JP2017226248A - Captive balloon - Google Patents

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JP2017226248A JP2016121946A JP2016121946A JP2017226248A JP 2017226248 A JP2017226248 A JP 2017226248A JP 2016121946 A JP2016121946 A JP 2016121946A JP 2016121946 A JP2016121946 A JP 2016121946A JP 2017226248 A JP2017226248 A JP 2017226248A
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潤一 中島
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春弥 宮島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a captive balloon capable of appropriately controlling the take-up device when a trouble occurs in ascending a balloon by rolling out a mooring cable from a take-up device.SOLUTION: A captive balloon 1 of the invention comprises: a balloon 10; a mooring cable 20 with one end of which is connected to a surface of the balloon 10; a take-up device 40 for rolling out and taking up the mooring cable 20; a mooring cable length sensor 46 for detecting a length of the mooring cable 20 rolled out from the take-up device 40, and outputting a mooring cable length signal indicating the detected length of the mooring cable 20; and a roll-out stop instruction part 68 for outputting a roll-out stop signal indicating stopping of the roll-out of the mooring cable 20 to the take-up device 40, when the length of the mooring cable 20 is determined to be reduced while the take-up device 40 is rolling out the mooring cable 20.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、係留気球に関する。   The present invention relates to a mooring balloon.

災害等で基地局の動作が停止した場合に、基地局の機能を代替する中継局を搭載した気球を係留することにより、動作を停止した基地局がカバーしていたエリアの通信障害を解消することが知られている(例えば、特許文献1及び2を参照)。   When the operation of the base station stops due to a disaster, mooring a balloon equipped with a relay station that substitutes for the function of the base station eliminates communication problems in the area covered by the stopped base station It is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開2016−002973号公報JP, 2006-002973, A 特開2016−007899号公報JP, 2006-007899, A

しかしながら、特許文献1及び2に記載される係留気球は、係留索を巻取装置から巻き出して気球を上昇させる間に係留索が絡む等の不具合が係留装置に発生した場合に、巻取装置を適切に制御することは容易ではない。   However, the mooring balloons described in Patent Documents 1 and 2 are used when the mooring line is unwound from the winder and the mooring line is entangled while the mooring line is raised. It is not easy to control properly.

本発明は、このような課題を解決するものであり、係留索を巻取装置から巻き出して気球を上昇させる間に不具合が係留装置に発生した場合に巻取装置を適切に制御することができる係留気球を提供することを目的とする。   This invention solves such a subject, and when a malfunction occurs in a mooring device while unwinding a mooring rope from a winding device and raising a balloon, it can control a winding device appropriately. The purpose is to provide a mooring balloon that can be used.

上記目的を実現するため、本発明に係る係留気球は、気球と、一端が気球の表面に接続された係留索と、係留索を巻き出し又は巻き取る巻取装置と、巻取装置から巻き出された係留索の長さを検出し、検出した係留索の長さを示す係留索長信号を出力する係留索長センサと、巻取装置が係留索を巻き出している間に、係留索の長さが減少したと判定されたときに、係留索の巻き出しの停止を示す巻出停止信号を巻取装置に出力する巻出停止指示部とを有することを特徴とする。   To achieve the above object, a mooring balloon according to the present invention includes a balloon, a mooring line having one end connected to the surface of the balloon, a winding device for unwinding or winding the mooring line, and unwinding from the winding device. A mooring line length sensor that detects the length of the mooring line that is detected and outputs a mooring line length signal indicating the length of the detected mooring line, and while the winding device unwinds the mooring line, And an unwinding stop instructing unit that outputs an unwinding stop signal indicating stoppage of unwinding of the mooring line to the winding device when it is determined that the length has decreased.

また、本発明に係る係留気球は、係留索を巻き出す速度である巻出要求速度で係留索を巻き出すことを示す巻出指示信号を巻取装置に出力する巻出開始指示部と、係留索長信号に対応する係留索の長さから巻取装置が係留索を巻き出すときの実巻出速度を演算する巻出速度演算部と、を更に有し、巻出停止指示部は、巻出要求速度と実巻出速度とが一致しないと判定されたときに、巻出停止信号を巻取装置に出力することが好ましい。   In addition, the mooring balloon according to the present invention includes a unwinding start instruction unit that outputs a unwinding instruction signal indicating that the mooring line is unwound at a unwinding request speed that is a speed for unwinding the mooring line, and a mooring line. An unwinding speed calculation unit that calculates an actual unwinding speed when the winding device unwinds the mooring line from the length of the mooring line corresponding to the cable length signal, and the unwinding stop instruction unit It is preferable to output the unwinding stop signal to the winding device when it is determined that the required unwinding speed and the actual unwinding speed do not match.

また、本発明に係る係留気球は、巻出指示信号を出力してからの経過時間が所定のしきい値巻出時間に達したときに、係留索長信号に対応する係留索の長さが巻取装置に巻出指示信号を出力したときから変化してないと判定したときに、巻出故障信号を出力する巻出故障判定部を更に有することが好ましい。   The mooring balloon according to the present invention has a length of the mooring line corresponding to the mooring line length signal when the elapsed time from the output of the unwinding instruction signal reaches a predetermined threshold unwinding time. It is preferable to further include an unwinding failure determination unit that outputs an unwinding failure signal when it is determined that there has been no change since the unwinding instruction signal is output to the winding device.

また、本発明に係る係留気球は、係留索を巻き取る速度である巻取要求速度で係留索を巻き取ることを示す巻取指示信号を巻取装置に出力する巻取開始指示部と、係留索長信号に対応する係留索の長さから巻取装置が係留索を巻き取るときの実巻取速度を演算する巻取速度演算部と、巻取要求速度と実巻取速度とが一致しないと判定されたときに、係留索の巻き取りの停止を示す巻取停止信号を巻取装置に出力する巻出停止指示部とを更に有することが好ましい。   The mooring balloon according to the present invention includes a winding start instruction unit that outputs a winding instruction signal indicating that the mooring line is to be wound at a winding request speed that is a speed at which the mooring line is wound, and a mooring line. The winding speed calculation unit that calculates the actual winding speed when the winding device winds the mooring cable from the length of the mooring cable corresponding to the cable length signal, and the required winding speed and the actual winding speed do not match It is preferable to further include a winding stop instructing unit that outputs a winding stop signal indicating the stop of winding of the mooring line to the winding device.

また、本発明に係る係留気球は、巻取装置に巻取指示信号を出力してからの経過時間が所定のしきい値巻取時間に達したときに、係留索長信号に対応する係留索の長さが巻取装置に巻出指示信号を出力したときから変化してないと判定されたときに、巻取故障信号を出力する巻取故障判定部を更に有することが好ましい。   In addition, the mooring balloon according to the present invention has a mooring line corresponding to the mooring line length signal when the elapsed time after outputting the winding instruction signal to the winding device reaches a predetermined threshold winding time. It is preferable to further include a winding failure determination unit that outputs a winding failure signal when it is determined that the length of the winding has not changed from when the winding instruction signal is output to the winding device.

また、本発明に係る係留気球では、係留索に掛かる張力を検出して、係留索に所定のしきい値張力以上の張力が掛かるか否かを示す張力信号を出力する張力センサを更に有することが好ましい。   The mooring balloon according to the present invention further includes a tension sensor that detects a tension applied to the mooring line and outputs a tension signal indicating whether the mooring line is applied with a tension equal to or higher than a predetermined threshold tension. Is preferred.

また、本発明に係る係留気球では、巻出停止指示部は、係留索の巻き出し中に張力がしきい値張力未満であることを示す張力信号を受信したときに、係留索の巻き取りの停止を示す巻取停止信号を巻取装置に出力することが好ましい。   In the mooring balloon according to the present invention, the unwinding stop instruction unit receives the tension signal indicating that the tension is less than the threshold tension during unwinding of the mooring line, and It is preferable to output a winding stop signal indicating the stop to the winding device.

また、本発明に係る係留気球では、係留索の巻き取り中に張力がしきい値張力未満であることを示す張力信号を受信したときに、巻取停止信号を巻取装置に出力する巻取停止指示部を更に有することが好ましい。   In the mooring balloon according to the present invention, when a tension signal indicating that the tension is lower than the threshold tension is received during winding of the mooring line, a winding stop signal is output to the winding device. It is preferable to further include a stop instruction unit.

また、本発明に係る係留気球では、巻取開始指示部は、張力信号の受信に応じて巻取停止信号が出力されてから所定の待機期間が経過した後に、巻取指示信号を巻取装置に出力することが好ましい。   Further, in the moored balloon according to the present invention, the winding start instructing unit outputs the winding instruction signal after a predetermined waiting period has elapsed since the winding stop signal was output in response to reception of the tension signal. Is preferably output.

また、本発明に係る係留気球は、係留索の張力がしきい値張力よりも大きい過負荷張力以上であると判定されたときに、巻取要求速度よりも遅い低巻取速度で係留索を巻き取ることを示す巻取減速指示信号を巻取装置に出力する減速指示部を更に有することが好ましい。   In addition, the mooring balloon according to the present invention, when it is determined that the tension of the mooring line is equal to or higher than the overload tension greater than the threshold tension, It is preferable to further include a deceleration instruction unit that outputs a winding deceleration instruction signal indicating winding to the winding device.

また、本発明に係る係留気球では、気球を係留中に係留索の張力がしきい値張力未満であると判定されたときに、気球の浮力が低下したことを示す浮力低下警報信号を出力する浮力低下警報出力部を更に有することが好ましい。   The mooring balloon according to the present invention outputs a buoyancy reduction warning signal indicating that the buoyancy of the balloon has decreased when it is determined that the tension of the mooring line is less than the threshold tension while the balloon is moored. It is preferable to further include a buoyancy reduction alarm output unit.

また、本発明に係る係留気球では、気球を係留中に係留索長信号に対応する係留索の長さが増加したと判定したときに、気球の高度を修正する指示を示す高度修正指示信号を出力する高度修正指示部を更に有することが好ましい。   In the mooring balloon according to the present invention, when it is determined that the length of the mooring line corresponding to the mooring line length signal has increased while the balloon is being moored, an altitude correction instruction signal indicating an instruction to correct the altitude of the balloon is provided. It is preferable to further include an altitude correction instruction unit for outputting.

本発明によれば、係留索を巻取装置から巻き出して気球を上昇させる間に不具合が係留装置に発生した場合に巻取装置を適切に制御することが可能になった。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when a malfunction generate | occur | produced in the mooring device while unwinding a mooring rope from a winding device and raising a balloon, it became possible to control a winding device appropriately.

実施形態に係る係留気球の斜視図である。It is a perspective view of the mooring balloon which concerns on embodiment. 図1に示す巻取装置及び制御装置の電気的な接続関係を示す図である。It is a figure which shows the electrical connection relationship of the winding apparatus shown in FIG. 1, and a control apparatus. 図2に示す係留索長センサ及び張力センサを示す図であり、(a)は気球が着陸台に着陸して収納された状態を示し、(b)は気球を上昇させるために係留索を巻き出している状態を示し、(c)は気球を下降させるために係留索を巻き取っている状態を示す。It is a figure which shows the mooring line length sensor and tension sensor which are shown in FIG. 2, (a) shows the state where the balloon landed on the landing base, and (b) wound the mooring line to raise the balloon. The state which has taken out is shown, (c) shows the state which is winding up the mooring rope in order to lower the balloon. 気球を係留するために係留索を巻き出す係留索巻出処理のフローチャートである。It is a flowchart of the mooring line unwinding process which unwinds a mooring line in order to moor a balloon. 気球の係留中の気球係留処理のフローチャートである。It is a flowchart of the balloon mooring process during the mooring of the balloon. 気球を収納するために係留索を巻き取る係留索巻取処理のフローチャートである。It is a flowchart of the mooring line winding process which winds up a mooring line in order to store a balloon. (a)はドラムに巻き回された係留索に喰い込みジャムが発生した状態を示し、(b)は巻取装置から巻き出された係留索が巻取装置の周囲に滞留した状態を示す。(A) shows a state where a jam has occurred in the mooring line wound around the drum, and (b) shows a state where the mooring line unwound from the winding device stays around the winding device. 図1に示す係留気球における気球の状態、発生事象、係留索長センサの動作、張力センサの状態及び制御装置の制御動作を示す図である。It is a figure which shows the state of the balloon in the mooring balloon shown in FIG. 1, a generation | occurrence | production event, the operation | movement of a mooring line length sensor, the state of a tension sensor, and control operation of a control apparatus.

以下の図面を参照して、本発明に係る係留気球について説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明との均等物に及ぶ点に留意されたい。   A mooring balloon according to the present invention will be described with reference to the following drawings. However, it should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to these embodiments, and extends to equivalents to the invention described in the claims.

(実施形態に係る係留気球の構成及び機能)
図1は、実施形態に係る係留気球の斜視図である。
(Configuration and function of the mooring balloon according to the embodiment)
FIG. 1 is a perspective view of a mooring balloon according to an embodiment.

係留気球1は、気球10と、係留索20と、着陸装置30と、巻取装置40と、制御装置50とを有する。   The mooring balloon 1 includes a balloon 10, a mooring line 20, a landing device 30, a winding device 40, and a control device 50.

気球10は、本体部11と、ペイロード用ドーム12と、スクープ13とを有する。本体部11は、合成繊維等の堅固、軽量且つ風を通さない材料で形成される外袋と、外袋に内包され、ヘリウムガスが充填されるヘリウム収容袋とを有し、ヘリウム収容袋にヘリウムガスが充填されると扁平球状の形状を有する。ペイロード用ドーム12は、有底の円筒状の部材であり、底部が本体部11に接するように配置される。ペイロード用ドーム12の凹部には、中継局等が配置される。中継局は、不図示の中継用アンテナ及び対移動局用アンテナを有し、通信可能なエリア内に位置する携帯端末との間の通信網を形成する。スクープ13は、姿勢安定膜とも称され、一方の面から他方の面に空気を透過するように編み込まれたポリエステルにより形成される可撓性の面を有する膜材であり、本体部11の外袋に接合される。   The balloon 10 includes a main body 11, a payload dome 12, and a scoop 13. The main body 11 has an outer bag made of a rigid, lightweight and air-impermeable material such as synthetic fiber, and a helium containing bag that is contained in the outer bag and filled with helium gas. When helium gas is filled, it has a flat spherical shape. The payload dome 12 is a cylindrical member with a bottom, and is arranged so that the bottom is in contact with the main body 11. A relay station or the like is disposed in the concave portion of the payload dome 12. The relay station has a relay antenna and a mobile station antenna (not shown), and forms a communication network with a mobile terminal located in an area where communication is possible. The scoop 13 is also referred to as a posture stabilization film, and is a film material having a flexible surface formed of polyester woven so as to transmit air from one surface to the other surface. Bonded to the bag.

係留索20は、主係留索21と、第1副係留索22と、第2副係留索23と、第3副係留索24と、結節部25を有する。一例では、係留索20の全長は100m程度である。主係留索21の一端は、第1副係留索22、第2副係留索23及び第3副係留索24と結節部25を介して接合され、第1副係留索22、第2副係留索23及び第3副係留索24の他端は気球10の本体部11の表面に接合される。   The mooring line 20 includes a main mooring line 21, a first sub mooring line 22, a second sub mooring line 23, a third sub mooring line 24, and a knot portion 25. In one example, the total length of the mooring line 20 is about 100 m. One end of the main mooring line 21 is joined to the first sub mooring line 22, the second sub mooring line 23, and the third sub mooring line 24 via the knot portion 25, and the first sub mooring line 22 and the second sub mooring line 21 are connected. 23 and the other end of the third sub mooring line 24 are joined to the surface of the main body 11 of the balloon 10.

着陸装置30は、着陸台31と、固定部材32と、四面ローラ33と、第1ローラ34と、第2ローラ35とを有する。着陸台31は、気球10の収容時に気球10を支持する内径4m程度のリング状の受け部と受け部を支持する脚部とを形成するエアチューブである。気球10は、収納位置に収納されるときに、着陸台31に着陸する。着陸台31の重量は30kg程度である。固定部材32は、一端が着陸台31の脚部に接続され、他端が地表等の固定面に接続され、着陸台31を固定面に固定する。   The landing device 30 includes a landing table 31, a fixing member 32, a four-sided roller 33, a first roller 34, and a second roller 35. The landing table 31 is an air tube that forms a ring-shaped receiving portion having an inner diameter of about 4 m that supports the balloon 10 when the balloon 10 is accommodated and a leg portion that supports the receiving portion. The balloon 10 is landed on the landing table 31 when stored in the storage position. The weight of the landing table 31 is about 30 kg. The fixing member 32 has one end connected to a leg portion of the landing table 31 and the other end connected to a fixing surface such as the ground surface, and fixes the landing table 31 to the fixing surface.

四面ローラ33は、内側に索通過口が形成され、気球10の上昇に伴って係留索20が巻取装置40から巻き出されるとき、及び気球10の下降に伴って係留索20が巻取装置40に巻き取られるときに、索通過口を通る係留索20を摺動自在に案内する。   The four-sided roller 33 has a cable passage inside, and when the mooring line 20 is unwound from the winding device 40 as the balloon 10 rises, and when the balloon 10 descends, the mooring line 20 is taken up by the winding device. When being wound around 40, the mooring line 20 passing through the cable passage opening is slidably guided.

第1ローラ34及び第2ローラ35は、回転可能な円柱状の案内部を有し、気球10の上昇に伴って係留索20が巻取装置40から巻き出されるとき、及び気球10の下降に伴って係留索20が巻取装置40に巻き取られるときに、案内部が回転する。第1ローラ34及び第2ローラ35は、四面ローラ33と巻取装置40との間に配置され、係留索20を所望の方向に案内する。   The first roller 34 and the second roller 35 have a rotatable cylindrical guide portion, and when the mooring line 20 is unwound from the winding device 40 as the balloon 10 rises, and when the balloon 10 descends. Accordingly, when the mooring line 20 is wound around the winding device 40, the guide portion rotates. The first roller 34 and the second roller 35 are disposed between the four-sided roller 33 and the winding device 40, and guide the mooring line 20 in a desired direction.

図2は、巻取装置40及び制御装置50の電気的な接続関係を示す図である。図2において、一点鎖線は電気信号を通信可能なケーブルを示す。   FIG. 2 is a diagram illustrating an electrical connection relationship between the winding device 40 and the control device 50. In FIG. 2, an alternate long and short dash line indicates a cable capable of communicating an electrical signal.

巻取装置40は、筐体41と、巻取モータ42と、ブレーキ43と、減速機44と、ドラム45とを有する。巻取装置40の内部には、係留索長センサ46と、張力センサ47と、過電流センサ48とが配置される。筐体41は、鋼材で形成された直方体形状の枠状部材であり、巻取モータ42、減速機44、ドラム45、係留索長センサ46、張力センサ47及び過電流センサ48のそれぞれを所定の位置に固定する。   The winding device 40 includes a housing 41, a winding motor 42, a brake 43, a speed reducer 44, and a drum 45. Inside the winding device 40, a mooring line length sensor 46, a tension sensor 47, and an overcurrent sensor 48 are arranged. The casing 41 is a rectangular parallelepiped frame member made of steel, and each of the winding motor 42, the speed reducer 44, the drum 45, the mooring cable length sensor 46, the tension sensor 47, and the overcurrent sensor 48 is set in a predetermined manner. Fix in position.

巻取モータ42は、電気信号を通信可能なケーブル49を介して制御装置50に接続され、制御装置50から送信される回転速度モータ制御信号に応じて第1方向又は第1方向と反対の第2方向に回転する。モータ制御信号は、巻取モータ42が回転する方向及び巻取モータ42が回転する速度である要求速度を示す信号である。ブレーキ43は、ケーブル49を介して制御装置50に接続され、ロック信号を受信したときに巻取モータ42の回転を強制的に停止し、解除信号を受信したときに巻取モータ42を回転可能とする。減速機44は、巻取モータ42とドラム45との間に配置され、巻取モータ42の回転を減速しながらドラム45に伝達する。ドラム45は、巻取モータ42が第1方向に回転することに応じて巻出方向に回転して係留索20を巻き出し、巻取モータ42が第2方向に回転することに応じて巻取方向に回転して係留索20を巻き取る。   The take-up motor 42 is connected to the control device 50 via a cable 49 capable of communicating electrical signals, and the first direction or the first direction opposite to the first direction is determined according to the rotational speed motor control signal transmitted from the control device 50. Rotates in two directions. The motor control signal is a signal indicating a direction in which the winding motor 42 rotates and a required speed that is a speed at which the winding motor 42 rotates. The brake 43 is connected to the control device 50 via a cable 49 and forcibly stops the rotation of the winding motor 42 when receiving a lock signal, and can rotate the winding motor 42 when receiving a release signal. And The speed reducer 44 is disposed between the winding motor 42 and the drum 45 and transmits the rotation of the winding motor 42 to the drum 45 while decelerating. The drum 45 rotates in the unwinding direction in response to the winding motor 42 rotating in the first direction to unwind the mooring cable 20, and is wound in response to the winding motor 42 rotating in the second direction. The mooring line 20 is wound up by rotating in the direction.

図3は係留索長センサ46及び張力センサ47を示す図である。図3(a)は気球10が着陸台31に着陸して収納された状態を示し、図3(b)は気球10を上昇させるために係留索20を巻き出している状態を示し、図3(c)は気球10を下降させるために係留索20を巻き取っている状態を示す。   FIG. 3 is a view showing the mooring line length sensor 46 and the tension sensor 47. 3A shows a state where the balloon 10 is landed and stored on the landing table 31, and FIG. 3B shows a state where the mooring line 20 is unwound to raise the balloon 10. FIG. (C) shows a state in which the mooring line 20 is wound up to lower the balloon 10.

係留索長センサ46は、回転部461と、回転検出部462と、不図示のエンコーダとを有する。回転部461は、支持軸463に回転可能に支持され、係留索20の巻き出し及び巻き取りに応じて回転する。回転検出部462は、一端が支持軸に固定された支持腕464に支持され、回転部461の回転量を検出すると共に回転方向を検出する。回転検出部462は、回転部461の回転量に応じた係留索20の長さを示す係留索長信号、及び回転部461の回転方向に応じて巻出方向又は巻取方向の何れかに回転するかを示す回転方向信号を制御装置50に出力する。   The mooring line length sensor 46 includes a rotation unit 461, a rotation detection unit 462, and an encoder (not shown). The rotating portion 461 is rotatably supported by the support shaft 463 and rotates according to the unwinding and winding of the mooring line 20. The rotation detection unit 462 is supported by a support arm 464 having one end fixed to a support shaft, and detects a rotation amount of the rotation unit 461 and a rotation direction. The rotation detection unit 462 rotates in either the unwinding direction or the winding direction depending on the mooring line length signal indicating the length of the mooring line 20 according to the rotation amount of the rotation part 461 and the rotation direction of the rotation part 461. A rotation direction signal indicating whether or not to perform is output to the control device 50.

張力センサ47は、固定部471と、可動部472と、弾性部材473とを有する。固定部471は、筐体474に固定される。可動部472は、一端が弾性部材473に接合され且つ他端が回転部461を介して係留索20に接触する支持軸463に支持される。可動部472は、図3(a)に示す気球10が収納された状態では、係留索20に張力が掛からずに弾性部材473が収縮しないため、固定部471と離隔した位置に配置される。一方、図3(b)に示す係留索20の巻出状態、及び図3(c)に示す係留索20の巻取状態では、可動部472は、係留索20に所定のしきい値張力以上の張力が掛かることで弾性部材473が収縮するため、固定部471と接触した位置に配置される。固定部471は、図3(b)に示す係留索20の巻出状態、及び図3(c)に示す係留索20の巻取状態において、可動部472と接触したときに、係留索20の張力が所定のしきい値張力以上であることを示す張力信号を出力する。一方、固定部471は、可動部472と接触していないときに、係留索20の張力が所定のしきい値張力未満であることを示す張力信号を出力する。   The tension sensor 47 includes a fixed portion 471, a movable portion 472, and an elastic member 473. The fixing unit 471 is fixed to the housing 474. The movable portion 472 is supported by a support shaft 463 having one end joined to the elastic member 473 and the other end contacting the mooring line 20 via the rotating portion 461. In the state in which the balloon 10 shown in FIG. 3A is accommodated, the movable portion 472 is disposed at a position separated from the fixed portion 471 because tension is not applied to the mooring line 20 and the elastic member 473 does not contract. On the other hand, in the unwinding state of the mooring line 20 shown in FIG. 3B and the winding state of the mooring line 20 shown in FIG. Since the elastic member 473 contracts when the tension is applied, the elastic member 473 is disposed at a position in contact with the fixing portion 471. When the fixed portion 471 comes into contact with the movable portion 472 in the unwinding state of the mooring line 20 shown in FIG. 3B and the winding state of the mooring line 20 shown in FIG. A tension signal indicating that the tension is equal to or greater than a predetermined threshold tension is output. On the other hand, when the fixed portion 471 is not in contact with the movable portion 472, the fixed portion 471 outputs a tension signal indicating that the tension of the mooring line 20 is less than a predetermined threshold tension.

過電流センサ48は、係留索20の巻き出し及び巻き取りのときに巻取モータ42に流れる電流の電流値が、所定の過電流しきい値以上になったときに、巻取モータ42に過電流が流れたことを示す過電流信号を制御装置50に出力する。   The overcurrent sensor 48 detects an overcurrent when the current value of the current flowing through the winding motor 42 when the mooring cable 20 is unwound and wound up exceeds a predetermined overcurrent threshold value. An overcurrent signal indicating that a current has flowed is output to the control device 50.

制御装置50は、通信部51と、記憶部52と、入力部53と、出力部54と、処理部60とを有する。制御装置50は、巻取装置40を制御して、係留索20を巻き出して気球10を所定の高度で係留する共に、係留索20を巻き取って気球10を着陸台31上の収納位置に収納する。   The control device 50 includes a communication unit 51, a storage unit 52, an input unit 53, an output unit 54, and a processing unit 60. The control device 50 controls the winding device 40 to unwind the mooring line 20 and moor the balloon 10 at a predetermined altitude, and wind the mooring line 20 to bring the balloon 10 into the storage position on the landing table 31. Store.

通信部51は、ケーブル49を介して巻取モータ42、ブレーキ43、係留索長センサ46、張力センサ47及び過電流センサ48に接続される。通信部51は、イーサネット(登録商標)等の通信方式に従った有線通信を行うためのインターフェース回路を有し、巻取モータ42、ブレーキ43、係留索長センサ46、張力センサ47及び過電流センサ48との間で有線通信を行う。通信部51は、係留索長センサ46から入力された係留索長信号及び回転方向信号、張力センサ47から入力された張力信号、並びに過電流センサ48から入力された過電流信号を処理部60に供給する。また、通信部51は、処理部60から取得したモータ制御信号を巻取モータ42に出力すると共に、処理部60から取得したロック信号及び解除信号をブレーキ43に出力する。   The communication unit 51 is connected to the winding motor 42, the brake 43, the mooring cable length sensor 46, the tension sensor 47, and the overcurrent sensor 48 via the cable 49. The communication unit 51 includes an interface circuit for performing wired communication according to a communication method such as Ethernet (registered trademark), and includes a winding motor 42, a brake 43, a mooring cable length sensor 46, a tension sensor 47, and an overcurrent sensor. Wired communication with 48 is performed. The communication unit 51 receives the mooring line length signal and the rotation direction signal input from the mooring line length sensor 46, the tension signal input from the tension sensor 47, and the overcurrent signal input from the overcurrent sensor 48 to the processing unit 60. Supply. The communication unit 51 outputs the motor control signal acquired from the processing unit 60 to the take-up motor 42 and outputs the lock signal and the release signal acquired from the processing unit 60 to the brake 43.

記憶部52は、例えば、半導体メモリ、磁気ディスク装置及び光ディスク装置の内の少なくとも一つを有する。記憶部52は、処理部60による処理に用いられるドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム、データ等を記憶する。例えば、記憶部52は、ドライバプログラムとして、通信部51を制御する通信デバイスドライバプログラム等を記憶する。また、記憶部52は、気球10を所定の高度に係留する係留処理を実行する気球係留プログラムを記憶する。さらに、記憶部52は、所定の高度に係留されていた気球10を収納する収納処理を実行する気球収納プログラムを記憶する。コンピュータプログラムは、例えばCD−ROM、DVD−ROM等のコンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて記憶部52にインストールされてもよい。   The storage unit 52 includes, for example, at least one of a semiconductor memory, a magnetic disk device, and an optical disk device. The storage unit 52 stores a driver program, an operating system program, an application program, data, and the like used for processing by the processing unit 60. For example, the storage unit 52 stores a communication device driver program that controls the communication unit 51 as a driver program. In addition, the storage unit 52 stores a balloon mooring program for executing a mooring process for mooring the balloon 10 at a predetermined altitude. Furthermore, the memory | storage part 52 memorize | stores the balloon storage program which performs the storage process which stores the balloon 10 moored at the predetermined | prescribed altitude. The computer program may be installed in the storage unit 52 using a known setup program or the like from a computer-readable portable recording medium such as a CD-ROM or DVD-ROM.

入力部53は、データの入力が可能であればどのようなデバイスでもよく、例えば、タッチパネル、キーボード等である。オペレータは、入力部53を用いて、文字、数字、記号等を入力することができる。入力部53は、オペレータにより操作されると、その操作に対応する信号を生成する。そして、生成された信号は、オペレータの指示として、処理部60に供給される。   The input unit 53 may be any device that can input data, such as a touch panel and a keyboard. An operator can input characters, numbers, symbols, and the like using the input unit 53. When operated by the operator, the input unit 53 generates a signal corresponding to the operation. The generated signal is supplied to the processing unit 60 as an instruction from the operator.

出力部54は、映像や画像等の表示が可能であればどのようなデバイスでもよく、例えば、液晶ディスプレイ又は有機EL(Electro−Luminescence)ディスプレイ等である。出力部54は、処理部60から供給された映像データに応じた映像や、画像データに応じた画像等を表示する。   The output unit 54 may be any device as long as it can display images, images, and the like, and is, for example, a liquid crystal display or an organic EL (Electro-Luminescence) display. The output unit 54 displays a video corresponding to the video data supplied from the processing unit 60, an image corresponding to the image data, and the like.

処理部60は、一又は複数個のプロセッサ及びその周辺回路を備える。処理部60は、制御装置50の全体的な動作を統括的に制御するものであり、例えばCPUである。処理部60は、制御装置50の各種処理が記憶部52に記憶されているプログラム等に基づいて適切な手順で実行されるように、通信部51等の動作を制御する。処理部60は、記憶部52に記憶されているオペレーティングシステムプログラムやドライバプログラム、アプリケーションプログラム等のプログラムに基づいて処理を実行する。また、処理部60は、アプリケーションプログラム等の複数のプログラムを並列に実行することができる。   The processing unit 60 includes one or a plurality of processors and their peripheral circuits. The processing unit 60 controls the overall operation of the control device 50 and is, for example, a CPU. The processing unit 60 controls the operation of the communication unit 51 and the like so that various processes of the control device 50 are executed in an appropriate procedure based on a program or the like stored in the storage unit 52. The processing unit 60 executes processing based on programs such as operating system programs, driver programs, and application programs stored in the storage unit 52. The processing unit 60 can execute a plurality of programs such as application programs in parallel.

処理部60は、指示取得部61と、巻出開始指示部62と、巻出故障判定部63と、係留索喰込監視部64と、巻出速度演算部65と、巻出速度判定部66と、巻出張力判定部67と、巻出停止指示部68と、待機時間計時部69とを有する。また、処理部60は、浮力低下検知部71と、浮力低下警報出力部72と、高度修正指示部73とを有する。さらに、処理部60は、巻取開始指示部81と、巻取故障判定部82と、巻取速度演算部83と、巻取速度判定部84と、巻取張力判定部85と、減速指示部86と、巻取停止指示部87とを有する。処理部60が有するこれらの各部は、処理部60が有するプロセッサ上で実行されるプログラムによって実装される機能モジュールである。あるいは、処理部60が有するこれらの各部は、独立した集積回路、マイクロプロセッサ、又はファームウェアとして制御装置50に実装されてもよい。   The processing unit 60 includes an instruction obtaining unit 61, an unwinding start instructing unit 62, an unwinding failure determining unit 63, a mooring cable biting monitoring unit 64, an unwinding speed calculating unit 65, and an unwinding speed determining unit 66. An unwinding tension determining unit 67, an unwinding stop instructing unit 68, and a standby time measuring unit 69. In addition, the processing unit 60 includes a buoyancy reduction detection unit 71, a buoyancy reduction alarm output unit 72, and an altitude correction instruction unit 73. Further, the processing unit 60 includes a winding start instruction unit 81, a winding failure determination unit 82, a winding speed calculation unit 83, a winding speed determination unit 84, a winding tension determination unit 85, and a deceleration instruction unit. 86 and a winding stop instruction unit 87. Each of these units included in the processing unit 60 is a functional module implemented by a program executed on a processor included in the processing unit 60. Alternatively, each of these units included in the processing unit 60 may be mounted on the control device 50 as an independent integrated circuit, a microprocessor, or firmware.

図4は気球10を係留するために係留索20を巻き出す係留索巻出処理のフローチャートであり、図5は気球10の係留中の気球係留処理のフローチャートであり、図6は気球10を収納するために係留索20を巻き取る係留索巻取処理のフローチャートである。図4に示す係留索巻出処理、図5に示す気球係留処理及び図6に示す係留索巻取処理は一連の処理として実行される。   4 is a flowchart of the mooring line unwinding process for unwinding the mooring line 20 to moor the balloon 10, FIG. 5 is a flowchart of the balloon mooring process during the mooring of the balloon 10, and FIG. It is a flowchart of the mooring line winding process which winds up the mooring line 20 in order to do. The mooring line unwinding process shown in FIG. 4, the balloon mooring process shown in FIG. 5, and the mooring line winding process shown in FIG. 6 are executed as a series of processes.

(気球10を係留するために係留索20を巻き出す係留索巻出処理)
まず、指示取得部61は、気球10を所定の高度に係留するためのオペレータによる操作に応じて入力部53から入力される気球係留指示信号を取得したか否かを判定する(S101)。気球係留指示信号を取得したと判定される(S101−YES)と、巻出開始指示部62は、気球10を上昇させるために、巻取モータ42を所定の速度で第1方向に回転させることを示す制御信号を巻取装置40の巻取モータ42に出力する(S102)。ドラム45は、巻取モータ42が第1方向に回転することに応じて巻出方向に回転して係留索20を巻出要求速度で巻き出す。
(Mooring line unwinding process for unwinding the mooring line 20 to moor the balloon 10)
First, the instruction acquisition unit 61 determines whether or not a balloon mooring instruction signal input from the input unit 53 in response to an operation by an operator for mooring the balloon 10 at a predetermined altitude (S101). When it is determined that the balloon mooring instruction signal has been acquired (S101—YES), the unwinding start instructing unit 62 rotates the winding motor 42 in the first direction at a predetermined speed in order to raise the balloon 10. Is output to the winding motor 42 of the winding device 40 (S102). The drum 45 rotates in the unwinding direction in response to the winding motor 42 rotating in the first direction, and unwinds the mooring cable 20 at the unwinding requested speed.

次いで、巻出故障判定部63は、巻出開始指示部62が巻出指示信号を出力してからの経過時間が所定のしきい値巻出時間に達したときに、巻出指示信号を出力したときから気球10と巻取装置40との間の係留索の長さが変化したか否かを判定する(S103)。具体的には、巻出故障判定部63は、巻出開始指示部62が巻出指示信号を出力してから経過した時間が所定のしきい値巻出時間に達するまでに、係留索20の長さが変化したことを示す係留索長信号が係留索長センサ46から入力されたか否かを判定する。巻出故障判定部63は、巻出開始指示部62が巻出指示信号を出力してからの経過時間が所定のしきい値巻出時間に達するまでに係留索長信号が入力されたときに、係留索の長さが変化したと判定する。一方、巻出故障判定部63は、巻出開始指示部62が巻出指示信号を出力してからの経過時間が所定のしきい値巻出時間に達するまでに係留索長信号が入力されなかったときに、係留索の長さが変化していないと判定する。   Next, the unwinding failure determination unit 63 outputs an unwinding instruction signal when an elapsed time after the unwinding start instruction unit 62 outputs the unwinding instruction signal reaches a predetermined threshold unwinding time. It is determined whether or not the length of the mooring line between the balloon 10 and the winding device 40 has changed (S103). Specifically, the unwinding failure determination unit 63 determines whether the mooring line 20 has reached the predetermined threshold unwinding time after the unwinding start instructing unit 62 outputs the unwinding instruction signal. It is determined whether a mooring line length signal indicating that the length has changed is input from the mooring line length sensor 46. The unwinding failure determination unit 63 receives the mooring line length signal until the elapsed time after the unwinding start instruction unit 62 outputs the unwinding instruction signal reaches a predetermined threshold unwinding time. Determine that the length of the mooring line has changed. On the other hand, the unwinding fault determination unit 63 does not receive the mooring line length signal until the elapsed time after the unwinding start instruction unit 62 outputs the unwinding instruction signal reaches a predetermined threshold unwinding time. It is determined that the length of the mooring line has not changed.

巻出故障判定部63は、係留索の長さが変化していないと判定する(S103−NO)と、係留索20の巻き出しが開始しないことを示す巻出故障信号を出力部54に出力する(S104)。出力部54は、巻出故障信号が入力されると、係留索20の巻き出しが開始しないことを示す画像を表示する。例えば、係留索20に引掛り等がある場合、巻取装置40が巻取モータ42を回転させても係留索20の巻き出しは開始しない。   When the unwinding failure determination unit 63 determines that the length of the mooring line has not changed (S103-NO), the unwinding failure determination unit 63 outputs an unwinding failure signal indicating that the unwinding of the mooring line 20 does not start to the output unit 54. (S104). The output unit 54 displays an image indicating that the unwinding of the mooring line 20 does not start when the unwinding failure signal is input. For example, when the mooring line 20 is caught, the unwinding of the mooring line 20 does not start even when the winding device 40 rotates the winding motor 42.

係留索の長さが変化したと判定される(S103−YES)と、係留索喰込監視部64は、係留索20の巻出長が減少したか否かを判定する(S105)。例えば、図7(a)に示すようにドラム45に巻き回された係留索20に喰い込みジャム等がある場合、ドラムが係留索20を巻き出す巻出方向に回転した場合でも、係留索20が巻き取られることがある。図7(a)において、無張力領域701は、係留索20に張力が掛っていない状態で巻き取られたために互いの間隔が粗な状態で巻き取られた係留索20を含む領域を示す。また、係留索702は、無張力領域701に位置することで、喰い込みジャムの原因となった係留索を示す。係留索702は、互いの間隔が粗な状態で巻き取られた無張力領域701に配置され、且つ巻き出し時に係留索20に掛かる張力により無張力領域701に位置する他の係留索の間に喰い込むことにより巻き出されずにドラム45の内部に固定される。係留索702がドラム45の内部に固定されるため、ドラム45は巻出方向に回転するにもかかわらず、係留索20は、係留索702を基点としてドラム45に巻き取られる。ドラム45は巻出方向に回転するにもかかわらず、係留索20がドラム45に巻き取られると、係留索長センサ46は係留索20の巻出長が減少することを検出する。   When it is determined that the length of the mooring line has changed (S103-YES), the mooring line entrapment monitoring unit 64 determines whether the unwinding length of the mooring line 20 has decreased (S105). For example, as shown in FIG. 7A, when there is a biting jam or the like on the mooring line 20 wound around the drum 45, even when the drum rotates in the unwinding direction to unwind the mooring line 20, the mooring line 20 May be wound up. In Fig.7 (a), the non-tension | tensile_strength area | region 701 shows the area | region containing the mooring line 20 wound up in the state where the mutual space | interval was coarse because it was wound in the state in which the mooring line 20 was not tensioned. In addition, the mooring line 702 indicates the mooring line that causes the biting jam by being located in the tensionless region 701. The mooring line 702 is disposed in the tension-free area 701 wound up in a state where the distance between the mooring lines is coarse, and between the other mooring lines positioned in the tension-free area 701 due to the tension applied to the mooring line 20 at the time of unwinding. The drum 45 is fixed inside the drum 45 without being unwound. Since the mooring line 702 is fixed inside the drum 45, the mooring line 20 is wound around the drum 45 with the mooring line 702 as a base point even though the drum 45 rotates in the unwinding direction. Even though the drum 45 rotates in the unwinding direction, when the mooring line 20 is wound around the drum 45, the mooring line length sensor 46 detects that the unwinding length of the mooring line 20 decreases.

係留索20の巻出長が減少していないと判定される(S105−NO)と、巻出速度演算部65は、係留索長信号に対応する係留索の長さから巻取装置40が係留索20を巻き出すときの実巻出速度を演算する(S106)。次いで、巻出速度判定部66は、S102で巻取装置40に出力された制御信号に対応する巻出要求速度と、S106で演算された実巻出速度とが一致するか否かを判定する(S107)。例えば、係留索長センサ46の不図示のエンコーダが故障した場合、巻出要求速度と実巻出速度とが一致しないことがある。   When it is determined that the unwinding length of the mooring line 20 has not decreased (S105-NO), the unwinding speed calculation unit 65 causes the winding device 40 to moor from the length of the mooring line corresponding to the mooring line length signal. The actual unwinding speed when unwinding the cord 20 is calculated (S106). Next, the unwinding speed determination unit 66 determines whether or not the unwinding request speed corresponding to the control signal output to the winding device 40 in S102 matches the actual unwinding speed calculated in S106. (S107). For example, when an encoder (not shown) of the mooring line length sensor 46 fails, the unwinding request speed may not match the actual unwinding speed.

巻出要求速度と実巻出速度とが一致すると判定される(S107−YES)と、巻出張力判定部67は、係留索20を巻き出すときの張力が所定のしきい値張力以上であるか否かを判定する(S108)。具体的には、巻出張力判定部67は、係留索20の張力が所定のしきい値張力以上であることを示す張力信号が張力センサ47から入力されているときに、係留索20の張力がしきい値張力以上であると判定する(S108−YES)。一方、巻出張力判定部67は、係留索20の張力が所定のしきい値張力未満であることを示す張力信号が張力センサ47から入力されたときに、係留索20の張力がしきい値張力未満であると判定する(S108−NO)。例えば、係留索20を巻き出す間に気球10の周囲に下降気流が生じたとき、又は気球10に収容されたヘリウムが漏出したときに、気球10の浮力が減少して係留索20を巻き出すときの張力が低下する。気球10の浮力が減少して係留索20を巻き出すときの張力が低下すると、図7(b)に示すように巻取装置40から巻き出された係留索20が巻取装置40の周囲に滞留してジャムの原因になる。   When it is determined that the unwinding request speed matches the actual unwinding speed (YES in S107), the unwinding tension determination unit 67 has a tension for unwinding the mooring line 20 equal to or greater than a predetermined threshold tension. It is determined whether or not (S108). Specifically, the unwinding tension determination unit 67 determines the tension of the mooring line 20 when a tension signal indicating that the tension of the mooring line 20 is equal to or greater than a predetermined threshold tension is input from the tension sensor 47. Is greater than or equal to the threshold tension (S108-YES). On the other hand, when the tension signal indicating that the tension of the mooring line 20 is less than a predetermined threshold tension is input from the tension sensor 47, the unwinding tension determination unit 67 determines that the tension of the mooring line 20 is the threshold value. It determines with it being less than tension (S108-NO). For example, when a descending airflow is generated around the balloon 10 while the mooring line 20 is unwound, or when helium contained in the balloon 10 leaks, the buoyancy of the balloon 10 decreases and the mooring line 20 is unwound. When the tension decreases. When the buoyancy of the balloon 10 decreases and the tension at the time of unwinding the mooring line 20 decreases, the mooring line 20 unwound from the winder 40 is placed around the winder 40 as shown in FIG. It will stay and cause jamming.

係留索20の張力がしきい値張力以上であると判定される(S108−YES)と、巻出停止指示部68は、係留索長信号に対応する係留索の長さが、気球10が係留される高度に対応する係留長と一致したか否かを判定する(S109)。すなわち、係留索長信号に対応する係留索の長さが、気球10が係留される高度に対応する係留長と一致するとき、気球10は所望の高度に係留される。係留索長信号に対応する係留索の長さが所定の係留長と一致していないと判定される(S109−NO)と、処理はS105に戻る。以降、巻出長の減少(S105−YES)、巻出速度の不一致(S107−NO)、張力がしきい値張力以下(S108−NO)、又は係留索の長さの一致(S109−YES)が判定されるまでS105〜S109の処理が繰り返される。   When it is determined that the tension of the mooring line 20 is equal to or greater than the threshold tension (S108-YES), the unwinding stop instruction unit 68 determines that the length of the mooring line corresponding to the mooring line length signal is the mooring length of the balloon 10. It is determined whether or not it matches the mooring length corresponding to the altitude to be set (S109). That is, when the length of the mooring line corresponding to the mooring line length signal matches the mooring length corresponding to the altitude at which the balloon 10 is moored, the balloon 10 is moored at a desired altitude. If it is determined that the length of the mooring line corresponding to the mooring line length signal does not match the predetermined mooring length (S109-NO), the process returns to S105. Thereafter, the unwinding length decreases (S105-YES), the unwinding speed does not match (S107-NO), the tension is below the threshold tension (S108-NO), or the length of the mooring line matches (S109-YES). The processes of S105 to S109 are repeated until it is determined.

係留索喰込監視部64は、巻出長が減少したと判定される(S105−YES)と、係留索20の喰い込みジャムがドラム45で発生したことを示す係留索喰込警報信号を出力部54に出力する(S110)。出力部54は、係留索喰込警報信号が入力されると、係留索20の喰い込みジャムがドラム45で発生したことを示す画像を表示する。次いで、巻出停止指示部68は、係留索20の巻き出しを停止する指示を示す巻出停止指示信号を巻取装置40の巻取モータ42に出力する(S111)。巻取モータ42は、巻出停止指示信号が入力されると、係留索20の巻き出しを停止し、処理は終了する。   When it is determined that the unwinding length has decreased (S105-YES), the mooring cable encroachment monitoring unit 64 outputs a mooring cable encroaching alarm signal indicating that the entrapment jam of the mooring cable 20 has occurred in the drum 45. The data is output to the unit 54 (S110). When the mooring cable biting alarm signal is input, the output unit 54 displays an image indicating that the biting jam of the mooring cable 20 has occurred in the drum 45. Next, the unwinding stop instruction unit 68 outputs an unwinding stop instruction signal indicating an instruction to stop unwinding of the mooring cable 20 to the winding motor 42 of the winding device 40 (S111). When the unwinding stop instruction signal is input, the winding motor 42 stops unwinding of the mooring line 20 and the process ends.

巻出速度判定部66は、巻出要求速度と実巻出速度とが一致しないと判定する(S107−NO)と、エンコーダ等の係留索長センサ46の構成要素が故障したことを示す係留索長センサ故障信号を出力部54に出力する(S112)。出力部54は、係留索長センサ故障信号が入力されると、係留索長センサの46の構成要素が故障したことを示す画像を表示する。次いで、巻出停止指示部68は、係留索20の巻き出しを停止する指示を示す巻出停止指示信号を巻取装置40の巻取モータ42に出力する(S111)。巻取モータ42は、巻出停止指示信号が入力されると、係留索20の巻き出しを停止し、係留索巻出処理は終了する。   When the unwinding speed determination unit 66 determines that the unwinding request speed and the actual unwinding speed do not match (S107—NO), the mooring cable indicating that the constituent elements of the mooring line length sensor 46 such as an encoder have failed. A long sensor failure signal is output to the output unit 54 (S112). When the mooring line length sensor failure signal is input, the output unit 54 displays an image indicating that the 46 constituent elements of the mooring line length sensor have failed. Next, the unwinding stop instruction unit 68 outputs an unwinding stop instruction signal indicating an instruction to stop unwinding of the mooring cable 20 to the winding motor 42 of the winding device 40 (S111). When the unwinding stop instruction signal is input, the winding motor 42 stops unwinding of the mooring line 20 and the mooring line unwinding process ends.

巻取張力がしきい値未満であると判定される(S108−NO)と、巻出停止指示部68は、係留索20の巻き出しを停止する指示を示す巻出停止指示信号を巻取装置40の巻取モータ42に出力する(S113)。巻取モータ42は、巻出停止指示信号が入力されると、係留索20の巻き出しを停止する。次いで、待機時間計時部69は、S113の処理で巻出停止信号が出力されてから所定の待機期間が経過することを計時する(S114)。S113の処理で巻出停止信号が出力されてから所定の待機期間が経過した後に、処理はS102に戻って、巻出開始指示部62は、巻出指示信号を巻取装置40に出力する(S102)。   When it is determined that the winding tension is less than the threshold value (S108-NO), the unwinding stop instruction unit 68 generates an unwinding stop instruction signal indicating an instruction to stop unwinding of the mooring line 20. It outputs to 40 winding motors 42 (S113). The winding motor 42 stops unwinding of the mooring line 20 when the unwinding stop instruction signal is input. Next, the waiting time measuring unit 69 measures that a predetermined waiting period elapses after the unwinding stop signal is output in the process of S113 (S114). After a predetermined waiting period elapses after the unwinding stop signal is output in the process of S113, the process returns to S102, and the unwinding start instruction unit 62 outputs the unwinding instruction signal to the winding device 40 ( S102).

巻き出した係留索の長さが気球10を係留する高度に相当する係留長と一致すると判定される(S109−YES)と、巻出停止指示部68は、係留索20の巻き出しを停止する指示を示す巻出停止指示信号を巻取装置40の巻取モータ42に出力する(S112)。また、巻出停止指示部68は、ロック信号をブレーキ43に出力する。巻取モータ42は、巻出停止指示信号が入力されると、係留索20の巻き出しを停止し、ロック信号が入力されるとブレーキ43は巻取モータ42の回転を停止する。ブレーキ43が巻取モータ42の回転を停止することで、気球10は係留長に対応する高度に係留され、係留索20を巻き出す係留索巻出処理は終了する。   When it is determined that the length of the mooring line that has been unwound matches the mooring length corresponding to the altitude at which the balloon 10 is moored (YES in S109), the unwinding stop instructing unit 68 stops unwinding of the mooring line 20. An unwinding stop instruction signal indicating the instruction is output to the winding motor 42 of the winding device 40 (S112). Further, the unwinding stop instructing unit 68 outputs a lock signal to the brake 43. When the unwinding stop instruction signal is input, the winding motor 42 stops unwinding of the mooring cable 20, and when the lock signal is input, the brake 43 stops the rotation of the winding motor 42. When the brake 43 stops the rotation of the winding motor 42, the balloon 10 is moored at a high altitude corresponding to the mooring length, and the mooring line unwinding process for unwinding the mooring line 20 is completed.

(気球10の係留中の気球係留処理)
次いで、浮力低下検知部71は、気球10を係留中に係留索20の張力がしきい値張力以上であるか否かを判定する(S116)。具体的には、浮力低下検知部71は、係留索20の張力が所定のしきい値張力以上であることを示す張力信号が張力センサ47から入力されているときに、係留索20の張力がしきい値張力以上であると判定する(S116−YES)。一方、浮力低下検知部71は、係留索20の張力が所定のしきい値張力未満であることを示す張力信号が張力センサ47から入力されたときに、係留索20の張力がしきい値張力未満であると判定される(S116−NO)。浮力低下警報出力部72は、張力信号が張力センサ47から入力されて係留索20の張力がしきい値張力未満であると判定される(S116−NO)毎に、気球10の浮力が低下したことを示す浮力低下警報信号を出力部54に出力する(S117)。出力部54は、浮力低下警報信号が入力されると、気球10の浮力が低下したことを示す画像を表示する。
(Balloon mooring process during balloon 10 mooring)
Next, the buoyancy reduction detection unit 71 determines whether or not the tension of the mooring line 20 is equal to or higher than the threshold tension while the balloon 10 is being moored (S116). Specifically, the buoyancy drop detecting unit 71 detects the tension of the mooring line 20 when a tension signal indicating that the tension of the mooring line 20 is equal to or greater than a predetermined threshold tension is input from the tension sensor 47. It determines with it being more than threshold tension (S116-YES). On the other hand, when the tension signal indicating that the tension of the mooring line 20 is less than a predetermined threshold tension is input from the tension sensor 47, the buoyancy drop detecting unit 71 determines that the tension of the mooring line 20 is the threshold tension. It is determined that it is less than (S116-NO). The buoyancy reduction warning output unit 72 reduces the buoyancy of the balloon 10 every time a tension signal is input from the tension sensor 47 and it is determined that the tension of the mooring line 20 is less than the threshold tension (S116—NO). A buoyancy reduction warning signal indicating this is output to the output unit 54 (S117). When the buoyancy reduction warning signal is input, the output unit 54 displays an image indicating that the buoyancy of the balloon 10 has decreased.

次いで、高度修正指示部73は、気球10と巻取装置40との間の係留索20の長さが、気球10を係留する高度に相当する係留長から増加したか否かを判定する(S118)例えば、ブレーキ43が故障しているときに、係留中の気球10の高度が上昇する。具体的には、高度修正指示部73は、気球10の係留中に、係留索長センサ46から係留索長信号及び巻出方向に回転したことを示す回転方向信号が入力されたか否かを判定する。高度修正指示部73は、係留索長センサ46から係留索長信号及び巻出方向に回転したことを示す回転方向信号が入力されたと判定したときに、係留索20の長さが気球10を係留する高度に相当する係留長から増加したと判定する(S118−YES)。また、係留索長信号及び巻出方向に回転したことを示す回転方向信号が入力さていないと判定したときに、係留索20の長さが気球10を係留する高度に相当する係留長から増加していないと判定する(S118−NO)。高度修正指示部73は、係留索20の長さが気球10を係留する高度に相当する係留長から増加したと判定する(S118−YES)と、気球10の高度を修正する指示を示す高度修正指示信号を出力部54に出力する(S119)。出力部54は、高度修正指示信号が入力されると、気球10の高度を修正する指示を示す画像を表示する。   Next, the altitude correction instruction unit 73 determines whether the length of the mooring line 20 between the balloon 10 and the winding device 40 has increased from the mooring length corresponding to the altitude at which the balloon 10 is moored (S118). For example, when the brake 43 is out of order, the altitude of the balloon 10 being moored increases. Specifically, the altitude correction instruction unit 73 determines whether the mooring line length signal 46 and the rotation direction signal indicating that the balloon 10 has rotated in the unwinding direction are input from the mooring line length sensor 46 during the mooring of the balloon 10. To do. When the altitude correction instructing unit 73 determines that the mooring line length sensor 46 has input the mooring line length signal and the rotation direction signal indicating that it has rotated in the unwinding direction, the length of the mooring line 20 moored the balloon 10. It determines with having increased from the mooring length corresponded to the altitude to perform (S118-YES). In addition, when it is determined that the mooring line length signal and the rotation direction signal indicating the rotation in the unwinding direction are not input, the length of the mooring line 20 increases from the mooring length corresponding to the altitude at which the balloon 10 is moored. It is determined that it is not present (S118-NO). If the altitude correction instruction unit 73 determines that the length of the mooring line 20 has increased from the mooring length corresponding to the altitude at which the balloon 10 is moored (YES in S118), the altitude correction indicating an instruction to correct the altitude of the balloon 10 is performed. The instruction signal is output to the output unit 54 (S119). When the altitude correction instruction signal is input, the output unit 54 displays an image indicating an instruction to correct the altitude of the balloon 10.

次いで、指示取得部61は、気球10を収納するためのオペレータによる操作に応じて入力部53から入力される気球収納指示信号を取得したか否かを判定する(S120)。気球収納指示信号を取得していないと判定される(S120−NO)と、処理はS116に戻る。以降、気球収納指示信号を取得したと判定される(S120−YES)まで、気球10は係留され続けて、S116〜S120の処理が繰り返される。   Next, the instruction acquisition unit 61 determines whether or not a balloon storage instruction signal input from the input unit 53 is acquired in response to an operation by the operator for storing the balloon 10 (S120). If it is determined that the balloon storage instruction signal has not been acquired (S120—NO), the process returns to S116. Thereafter, until it is determined that the balloon storage instruction signal has been acquired (S120—YES), the balloon 10 is kept moored, and the processes of S116 to S120 are repeated.

(気球10を収納するために係留索20を巻き取る係留索巻取処理)
気球収納指示信号を取得したと判定される(S120−YES)と、巻取開始指示部81は、気球10を下降させるために巻取モータ42を所定の速度で第2方向に回転させることを示す制御信号を巻取装置40の巻取モータ42に出力する(S121)。また、巻出停止指示部68は、解除信号をブレーキ43に出力する。ブレーキ43は解除信号が入力されると、巻取モータ42を回転可能とする。ドラム45は、巻取モータ42が第2方向に回転することに応じて巻出方向に回転して係留索20を巻取要求速度で巻き取る。
(Mooring cable winding process for winding the mooring cable 20 to store the balloon 10)
When it is determined that the balloon storage instruction signal has been acquired (S120—YES), the winding start instruction unit 81 rotates the winding motor 42 in the second direction at a predetermined speed in order to lower the balloon 10. The control signal shown is output to the winding motor 42 of the winding device 40 (S121). Further, the unwinding stop instruction unit 68 outputs a release signal to the brake 43. When the release signal is input, the brake 43 enables the winding motor 42 to rotate. The drum 45 rotates in the unwinding direction in response to the winding motor 42 rotating in the second direction, and winds the mooring cable 20 at the required winding speed.

次いで、巻取故障判定部82は、巻取開始指示部81が巻取指示信号を出力してからの経過時間が所定のしきい値巻取時間に達したときに、巻取指示信号を出力したときから気球10と巻取装置40との間の係留索の長さが変化したか否かを判定する(S122)。具体的には、巻取故障判定部82は、巻取開始指示部81が巻取指示信号を出力してからの経過時間が所定のしきい値巻出時間に達するまでに、係留索20の長さが変化したことを示す係留索長信号が係留索長センサ46から入力されたか否かを判定する。巻取故障判定部82は、巻取開始指示部81が巻取指示信号を出力してからの経過時間が所定のしきい値巻取時間に達するまでに係留索長信号が入力されたときに、係留索の長さが変化したと判定する(S122−YES)。一方、巻取故障判定部82は、巻取開始指示部81が巻取指示信号を出力してからの経過時間が所定のしきい値巻取時間に達するまでに係留索長信号が入力されなかったときに、係留索の長さが変化していないと判定する(S122−NO)。   Next, the winding failure determination unit 82 outputs a winding instruction signal when an elapsed time after the winding start instruction unit 81 outputs the winding instruction signal reaches a predetermined threshold winding time. It is determined whether or not the length of the mooring line between the balloon 10 and the winding device 40 has changed (S122). Specifically, the winding failure determination unit 82 determines whether the mooring line 20 has reached the predetermined threshold unwinding time after the winding start instruction unit 81 outputs the winding instruction signal. It is determined whether a mooring line length signal indicating that the length has changed is input from the mooring line length sensor 46. When the mooring line length signal is input until the elapsed time after the winding start instruction unit 81 outputs the winding instruction signal reaches the predetermined threshold winding time, the winding failure determination unit 82 It is determined that the length of the mooring line has changed (S122—YES). On the other hand, the winding failure determination unit 82 does not receive the mooring line length signal until the elapsed time after the winding start instruction unit 81 outputs the winding instruction signal reaches a predetermined threshold winding time. It is determined that the length of the mooring line has not changed (S122-NO).

巻取故障判定部82は、係留索の長さが変化していないと判定する(S122−NO)と、係留索20の巻き取りが開始しないことを示す巻取故障信号を出力部54に出力する(S123)。出力部54は、巻取故障信号が入力されると、係留索20の巻き取りが開始しないことを示す画像を表示する。係留索20に引掛り等がある場合、巻取装置40が巻取モータ42を回転させても係留索20の巻き取りは開始しない。   When the winding failure determination unit 82 determines that the length of the mooring line has not changed (S122—NO), the winding failure determination unit 82 outputs a winding failure signal indicating that the winding of the mooring line 20 does not start to the output unit 54. (S123). When the winding failure signal is input, the output unit 54 displays an image indicating that the winding of the mooring line 20 does not start. When the mooring line 20 is caught or the like, the winding of the mooring line 20 does not start even when the winding device 40 rotates the winding motor 42.

係留索の長さが変化したと判定される(S122−YES)と、巻取速度演算部83は、係留索長信号に対応する係留索の長さから巻取装置40が係留索20を巻き取るときの実巻取速度を演算する(S124)。次いで、巻取速度判定部84は、S121で巻取装置40に出力された制御信号に対応する巻取要求速度と、S124で演算された実巻取速度とが一致するか否かを判定する(S125)。   When it is determined that the length of the mooring line has changed (S122—YES), the winding speed calculation unit 83 causes the winding device 40 to wind the mooring line 20 from the length of the mooring line corresponding to the mooring line length signal. The actual winding speed when taking is calculated (S124). Next, the winding speed determination unit 84 determines whether or not the winding request speed corresponding to the control signal output to the winding device 40 in S121 matches the actual winding speed calculated in S124. (S125).

巻取要求速度と実巻取速度とが一致すると判定される(S125−YES)と、巻取張力判定部85は、係留索20を巻き取るときの張力が所定のしきい値張力以上であるか否かを判定する(S126)。具体的には、巻取張力判定部85は、係留索20の張力が所定のしきい値張力以上であることを示す張力信号が張力センサ47から入力されているときに、係留索20の張力がしきい値張力以上であると判定する(S126−YES)。一方、巻取張力判定部85は、係留索20の張力が所定のしきい値張力未満であることを示す張力信号が張力センサ47から入力されたときに、係留索20の張力がしきい値張力未満であると判定する(S126−NO)。例えば、係留索20を巻き取る間に気球10の周囲に下降気流が生じたとき、降雪により気球10に着雪したとき、降雨により気球10が大量の水分を含んだとき等に、気球の浮力が低下して係留索20を巻き取るときの張力が低下する。係留索20を巻き取るときの張力が低下すると、ドラム45が巻き取った係留索20を順序良く配列することができなくなり、ドラム45の内部で係留索20の喰い込みジャムが発生するおそれがある。   When it is determined that the winding request speed and the actual winding speed match (S125—YES), the winding tension determination unit 85 has a tension for winding the mooring line 20 equal to or greater than a predetermined threshold tension. It is determined whether or not (S126). Specifically, the take-up tension determination unit 85 determines the tension of the mooring line 20 when a tension signal indicating that the tension of the mooring line 20 is equal to or greater than a predetermined threshold tension is input from the tension sensor 47. Is determined to be greater than or equal to the threshold tension (S126-YES). On the other hand, when the tension signal indicating that the tension of the mooring line 20 is less than a predetermined threshold tension is input from the tension sensor 47, the winding tension determination unit 85 determines that the tension of the mooring line 20 is the threshold value. It determines with it being less than tension (S126-NO). For example, when a downdraft occurs around the balloon 10 while the mooring line 20 is wound up, when the balloon 10 snows due to snowfall, or when the balloon 10 contains a large amount of water due to rain, the buoyancy of the balloon Decreases and the tension when the mooring line 20 is wound is reduced. If the tension at the time of winding the mooring line 20 decreases, the mooring lines 20 wound by the drum 45 cannot be arranged in order, and there is a possibility that a jamming of the mooring line 20 may occur inside the drum 45. .

係留索20の張力がしきい値張力以上であると判定される(S126−YES)と、減速指示部86は、係留索20の張力がしきい値張力よりも大きい過負荷張力以上であるか否かを判定する(S127)。具体的には、減速指示部86は、巻取モータ42に過電流が流れたことを示す過電流信号が過電流センサ48から入力されているときに、係留索20の張力が過過負荷張力以上であると判定する(S127−YES)。一方、減速指示部86は、過電流信号が過電流センサ48から入力されていないときに、係留索20の張力が過負荷張力未満であると判定する(S127−NO)。例えば、係留索20を巻き取る間に気球10が強風を受けるとき、係留索に掛かる張力が大きくなることがある。係留索に掛かる張力が大きくなると、ドラム45を回転する巻取モータ42に過電流が流れて焼損するおそれがある。   If it is determined that the tension of the mooring line 20 is equal to or greater than the threshold tension (YES in S126), the deceleration instruction unit 86 determines whether the tension of the mooring line 20 is equal to or greater than the overload tension greater than the threshold tension. It is determined whether or not (S127). Specifically, the deceleration instruction unit 86 determines that the tension of the mooring line 20 is overload tension when an overcurrent signal indicating that an overcurrent has flowed into the winding motor 42 is input from the overcurrent sensor 48. It determines with it being above (S127-YES). On the other hand, when the overcurrent signal is not input from the overcurrent sensor 48, the deceleration instruction unit 86 determines that the tension of the mooring line 20 is less than the overload tension (S127—NO). For example, when the balloon 10 receives a strong wind while winding the mooring line 20, the tension applied to the mooring line may increase. If the tension applied to the mooring line is increased, an overcurrent may flow through the take-up motor 42 that rotates the drum 45 to cause burning.

係留索20の張力が過負荷張力未満であると判定される(S127−NO)と、巻取停止指示部87は、係留索長信号に対応する係留索の長さが、気球10が収納されたときの長さである収納長と一致したか否かを判定する(S128)。係留索長信号に対応する係留索の長さが所定の収納長と一致していないと判定される(S128−NO)と、処理はS124に戻る。以降、巻取速度の不一致(S125−NO)、張力がしきい値未満(S126−NO)又は過負荷張力以上(S127−YES)、若しくは係留索の長さの一致(S128−YES)が判定されるまでS124〜S128の処理が繰り返される。   When it is determined that the tension of the mooring line 20 is less than the overload tension (S127-NO), the winding stop instructing unit 87 stores the balloon 10 with the length of the mooring line corresponding to the mooring line length signal. It is determined whether or not the storage length is the same as the stored length (S128). If it is determined that the length of the mooring line corresponding to the mooring line length signal does not match the predetermined storage length (S128-NO), the process returns to S124. Thereafter, discrepancy in winding speed (S125-NO), tension below threshold (S126-NO), overload tension (S127-YES), or length of mooring line coincidence (S128-YES) is determined. The processing of S124 to S128 is repeated until it is done.

巻取速度判定部84は、巻取要求速度と実巻取速度とが一致しないと判定する(S125−NO)と、エンコーダ等の係留索長センサ46の構成要素が故障したことを示す係留索長センサ故障信号を出力部54に出力する(S129)。出力部54は、係留索長センサ故障信号が入力されると、係留索長センサの46の構成要素が故障したことを示す画像を表示する。次いで、巻取停止指示部87は、係留索20の巻き取りを停止する指示を示す巻取停止指示信号を巻取装置40の巻取モータ42に出力する(S130)。巻取モータ42は、巻取停止指示信号が入力されると、係留索20の巻き取りを停止し、係留索巻出処理は終了する。   When the winding speed determination unit 84 determines that the required winding speed and the actual winding speed do not match (S125—NO), the mooring cable indicating that the constituent elements of the mooring cable length sensor 46 such as an encoder have failed. A long sensor failure signal is output to the output unit 54 (S129). When the mooring line length sensor failure signal is input, the output unit 54 displays an image indicating that the 46 constituent elements of the mooring line length sensor have failed. Next, the winding stop instruction unit 87 outputs a winding stop instruction signal indicating an instruction to stop winding of the mooring cable 20 to the winding motor 42 of the winding device 40 (S130). When the winding stop instruction signal is input to the winding motor 42, the winding motor 42 stops winding the mooring line 20, and the mooring line unwinding process ends.

巻出張力がしきい値未満であると判定される(S126−NO)と、巻取停止指示部87は、係留索20の巻き取りを停止する指示を示す巻取停止指示信号を巻取装置40の巻取モータ42に出力する(S131)。巻取モータ42は、巻取停止指示信号が入力されると、係留索20の巻き取りを停止する。次いで、待機時間計時部69は、S131の処理で巻取停止信号が出力されてから所定の待機期間が経過することを計時する(S132)。S131の処理で巻取停止信号が出力されてから所定の待機期間が経過した後に、処理はS121に戻って、巻取開始指示部81は、巻取指示信号を巻取装置40に出力する(S121)。   When it is determined that the unwinding tension is less than the threshold value (S126-NO), the winding stop instructing unit 87 generates a winding stop instructing signal indicating an instruction to stop the winding of the mooring line 20. It outputs to 40 winding motors 42 (S131). The winding motor 42 stops winding the mooring line 20 when a winding stop instruction signal is input. Next, the standby time measuring unit 69 measures that a predetermined standby period elapses after the winding stop signal is output in the process of S131 (S132). After a predetermined waiting period elapses after the winding stop signal is output in the process of S131, the process returns to S121, and the winding start instruction unit 81 outputs the winding instruction signal to the winding device 40 ( S121).

張力が過負荷張力以上であると判定される(S127−YES)と、減速指示部86は、巻取要求速度よりも遅い低巻取速度で係留索20を巻き取ることを示す巻取減速指示信号を巻取装置40の巻取モータ42に出力する(S133)。巻取モータ42は、巻取減速指示信号が入力されると、係留索20の巻取速度を巻取要求速度から低巻取速度に変更する。次いで、減速指示部86は、S133の処理で巻取減速指示信号が出力されてから所定の減速継続期間が経過することを計時する(S134)。減速指示部86は、S130の処理で巻取減速指示信号が出力されてから所定の減速継続期間が経過した後に、係留索20の巻取速度を低巻取速度から巻取要求速度に加速することを示す巻取加速指示信号を巻取装置40の巻取モータ42に出力する(S135)。巻取モータ42は、巻取加速指示信号が入力されると、係留索20の巻取速度を低巻取速度から巻取要求速度に変更する。そして、処理はS124に戻る。   When it is determined that the tension is equal to or greater than the overload tension (S127-YES), the deceleration instruction unit 86 indicates that the mooring line 20 is to be wound at a lower winding speed slower than the winding required speed. The signal is output to the winding motor 42 of the winding device 40 (S133). When the winding deceleration instruction signal is input, the winding motor 42 changes the winding speed of the mooring line 20 from the winding required speed to the low winding speed. Next, the deceleration instruction unit 86 counts that a predetermined deceleration continuation period has elapsed since the winding deceleration instruction signal was output in the process of S133 (S134). The deceleration instructing unit 86 accelerates the winding speed of the mooring line 20 from the low winding speed to the winding required speed after a predetermined deceleration continuation period has elapsed since the winding deceleration instruction signal was output in the process of S130. A winding acceleration instruction signal indicating this is output to the winding motor 42 of the winding device 40 (S135). When the take-up acceleration instruction signal is input, the take-up motor 42 changes the take-up speed of the mooring line 20 from the low take-up speed to the take-up requested speed. Then, the process returns to S124.

巻き出した係留索の長さが気球10を係留する高度に相当する収納長と一致すると判定される(S128−YES)と、巻取停止指示部87は、係留索20の巻き取りを停止する指示を示す巻取停止指示信号を巻取装置40の巻取モータ42に出力する(S136)。巻取モータ42は、巻取停止指示信号が入力されると、係留索20の巻き取りを停止し、係留索20を巻き取る係留索巻取処理は終了する。   When it is determined that the length of the unwinding mooring line matches the storage length corresponding to the altitude at which the balloon 10 is moored (S128—YES), the winding stop instructing unit 87 stops the winding of the mooring line 20. A winding stop instruction signal indicating the instruction is output to the winding motor 42 of the winding device 40 (S136). When the winding stop instruction signal is input to the winding motor 42, the winding motor 42 stops winding the mooring line 20, and the mooring line winding process for winding the mooring line 20 ends.

(実施形態に係る係留気球の作用効果)
図8は、係留気球1における気球10の状態、発生事象、係留索長センサ46の動作、張力センサ47の状態、及び制御装置50の制御動作を示す図である。
(Operational effect of the mooring balloon according to the embodiment)
FIG. 8 is a diagram showing the state of the balloon 10 in the mooring balloon 1, the occurrence event, the operation of the mooring line length sensor 46, the state of the tension sensor 47, and the control operation of the control device 50.

係留気球1は、気球10の上昇を開始するときに、ドラム45における係留索20の引掛り等により係留索20が巻き出されずに所定のしきい値巻出時間以内に係留索長センサ46が係留索20の巻き出しを検出できないときに、巻出故障信号を出力する。係留気球1は、気球10の上昇を開始するときに係留索20が巻き出されない場合に巻出故障信号を出力するので、ドラム45における係留索20の引掛り等の故障が早期に発見可能である。   When the mooring balloon 1 starts to ascend the balloon 10, the mooring line 20 is not unwound due to catching of the mooring line 20 on the drum 45 or the like, and the mooring line length sensor 46 is within a predetermined threshold unwinding time. Outputs an unwinding fault signal when the unwinding of the mooring line 20 cannot be detected. Since the mooring balloon 1 outputs an unwinding fault signal when the mooring line 20 is not unwound when the ascent of the balloon 10 is started, a failure such as a catching of the mooring line 20 in the drum 45 can be detected early. is there.

また、係留気球1は、気球10を上昇する間に、ドラム45における係留索20の喰い込みジャム等によりドラム45が巻出方向に回転するにもかかわらず、係留索20がドラム45に巻き取られるときに、係留索喰込警報を出力すると共に巻出動作を停止する。不図示のオペレータは、係留気球1が係留索20の巻出動作を停止した後に、喰い込みジャム等の故障の原因を解消して、気球10を上昇するために係留索20の巻き出し動作を再開する。係留気球1は、ドラム45が巻出方向に回転するにもかかわらず、係留索20がドラム45に巻き取られるときに巻出動作を停止するので、ドラム45に巻き回された係留索20の巻回配置が錯綜することなく、喰い込みジャム等の故障の原因を解消できる。   Further, the mooring balloon 1 is wound around the drum 45 even though the drum 45 rotates in the unwinding direction due to a biting jam of the mooring line 20 in the drum 45 while the balloon 10 is raised. When this is done, the mooring cable biting alarm is output and the unwinding operation is stopped. An unillustrated operator performs unwinding operation of the mooring line 20 to lift the balloon 10 after the mooring balloon 1 stops the unwinding operation of the mooring line 20 and eliminates the cause of failure such as a biting jam. Resume. Although the mooring balloon 1 stops the unwinding operation when the mooring line 20 is wound around the drum 45 even though the drum 45 rotates in the unwinding direction, the mooring line 20 of the mooring line 20 wound around the drum 45 is stopped. The cause of failure such as biting jam can be eliminated without complicated winding arrangement.

また、係留気球1は、気球10を上昇する間に、設定した巻出速度と実際の巻出速度が相違したときに、係留索長センサ46の故障を示す警報を出力する共に巻出動作を停止する。係留気球1は、設定した巻出速度と実際の巻出速度が相違したときに巻出動作を停止するので、係留索長センサ46の故障の早期発見が可能になると共に、所望の高度と異なる高度に気球10が係留されることを防止できる。   The mooring balloon 1 outputs an alarm indicating a failure of the mooring line length sensor 46 and performs an unwinding operation when the set unwinding speed differs from the actual unwinding speed while the balloon 10 is raised. Stop. Since the mooring balloon 1 stops the unwinding operation when the set unwinding speed and the actual unwinding speed are different, it is possible to detect the failure of the mooring line length sensor 46 at an early stage and to be different from the desired altitude. It is possible to prevent the balloon 10 from being highly moored.

また、係留気球1は、気球10を上昇する間に、気球10の周囲に下降気流が生じる等により係留索20に掛かる張力が所定のしきい値張力未満になったときに、係留索20の巻出動作を一時的に停止する。係留気球1は、係留索20に掛かる張力がしきい値張力未満になったときに係留索20の巻出動作を一時的に停止するので、小さな張力で巻取装置40から巻き出された係留索20が巻取装置40の周囲に滞留してジャムの原因になることを防止できる。   In addition, the mooring balloon 1 is moved when the tension applied to the mooring line 20 becomes lower than a predetermined threshold tension due to a descending airflow around the balloon 10 while the balloon 10 is raised. Temporarily stops the unwinding operation. Since the mooring balloon 1 temporarily stops the unwinding operation of the mooring line 20 when the tension applied to the mooring line 20 becomes less than the threshold tension, the mooring balloon 1 is unwound from the winding device 40 with a small tension. It is possible to prevent the cable 20 from staying around the winding device 40 and causing a jam.

また、係留気球1は、気球10の係留中に、気球10の浮力が低下する毎に警報信号を出力するので、気球10が係留中に気球10の浮力が低下したことを不図示のオペレータが認識することができる。   In addition, the mooring balloon 1 outputs an alarm signal every time the buoyancy of the balloon 10 is lowered while the balloon 10 is being moored. Therefore, an operator (not shown) indicates that the buoyancy of the balloon 10 has decreased while the balloon 10 is moored. Can be recognized.

また、係留気球1は、気球10の係留中に、気球10の高度が変化したことに応じて警報信号を出力するので、ブレーキ43の故障を早期に発見できると共に、係留中の気球10の高度を修正することができる。   The mooring balloon 1 outputs an alarm signal in response to the change in altitude of the balloon 10 while the balloon 10 is being moored, so that the failure of the brake 43 can be detected at an early stage and the altitude of the balloon 10 being moored. Can be corrected.

また、係留気球1は、気球10の下降を開始するときに、ドラム45における係留索20の引掛り等により係留索20が巻き取られずに所定のしきい値巻出時間以内に係留索長センサ46が係留索20の巻き取りを検出できないときに、巻出故障信号を出力する。係留気球1は、気球10の下降を開始するときに係留索20が巻き取られない場合に巻取故障信号を出力するので、ドラム45における係留索20の引掛り等の故障が早期に発見可能である。   Further, when the mooring balloon 1 starts to descend the balloon 10, the mooring line length sensor does not wind up the mooring line 20 due to the hooking of the mooring line 20 in the drum 45 and the like within a predetermined threshold unwinding time. When 46 cannot detect the winding of the mooring line 20, an unwinding fault signal is output. The mooring balloon 1 outputs a winding failure signal when the mooring line 20 is not wound when the descent of the balloon 10 is started, so that a failure such as catching of the mooring line 20 in the drum 45 can be detected early. It is.

また、係留気球1は、気球10を下降する間に、設定した巻取速度と実際の巻取速度が相違したときに、係留索長センサ46の故障を示す警報を出力する共に巻取動作を停止する。係留気球1は、設定した巻取速度と実際の巻取速度が相違したときに巻取動作を停止するので、係留索長センサ46の故障の早期発見が可能になると共に、気球10を収納したときの係留索20の長さが所望の長さと相違することを防止できる。   The mooring balloon 1 outputs a warning indicating a failure of the mooring line length sensor 46 and performs a winding operation when the set winding speed is different from the actual winding speed while descending the balloon 10. Stop. The mooring balloon 1 stops the winding operation when the set winding speed is different from the actual winding speed, so that it is possible to detect the failure of the mooring line length sensor 46 at an early stage, and the balloon 10 is housed. It is possible to prevent the length of the mooring line 20 from being different from the desired length.

また、係留気球1は、気球10を下降する間に、気球10の周囲に下降気流が生じる等により係留索20に掛かる張力が所定のしきい値張力未満になったときに、係留索20の巻取動作を一時的に停止する。係留気球1は、係留索20に掛かる張力がしきい値張力以上のときに巻取動作をするので、ドラム45が巻き取った係留索20を順序良く配列することが可能となり、不規則は配列に起因する喰い込みジャムの発生を防止できる。   In addition, the mooring balloon 1 is moved when the tension applied to the mooring line 20 becomes lower than a predetermined threshold tension due to a descending airflow around the balloon 10 while the balloon 10 is lowered. Temporarily stops the winding operation. The mooring balloon 1 performs a winding operation when the tension applied to the mooring line 20 is equal to or higher than the threshold tension, so that the mooring lines 20 wound by the drum 45 can be arranged in order, and irregularities are arranged. It is possible to prevent the occurrence of biting jam due to the above.

また、係留気球1は、気球10を下降する間に、気球10が強風を受ける等により係留索20に掛かる張力が過負荷しきい値以上になったときに、巻取速度を遅くするので、ドラム45を回転する巻取モータ42に過電流が流れて焼損することを防止できる。   In addition, the mooring balloon 1 slows the winding speed when the tension applied to the mooring line 20 becomes equal to or higher than the overload threshold because the balloon 10 receives strong wind while descending the balloon 10. It is possible to prevent overcurrent from flowing through the winding motor 42 that rotates the drum 45 and burnout.

1 係留気球
10 気球
20 係留索
30 着陸装置
40 巻取装置
42 巻取モータ
43 ブレーキ
45 ドラム
46 係留索長センサ
47 張力センサ
48 過電流センサ
50 制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mooring balloon 10 Balloon 20 Mooring line 30 Landing apparatus 40 Winding apparatus 42 Winding motor 43 Brake 45 Drum 46 Mooring line length sensor 47 Tension sensor 48 Overcurrent sensor 50 Control apparatus

Claims (13)

気球と、
一端が前記気球の表面に接続された係留索と、
前記係留索を巻き出し又は巻き取る巻取装置と、
前記巻取装置から巻き出された前記係留索の長さを検出し、検出した前記係留索の長さを示す係留索長信号を出力する係留索長センサと、
前記巻取装置が前記係留索を巻き出している間に、前記係留索の長さが減少したと判定されたときに、前記係留索の巻き出しの停止を示す巻出停止信号を前記巻取装置に出力する巻出停止指示部と、
を有することを特徴とする係留気球。
With balloons,
A mooring line with one end connected to the surface of the balloon;
A winding device for unwinding or winding the mooring line;
A mooring line length sensor that detects the length of the mooring line unwound from the winding device and outputs a mooring line length signal indicating the detected length of the mooring line;
When it is determined that the length of the mooring line has decreased while the winding device is unwinding the mooring line, an unwinding stop signal indicating a stop of unwinding of the mooring line is transmitted to the winding line. An unwinding stop instructing unit that outputs to the device;
A mooring balloon characterized by comprising:
前記係留索を巻き出す速度である巻出要求速度で前記係留索を巻き出すことを示す巻出指示信号を前記巻取装置に出力する巻出開始指示部と、
前記係留索長信号に対応する前記係留索の長さから前記巻取装置が前記係留索を巻き出すときの実巻出速度を演算する巻出速度演算部と、を更に有し、
前記巻出停止指示部は、前記巻出要求速度と前記実巻出速度とが一致しないと判定されたときに、前記巻出停止信号を前記巻取装置に出力する、請求項1に記載の係留気球。
An unwinding start instruction unit that outputs an unwinding instruction signal indicating unwinding of the mooring line at an unwinding request speed that is a speed of unwinding the mooring line;
An unwinding speed calculation unit that calculates an actual unwinding speed when the winding device unwinds the mooring line from the length of the mooring line corresponding to the mooring line length signal;
The unwinding stop instruction unit outputs the unwinding stop signal to the winding device when it is determined that the unwinding request speed and the actual unwinding speed do not match. Moored balloon.
前記巻出指示信号を出力してからの経過時間が所定のしきい値巻出時間に達したときに、前記係留索長信号に対応する前記係留索の長さが前記巻取装置に前記巻出指示信号を出力したときから変化してないと判定したときに、巻出故障信号を出力する巻出故障判定部を更に有する、請求項2に記載の係留気球。   When the elapsed time from the output of the unwinding instruction signal reaches a predetermined threshold unwinding time, the length of the mooring line corresponding to the mooring line length signal is transferred to the winding device. The mooring balloon according to claim 2, further comprising an unwinding failure determination unit that outputs an unwinding failure signal when it is determined that there has been no change since the output of the unloading instruction signal. 前記係留索を巻き取る速度である巻取要求速度で前記係留索を巻き取ることを示す巻取指示信号を前記巻取装置に出力する巻取開始指示部と、
前記係留索長信号に対応する前記係留索の長さから前記巻取装置が前記係留索を巻き取るときの実巻取速度を演算する巻取速度演算部と、
前記巻取要求速度と前記実巻取速度とが一致しないと判定されたときに、前記係留索の巻き取りの停止を示す巻取停止信号を前記巻取装置に出力する巻出停止指示部と、を更に有する、請求項2又は3に記載の係留気球。
A winding start instruction unit that outputs a winding instruction signal indicating winding of the mooring line to the winding device at a winding request speed that is a speed of winding the mooring line;
A winding speed calculation unit that calculates an actual winding speed when the winding device winds the mooring line from the length of the mooring line corresponding to the mooring line length signal;
A winding stop instruction unit that outputs a winding stop signal indicating a stop of winding of the mooring line to the winding device when it is determined that the winding required speed does not match the actual winding speed; The mooring balloon according to claim 2, further comprising:
前記巻取装置に前記巻取指示信号を出力してからの経過時間が所定のしきい値巻取時間に達したときに、前記係留索長信号に対応する前記係留索の長さが前記巻取装置に前記巻出指示信号を出力したときから変化してないと判定されたときに、巻取故障信号を出力する巻取故障判定部を更に有する、請求項4に記載の係留気球。   When the elapsed time from the output of the winding instruction signal to the winding device reaches a predetermined threshold winding time, the length of the mooring line corresponding to the mooring line length signal is the winding value. The mooring balloon according to claim 4, further comprising a winding failure determination unit that outputs a winding failure signal when it is determined that there has been no change since the output of the unwinding instruction signal to the winding device. 前記係留索に掛かる張力を検出して、前記係留索に所定のしきい値張力以上の張力が掛かるか否かを示す張力信号を出力する張力センサを更に有する、請求項4又は5に記載の係留気球。   The tension sensor according to claim 4 or 5, further comprising a tension sensor that detects a tension applied to the mooring line and outputs a tension signal indicating whether or not a tension equal to or higher than a predetermined threshold tension is applied to the mooring line. Moored balloon. 前記巻出停止指示部は、前記係留索の巻き出し中に前記張力が前記しきい値張力未満であることを示す張力信号を受信したときに、前記係留索の巻き取りの停止を示す巻取停止信号を前記巻取装置に出力する、請求項6に記載の係留気球。   The unwinding stop instructing unit, when receiving a tension signal indicating that the tension is less than the threshold tension during unwinding of the mooring line, indicates that the winding of the mooring line is stopped. The mooring balloon according to claim 6, wherein a stop signal is output to the winding device. 前記巻出開始指示部は、前記張力信号の受信に応じて前記巻出停止信号が出力されてから所定の待機期間が経過した後に、前記巻取指示信号を前記巻取装置に出力する、請求項7に記載の係留気球。   The unwinding start instruction unit outputs the unwinding instruction signal to the winding device after a predetermined waiting period has elapsed since the unwinding stop signal was output in response to reception of the tension signal. The mooring balloon according to Item 7. 前記係留索の巻き取り中に前記張力が前記しきい値張力未満であることを示す前記張力信号を受信したときに、前記巻取停止信号を前記巻取装置に出力する巻取停止指示部を更に有する、請求項6〜8の何れか一項に記載の係留気球。   A winding stop instruction unit that outputs the winding stop signal to the winding device when the tension signal indicating that the tension is less than the threshold tension is received during winding of the mooring line; The mooring balloon according to any one of claims 6 to 8, further comprising: 前記巻取開始指示部は、前記張力信号の受信に応じて前記巻取停止信号が出力されてから所定の待機期間が経過した後に、前記巻取指示信号を前記巻取装置に出力する、請求項9に記載の係留気球。   The winding start instruction unit outputs the winding instruction signal to the winding device after a predetermined waiting period has elapsed since the winding stop signal was output in response to reception of the tension signal. The mooring balloon according to Item 9. 前記係留索の張力が前記しきい値張力よりも大きい過負荷張力以上であると判定されたときに、前記巻取要求速度よりも遅い低巻取速度で前記係留索を巻き取ることを示す巻取減速指示信号を前記巻取装置に出力する減速指示部を更に有する、前記請求項4〜10の何れか一項に記載の係留気球。   Winding indicating that the mooring line is wound at a low winding speed lower than the winding required speed when it is determined that the tension of the mooring line is equal to or higher than the overload tension larger than the threshold tension. The mooring balloon according to any one of claims 4 to 10, further comprising a deceleration instruction unit that outputs a collection / deceleration instruction signal to the winding device. 前記気球を係留中に前記係留索の張力が前記しきい値張力未満であると判定されたときに、前記気球の浮力が低下したことを示す浮力低下警報信号を出力する浮力低下警報出力部を更に有する、前記請求項6〜11の何れか一項に記載の係留気球。   A buoyancy reduction warning output unit for outputting a buoyancy reduction warning signal indicating that the buoyancy of the balloon has decreased when it is determined that the tension of the mooring line is less than the threshold tension while the balloon is being moored; The mooring balloon according to any one of claims 6 to 11, further comprising: 前記気球を係留中に前記係留索長信号に対応する前記係留索の長さが増加したと判定したときに、前記気球の高度を修正する指示を示す高度修正指示信号を出力する高度修正指示部を更に有する、前記請求項1〜12の何れか一項に記載の係留気球。   An altitude correction instruction unit that outputs an altitude correction instruction signal indicating an instruction to correct the altitude of the balloon when it is determined that the length of the mooring line corresponding to the mooring line length signal has increased while the balloon is being moored The mooring balloon according to any one of claims 1 to 12, further comprising:
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