JP2020117118A - Portable drone port - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、物流用ドローンが離着陸するためのドローンポートに関する。 The present invention relates to a drone port for a logistics drone to take off and land.
「ドローン」とは、小型の無人ヘリコプターの一種であり、3以上のローターを搭載した回転翼機を意味する。
近年、ドローンを用いて、小型の荷物を無人で搬送することが計画されている。かかるドローンを「物流用ドローン」と呼ぶ。
"Drone" is a type of small unmanned helicopter and means a rotorcraft equipped with three or more rotors.
In recent years, it has been planned to use drones to carry small packages unmanned. Such a drone is called a “distribution drone”.
物流用ドローンの安全な離着陸を実現するために、物流用ドローンが離着陸するドローンポートが不可欠となる。かかるドローンポートは、例えば非特許文献1に開示されている。 In order to realize safe takeoff and landing of logistics drones, a drone port for logistics drones to take off and land is essential. Such a drone port is disclosed in Non-Patent Document 1, for example.
非特許文献1の物流用ドローンポートシステムでは、ドローンポート上の画像を認識することで高精度の着陸が可能である。
しかし、高精度の着陸を実現するために、大小のARマーカーを組み合わせて配置しており、ドローンポートの上面が大型になる。例えば、物流用ドローンの平面寸法が1m×1m以内であっても、ドローンポートの上面寸法は、例えば3m×3m程度が必要になる。
そのため、従来のドローンポートは、大型であり、搬送が困難であった。
The logistics drone port system of Non-Patent Document 1 enables highly accurate landing by recognizing an image on the drone port.
However, in order to achieve highly accurate landing, large and small AR markers are arranged in combination, and the top surface of the drone port becomes large. For example, even if the plane dimension of the physical distribution drone is within 1 m×1 m, the top dimension of the drone port needs to be about 3 m×3 m, for example.
Therefore, the conventional drone port is large and difficult to carry.
また、ドローンポートを省略すると、起伏のある場所での物流用ドローンの離着陸が困難であった。 Also, if the drone port was omitted, it was difficult to take off and land the logistics drone in a rugged place.
本発明は上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、使用時に物流用ドローンの高精度の着陸が可能であり、起伏のある場所でも使用でき、かつ分解、組立、及び搬送が容易である可搬式ドローンポートを提供することにある。 The present invention was created to solve the above-mentioned problems. That is, an object of the present invention is to provide a transportable drone port that enables highly accurate landing of a logistics drone when used, can be used even in an uneven place, and is easy to disassemble, assemble, and transport. It is in.
本発明によれば、起伏のある場所で物流用ドローンが離着陸可能な水平面を保持可能な離着陸ポートと、
間隔を隔てて前記離着陸ポートの外側を囲み、かつ高さ調節可能な外側フェンスと、
前記外側フェンスに外縁を固定して水平に展張可能なマーカーシートと、を備え、
前記外側フェンスは、最長部が前記離着陸ポートより短い大きさに折り畳み可能であり、
前記マーカーシートは、その上面に前記物流用ドローンが認識可能な複数のARマーカーを有し、かつ前記離着陸ポートまで人がアクセス可能に構成されている、可搬式ドローンポートが提供される。
According to the present invention, a takeoff and landing port capable of holding a horizontal plane on which a logistics drone can take off and land at a rugged place,
An outer fence that surrounds the outside of the takeoff and landing port at intervals and has a height adjustable,
A marker sheet that can be spread horizontally by fixing the outer edge to the outer fence,
The outer fence is foldable to have a maximum length shorter than the takeoff and landing port,
Provided is a portable drone port, wherein the marker sheet has a plurality of AR markers on the upper surface thereof, which enables the logistics drone to be recognized, and is configured so that a person can access the takeoff/landing port.
本発明の構成によれば、離着陸ポートが、起伏のある場所で物流用ドローンが離着陸可能な水平面を保持可能なので、使用時に物流用ドローンの高精度の着陸が可能である。
また、外側フェンスが間隔を隔てて離着陸ポートの外側を囲み、かつ高さ調節可能なので、マーカーシートを、外側フェンスに外縁を固定して水平に展張可能である。
さらに、マーカーシートが、その上面に物流用ドローンが認識可能な複数のARマーカーを有するので、物流用ドローンの高精度の着陸が可能である。
According to the configuration of the present invention, the take-off and landing port can hold a horizontal plane on which the physical distribution drone can take off and land in an uneven place, so that the physical distribution drone can be landed with high accuracy during use.
Further, since the outer fence surrounds the outside of the takeoff/landing port with a space and the height is adjustable, the marker sheet can be spread horizontally with the outer edge fixed to the outer fence.
Further, since the marker sheet has a plurality of AR markers on the upper surface thereof, which enables the physical distribution drone to be recognized, highly accurate landing of the physical distribution drone is possible.
また、マーカーシートは、離着陸ポートまで人がアクセス可能に構成されているので、離着陸ポートの上に位置する物流用ドローン及び荷物に人がアクセスすることができる。
さらに、外側フェンスが、最長部が離着陸ポートより短い大きさに折り畳み可能なので、外側フェンスを折り畳むことで、ドローンポート全体を離着陸ポートの大きさ以下に折り畳んで、容易に搬送することができる。
In addition, since the marker sheet is configured so that a person can access the takeoff/landing port, a person can access the logistics drone and luggage located above the takeoff/landing port.
Further, since the outermost fence can be folded into a size in which the longest part is shorter than the takeoff/landing port, by folding the outer fence, the entire drone port can be folded below the size of the takeoff/landing port and easily transported.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
図1は、本発明の第1実施形態の可搬式ドローンポート100の平面図であり、図2は、図1からマーカーシート30を外した状態の可搬式ドローンポート100の平面図である。
FIG. 1 is a plan view of a
図1と図2において、可搬式ドローンポート100は、離着陸ポート10、外側フェンス20、及び、マーカーシート30を備える。
1 and 2, the
図2において、離着陸ポート10は、可搬式ドローンポート100の中央部分に位置し、物流用ドローンが離着陸可能な水平面を有する。
離着陸ポート10は、ドローンが離着陸可能な固定天板12を有する。固定天板12は、上面が平らな1枚板であることが好ましいが、分割可能な複数の板であってもよい。
固定天板12の水平面の勾配は3度以内、平面寸法は例えば1.2m×1.2m、耐荷重はドローンと荷物の重量以上であり、例えば50kg以上に設定されている。
この場合、平面寸法が例えば1m×1m以内、ペイロードが2〜10kgの物流用ドローンを離着陸ポート10の上面において離着陸させることができる。
以下、物流用ドローンを単に「ドローン」と呼ぶ。
In FIG. 2, the takeoff/
The takeoff and
The inclination of the horizontal surface of the
In this case, a physical distribution drone having a plane size within 1 m×1 m and a payload of 2 to 10 kg can be taken off and landed on the upper surface of the takeoff and
Hereinafter, the logistics drone is simply referred to as "drone".
図2の外側フェンス20は、使用状態(後述する展開位置B)を示している。
この図において、外側フェンス20は、離着陸ポート10の外周面から間隔を隔てて離着陸ポート10の外側を囲んで位置する。この間隔は、外側フェンス20の外側から人がドローンに接触するのを防止できる距離に設定されている。この間隔は、例えば1mである。
従って、使用状態における外側フェンス20の平面寸法は、例えば3m×3m以上(この例では、3.2m×3.2m)であり、高精度の着陸を実現するために、大小のARマーカー38を組み合わせて配置することができる。
外側フェンス20の上端高さは、飛行時のドローンとの干渉を避けるために、離着陸ポート10の上面と同一に設定されている。また外側フェンス20の上端高さは、離着陸ポート10まで人がアクセスする際に、容易に乗り越えられる高さに設定されている。この高さは、例えば30〜50cmである。
The
In this figure, the
Therefore, the plane size of the
The height of the upper end of the
図1において、マーカーシート30は、外側フェンス20に外縁を固定して水平に展張可能なシート状部材である。マーカーシート30は、伸縮性が少なく、折り畳み可能であり、かつ軽量であることが好ましい。マーカーシート30は、例えば、キャンバス等の布製又はナイロン製である。
In FIG. 1, the
マーカーシート30は、その上面にドローンが認識可能な複数のARマーカー38を有する。
ARマーカー38は、画像認識型ARシステムにおいて、付加情報を表示する位置を指定するための標識であり、例えば単純ではっきりした白黒の図形である。
この例で、複数のARマーカー38は、高精度の着陸を実現するために、大小のARマーカー38を組み合わせて配置されている。
この構成により、ドローンに内蔵された画像認識装置により、遠方から近づくにつれて小さいARマーカー38を認識し、離着陸ポート10の中央位置に正確に着陸することができる。
The
The
In this example, the plurality of
With this configuration, the image recognition device built into the drone can recognize the
図1(A)において、マーカーシート30は、離着陸ポート10に位置する矩形の中央シート32と、離着陸ポート10と外側フェンス20の中間部に位置する矩形リング状の外側シート34と、を有する。
中央シート32と外側シート34の上面には、それぞれ異なる大きさのARマーカー38が表示されている。
In FIG. 1(A), the
図1(A)において、中央シート32は、固定天板12の上面に密着して水平に位置決めされ、その上に離着陸するドローン及び荷物を固定天板12で支持するようになっている。
また、矩形リング状の外側シート34は、離着陸ポート10と外側フェンス20の中間部の下面(床面)に密着して水平に位置決めされ、その上に人が立ち入ることができるようになっている。
この構成により、外側フェンス20を乗り越えて外側シート34の上に人が立つことで、外側シート34の位置から離着陸ポート上の物流用ドローンに人がアクセスすることができる。
In FIG. 1(A), the
Further, the rectangular ring-shaped
With this configuration, a person can get over the
図1(B)において、マーカーシート30は、離着陸ポート10の上面から外側フェンス20まで、外縁を固定して水平に展張された一体シートである。一体のマーカーシート30は、離着陸ポート10の上面から外側フェンス20まで、外縁を固定して水平に展張されている。
マーカーシート30の中央部分(図1(A)の中央シート32に相当する部分)は、固定天板12の上面に密着して水平に位置決めされ、その上に離着陸するドローン及び荷物を固定天板12で支持するようになっている。
In FIG. 1B, the
A central portion of the marker sheet 30 (a portion corresponding to the
マーカーシート30の外側部分(図1(A)の外側シート34に相当する部分)は、離着陸ポート10と外側フェンス20の間に水平に展開されるが、中間部分は支持されていない。そのため、マーカーシート30の外側部分は、ドローン及び荷物を支持できないようになっている。
しかし、この例では、離着陸ポート10の外側にスリット35を有する。このスリット35は、面ファスナー(例えばマジックテープ(登録商標))、チャック、などで開閉可能に構成されている。
この構成により、スリット35を開いて、一体シートの一部を開き、外側フェンス20を乗り越えて一体シートの下に位置する床面に人が立つことで、離着陸ポート10のドローンまで人がアクセス可能となる。
The outer portion of the marker sheet 30 (the portion corresponding to the
However, in this example, the
With this configuration, the
図3は、図2の部分拡大図である。
図3において、離着陸ポート10は、固定天板12を支持する矩形枠14を有する。
矩形枠14は、この例では、中空矩形の一体部材であるが、軽量パイプの組合せ又は薄板で構成してもよい。
FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG.
In FIG. 3, the takeoff and
The
図2と図3において、外側フェンス20は、4組の四隅部材22と、四隅部材22にそれぞれ固定された1対の辺フレーム24と、を有する。
辺フレーム24は、順に連結された複数(この例で3つ)の辺セグメント24aからなる。
複数の辺セグメント24aは、互いに重ねて折り畳まれた格納位置Aと、直線状に連結された展開位置Bとの2つの保持位置を有する。
格納位置Aにおいて、1対の辺フレーム24は、互いに直交して位置し、離着陸ポート10の四隅に密着して格納される。
2 and 3, the
The
The plurality of
In the storage position A, the pair of side frames 24 are positioned orthogonal to each other and stored in close contact with the four corners of the takeoff/
この例で、複数の辺セグメント24aは、その端面同士を蝶番25で連結されている。蝶番25は、格納位置Aと展開位置Bでその位置を保持(ロック)する機能を有することが好ましい。
さらに、1対の辺フレーム24の辺セグメント24aの1つが互いに直交して四隅部材22に固定されている。
この構成により、外側フェンス20を図3に示す格納位置Aから、展開位置Bまで変化させることができる。また、格納位置Aでは、外側フェンス20の最長部が離着陸ポート10より短い大きさに折り畳み可能である。
In this example, the plurality of
Further, one of the
With this configuration, the
なお、図3は、図で右上に位置する外側フェンス20を示しているが、他の部分も同様である。
また、図3に示す4組の外側フェンス20は、互いに端部を連結具で連結し、全体として平面視で正方形の図2に示す外側フェンス20を形成する。
Although FIG. 3 shows the
Further, the four sets of
図2と図3において、可搬式ドローンポート100は、さらに、4組の対角線フレーム28を有する。
4組の対角線フレーム28は、それぞれ離着陸ポート10(矩形枠14)の四隅に固定され、離着陸ポート10の内側に収容された収容位置から離着陸ポート10の対角線方向に引出し可能に構成されている。
また、対角線フレーム28の外端が四隅部材22に鉛直軸を中心に回転可能に固定されている。
対角線フレーム28は、その収容位置と引出した展開位置とでその位置を保持(ロック)する機能を有することが好ましい。
この構成により、離着陸ポート10と外側フェンス20を一体化することができ、かつ、外側フェンス20の展開時に、離着陸ポート10に対する外側フェンス20の位置を正確に位置決めすることができる。
2 and 3, the
The four sets of
Further, the outer ends of the
The
With this configuration, the takeoff/
図4は、可搬式ドローンポート100の側面図であり、(A)は離着陸ポート10の側面図、(B)は外側フェンス20の側面図である。
FIG. 4 is a side view of the
図4(A)において、離着陸ポート10は、その上面高さを調整可能なポート支持脚40A、上面の水平度を検出可能な水準器42、及びキャスタ44を有する。
In FIG. 4(A), the takeoff/
ポート支持脚40Aは、起伏のある場所で離着陸ポート10の上面の水平面を保持可能にするための高さ調整範囲を有する。例えば、固定天板12の水平面の勾配を3度以内に調整するための高さ調整範囲を有する。
The
水準器42は、矩形枠14の4辺の中央にそれぞれ設置され、外側フェンス20の折り畳み状態(図3のA)と展開状態(図3のB)の両方において、上面の水平度を検出できるようになっている。
キャスタ44は、折り畳み状態(図3のA)において、離着陸ポート10及び外側フェンス20を水平移動させる際に用いる。
The
The
図4(B)において、外側フェンス20は、その上面高さを調整可能なフェンス支持脚40Bと、その上を越える物体を検出する検出センサ46と、異常を通知するアラーム装置48と、を有する。
フェンス支持脚40Bは、起伏のある場所で外側フェンス20の上端を固定天板12と一致させるための高さ調整範囲を有する。
In FIG. 4(B), the
The
検出センサ46は、この例では四隅部材22の上部に固定された4つの光電センサであり、それぞれレーザ光47を水平に発光し受光する。レーザ光47は、外側フェンス20に沿ってその上方を水平に延びる。
この構成により、外側フェンス20を越えて進入する異物(人や動物)を検出することができる。
In this example, the
With this configuration, it is possible to detect a foreign object (a person or an animal) that enters beyond the
アラーム装置48は、この例では検出センサ46の上部に固定されたブザー付きのパトランプであり、検出センサ46の検出信号に応じて光と音で異常を通知する。
The
上述した第1実施形態の可搬式ドローンポート100は、離着陸ポート10と外側フェンス20が対角線フレーム28で連結された一体型である。
The
図5は、本発明の第2実施形態の可搬式ドローンポート100の平面図であり、図2と同様にマーカーシート30を外した状態を示している。
この例で、離着陸ポート10とマーカーシート30は、第1実施形態と同様である。
外側フェンス20は、この例では、離着陸ポート10の外側に離れて位置する。
すなわち、第2実施形態の可搬式ドローンポート100は、離着陸ポート10と外側フェンス20が分離している分離型である。
FIG. 5 is a plan view of the
In this example, the takeoff/
The
That is, the
図6は、外側フェンス20の格納位置における平面図(A)と側面図(B)である。
この例で、外側フェンス20は、4組の四隅部材22と、四隅部材22にそれぞれ固定された1対の辺フレーム24と、を有する。
辺フレーム24は、順に連結された複数の辺セグメント24aからなる。
複数の辺セグメント24aは、互いに重ねて折り畳まれた格納位置(図6)と、直線状に連結された展開位置(図5)との保持位置を有する。
以上の構成は、第1実施形態と同様である。
FIG. 6 is a plan view (A) and a side view (B) at the storage position of the
In this example, the
The
The plurality of
The above configuration is similar to that of the first embodiment.
図6(A)において、外側フェンス20は、格納位置Aにおいて、1対の辺フレーム24が、互いに平行に位置し、4組の外側フェンス20を重ねて搬送可能になっている。
また、図6(B)において、外側フェンス20は、その上面高さを調整可能なフェンス支持脚40Bを有する。
その他の構成は、第1実施形態と同様である。
In FIG. 6A, the
Further, in FIG. 6B, the
Other configurations are similar to those of the first embodiment.
なお、図5において、外側フェンス20の四隅の直角を強固に保持するために、直角保持部材を追加してもよい。
また、外側フェンス20の展開時に、離着陸ポート10に対する外側フェンス20の位置を正確に位置決めするために、離着陸ポート10と外側フェンス20を連結する連結部材を追加してもよい。
In addition, in FIG. 5, in order to firmly hold the right angles of the four corners of the
Further, in order to accurately position the
上述した本発明の実施形態によれば、離着陸ポート10が、起伏のある場所で物流用ドローンが離着陸可能な水平面を保持可能なので、使用時に物流用ドローンの高精度の着陸が可能である。
また、外側フェンス20が間隔を隔てて離着陸ポート10の外側を囲み、かつ高さ調節可能なので、マーカーシート30を、外側フェンス20に外縁を固定して水平に展張可能である。
さらに、マーカーシート30が、その上面に物流用ドローンが認識可能な複数のARマーカー38を有するので、物流用ドローンの高精度の着陸が可能である。
According to the above-described embodiment of the present invention, since the takeoff/
Further, the
Furthermore, since the
また、マーカーシート30は、離着陸ポート10まで人がアクセス可能に構成されているので、離着陸ポート10の上に位置する物流用ドローン及び荷物に人がアクセスすることができる。
さらに、外側フェンス20が、最長部が離着陸ポート10より短い大きさに折り畳み可能なので、外側フェンス20を折り畳むことで、ドローンポート全体を離着陸ポート10の大きさ以下に折り畳んで、容易に搬送することができる。
Further, since the
Furthermore, since the
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
10 離着陸ポート、12 固定天板、14 矩形枠、
20 外側フェンス、22 四隅部材、24 辺フレーム、24a 辺セグメント、
28 対角線フレーム、30 マーカーシート、32 中央シート、
34 外側シート、35 スリット、38 ARマーカー、
40A ポート支持脚、40B フェンス支持脚、42 水準器、44 キャスタ、
46 検出センサ、48 アラーム装置、100 可搬式ドローンポート
10 takeoff and landing port, 12 fixed top plate, 14 rectangular frame,
20 outer fence, 22 four corner members, 24 side frame, 24a side segment,
28 diagonal frame, 30 marker sheet, 32 center sheet,
34 outer sheet, 35 slits, 38 AR marker,
40A port support leg, 40B fence support leg, 42 level, 44 casters,
46 detection sensors, 48 alarm devices, 100 portable drone ports
Claims (7)
間隔を隔てて前記離着陸ポートの外側を囲み、かつ高さ調節可能な外側フェンスと、
前記外側フェンスに外縁を固定して水平に展張可能なマーカーシートと、を備え、
前記外側フェンスは、最長部が前記離着陸ポートより短い大きさに折り畳み可能であり、
前記マーカーシートは、その上面に前記物流用ドローンが認識可能な複数のARマーカーを有し、かつ前記離着陸ポートまで人がアクセス可能に構成されている、可搬式ドローンポート。 A takeoff and landing port that can hold a horizontal plane where a logistics drone can take off and land in an uneven place,
An outer fence that surrounds the outside of the takeoff and landing port at intervals and has a height adjustable,
A marker sheet that can be spread horizontally by fixing the outer edge to the outer fence,
The outer fence is foldable to have a maximum length shorter than the takeoff and landing port,
A portable drone port, wherein the marker sheet has a plurality of AR markers on the upper surface thereof that the logistics drone can recognize, and is configured to be accessible to a person up to the takeoff/landing port.
前記外側フェンスは、その上面高さを調整可能なフェンス支持脚と、その上を越える物体を検出する検出センサと、異常を通知するアラーム装置と、を有する、請求項1に記載の可搬式ドローンポート。 The takeoff and landing port has a port support leg whose upper surface height can be adjusted, and a level that can detect the levelness of the upper surface,
The portable drone according to claim 1, wherein the outer fence includes a fence support leg whose upper surface height can be adjusted, a detection sensor that detects an object passing over the fence support leg, and an alarm device that notifies an abnormality. port.
前記辺フレームは、順に連結された複数の辺セグメントからなり、
複数の前記辺セグメントは、互いに重ねて折り畳まれた格納位置と、直線状に連結された展開位置との保持位置を有する、請求項1に記載の可搬式ドローンポート。 The outer fence has four sets of four corner members and a pair of side frames respectively fixed to the four corner members,
The side frame is composed of a plurality of side segments connected in order,
The portable drone port according to claim 1, wherein the plurality of side segments have a holding position of a storage position in which the side segments are folded on top of each other and a deployed position in which the side segments are linearly connected.
前記対角線フレームの外端が前記四隅部材に回転可能に固定されている、請求項4に記載の可搬式ドローンポート。 Fixed at the four corners of the takeoff and landing port, having four sets of diagonal frames that can be pulled out in a diagonal direction of the takeoff and landing port from a storage position housed inside the takeoff and landing port,
The portable drone port according to claim 4, wherein an outer end of the diagonal frame is rotatably fixed to the four corner members.
前記外側フェンスを乗り越えて前記外側シートの上に人が立つことで、離着陸ポート上の前記物流用ドローンにアクセスする、請求項1に記載の可搬式ドローンポート。 The marker sheet has a rectangular central sheet located above the takeoff/landing port, and a rectangular ring-shaped outer sheet located at the lower surface of the intermediate portion of the takeoff/landing port and the outer fence,
The portable drone port of claim 1, wherein a person standing on the outer seat over the outer fence accesses the logistics drone on a takeoff and landing port.
前記スリットを開いて、前記一体シートの一部を開き、前記外側フェンスを乗り越えて前記一体シートの下に位置する床面に人が立つことで、離着陸ポート上の前記物流用ドローンにアクセスする、請求項1に記載の可搬式ドローンポート。 The marker sheet, from the upper surface of the takeoff and landing port to the outer fence, is an integrated sheet that is horizontally stretched by fixing the outer edge, and has a slit on the outside of the takeoff and landing port,
Open the slit, open a part of the integrated seat, get over the outer fence, and a person stands on the floor located under the integrated seat to access the logistics drone on the takeoff and landing port, The portable drone port according to claim 1.
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