JP2019089361A - Method of controlling unmanned air vehicle - Google Patents

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Abstract

To enable an unmanned air vehicle to safely and efficiently fly while securing a flight distance and flight time.SOLUTION: An unmanned air vehicle 3 comprises: a flight control device; an annular ring body in which a part of a ring can be opened and closed; a current generating device; a ring opening/closing device; and a power supply device. The power supply device of one unmanned air vehicle is electrically connected via a cable C to the power supply device of another unmanned air vehicle in order to be in a power supply capable state. Two unmanned flight bodies perform formation flight while maintaining the above described state to approach an overhead wire 2, open a part of the respective annular ring while flying to accommodate the overhead wire inside the respective ring bodies, close a part of the respective rings while flying, supply a thrust generator or the flight control device with power which is based on current generated in a conductive coil according to electromagnetic induction action of current flowing in the overhead wire, and fly along the overhead wire while the overhead wire is accommodated inside the ring.SELECTED DRAWING: Figure 11

Description

本発明は、無人飛行体の制御方法に関する。   The present invention relates to a control method of an unmanned air vehicle.

特許文献1には、「距離や時間などの制約を打ち破り配達できる範囲を広げて利便性を高めた無人飛行体を用いた輸送システムを提供する。」、「電力供給を受けて3次元的な移動が可能な無人飛行体を用いた輸送システムであって、前記無人飛行体は、輸送対象の荷物を収納するコンテナを装着しながら飛行し、該コンテナには前記無人飛行体に供給される電力を蓄えるための蓄電部が設けられ、前記コンテナに設けられた前記蓄電部は、非移動時に中継基地で充電される。」と記載されている。   Patent Document 1 "provides a transportation system using an unmanned air vehicle which has enhanced the convenience by extending the range in which it can deliver by breaking restrictions such as distance and time," "receive power supply and three-dimensional. A transport system using a movable unmanned air vehicle, wherein the unmanned air vehicle flies while mounting a container for storing a load to be transported, and the container supplies power to the unmanned air vehicle. The storage unit for storing the storage unit is provided, and the storage unit provided in the container is charged at the relay base when not moving.

特許文献2には、「架空電線への接近樹木の点検などを自動的に行うことができる無人飛行体を用いた架空電線点検システムおよび方法を提供する。」、「自律飛行しつつ架空電線の点検箇所まで飛行するための飛行制御系および点検箇所の画像並びに距離測定データを含む各種情報を収集するための情報収集系を備える無人ヘリコプターと、無人ヘリコプターの飛行を制御するとともに無人ヘリコプターからの各種情報を収集して処理する飛行制御・情報収集系を備える管制センターと、無人ヘリコプターの情報収集系により収集された点検箇所の画像および距離測定データから3次元画像を作成し、作成した3次元画像を処理し、処理された3次元画像に基づいて点検箇所の架空電線に異常があるか否かを点検する接近樹木等点検手段と、接近樹木等点検手段における点検に使用される各種データが記憶された記憶装置とを具備する。」と記載されている。   Patent Document 2 "provides an overhead electric wire inspection system and method using an unmanned aerial vehicle capable of automatically performing an inspection of a tree approaching an overhead electric wire, etc.", "of an overhead electric wire while autonomously flying An unmanned helicopter equipped with a flight control system for flying to an inspection point and an information collecting system for collecting various information including images of the inspection point and distance measurement data, controlling the flight of the unmanned helicopter, and various kinds from the unmanned helicopter A three-dimensional image created by creating a three-dimensional image from an image of inspection points and distance measurement data collected by a control center equipped with a flight control and information collection system that collects and processes information, and an information collection system of an unmanned helicopter Processing means, and checking means such as approaching trees to check whether there is an abnormality in the overhead wire at the check point based on the processed three-dimensional image and Various data used for inspection in close trees such inspection means comprises a stored memory. Is described as ".

特許文献3には、「架空電線のグランドワイヤに流れる架空電線からの誘導電流をとり出し、直流変換して蓄電池を充電し、蓄電池を電源として利用する。」、「架空電線のグランドワイヤには電流とり出し用としてグランドワイヤを1次巻線とする電流変成器を設け、電流変成器はグランドワイヤに沿って長形状に設け、グランドワイヤに流れる架空電線の誘導電流をとり出す」と記載されている。   Patent Document 3 "takes out the induction current from the overhead wire flowing to the ground wire of the overhead wire, performs direct current conversion to charge the storage battery, and uses the storage battery as a power source", "for the ground wire of the overhead wire A current transformer with a ground wire as a primary winding is provided for current extraction, and the current transformer is provided in a long shape along the ground wire to take out the induction current of the overhead wire flowing through the ground wire. ing.

特許文献4には、配電線を内挿するコアと、このコアに巻回された二次巻線(一次巻線は、測定対象の配電線が相当)を備えて構成された電源用CTについて記載されている。   Patent Document 4 relates to a power supply CT configured to include a core into which a distribution line is inserted and a secondary winding (a primary winding corresponds to a distribution line to be measured) wound around the core. Have been described.

特許文献5には、「複数のドローンにより構成されるドローン群に対して、給電ケーブルを用いて複数のドローンに電力の供給を行う」、「ドローン群は、モータ手段を駆動制御することにより飛行姿勢制御を行うことが可能な複数のドローンと、複数のドローンの隣接するドローン同士を接続して、複数のドローンをネットワーク状に接続する有線ケーブルと、複数のドローンの少なくとも1つのドローンに一端が接続される給電ケーブルと、給電ケーブルの他端側に接続され、地上に配置される電力供給手段とを有する。ドローン群では、電力供給手段から給電ケーブルおよび有線ケーブルを通じて、複数のドローンを駆動するための電力が、電力供給手段から各ドローンへと供給される。」と記載されている。   According to Patent Document 5, "power is supplied to a plurality of drones using a feeding cable to a drone group constituted by a plurality of drones", and "a drone group is driven by controlling drive of motor means. A plurality of drone capable of attitude control and a wired cable connecting multiple drones in a network by connecting adjacent drone of multiple drone to one another, and one end to at least one drone of the plurality of drone It has a feed cable to be connected and a power supply means connected to the other end side of the feed cable and disposed on the ground.In the drone group, a plurality of drone are driven from the power supply means through the feed cable and the wired cable. Power is supplied from the power supply means to each drone. "

非特許文献1には、送電鉄塔や架空電線などの位置・高さのデータを基に3次元の地図を作り、ドローンの安全飛行を支援する「ドローンハイウェイ構想」について記載されている。   Non-Patent Document 1 describes a “drone highway concept” that supports a safe flight of a drone by creating a three-dimensional map based on position and height data such as transmission towers and overhead wires.

非特許文献2には、架空地線に流れる誘導電流を活用した航空障害灯用電源装置について記載されている。   Non-Patent Document 2 describes a power supply device for an aeronautical fault lamp utilizing an induced current flowing in an overhead ground line.

特開2017−105242号公報JP, 2017-105242, A 特開2005−265699号公報JP 2005-265699 A 特開昭49−95159号公報JP-A-49-95159 特開2004−103791号公報JP 2004-103791 特開2017−52389号公報JP 2017-52389 A ”ITmedia NEWS”、[online]、2017年03月29日 19時35分 公開、「架空電線との衝突防ぐ「ドローンハイウェイ」 東電とゼンリンが共同開発へ」、東京電力ホールディングス ゼンリン、[平成29年9月15日検索]、インターネット〈URL:http://www.itmedia.co.jp/news/articles/1703/29/news146.html〉"ITmedia NEWS", [online], 19:35 on March 29, 2017, "Drone highway to prevent a collision with the overhead electric wire To jointly develop TEPCO and Zenrin", Tokyo Electric Power Holdings Ltd. Zenrin, [2017 September 15 Search], Internet <URL: http://www.itmedia.co.jp/news/articles/1703/29/news146.html> ”電気学術論文誌B”、「架空地線に流れる誘導電流を活用した航空障害灯用電源装置の開発」、公開日 2008/12/19 、121巻8号、山口 達史, 長沼 修, 松岡 正憲, 高野 誠治, 前崎 恒司, 友永 和之, 中村 浩、一般社団法人 電気学会、光電気 東京電力“Electric Science Journal B,” “Development of a power supply unit for aeronautical obstacle lights using induced current flowing in an overhead ground line”, published on Dec. 19, 2008, Vol. 121, No. 8, Yamaguchi, Osamu Naganuma, Matsuoka Masanori, Seiji Takano, Tsuyoshi Maezaki, Kazuyuki Tomonaga, Hiroshi Nakamura, The Institute of Electrical Engineers of Japan, Optoelectronics Tokyo Electric Power Company

特許文献1,2のように輸送システムや架空電線の点検等の業務に無人飛行体(ドローン等)を利用しようとする場合には、蓄電装置(バッテリ)の容量と重量により飛行距離や飛行時間が制限されてしまうことが課題となる。また昨今、非特許文献1に記載されているように、架空電線を「道しるべ」として利用し、ドローンが目的地まで安全かつ確実に飛行できるようにする「ドローンハイウェイ構想」なるものが提案されているが、この場合には長距離飛行時に無人飛行体への電力供給をどのようにして行うかが課題となる。   As described in Patent Documents 1 and 2, when using an unmanned air vehicle (drone, etc.) for services such as transportation system and overhead wire inspection, the flight distance and flight time are determined by the capacity and weight of the power storage device (battery). It becomes an issue that is limited. Recently, as described in Non-Patent Document 1, a "drone highway concept" has been proposed that allows a drone to fly safely and reliably to a destination by using an overhead wire as a "guidepost". However, in this case, how to supply power to the unmanned air vehicle during long distance flight becomes a problem.

本発明はこうした背景に鑑みてなされたものであり、飛行距離や飛行時間を確保しつつ安全かつ効率よく飛行させることが可能な無人飛行体の制御方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of such background, and it is an object of the present invention to provide a control method of an unmanned air vehicle capable of flying safely and efficiently while securing a flight distance and flight time.

上記目的を達成するための本発明のうちの一つは、推力発生装置と、前記推力発生装置を制御する飛行制御装置と、環の一部を開閉可能な環状のリング体、及び前記リング体に巻回された導電コイルを有する電流発生装置と、前記リング体の前記環の一部を開閉するリング開閉装置と、前記導電コイルに生じる電流に基づく電力を前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に供給する電力供給装置と、を備えた無人飛行体の制御方法であって、2つの前記無人飛行体を、一方の前記無人飛行体の前記電力供給装置が他方の前記無人飛行体の前記電力供給装置に電力を供給可能な状態となるようにケーブルを介して電気的に接続し、前記2つの無人飛行体が、前記状態を維持したまま編隊飛行して架空電線に接近するステップ、飛行しつつ夫々の前記リング体の前記環の一部を開いて夫々の前記環の内側に架空電線を収容するステップ、飛行しつつ夫々の前記環の一部を閉じるステップ、及び、前記架空電線を流れる電流の電磁誘導作用により前記導電コイルに生じる電流に基づく前記電力を前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に供給するステップ、前記環の内側に前記架空電線を収容した状態で前記架空電線に沿って飛行するステップ、を実行する。   In order to achieve the above object, one of the present inventions is a thrust generator, a flight control device for controlling the thrust generator, an annular ring body capable of opening and closing a part of the ring, and the ring body A current generating device having a conductive coil wound around the ring, a ring switching device for opening and closing a part of the ring of the ring body, electric power based on current generated in the conductive coil as the thrust generating device or the flight control device A control method of a unmanned aerial vehicle having a power supply unit for supplying power to the unmanned aerial vehicle, the power supply unit of the unmanned aerial vehicle of one of the unmanned aerial vehicles comprising two unmanned aerial vehicles The two unmanned air vehicles are electrically connected via a cable so as to be able to supply power to the supply device, and the two unmanned air vehicles fly in formation and approach an overhead wire while maintaining the above state, While their Opening a portion of the rings of the ring body to accommodate overhead wires inside each of the rings, closing portions of the respective rings while flying, and electromagnetics of current flowing through the overhead wires Supplying the power to the thrust generating device or the flight control device based on the current generated in the conductive coil by induction action; flying along the overhead wire with the overhead wire housed inside the ring To do.

本発明によれば、架空電線を流れる電流の電磁誘導作用により導電コイルに生じる電流に基づく電力を推力発生装置又は飛行制御装置に供給するので、飛行しながら架空電線から電力供給を受けることができ、2つの無人飛行体の飛行距離や飛行時間を延ばすことができる。そのため、例えば、充電ステーション等にアクセスすることなく、2つの無人飛行体を長距離又は長時間にわたって飛行させることができ、送配電設備の点検等の作業を効率よく行うことができる。また蓄電装置(バッテリ)の残量不足や故障により浮力を失った場合や突風が発生した場合にはリング体が架空電線に掛かるため、2つの無人飛行体が落下したり飛行ルートを逸脱してしまうのを防ぐことができ、2つの無人飛行体を安全に飛行させることができる。また一方の無人飛行体の電力が不足する場合は他方の無人飛行体から電力を供給することができる。また複数の無人飛行体を編隊飛行させることで一度に多くの業務を効率よく遂行することができる。このように本発明によれば、飛行距離や飛行時間を確保しつつ安全かつ効率よく無人飛行体を飛行させることができる。   According to the present invention, since power based on the current generated in the conductive coil by the electromagnetic induction action of the current flowing through the overhead wire is supplied to the thrust generator or flight control device, power can be supplied from the overhead wire while flying. , Can extend the flight distance and time of two unmanned air vehicles. Therefore, for example, two unmanned aerial vehicles can be made to fly over a long distance or a long time without accessing a charging station or the like, and work such as inspection of transmission and distribution facilities can be performed efficiently. In addition, if the buoyancy is lost due to insufficient storage of the storage device (battery) or failure or if a gust of wind occurs, the ring body is applied to the overhead wire, so two unmanned flying vehicles fall or deviate from the flight route. It is possible to prevent two flight vehicles from flying safely. If the power of one unmanned air vehicle is insufficient, power can be supplied from the other unmanned air vehicle. In addition, by flying a plurality of unmanned air vehicles, many tasks can be efficiently performed at one time. Thus, according to the present invention, an unmanned air vehicle can be made to fly safely and efficiently while securing the flight distance and flight time.

本発明の他の一つは、上記無人飛行体の制御方法であって、前記環の内側に前記架空電線を収容した状態で前記架空電線に沿って飛行している際、前記2つの無人飛行体のうちの一方の前記無人飛行体の推力が失われた場合に、当該無人飛行体を、前記他方の前記無人飛行体が前記ケーブルを介して牽引するステップを更に実行する。   Another one of the present inventions is the control method of the above-mentioned unmanned aerial vehicle, wherein, when flying along the overhead electric wire with the overhead electric wire housed inside the ring, the two unmanned flight When the thrust of one of the unmanned air vehicles of the body is lost, the other unmanned air vehicle further executes the step of pulling the unmanned air vehicle through the cable.

本発明によれば、一方の無人飛行体の推力が失われた場合でも、他方の無人飛行体により飛行を継続することができ、送電設備の点検等の業務を効率よく行うことができる。   According to the present invention, even when the thrust of one unmanned air vehicle is lost, flight can be continued by the other unmanned air vehicle, and services such as inspection of transmission facilities can be performed efficiently.

本発明の他の一つは、上記無人飛行体の制御方法であって、前記環の内側に前記架空電線を収容した状態で前記架空電線に沿って飛行している際、前記2つの無人飛行体のうちの一方の前記無人飛行体の推力が失われた場合に、前記2つの無人飛行体の夫々の前記リング体の前記環の一部を開いて前記2つの無人飛行体を前記架空電線から離脱させるステップ、及び他方の前記無人飛行体が前記一方の無人飛行体を吊り下げたまま飛行するステップ、更に実行する。   Another one of the present inventions is the control method of the above-mentioned unmanned aerial vehicle, wherein, when flying along the overhead electric wire with the overhead electric wire housed inside the ring, the two unmanned flight When the thrust of one of the unmanned air vehicles in the body is lost, a part of the ring of the ring of each of the unmanned air vehicles is opened to open the two unmanned air vehicles to the overhead wire And leaving the other unmanned air vehicle while suspending the one unmanned air vehicle.

本発明によれば、一方の無人飛行体の推力が失われた場合でも、他方の無人飛行体により一方の無人飛行体を安全に回収することができる。   According to the present invention, even if the thrust of one unmanned air vehicle is lost, the unmanned air vehicle can be safely recovered by the other unmanned air vehicle.

本発明の他の一つは、上記無人飛行体の制御方法であって、前記2つの前記無人飛行体の夫々は、一方の前記無人飛行体の電力供給装置から他方の前記無人飛行体の前記リング開閉装置に電力を供給する。   Another one of the present inventions is the control method of the above-mentioned unmanned aerial vehicle, wherein each of the two unmanned aerial vehicles is from the power supply device of one unmanned aerial vehicle to the other of the unmanned aerial vehicle Power is supplied to the ring switchgear.

本発明によれば、他方の無人飛行体が自身のリング開閉装置に電力を供給できない場合でも、他方の無人飛行体のリング開閉装置に一方の無人飛行体から電力を供給することができる。そのため他方の無人飛行体を架空電線から離脱させることができ、他方の無人飛行体を確実に回収することができる。   According to the present invention, even when the other unmanned air vehicle can not supply power to its own ring switching device, power can be supplied from one unmanned air vehicle to the ring opening and closing device of the other unmanned air vehicle. Therefore, the other unmanned air vehicle can be released from the overhead wire, and the other unmanned air vehicle can be reliably recovered.

本発明の他の一つは、上記無人飛行体の制御方法であって、前記無人飛行体は、周囲を撮影する撮影装置を備え、前記無人飛行体が、前記環の内側に架空電線を収容した状態で飛行しつつ前記架空電線を撮影するステップを更に実行する。   Another one of the present inventions is the control method of the above-mentioned unmanned aerial vehicle, wherein the unmanned aerial vehicle comprises an imaging device for photographing the surroundings, and the unmanned aerial vehicle accommodates an overhead wire inside the ring. The step of photographing the overhead wire is further performed while flying in the above state.

本発明の他の一つは、上記無人飛行体の制御方法であって、前記電流発生装置は、貫通型の変流器を用いて構成される。   Another one of the present inventions is a control method of the above-mentioned unmanned air vehicle, wherein the current generator is configured using a feedthrough current transformer.

本発明の他の一つは、上記無人飛行体の制御方法であって、前記2つの無人飛行体のうちのいずれかは、前記飛行制御装置が設けられる台座部と、前記台座部から当該台座部の外周方向に所定長さで延出し、前記推力発生装置が設けられる複数のアームと、前記台座部の下方に延出して設けられる複数の脚支柱と、を備え、前記電流発生装置は、前記複数の脚支柱によって囲まれる空間に、前記環の一部を下方に向けて設けられる。   Another one of the present inventions is a control method of the above-mentioned unmanned aerial vehicle, wherein one of the two unmanned aerial vehicles is a pedestal portion provided with the flight control device, and the pedestal portion from the pedestal portion A plurality of arms extending in a predetermined length in the outer peripheral direction of the part and provided with the thrust generating device, and a plurality of leg supports provided extending downward of the pedestal portion, the current generating device comprising A part of the ring is provided downward in a space surrounded by the plurality of leg supports.

本発明の他の一つは、上記無人飛行体の制御方法であって、前記2つの無人飛行体のうちのいずれかは、前記飛行制御装置が設けられる台座部と、前記台座部から当該台座部の外周方向に所定長さで延出し、前記推力発生装置が設けられる複数のアームと、を備え、前記電流発生装置は、前記台座部の上方に前記環の一部を上方に向けて設けられる。   Another one of the present inventions is a control method of the above-mentioned unmanned aerial vehicle, wherein one of the two unmanned aerial vehicles is a pedestal portion provided with the flight control device, and the pedestal portion from the pedestal portion A plurality of arms extending in a predetermined length in the outer peripheral direction of the part and provided with the thrust generating device, the current generating device providing a part of the ring upward above the pedestal part Be

本発明の他の一つは、上記無人飛行体の制御方法であって、前記無人飛行体は、前記飛行制御装置が設けられる台座部と、前記台座部から当該台座部の外周方向に所定長さで延出し、前記推力発生装置が設けられる複数のアームと、前記台座部の下方に延出して設けられる複数の脚支柱と、を備え、前記2つの無人飛行体のうちの一方の前記無人飛行体の前記電流発生装置は、前記複数の脚支柱によって囲まれる空間に、前記環の一部を下方に向けて設けられ、前記2つの無人飛行体のうちの他方の前記無人飛行体の前記電流発生装置は、前記台座部の上方に前記環の一部を上方に向けて設けられる。   Another one of the present inventions is a control method of the above-mentioned unmanned aerial vehicle, wherein the unmanned aerial vehicle has a pedestal portion provided with the flight control device, and a predetermined length from the pedestal portion to the outer peripheral direction of the pedestal portion. Of the unmanned air vehicle, and a plurality of arms provided with the thrust generating device and a plurality of leg supports provided extending below the pedestal, the unmanned one of the two unmanned aerial vehicles The current generator of the flying object is provided in a space surrounded by the plurality of leg struts with a part of the ring facing downward, and the other of the unmanned flying vehicles among the two unmanned flying vehicles is provided The current generator is provided above the pedestal with a part of the ring facing upward.

本発明によれば、例えば、各無人飛行体の夫々に搭載した撮影装置により広い範囲を撮影することができ、多くの情報を効率よく取得することができる。   According to the present invention, for example, a wide range can be photographed by an imaging device mounted on each unmanned air vehicle, and a large amount of information can be acquired efficiently.

本発明の他の一つは、上記無人飛行体の制御方法であって、前記電力供給装置は、前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に電力を供給する蓄電装置と、前記導電コイルに生じる電流に基づく電力を前記蓄電装置に供給する充電制御装置と、を更に備える。   Another one of the present inventions is a control method of the above-mentioned unmanned aerial vehicle, wherein the power supply device supplies a power storage device for supplying power to the thrust generator or the flight control device, and a current generated in the conductive coil. And a charge control device for supplying power based on the power storage device to the power storage device.

その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。   In addition, the subject which this application discloses, and its solution method are clarified by the column of the form for inventing, and drawing.

本発明によれば、飛行距離や飛行時間を確保しつつ無人飛行体を安全かつ効率よく飛行させることができる。   According to the present invention, the unmanned air vehicle can be made to fly safely and efficiently while securing the flight distance and flight time.

無人飛行体の正面図である。It is a front view of a drone. 無人飛行体を正面斜め上方から眺めた斜視図である。It is the perspective view which looked at the unmanned aerial vehicle from the front slanting upper part. 電流発生装置の構造及び原理を説明する図である。It is a figure explaining the structure and principle of an electric current generator. 無人飛行体のハードウェア構成(ブロック図)並びに送信機を示す図である。It is a figure which shows the hardware constitutions (block diagram) of an unmanned aerial vehicle, and a transmitter. 制御回路が備える機能(ソフトウェア構成)を示す図である。It is a figure which shows the function (software structure) with which a control circuit is provided. 充電制御装置の構成(ハードウェア構成)を示す図である。It is a figure which shows the structure (hardware structure) of a charge control apparatus. 2つの無人飛行体の電力供給装置の接続関係を説明する図である。It is a figure explaining the connection relation of the electric power supply apparatus of two unmanned air vehicles. 自機の充電制御装置と他機の充電制御装置とをケーブルで接続した様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the charge control apparatus of the own machine and the charge control apparatus of another machine were connected by the cable. 無人飛行体が飛行しながらリング体の内側に架空電線を収容する手順を説明する図である。It is a figure explaining the procedure which accommodates an overhead wire inside a ring while a drone flies. 2つの無人飛行体がケーブルで接続された状態のままリング体に架空電線を収容して架空電線に結合している様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that an overhead wire is accommodated in a ring body and it couple | bonds with an overhead wire in the state in which two unmanned aerial vehicles were connected by the cable. 無人飛行体が架空電線の点検を行いつつバッテリを充電している様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the unmanned aerial vehicle is charging a battery, inspecting an overhead electric wire. 飛行制御処理を説明するフローチャートである。It is a flow chart explaining flight control processing. 飛行推力が維持されている無人飛行体が、飛行推力を失って架空電線に吊り下がっている無人飛行体を牽引しつつ飛行を継続する様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the unmanned aerial vehicle with which flight thrust is maintained continues flight, pulling the unmanned aerial vehicle which has lost flight thrust and is suspended to the overhead wire. 飛行推力が維持されている他方の無人飛行体が、飛行推力を失った無人飛行体を吊り下げて持ち帰る様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the other unmanned air vehicle with which flight thrust is maintained suspends the unmanned air vehicle which lost flight thrust, and brings it home. 無人飛行体の他の構成を示す図である。It is a figure which shows the other structure of a unmanned air vehicle. 電流発生装置を下部に設けた無人飛行体と電流発生装置を上部に設けた無人飛行体とをケーブルで電気的に接続し、夫々のリング体を架空電線に結合させて両者を編隊飛行させている様子を示す図である。The unmanned air vehicle provided with the current generator at the lower part and the unmanned air vehicle provided at the upper with the current generator are electrically connected by a cable, each ring body is connected to the overhead electric wire, and both are formation-flyed FIG.

以下、発明を実施するための形態について説明する。尚、以下の説明において、同一の又は類似する構成について共通の符号を付して説明を省略することがある。   Hereinafter, modes for carrying out the invention will be described. In the following description, the same or similar components may be denoted by the same reference numerals and the description thereof may be omitted.

図1及び図2に本発明の一実施形態として説明する無人飛行体3の外観を示している。図1は無人飛行体3の正面図、図2は無人飛行体3を正面斜め上方から眺めた斜視図である。無人飛行体3は、送配電設備の点検(例えば、架空電線、送電鉄塔、電柱等の状態診断(傷、アーク痕、鳥害、接近樹木の有無の確認等))を行う。   FIGS. 1 and 2 show the appearance of the unmanned air vehicle 3 described as an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a front view of the unmanned air vehicle 3, and FIG. 2 is a perspective view of the unmanned air vehicle 3 as viewed obliquely from the front and above. The unmanned air vehicle 3 checks transmission and distribution equipment (for example, performs state diagnosis of overhead cables, power transmission towers, power poles, etc. (checks of scratches, arc marks, bird damage, presence of approaching trees, etc.).

無人飛行体3は、例えば、マルチコプタ(バイコプタ(bicopter)トリコプタ(tricopter)、クアッドコプタ(quadcopter)、ヘキサコプタ(hexacopter)、オクトコプタ(octocopter)等)、ヘリコプタ、飛行機、飛行ロボット等である。以下の説明において、無人飛行体3は、遠隔制御による飛行が可能であり、かつ、自律制御機構を備えて自律飛行が可能なクアッドコプタであるものとする。本実施形態では、以下に説明する構成を有する2つの無人飛行体3を編隊飛行させる。   The unmanned air vehicle 3 is, for example, a multicopter (bicopter, tricopter, quadcopter, hexacopter, octocopter, etc.), a helicopter, an airplane, a flight robot or the like. In the following description, the unmanned air vehicle 3 is assumed to be a quadcopter capable of flying by remote control and capable of autonomous flight with an autonomous control mechanism. In this embodiment, two unmanned air vehicles 3 having the configuration described below are formed as a formation flight.

無人飛行体3は、その基本骨格(フレーム)として、台座部31と、台座部31から+y方向を基準として、夫々、45°、135°、225°、315°の角度で水平方向に延出する4つのアーム32と、台座部31の下方(−z方向)に延出して設けられる脚部33(後述の脚支柱331,水平脚332を含む。スキッドとも称される。)と、を備える。アーム32や脚部33は、例えば、筒状(円筒状、角筒状等)やトラス状の部材を用いて構成される。これらは例えば樹脂や金属等を素材として構成される。   The unmanned aerial vehicle 3 extends horizontally at angles of 45 °, 135 °, 225 °, and 315 ° from the pedestal portion 31 and the pedestal portion 31 as the basic skeleton (frame), respectively. And a leg 33 (including a leg support 331 and a horizontal leg 332 described later, also referred to as a skid) provided to extend downward (-z direction) of the pedestal 31. . The arm 32 and the leg 33 are configured using, for example, a tubular (cylindrical, square tubular or the like) or a truss-like member. These are made of, for example, resin, metal or the like.

台座部31は、上下方向(z軸方向)に複数段の板材を有する構造(本例では上下2段)になっている。脚部33は、台座部31から夫々左右方向(±x軸方向)に開脚しつつ下方に所定長さで延出する2本の脚支柱331と、脚支柱331の下端に固定され水平(y軸方向)に所定長さ(例えば、無人飛行体3の前後方向(y軸方向)の長さ)で延出する水平脚332とを有する。   The pedestal portion 31 has a structure (two upper and lower stages in this example) having a plurality of plates in the vertical direction (z-axis direction). The leg 33 is fixed to the lower end of the leg support 331 and two leg supports 331 extending downward by a predetermined length while extending from the pedestal 31 in the left and right direction (± x axis direction) respectively, and a horizontal leg 332 extending in a predetermined length (for example, a length in the front-rear direction (y-axis direction) of the unmanned aerial vehicle 3) in the y-axis direction.

台座部31の上段には、飛行制御装置250や撮影装置282が設けられている。また台座部31の下段には、バッテリ260(蓄電装置)や後述の充電制御装置82等が設けられている。これらは例えば、両面テープ、面ファスナ、ネジ等を用いて台座部31に固定される。   A flight control device 250 and an imaging device 282 are provided in the upper stage of the pedestal portion 31. In the lower part of the pedestal portion 31, a battery 260 (power storage device), a charge control device 82 described later, and the like are provided. These are fixed to the pedestal portion 31 using, for example, a double-sided tape, a surface fastener, a screw or the like.

4つのアーム32の夫々の端部近傍には、その回転軸の方向を上下方向(z軸方向)に向けて動力モータ255(推力発生装置)が設けられている。各動力モータ255の回転軸にはプロペラ271(回転翼)が取り付けられている。各動力モータ255にはモータ制御装置254が接続されている。   In the vicinity of the end of each of the four arms 32, a power motor 255 (a thrust generating device) is provided with the direction of the rotation axis thereof directed in the vertical direction (z-axis direction). A propeller 271 (rotor) is attached to the rotation shaft of each power motor 255. A motor control device 254 is connected to each power motor 255.

台座部31の下方には、台座部31の下段と2本の脚支柱331とで囲まれる空間Sが形成されており、この空間Sに電流発生装置41とリング開閉装置42とが設けられている。   Below the pedestal portion 31, a space S surrounded by the lower portion of the pedestal portion 31 and the two leg supports 331 is formed, and a current generator 41 and a ring opening / closing device 42 are provided in the space S. There is.

図3は電流発生装置41の構造及び原理を説明する図である。電流発生装置41は、充電制御装置82及びバッテリ260とともに、無人飛行体3の各構成に駆動電力を供給する電力供給装置240を構成する。   FIG. 3 is a diagram for explaining the structure and principle of the current generator 41. As shown in FIG. The current generator 41 constitutes, together with the charge control unit 82 and the battery 260, a power supply unit 240 for supplying drive power to each component of the unmanned air vehicle 3.

同図に示すように、電流発生装置41は、磁性材料からなる環状(リング状)のリング体411と、リング体411に沿って巻回された導電コイル412とを含む。導電コイル412の両端部は充電制御装置82の入力端子に接続される。   As shown in the figure, the current generator 41 includes an annular (ring-shaped) ring body 411 made of a magnetic material, and a conductive coil 412 wound along the ring body 411. Both ends of the conductive coil 412 are connected to the input terminal of the charge control device 82.

リング体411は、その環の内側の孔415に架空電線2を貫通させて収容するように架空電線2に結合する。リング体411が架空電線2に結合した状態では、架空電線2を流れる電流による電磁誘導作用により導電コイル412に電流(誘導電流)が生じ、この電流は充電制御装置82に入力される。   The ring body 411 is coupled to the overhead wire 2 so that the overhead wire 2 is penetrated and accommodated in the hole 415 inside the ring. In a state in which the ring body 411 is coupled to the overhead wire 2, a current (induced current) is generated in the conductive coil 412 by the electromagnetic induction action by the current flowing through the overhead wire 2, and this current is input to the charge control device 82.

充電制御装置82は、導電コイル412を通じて入力される交流を直流に変換してバッテリ260の充電電流として利用する。尚、このような電流発生装置41の構成は、例えば、既存の貫通型の電源用CT(変流器(Current Transformer))を用いて実現することもできる(例えば、特許文献3,4、非特許文献2を参照)。   The charge control device 82 converts alternating current input through the conductive coil 412 into direct current and uses it as a charging current of the battery 260. Such a configuration of the current generator 41 can also be realized, for example, using an existing feed-through CT (power transformer (Current Transformer)) for power supply (for example, Patent Documents See Patent Document 2).

リング体411の内側表面は、架空電線2との間の摩擦係数が小さな素材からなる。そのため、無人飛行体3は、リング体411を架空電線2と結合した状態のまま、架空電線2に沿って飛行(移動)することができる。リング体411の形状は必ずしも限定されないが、例えば、環内に収容される架空電線2との間で摩擦が生じにくい形状(例えば、円環状や楕円環状等)とすることが好ましい。   The inner surface of the ring body 411 is made of a material having a small coefficient of friction with the overhead wire 2. Therefore, the unmanned aerial vehicle 3 can fly (move) along the overhead wire 2 while the ring body 411 is coupled to the overhead wire 2. Although the shape of the ring body 411 is not necessarily limited, for example, it is preferable to make it the shape (for example, ring shape, elliptical ring shape, etc.) which does not produce friction easily with the overhead electric wire 2 accommodated in a ring.

図4に、無人飛行体3のハードウェア構成(ブロック図)並びにユーザが利用する送信機6を示している。同図に示すように、無人飛行体3は、飛行制御装置250、推力発生装置270、電力供給装置240(電流発生装置41、充電制御装置82、バッテリ260)、リング開閉装置42、及び撮影装置282を備える。尚、無人飛行体3の各構成(推力発生装置270、飛行制御装置250、リング開閉装置42、及び撮影装置282)は、電力供給装置240から供給される電力によって動作する。上記各構成への駆動電力の供給は、バッテリ260から行ってもよいし、充電制御装置82から直接行ってもよい。   FIG. 4 shows the hardware configuration (block diagram) of the unmanned air vehicle 3 and the transmitter 6 used by the user. As shown in the figure, the unmanned air vehicle 3 includes a flight control device 250, a thrust generator 270, a power supply device 240 (current generator 41, charge controller 82, battery 260), a ring opening and closing device 42, and an imaging device. It has 282. The components of the unmanned air vehicle 3 (a thrust generator 270, a flight controller 250, a ring opening and closing device 42, and an imaging device 282) operate with the power supplied from the power supply device 240. The drive power may be supplied to each of the above-described configurations from the battery 260 or directly from the charge control device 82.

推力発生装置270は、モータ制御装置254及び動力モータ255を備える。モータ制御装置254(ESC(Electronic Speed Controller)、アンプ等とも称される。)は、例えば、電気抵抗値の大きさの制御やPWM(Pulse Width Modulation)制御によって動力モータ255の回転を制御する。モータ制御装置254は、飛行のための推力を発生する。制御回路251は、各種センサ253から入力される情報に基づき複数の動力モータ255の夫々の回転数を制御することにより、無人飛行体3の動作(姿勢(ピッチ、ロール、ヨー)、移動(前進、後退、左右移動、上昇、下降)等)を制御する。動力モータ255は、電動モータであり、例えば、ブラシレスモータである。尚、推力発生装置270は、エンジン(内燃機関)によるものであってもよい。   The thrust generator 270 includes a motor controller 254 and a power motor 255. A motor control device 254 (also referred to as an ESC (Electronic Speed Controller), an amplifier or the like) controls the rotation of the power motor 255 by, for example, control of the magnitude of the electrical resistance value or PWM (Pulse Width Modulation) control. The motor controller 254 generates thrust for flight. The control circuit 251 controls the rotation speed of each of the plurality of power motors 255 based on the information input from the various sensors 253 to operate (posture (pitch, roll, yaw), move (advances) of the unmanned air vehicle 3. , Backward movement, left and right movement, up and down) etc.). The power motor 255 is an electric motor, for example, a brushless motor. The thrust generator 270 may be an engine (internal combustion engine).

飛行制御装置250は、制御回路251、無線通信装置252、各種センサ253、各種インタフェース(以下、各種I/F258と称する。)、及び通信回路259を含む。   The flight control device 250 includes a control circuit 251, a wireless communication device 252, various sensors 253, various interfaces (hereinafter referred to as various I / Fs 258), and a communication circuit 259.

制御回路251は、プロセッサ(CPU、MPU等)や記憶装置(RAM、ROM、NVRAM、外部記憶装置等)を含んで構成され、情報処理装置として機能する。制御回路251は、例えば、プロセッサ及び記憶素子が一体的にパッケージングされてマイクロコンピュータ(マイコン)として実現されるものであってもよい。   The control circuit 251 includes a processor (CPU, MPU or the like) and a storage device (RAM, ROM, NVRAM, external storage or the like), and functions as an information processing apparatus. The control circuit 251 may be realized, for example, as a microcomputer (microcomputer) by integrally packaging a processor and a storage element.

各種センサ253は、例えば、ジャイロセンサ(角速度センサ)、3軸加速度センサ、気圧センサ、磁気センサ、超音波センサ、深度カメラ(タイムオブフライト(TOF: Time Of Flight)カメラ、ステレオカメラ、レーザレーダ(LiDAR: Laser imaging Detection and Ranging)、赤外線深度センサ、超音波センサ等)、GPS信号(GPS:Grobal Positioning System)の受信装置(以下、GPSとも称する。)、感圧センサ、赤外線センサ等である。   The various sensors 253 include, for example, a gyro sensor (angular velocity sensor), a three-axis acceleration sensor, a barometric pressure sensor, a magnetic sensor, an ultrasonic sensor, a depth camera (Time of Flight (TOF) camera, stereo camera, laser radar ( LiDAR: Laser imaging Detection and Ranging, infrared depth sensor, ultrasonic sensor, etc., GPS signal (GPS: Grobal Positioning System) receiver (hereinafter also referred to as GPS), pressure-sensitive sensor, infrared sensor, etc.

ジャイロセンサは、例えば、無人飛行体3の前後左右の傾きや回転の角速度を示す信号を出力する。3軸加速度センサは、例えば、無人飛行体3の加速度(前後左右上下の各方向の加速度)を検出する。気圧センサは、気圧を示す信号を出力する。気圧センサの情報は、例えば、無人飛行体3の高度や昇降速度等を求める際に用いられる。磁気センサは、例えば、無人飛行体3の機軸が現在向いている方位を示す信号を出力する。   The gyro sensor outputs, for example, a signal indicating an angular velocity of inclination and rotation of the unmanned air vehicle 3 in front, rear, left, and right. The three-axis acceleration sensor detects, for example, the acceleration of the unmanned air vehicle 3 (acceleration in each of front, rear, left, right, up, and down directions). The barometric pressure sensor outputs a signal indicating the barometric pressure. The information of the barometric pressure sensor is used, for example, when obtaining the altitude, the elevating speed and the like of the unmanned air vehicle 3. The magnetic sensor outputs, for example, a signal indicating the direction in which the aircraft axis of the unmanned air vehicle 3 is currently facing.

超音波センサは、例えば、無人飛行体3と周囲の物体(送配電設備、障害物、地面等)との間の距離を示す信号を出力する。深度カメラは、無人飛行体3の周囲に存在する物体までの距離を示す情報を出力する。   The ultrasonic sensor outputs, for example, a signal indicating the distance between the unmanned air vehicle 3 and surrounding objects (transmission and distribution equipment, obstacles, ground, etc.). The depth camera outputs information indicating the distance to an object present around the unmanned air vehicle 3.

GPS信号の受信装置(GPS)は、無人飛行体3の現在位置を示す情報を出力する。例えば、GPS信号の受信装置(GPS)が受信した、準天頂衛星から送られてくるGPS信号を用いることで、数cm程度の誤差で無人飛行体3の現在位置をリアルタイムに特定することができる。   The GPS signal receiver (GPS) outputs information indicating the current position of the unmanned air vehicle 3. For example, the current position of the unmanned air vehicle 3 can be specified in real time with an error of about several centimeters by using the GPS signal transmitted from the Quasi-Zenith satellite received by the GPS signal receiver (GPS) .

感圧センサは、例えば、無人飛行体3の脚部33の所定位置に設けられ、無人飛行体3の所定部位が他の物体に接触したことを示す信号を出力する。無人飛行体3は、例えば、感圧センサの信号に基づき自身が送電設備等の外部の物体に接触したことを検知し、物体を回避したり物体から離脱するための飛行制御を行う。   The pressure sensor is provided, for example, at a predetermined position of the leg 33 of the unmanned air vehicle 3, and outputs a signal indicating that a predetermined portion of the unmanned air vehicle 3 has touched another object. The unmanned air vehicle 3 detects, for example, that it has touched an external object such as a power transmission facility based on a signal of a pressure sensor, and performs flight control for avoiding the object or leaving the object.

無線通信装置252は、遠隔地に存在する送信機6と直接的又は間接的に無線通信する。無線通信装置252は、送信機6から送られてくる無線信号を受信し、受信した無線信号の内容を制御回路251に入力する。送信機6は、無人飛行体3から送られてくる映像をリアルタイムに表示する映像受信表示装置(FPV(First Persons View)装置等)を備えていてもよい。   The wireless communication device 252 wirelessly communicates directly or indirectly with the transmitter 6 present at a remote location. The wireless communication device 252 receives the wireless signal transmitted from the transmitter 6 and inputs the content of the received wireless signal to the control circuit 251. The transmitter 6 may be provided with a video reception display device (FPV (First Persons View) device or the like) for displaying the video sent from the unmanned air vehicle 3 in real time.

各種I/F258は、ユーザからの情報の受け付けやユーザへの情報提供を行うためのインタフェースであり、例えば、プッシュボタン、スイッチ、タッチパネル、LED、スピーカ等を含む。   The various I / F 258 is an interface for receiving information from the user and providing information to the user, and includes, for example, a push button, a switch, a touch panel, an LED, a speaker, and the like.

通信回路259は、無人飛行体3の他の構成(モータ制御装置254、充電制御装置82、リング開閉装置42、撮影装置282等)と通信するための回路(SPI(Serial Peripheral Interface)、I2C(Inter-Integrated Circuit),RS−232CやUSB(Universal Serial Bus)等)により通信する回路等)を含む。   The communication circuit 259 is a circuit (SPI (Serial Peripheral Interface), I2C (I2C) for communicating with other components of the unmanned air vehicle 3 (motor control device 254, charge control device 82, ring opening and closing device 42, imaging device 282, etc.). Inter-Integrated Circuit), RS-232C, USB (Universal Serial Bus), etc.).

バッテリ260は、例えば、リチウムポリマー二次電池、電気二重層キャパシタ(電気二重層コンデンサ)、リチウムイオン二次電池等である。バッテリ260の端子間電圧は充電制御装置82から制御回路251に通知され、制御回路251は上記端子間電圧に基づきバッテリ260の残量を把握する。   The battery 260 is, for example, a lithium polymer secondary battery, an electric double layer capacitor (electric double layer capacitor), a lithium ion secondary battery or the like. The voltage between terminals of the battery 260 is notified from the charge control device 82 to the control circuit 251, and the control circuit 251 grasps the remaining amount of the battery 260 based on the voltage between terminals.

リング開閉装置42は、リング体411を架空電線2に装着する際にリング体411の開閉制御(リング体411の環の孔415に架空電線2を出し入れするための、リング体411の環の一部に設けられる導入口416の開閉制御)を行うための機構(制御回路251によって制御されるサーボモータ、機械式開閉機構等)を含む。本例ではリング体411は半円状の左右一対の部材からなり、リング開閉装置42は、リング体411を二つ割れさせることによりリング体411の下方側に架空電線2の導入口416を形成する構造である。   The ring opening / closing device 42 controls opening / closing of the ring body 411 when attaching the ring body 411 to the overhead wire 2 (one of the rings of the ring body 411 for inserting and removing the overhead wire 2 into and out of the ring hole 415 of the ring body 411). It includes a mechanism (a servomotor controlled by the control circuit 251, a mechanical opening / closing mechanism, etc.) for performing opening / closing control of the introduction port 416 provided in the unit. In this example, the ring body 411 is formed of a pair of left and right semicircular members, and the ring opening / closing device 42 forms the introduction port 416 of the overhead wire 2 below the ring body 411 by splitting the ring body 411 into two. Structure.

撮影装置282は、例えば、カメラ(ビデオカメラやデジタルカメラ)、カメラ制御機構、カメラの撮影方向を一定に保つためのジンバル(Gimbal)(2軸ジンバル、3軸ジンバル等)、地上局と通信するための通信装置等を含む。撮影装置282は、点検対象(架空電線2や送電鉄塔等)である物体の映像を撮影し、撮影した映像(映像データ)を地上局に無線伝送する。尚、地上局では、例えば、無人飛行体3から受信した映像について、画像処理やAI(Artificial Intelligence)による解析等を行って点検対象の状態を把握する。撮影装置282は、撮影した映像(映像データ)を記録媒体に記録(録画)する機能を備えていてもよい。   The imaging device 282 communicates with, for example, a camera (video camera or digital camera), a camera control mechanism, a gimbal (biaxial gimbal, triaxial gimbal, etc.) for keeping the photographing direction of the camera constant, and a ground station. Communication devices and the like. The imaging device 282 captures an image of an object that is an inspection target (the overhead wire 2, a transmission tower, or the like), and wirelessly transmits the captured image (image data) to the ground station. In the ground station, for example, the image received from the unmanned air vehicle 3 is analyzed by image processing, AI (Artificial Intelligence), etc. to grasp the state of the inspection object. The photographing device 282 may have a function of recording (recording) a photographed video (video data) on a recording medium.

図5に、制御回路251が備える機能(ソフトウェア構成)を示している。同図に示すように、制御回路251は、姿勢制御部511、操舵制御部512、飛行制御部513、リング開閉装置制御部515、及び撮影装置制御部516を備える。これらの機能は、例えば、制御回路251のプロセッサが、制御回路251の記憶装置に格納されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。   FIG. 5 shows functions (software configuration) of the control circuit 251. As shown in the figure, the control circuit 251 includes an attitude control unit 511, a steering control unit 512, a flight control unit 513, a ring opening / closing device control unit 515, and an imaging device control unit 516. These functions are realized, for example, by the processor of the control circuit 251 reading and executing a program stored in the storage device of the control circuit 251.

また同図に示すように、制御回路251は、地図情報531及び飛行経路532を記憶する。地図情報531は3次元の地図情報を含む。飛行経路532は、出発地点から最終の着陸地点までを結ぶ経路(点検ルートを含む経路)を示す情報を含む。   As shown in the figure, the control circuit 251 stores map information 531 and a flight path 532. The map information 531 includes three-dimensional map information. The flight route 532 includes information indicating a route (a route including an inspection route) connecting the departure point to the final landing point.

姿勢制御部511は、各種センサ253から入力される信号に応じてモータ制御装置254(動力モータ255)を制御して無人飛行体3の姿勢制御を行う。   The attitude control unit 511 controls the attitude of the unmanned air vehicle 3 by controlling the motor control device 254 (power motor 255) according to the signals input from the various sensors 253.

操舵制御部512は、無線通信装置252から入力される信号に応じてモータ制御装置254(動力モータ255)を制御し、無人飛行体3の動作(移動、回転、上昇、下降等)を制御する。   The steering control unit 512 controls the motor control device 254 (power motor 255) according to the signal input from the wireless communication device 252, and controls the operation (movement, rotation, rise, fall, etc.) of the unmanned air vehicle 3. .

飛行制御部513は、各種センサ253から取得される情報に基づき推力発生装置270を制御して無人飛行体3の自律的な飛行制御を行う。この自律的な飛行制御は、例えば、AI技術を利用して自動又は半自動で行われるものであってもよい。手動制御等の受動的な制御時、飛行制御部513は、無線通信装置252が受信した送信機6からの指示に応じて推力発生装置270を制御することにより無人飛行体3の飛行姿勢や動作を制御する。   The flight control unit 513 controls the thrust generator 270 based on the information acquired from the various sensors 253 to perform autonomous flight control of the unmanned air vehicle 3. This autonomous flight control may be performed automatically or semi-automatically using, for example, AI technology. At the time of passive control such as manual control, the flight control unit 513 controls the thrust generating device 270 in accordance with the instruction from the transmitter 6 received by the wireless communication device 252, and thereby the flying attitude and operation of the unmanned air vehicle 3 Control.

飛行制御部513は、各種センサ253から入力される信号(例えば、GPS信号)に基づき、予め設定された飛行経路(出発地点、点検ルート、及び各着陸地点を結ぶ飛行経路)に沿って無人飛行体3を飛行させる。飛行経路は、手動設定されたものでもよいしAI技術等を用いて自動設定されたものでもよい。また飛行制御部513は、各種センサ253から入力される信号に基づき、架空電線2との間の距離を高精度かつリアルタイムに把握する。   The flight control unit 513 performs unmanned flight along a preset flight path (a departure point, an inspection route, and a flight path connecting each landing point) based on signals (for example, GPS signals) input from various sensors 253. Make the body 3 fly. The flight path may be manually set or automatically set using AI technology or the like. In addition, the flight control unit 513 grasps the distance between the overhead electric wire 2 with high accuracy and in real time based on the signals input from the various sensors 253.

リング開閉装置制御部515は、リング開閉装置42の開閉を制御(例えば、リング開閉装置42のサーボモータを制御)する。   The ring opening / closing device controller 515 controls the opening / closing of the ring opening / closing device 42 (for example, controls the servomotor of the ring opening / closing device 42).

撮影装置制御部516は、撮影装置282の動作(撮影の開始や停止、撮影方向、ズーム倍率制御等)を制御する。   The photographing device control unit 516 controls the operation (the start and stop of photographing, photographing direction, zoom magnification control, and the like) of the photographing device 282.

図6に図4に示した充電制御装置82の詳細な構成を示している。図4にも示しているように、充電制御装置82は、2つの無人飛行体3が後述する編隊飛行を行う際に他の無人飛行体3(以下、他機とも称する。)の充電制御装置82と通信する機能、及び自機のバッテリ260の電力を他機に供給する機能を備える。図6に示すように、充電制御装置82は、充電制御回路811、及び通信回路812を備える。   FIG. 6 shows the detailed configuration of the charge control device 82 shown in FIG. As also shown in FIG. 4, the charge control device 82 is a charge control device for another unmanned air vehicle 3 (hereinafter also referred to as another aircraft) when the two unmanned air vehicles 3 perform formation flight described later. It has a function to communicate with 82 and a function to supply the power of the battery 260 of its own device to another device. As shown in FIG. 6, the charge control device 82 includes a charge control circuit 811 and a communication circuit 812.

図7は2つの無人飛行体3(自機と他機)の電力供給装置240の接続関係を説明する図である。同図に示すように、自機の充電制御装置82と他機の充電制御装置82とは、制御/通信線及び電力供給線を含むケーブル(以下、ケーブルCと称する。)によって電気的に接続されている。本実施形態では、このように2つの無人飛行体3がケーブルCで接続された状態のまま編隊飛行を行う。ケーブルCは、無人飛行体3の飛行制御や姿勢制御に与える影響を抑えるために、柔軟な素材で構成されていることが好ましい。また後述するように、一方の無人飛行体3が障害等により推力を失った場合に他方の無人飛行体3が一方の無人飛行体3を吊り下げることができるよう、ケーブルCは容易に切断しない十分な強度を有するものであることが好ましい。またケーブルCの傷みの軽減やケーブルCが他の物体に接触して他の物体を傷つけてしまうのを防ぐため、ケーブルCは、例えば、蛇腹ホース等のカバーで覆うようにしてもよい。   FIG. 7 is a diagram for explaining the connection relationship of the power supply devices 240 of the two unmanned air vehicles 3 (own aircraft and other aircraft). As shown in the figure, the charge control device 82 of the own machine and the charge control device 82 of another machine are electrically connected by a cable (hereinafter referred to as a cable C) including a control / communication line and a power supply line. It is done. In the present embodiment, formation flight is performed while the two unmanned air vehicles 3 are connected by the cable C in this manner. The cable C is preferably made of a flexible material in order to reduce the influence on flight control and attitude control of the unmanned air vehicle 3. Also, as described later, the cable C is not easily cut so that the other unmanned air vehicle 3 can suspend the unmanned air vehicle 3 when the unmanned air vehicle 3 loses thrust due to an obstacle or the like. It is preferable to have sufficient strength. The cable C may be covered with, for example, a cover such as a bellows hose in order to reduce damage to the cable C and prevent the cable C from touching other objects and damaging other objects.

図6に戻り、充電制御回路811は、自機及び他機のバッテリ260の充電を効率よく行うための回路、自機及び他機のバッテリ260の端子間電圧の監視回路、各種保護回路等を備える。充電制御回路811は、自機又は他機のバッテリ260の端子間電圧を監視しつつ受電電力を自機又は他機のバッテリ260に効率よく供給することにより、自機又は他機のバッテリ260の充電を行う。充電制御回路811は、例えば、CVCC(Constant Voltage. Constant Current)方式の制御を行いつつ自機又は他機のバッテリ260を充電する。充電制御回路811は、電流発生装置41から供給される電力により自機又は他機のバッテリ260を充電する。また充電制御回路811は、自機のバッテリ260の電力により他機のバッテリ260を充電することもできる。   Returning to FIG. 6, the charge control circuit 811 includes a circuit for efficiently charging the battery 260 of the own device and another device, a monitoring circuit of the voltage between the terminals of the battery 260 of the own device and the other device, various protection circuits, etc. Prepare. The charge control circuit 811 efficiently receives the received power to the battery 260 of the own machine or the other machine while monitoring the voltage between the terminals of the battery 260 of the own machine or the other machine so that the battery 260 of the own machine or the other machine is Charge. The charge control circuit 811 charges the battery 260 of the own device or another device while performing, for example, control of a CVCC (Constant Voltage. Constant Current) method. The charge control circuit 811 charges the battery 260 of its own device or another device with the power supplied from the current generator 41. The charge control circuit 811 can also charge the battery 260 of another device with the power of the battery 260 of the own device.

通信回路812は、自機の飛行制御装置250の通信回路259や他機の充電制御装置82と通信する。充電制御回路811は、通信回路812を介して自機又は他機のバッテリ260の情報を制御回路251に伝達する。また充電制御回路811は、通信回路812を介して他機のバッテリ260の端子間電圧を取得する。   The communication circuit 812 communicates with the communication circuit 259 of the flight control device 250 of its own aircraft and the charge control device 82 of another aircraft. The charge control circuit 811 transmits information of the battery 260 of the own device or another device to the control circuit 251 via the communication circuit 812. Further, the charge control circuit 811 obtains the voltage between the terminals of the battery 260 of another device via the communication circuit 812.

図8に自機の充電制御装置82と他機の充電制御装置82とをケーブルCで接続した様子を示す。尚、一方の無人飛行体3が他方の無人飛行体3の飛行制御や姿勢制御に与える影響を抑えるため、無人飛行体3の飛行中はケーブルCが常時緊張しない状態に維持することが好ましい。例えば、各無人飛行体3が夫々各種センサ253の情報を利用して精密な位置制御を行うことにより、ケーブルCを弛ませた状態で編隊飛行するようにする。   FIG. 8 shows a state in which the charge control device 82 of the own device and the charge control device 82 of another device are connected by the cable C. In order to suppress the influence of one unmanned air vehicle 3 on the flight control and attitude control of the other unmanned air vehicle 3, it is preferable to keep the cable C in a non-tension state all the time while the unmanned air vehicle 3 is flying. For example, each unmanned air vehicle 3 performs precise position control using the information of the various sensors 253, so that the formation flight can be performed with the cable C slackened.

[架空電線との結合]
2つの無人飛行体3は、ケーブルCで接続された状態を維持したまま編隊飛行して架空電線2の上方から架空電線2に近づき、夫々のリング体411の環の孔415に架空電線2を収容して編隊飛行を維持したまま架空電線2と結合する。
[Connection with overhead wire]
The two unmanned aerial vehicles 3 fly in formation while maintaining the state of being connected by the cable C, approach the overhead wire 2 from above the overhead wire 2, and put the overhead wire 2 in the hole 415 of the ring of each ring 411 Retain and combine with the overhead wire 2 while maintaining formation flight.

図9は、2つの無人飛行体3の夫々が飛行しながらリング体411の内側に架空電線2を収容する手順を説明する図である。無人飛行体3は、まず(a)に示すように、架空電線2に上方から近づく。続いて(b)に示すように、無人飛行体3は、リング体411の環の一部を開いて下降し、リング体411の孔415に架空電線2を収容する。そして無人飛行体3は(c)に示すようにリング体411を閉じて架空電線2と結合する。   FIG. 9 is a view for explaining the procedure for accommodating the overhead electric wire 2 inside the ring body 411 while each of the two unmanned air vehicles 3 is flying. The unmanned air vehicle 3 first approaches the overhead wire 2 from above as shown in (a). Subsequently, as shown in (b), the unmanned aerial vehicle 3 opens a part of the ring of the ring 411 and descends, and accommodates the overhead wire 2 in the hole 415 of the ring 411. Then, the unmanned air vehicle 3 closes the ring body 411 and couples with the overhead wire 2 as shown in (c).

図10に示すように、2つの無人飛行体3は、ケーブルCで接続された状態のまま飛行して架空電線2に近づき、リング体411に架空電線2を収容して架空電線2に結合する。   As shown in FIG. 10, the two unmanned aerial vehicles 3 fly while being connected by the cable C and approach the overhead wire 2, and accommodate the overhead wire 2 in the ring body 411 and couple to the overhead wire 2 .

図11に示すように、2つの無人飛行体3は、架空電線2に結合した後、いずれも架空電線2を流れる電流による電磁誘導作用により生じる電流によりバッテリ260を充電しつつ架空電線2が延出する方向に沿って飛行し、架空電線2等の点検(例えば、点検対象である送配電設備や周辺状況の撮影)を行う。   As shown in FIG. 11, after the two unmanned aerial vehicles 3 are coupled to the overhead wire 2, the overhead wire 2 is extended while charging the battery 260 with the current generated by the electromagnetic induction action by the current flowing through the overhead wire 2. It flies along the direction to go out, and checks the overhead electric wire 2 grade (for example, photography of the power transmission and distribution equipment which is the inspection object, and the surrounding condition).

尚、架空電線2に沿った編隊飛行中、2つの無人飛行体3は、夫々各種センサ253から取得される情報に基づき、架空電線2からの離隔距離や他機との間の距離が適正位置になるようにリアルタイムに制御する。   During the formation flight along the overhead wire 2, the two unmanned air vehicles 3 are located at appropriate distances from the overhead wire 2 and the distance to other aircraft based on the information obtained from the various sensors 253 respectively. Control in real time to become

前述したように、リング体411の内側表面は、架空電線2との間の摩擦係数が小さな素材からなるので、2つの無人飛行体3はいずれも架空電線2に沿ってスムーズに移動することができる。尚、このように2つの無人飛行体3が架空電線2に結合した状態において、例えば、バッテリ260の不足や故障により浮力が失われたり突風が吹いた場合でも、リング体411が架空電線2に掛かっているので落下したり飛行ルートを逸脱してしまうようなことはない。   As described above, since the inner surface of the ring body 411 is made of a material having a small coefficient of friction with the overhead wire 2, the two unmanned air vehicles 3 can move smoothly along the overhead wire 2. it can. In the state where the two unmanned air vehicles 3 are coupled to the overhead wire 2 in this manner, for example, even if the buoyancy is lost or the gust blows due to a shortage or failure of the battery 260, the ring body 411 is applied to the overhead wire 2. Because it is hanging, it does not fall off or deviate from the flight route.

2つの無人飛行体3は、送電鉄塔等の飛行の妨げとなる物体が近づいてくると、夫々図9に示した手順を逆に辿ることによりリング体411を架空電線2の結合を解いて架空電線2から離脱する。   As the two unmanned air vehicles 3 approach the transmission transmission tower or the like as they interfere with the flight, they each reverse the procedure shown in FIG. Disconnect from the wire 2

[飛行制御処理]
図12は、ケーブルCで接続された2つの無人飛行体3が、点検のための編隊飛行に際して行う処理(以下、飛行制御処理S1200と称する。)を説明するフローチャートである。以下、同図とともに飛行制御処理S1200について説明する。
[Flight control processing]
FIG. 12 is a flow chart for explaining the process (hereinafter referred to as flight control process S1200) performed by the two unmanned air vehicles 3 connected by the cable C in formation flight for inspection. The flight control processing S1200 will be described below with reference to FIG.

同図に示すように、まず出発地において、2つの無人飛行体3は、ユーザの登録操作等により飛行経路532を記憶し(S1211)、地上に設けられている充電設備を利用してバッテリ260の充電(飛行前充電)を行う(S1212)。尚、飛行経路532の設定に際し、ユーザは、編隊飛行中における2つの無人飛行体3の間隔を設定する。   As shown in the figure, first, at the departure place, the two unmanned air vehicles 3 store the flight path 532 by the user's registration operation or the like (S1211), and the battery 260 is utilized using the charging facility provided on the ground. Charge (pre-flight charge) (S1212). In setting of the flight path 532, the user sets an interval between the two unmanned air vehicles 3 during formation flight.

続いて、2つの無人飛行体3は、ケーブルCで接続された状態のまま編隊飛行しつつ出発地を離陸し、飛行経路532に沿って編隊飛行を開始する(S1213)。飛行中、各無人飛行体3は、GPS等の各種センサ253の情報に基づきリアルタイムに自身の現在位置を把握し、架空電線2に接近したか否かを判定する(S1214)。2つの無人飛行体3は、例えば、現在位置と架空電線2までの距離が予め設定された距離以下となった場合に架空電線2に接近したと判定する。   Subsequently, the two unmanned air vehicles 3 take off the departure place while forming a formation flight while being connected by the cable C, and start formation formation flight along the flight path 532 (S1213). During flight, each unmanned aerial vehicle 3 grasps its current position in real time based on the information of various sensors 253 such as GPS, and determines whether or not it approaches the overhead electric wire 2 (S1214). For example, when the distance between the current position and the overhead wire 2 becomes equal to or less than a predetermined distance, the two unmanned air vehicles 3 are determined to approach the overhead wire 2.

2つの無人飛行体3は、架空電線2に接近したと判定すると(S1214:YES)、図9に示した前述の手順によりリング体411を架空電線2に結合する(S1215)。   When it is determined that the two unmanned air vehicles 3 approach the overhead wire 2 (S1214: YES), the ring body 411 is coupled to the overhead wire 2 according to the above-described procedure shown in FIG. 9 (S1215).

続いて、2つの無人飛行体3は、各種センサ253から取得される情報に基づき架空電線2に沿って飛行を開始し、送配電設備の点検(架空電線2の撮影及び撮影した映像(映像データ)の地上局への送信等)を開始する(S1216)。尚、このとき、例えば、2つの無人飛行体3の撮影範囲がなるべく異なる範囲になるように撮影装置282を設定して同時に広範囲を撮影できるようにしておくことで、撮影時間を短縮して効率よく撮影を行うことができる。   Subsequently, the two unmanned air vehicles 3 start flying along the overhead wire 2 based on the information acquired from the various sensors 253, and check the transmission and distribution facilities (photographing of the overhead wire 2 and the photographed image (video data , Etc.) is started (S1216). At this time, for example, by setting the imaging device 282 so that the imaging ranges of the two unmanned air vehicles 3 are different from each other as much as possible so that the wide area can be imaged simultaneously, the imaging time is shortened and efficiency is increased. I can shoot well.

尚、飛行中にバッテリ切れや故障等の何らかの異常が生じて無人飛行体3が飛行に必要な推力を失った場合でも、当該無人飛行体3のリング体411は架空電線2に結合したままであるので、当該無人飛行体3は架空電線2に吊り下がった状態となる。   Even when the unmanned air vehicle 3 loses the thrust necessary for the flight, the ring body 411 of the unmanned air vehicle 3 remains coupled to the overhead wire 2 even if some abnormality such as battery exhaustion or failure occurs during flight and the unmanned air vehicle 3 loses the thrust necessary for the flight. Because the unmanned air vehicle 3 is suspended from the overhead wire 2, the unmanned air vehicle 3 is suspended.

図13に示すように、一方の無人飛行体3に何らかの異常が生じて無人飛行体が飛行に必要な推力を失った場合には、例えば、飛行推力が維持されている他方の無人飛行体3が、架空電線2に吊り下がった一方の無人飛行体3とケーブルCにより接続した状態のまま、一方の無人飛行体3を牽引しつつ飛行を継続することにより、送配電設備の点検等の業務を継続して遂行することができる。またこのような場合には、例えば、他方の無人飛行体3の電力供給装置240がケーブルCを介して一方の無人飛行体3に電力を供給することにより、一方の無人飛行体3を充電して飛行可能な状態に復帰させる(復帰を試みる)ようにしてもよい。   As shown in FIG. 13, when one unmanned air vehicle 3 has some abnormality and the unmanned air vehicle loses the thrust necessary for flight, for example, the other unmanned air vehicle 3 whose flight thrust is maintained. Work on the transmission and distribution facilities by continuing the flight while pulling one unmanned air vehicle 3 while connecting with the unmanned air vehicle 3 suspended to the overhead wire 2 and the cable C Can be carried out continuously. In such a case, for example, the power supply device 240 of the other unmanned air vehicle 3 charges the unmanned air vehicle 3 by supplying power to the unmanned air vehicle 3 via the cable C. You may make it return to the state which can fly (it tries return).

また例えば図14に示すように、このような場合に、他方の無人飛行体3が送配電設備の点検を中止し、リング体411と架空電線2との結合を解除して架空電線2から離脱し、故障した一方の無人飛行体3を吊り下げて着陸場に持ち帰るようにしてもよい。尚、この場合は一方の無人飛行体3についてもリング体411と架空電線2との結合を解除する必要があるが、そのために必要な電力(リング開閉装置42を動かすための電力)や送信機6と通信するための電力(送信機6からリング開閉装置42を遠隔操作することを想定)は、他方の無人飛行体3からケーブルCを介して供給することもできる。   Further, for example, as shown in FIG. 14, in such a case, the other unmanned air vehicle 3 stops the inspection of the power transmission and distribution facility, releases the connection between the ring body 411 and the overhead wire 2, and is released from the overhead wire 2 Alternatively, one of the broken unmanned air vehicles 3 may be suspended and brought back to the landing site. In this case, it is also necessary to release the connection between the ring body 411 and the overhead wire 2 for one unmanned air vehicle 3, but the power necessary for this (power for moving the ring opening and closing device 42) and the transmitter Power for communicating with 6 (assuming remote control of the ring opening and closing device 42 from the transmitter 6) can also be supplied from the other unmanned air vehicle 3 via the cable C.

図12に戻り、点検中、2つの無人飛行体3は、架空電線2に沿って編隊飛行しつつ、架空電線2から離脱するタイミングが到来したか否かをリアルタイムに判定する(S1217)。尚、架空電線2から離脱するタイミングは、例えば、無人飛行体3が障害物(送電鉄塔、難着雪リング、捻れ防止ダンパ等)に接近した場合や、現在位置が予め飛行経路532に設定されている点検対象区間の点検が終了した場合等に到来する。   Referring back to FIG. 12, during inspection, the two unmanned air vehicles 3 fly in formation along the overhead wire 2 and determine in real time whether or not the timing for leaving the overhead wire 2 has arrived (S1217). Note that the timing at which the flight from the overhead electric wire 2 occurs is, for example, when the unmanned air vehicle 3 approaches an obstacle (a power transmission tower, a difficult snowfall ring, a twist prevention damper, etc.) or It comes when the inspection of the inspection target section is completed.

架空電線2から離脱するタイミングが到来すると(S1217:YES)、2つの無人飛行体3は夫々リング体411を開いて架空電線2から離脱する(S1218)。架空電線2から離脱するタイミングが到来していなければ(S1217:NO)、2つの無人飛行体3はそのまま架空電線2に沿って飛行を続ける。   When the timing for separating from the overhead wire 2 arrives (S1217: YES), the two unmanned air vehicles 3 respectively open the ring body 411 and separate from the overhead wire 2 (S1218). If the timing to withdraw from the overhead wire 2 has not arrived (S 1217: NO), the two unmanned air vehicles 3 continue to fly along the overhead wire 2 as they are.

続いて、2つの無人飛行体3は、帰投のタイミングが到来したか否かを判定する(S1219)。尚、帰投のタイミングは、例えば、予定されていた全ての点検作業が終了した場合や何らかの障害が発生した場合、地上局から帰投指示を受信した場合等に到来する。   Subsequently, the two unmanned air vehicles 3 determine whether or not a return timing has arrived (S1219). The return timing may be reached, for example, when all scheduled inspections have been completed, when any failure occurs, or when a return instruction is received from the ground station.

帰投のタイミングが到来していなければ(S1219:NO)、処理はS1214に戻り、2つの無人飛行体3は点検のための飛行を続ける。帰投のタイミングが到来していれば(S1219:YES)、処理はS1220に進み、2つの無人飛行体3は帰投のための飛行を開始し(S1220)、着陸地の上空に到達すると着陸のための制御を行って着陸地に着陸する(S1221)。   If the return timing has not come (S1219: NO), the process returns to S1214, and the two unmanned air vehicles 3 continue the flight for inspection. If the return timing has come (S 1219: YES), the process proceeds to S 1220, and the two unmanned air vehicles 3 start the flight for return (S 1220), and when reaching the sky above the landing site for landing Control the vehicle and land on the landing site (S1221).

以上詳細に説明したように、本実施形態の構成及び方法によれば、無人飛行体3は、飛行しながら架空電線2から電力供給を受けることができ、飛行距離や飛行時間を延ばすことができる。そのため、例えば、充電ステーション等にアクセスすることなく、無人飛行体3を長距離又は長時間にわたって飛行させることができ、送配電設備の点検等の作業を効率よく行うことができる。またバッテリ260の残量不足や故障により浮力を失った場合や突風が発生した場合にはリング体411が架空電線2に掛かるので無人飛行体3が落下したり飛行ルートを逸脱してしまうのを防ぐことができ、無人飛行体3を安全に飛行させることができる。このように本実施形態の構成及び方法によれば、飛行距離や飛行時間を確保しつつ安全に無人飛行体3を飛行させることができる。   As described above in detail, according to the configuration and method of the present embodiment, the unmanned air vehicle 3 can receive power supply from the overhead wire 2 while flying, and can extend the flight distance and flight time . Therefore, for example, the unmanned air vehicle 3 can be made to fly over a long distance or for a long time without accessing a charging station or the like, and work such as inspection of transmission and distribution facilities can be performed efficiently. In addition, when buoyancy is lost due to a shortage of remaining amount of battery 260 or failure or when a gust of wind occurs, ring body 411 is applied to overhead wire 2, so that unmanned air vehicle 3 may fall or deviate from the flight route. It is possible to prevent the unmanned air vehicle 3 from flying safely. As described above, according to the configuration and method of the present embodiment, it is possible to safely fly the unmanned air vehicle 3 while securing the flight distance and flight time.

また本実施形態の構成及び方法を、例えば、架空電線2を「道しるべ」として利用する「ドローンハイウェイ構想」に適用した場合には、架空電線2に沿って飛行しながらバッテリ260を充電することができ、無人飛行体3を効率よく安全に遠方まで飛行させることができる。   When the configuration and method of the present embodiment are applied to, for example, a "drone highway concept" that uses the overhead wire 2 as a "guide indicator", charging the battery 260 while flying along the overhead wire 2 Thus, the unmanned air vehicle 3 can be efficiently and safely flying far.

また一方の無人飛行体3の電力が不足する場合は他方の無人飛行体3から電力を供給することができる。また複数の無人飛行体3を編隊飛行させることで一度に多くの業務を効率よく遂行することができる。このように本実施形態の構成及び方法によれば、飛行距離や飛行時間を確保しつつ安全かつ効率よく無人飛行体3を飛行させることができる。   If the power of one unmanned air vehicle 3 is insufficient, the other unmanned air vehicle 3 can supply power. Also, by forming a plurality of unmanned air vehicles 3 in formation flight, many tasks can be efficiently performed at one time. As described above, according to the configuration and method of the present embodiment, the unmanned air vehicle 3 can be made to fly safely and efficiently while securing the flight distance and flight time.

ところで、以上の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。例えば、上記の実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また上記実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。   The above description is intended to facilitate understanding of the present invention, and is not intended to limit the present invention. It goes without saying that the present invention can be modified and improved without departing from the gist thereof and includes the equivalents thereof. For example, the above embodiments have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the described configurations. Further, with respect to a part of the configuration of the above-described embodiment, it is possible to add, delete, and replace other configurations.

例えば、以上の実施形態では、無人飛行体3は架空電線2の上方から近づいてリング体411を架空電線2に結合する構成であったが、例えば、図15に示すように、電流発生装置41を無人飛行体3の上部に設け、飛行しつつ架空電線2の下方から架空電線2に近づいてリング体411を架空電線2に結合する構成としてもよい。このようにすれば、例えば、架空電線2の下方側から撮影を行うことができる。   For example, in the above embodiment, the unmanned air vehicle 3 is configured to approach the overhead wire 2 from above and couple the ring body 411 to the overhead wire 2, for example, as shown in FIG. Alternatively, the ring body 411 may be coupled to the overhead wire 2 by approaching the overhead wire 2 from below the overhead wire 2 while flying. In this way, for example, imaging can be performed from the lower side of the overhead wire 2.

また例えば、図16に示すように、電流発生装置41を下部に設けた無人飛行体3と電流発生装置41を上部に設けた無人飛行体3とをケーブルCで電気的に接続し、夫々のリング体411を架空電線2に結合させて両者を編隊飛行させるようにしてもよい。この場合、例えば、両者に搭載した撮影装置282により、架空電線2を異なる方向から撮影することができ、多くの情報を効率よく取得することができる。   For example, as shown in FIG. 16, the unmanned air vehicle 3 provided with the current generator 41 at the lower part and the unmanned air vehicle 3 provided with the current generator 41 at the upper part are electrically connected by the cable C. The ring body 411 may be coupled to the overhead wire 2 so that both of them can be formation-flyed. In this case, for example, the overhead electric wire 2 can be photographed from different directions by the photographing device 282 mounted on both, and a lot of information can be acquired efficiently.

また以上の実施形態では、2つの無人飛行体3をケーブルCで連結して編隊飛行させているが、より多くの無人飛行体3をケーブルCで連結して編隊飛行させてもよい。   Further, in the above embodiment, two unmanned air vehicles 3 are connected by a cable C for formation flight, but more unmanned air vehicles 3 may be connected via a cable C for formation flight.

また上記の各構成、機能部、処理部、処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば、集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリやハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、またはICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。   In addition, each of the configurations, function units, processing units, processing means, etc. described above may be realized by hardware, for example, by designing part or all of them with an integrated circuit. Each configuration, function, etc. described above may be realized by software by a processor interpreting and executing a program that realizes each function. Information such as a program, a table, and a file for realizing each function can be placed in a memory, a hard disk, a recording device such as a solid state drive (SSD), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.

上記の各図において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、必ずしも実装上の全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。例えば、実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。   In each of the above-mentioned drawings, control lines and information lines indicate what is considered to be necessary for explanation, and not all control lines and information lines on mounting are necessarily shown. For example, in practice it may be considered that almost all configurations are mutually connected.

以上に説明した実施形態における各種機能部の配置形態は一例に過ぎない。各種機能部の配置形態は、ハードウェアやソフトウェアの性能、処理効率、通信効率等の観点から最適な配置形態に変更し得る。   The arrangement of the various functional units in the embodiment described above is merely an example. The arrangement form of the various functional units can be changed to an optimum arrangement form in terms of hardware and software performance, processing efficiency, communication efficiency, and the like.

2 架空電線、3 無人飛行体、6 送信機、C ケーブル、41 電流発生装置、42 リング開閉装置、82 充電制御装置、240 電力供給装置、250 飛行制御装置、251 制御回路、260 バッテリ、270 推力発生装置、282 撮影装置、411 リング体、412 導電コイル、415 孔、416 導入口、513 飛行制御部、515 リング開閉装置制御部、811 充電制御回路、812 通信回路、S1200 飛行制御処理 Reference Signs List 2 overhead electric wire, 3 unmanned aerial vehicle, 6 transmitter, C cable, 41 current generator, 42 ring switch, 82 charge controller, 240 power supply, 250 flight controller, 251 control circuit, 260 battery, 270 thrust Generating device, 282 imaging device, 411 ring body, 412 conductive coil, 415 hole, 416 introduction port, 513 flight control unit, 515 ring switching device control unit, 811 charge control circuit, 812 communication circuit, S1200 flight control processing

Claims (10)

推力発生装置と、
前記推力発生装置を制御する飛行制御装置と、
環の一部を開閉可能な環状のリング体、及び前記リング体に巻回された導電コイルを有する電流発生装置と、
前記リング体の前記環の一部を開閉するリング開閉装置と、
前記導電コイルに生じる電流に基づく電力を前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に供給する電力供給装置と、
を備えた無人飛行体の制御方法であって、
2つの前記無人飛行体を、一方の前記無人飛行体の前記電力供給装置が他方の前記無人飛行体の前記電力供給装置に電力を供給可能な状態となるようにケーブルを介して電気的に接続し、
前記2つの無人飛行体が、
前記状態を維持したまま編隊飛行して架空電線に接近するステップ、
飛行しつつ夫々の前記リング体の前記環の一部を開いて夫々の前記環の内側に架空電線を収容するステップ、
飛行しつつ夫々の前記環の一部を閉じるステップ、及び、
前記架空電線を流れる電流の電磁誘導作用により前記導電コイルに生じる電流に基づく前記電力を前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に供給するステップ、
前記環の内側に前記架空電線を収容した状態で前記架空電線に沿って飛行するステップ、
を実行する、無人飛行体の制御方法。
A thrust generator,
A flight control device for controlling the thrust generator;
A current generating device having an annular ring body capable of opening and closing a part of the ring, and a conductive coil wound around the ring body;
A ring opening and closing device for opening and closing a part of the ring of the ring body;
A power supply device for supplying power based on a current generated in the conductive coil to the thrust generator or the flight control device;
A method of controlling a unmanned air vehicle comprising
Electrically connect the two unmanned aerial vehicles via cables so that the power supply of one unmanned aerial vehicle can supply power to the power supply of the other unmanned aerial vehicle And
The two unmanned air vehicles are
While flying in the above state, forming a flight and approaching an overhead wire,
Opening part of the rings of the respective ring bodies while flying to accommodate overhead wires inside the respective rings;
Closing a portion of each said ring while flying; and
Supplying the power based on the current generated in the conductive coil by the electromagnetic induction action of the current flowing through the overhead wire to the thrust generator or the flight control device;
Flying along the overhead wire with the overhead wire housed inside the ring;
How to control the unmanned air vehicle to perform.
請求項1に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記環の内側に前記架空電線を収容した状態で前記架空電線に沿って飛行している際、前記2つの無人飛行体のうちの一方の前記無人飛行体の推力が失われた場合に、当該無人飛行体を、前記他方の前記無人飛行体が前記ケーブルを介して牽引するステップを更に実行する、
無人飛行体の制御方法。
The control method of a unmanned air vehicle according to claim 1, wherein
When flying along the overhead wire with the overhead wire housed inside the ring, the thrust of the unmanned flight vehicle of one of the two unmanned aerial vehicles is lost, Further performing the step of towing the unmanned air vehicle through the cable by the other unmanned air vehicle;
Control method of unmanned air vehicle.
請求項1に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記環の内側に前記架空電線を収容した状態で前記架空電線に沿って飛行している際、前記2つの無人飛行体のうちの一方の前記無人飛行体の推力が失われた場合に、前記2つの無人飛行体の夫々の前記リング体の前記環の一部を開いて前記2つの無人飛行体を前記架空電線から離脱させるステップ、及び
他方の前記無人飛行体が前記一方の無人飛行体を吊り下げたまま飛行するステップ、
を更に実行する、無人飛行体の制御方法。
The control method of a unmanned air vehicle according to claim 1, wherein
When flying along the overhead wire with the overhead wire housed inside the ring, the thrust of the unmanned flight vehicle of one of the two unmanned aerial vehicles is lost, Opening a portion of the ring of the ring body of each of the two unmanned aerial vehicles to release the two unmanned aerial vehicles from the overhead electric wire, and the other unmanned aerial vehicle operating the one unmanned aerial vehicle Step to fly while suspended,
A method of controlling an unmanned air vehicle, further performing:
請求項1に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記2つの前記無人飛行体の夫々は、一方の前記無人飛行体の電力供給装置から他方の前記無人飛行体の前記リング開閉装置に電力を供給する、
無人飛行体の制御方法。
The control method of a unmanned air vehicle according to claim 1, wherein
Each of the two unmanned aerial vehicles supplies power from the power supply device of one unmanned aerial vehicle to the ring open / close device of the other unmanned aerial vehicle.
Control method of unmanned air vehicle.
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記無人飛行体は、周囲を撮影する撮影装置を備え、
前記無人飛行体が、前記環の内側に架空電線を収容した状態で飛行しつつ前記架空電線を撮影するステップを更に実行する、
無人飛行体の制御方法。
A control method of an unmanned air vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein
The unmanned air vehicle comprises an imaging device for imaging the surroundings,
The unmanned air vehicle further executes the step of photographing the overhead wire while flying with the overhead wire housed inside the ring.
Control method of unmanned air vehicle.
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記電流発生装置は、貫通型の変流器を用いて構成される、
無人飛行体の制御方法。
A control method of an unmanned air vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein
The current generator is configured using a feedthrough current transformer.
Control method of unmanned air vehicle.
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記2つの無人飛行体のうちのいずれかは、
前記飛行制御装置が設けられる台座部と、
前記台座部から当該台座部の外周方向に所定長さで延出し、前記推力発生装置が設けられる複数のアームと、
前記台座部の下方に延出して設けられる複数の脚支柱と、
を備え、
前記電流発生装置は、前記複数の脚支柱によって囲まれる空間に、前記環の一部を下方に向けて設けられる、
無人飛行体の制御方法。
A control method of an unmanned air vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein
One of the two unmanned air vehicles is
A pedestal portion provided with the flight control device;
A plurality of arms extending from the pedestal in a circumferential direction of the pedestal by a predetermined length and provided with the thrust generator;
A plurality of leg supports provided extending downward of the pedestal;
Equipped with
The current generator is provided in a space surrounded by the plurality of leg supports with a part of the ring directed downward.
Control method of unmanned air vehicle.
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記2つの無人飛行体のうちのいずれかは、
前記飛行制御装置が設けられる台座部と、
前記台座部から当該台座部の外周方向に所定長さで延出し、前記推力発生装置が設けられる複数のアームと、
を備え、
前記電流発生装置は、前記台座部の上方に前記環の一部を上方に向けて設けられる、
無人飛行体の制御方法。
A control method of an unmanned air vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein
One of the two unmanned air vehicles is
A pedestal portion provided with the flight control device;
A plurality of arms extending from the pedestal in a circumferential direction of the pedestal by a predetermined length and provided with the thrust generator;
Equipped with
The current generator is provided above the pedestal with a portion of the ring facing upward.
Control method of unmanned air vehicle.
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記無人飛行体は、
前記飛行制御装置が設けられる台座部と、
前記台座部から当該台座部の外周方向に所定長さで延出し、前記推力発生装置が設けられる複数のアームと、
前記台座部の下方に延出して設けられる複数の脚支柱と、
を備え、
前記2つの無人飛行体のうちの一方の前記無人飛行体の前記電流発生装置は、前記複数の脚支柱によって囲まれる空間に、前記環の一部を下方に向けて設けられ、
前記2つの無人飛行体のうちの他方の前記無人飛行体の前記電流発生装置は、前記台座部の上方に前記環の一部を上方に向けて設けられる、
無人飛行体の制御方法。
A control method of an unmanned air vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein
The unmanned air vehicle is
A pedestal portion provided with the flight control device;
A plurality of arms extending from the pedestal in a circumferential direction of the pedestal by a predetermined length and provided with the thrust generator;
A plurality of leg supports provided extending downward of the pedestal;
Equipped with
The current generator of the unmanned aerial vehicle of one of the two unmanned aerial vehicles is provided in a space surrounded by the plurality of leg struts with a part of the ring directed downward.
The current generator of the other unmanned air vehicle of the two unmanned air vehicles is provided above the pedestal with a part of the ring directed upward.
Control method of unmanned air vehicle.
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記電力供給装置は、
前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に電力を供給する蓄電装置と、
前記導電コイルに生じる電流に基づく電力を前記蓄電装置に供給する充電制御装置と、
を更に備える、
無人飛行体の制御方法。
A control method of an unmanned air vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein
The power supply device
A power storage device for supplying power to the thrust generator or the flight control device;
A charge control device for supplying power to the power storage device based on current generated in the conductive coil;
Further comprising
Control method of unmanned air vehicle.
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