JP2021092418A - 飛行体及び飛行体測位システム - Google Patents
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Abstract
Description
これらの無人移動体は、人間が容易に近づくことができない高所や狭隘な閉所などに容易に到達することが可能であるため、例えば、鉄塔の上部、トンネルの内部や地下空間などで情報収集や作業が求められる場合の活用が期待されている。
ここで、正確な情報を収集し、作業を確実に遂行するためには、移動体の正確な位置を測定することが重要であり、移動体の測位手段がいくつか提案されている。
しかし、特許文献1では、対象の移動体を撮像するカメラが事前に設置され、対象の移動体が容易に撮影可能である環境を前提しており、トンネルの内部や地下空間等の、カメラの設置が困難かつ暗い環境での測位が想定されていない。
まず、図1を参照して、本開示の飛行体について説明する。図1に示されるように、飛行体310は、複数の回転翼12を支持する複数のアーム部13、アーム部が接続された中心部11を備えている。飛行体310の中心部11は当該飛行体を真上から見た場合にアーム部13の先端部を結んで形成される円環内の略中心部に位置している。
図1の例では、アーム部13及び回転翼12はそれぞれ4本備えているが、アーム部13の数や回転翼12の数はこれに限定されない。例えば、飛行体が大型の場合などでは、アーム部13及び回転翼12の数は6以上であることが望ましい。
なお、アーム部13は直線形状でもよいし、折れ曲がった形状を有していてもよい。
また、飛行体は種々の作業を行うための作業部(図示しない)を備えている。作業部に備えられている代表的な機能及び構成は、以下の通りであるが、これに限定されるものではない。
(1)カメラやセンサ、マイク等の外界情報を取得可能な情報取得機器による撮影や監視、調査、記録
(2)噴霧器や吹き付け装置、放水装置による液体の散布、塗装、消火、融雪剤の散布、動植物への散水
(3)スピーカーや臭気発生装置、発光装置による外部への働きかけ、
(4)工具やロボットアーム、回転ブラシ等による工作や整備、物体の移動、着氷の除去 等
さらに、飛行体310は中心部11の付近に磁界発電ユニット20または外部からの給電を受ける受電部(図示しない)を備えている。図1の例では、磁界発電ユニット20は、4個装着されているが、飛行体に装着する磁界発電ユニットの数に限定はない。
動力部は、回転翼12を駆動させることができる手段であれば特に制限されるものではないが、電気モータが適している。
なお、回転翼は、右方向への回転、停止、左方向への回転が可能である。
次に、図3を参照して、本発明の実施形態に係る飛行体測位システムの構成について説明する。
斯かる二酸化ケイ素太陽光発電装置の構成の一例として、例えば、導電性を有する2枚の基板が各々の導電面を向かい合わせて配置され、基板の少なくとも一方が透明で光入射側基板とされ、2枚の基板の間に2酸化ケイ素と電解質が配置された2酸化ケイ素ソーラーセルにおいて、2酸化ケイ素は前記光入射側基板と向かい合わせて配置された基板上に配置され、2酸化ケイ素形体と光入射側基板との間に電解質が充填されている構成が可能である。
なお、図3では、ビーコンを3個含む構成を一例として示しているが、本発明はこれに限定されず、ビーコンの個数は任意であり、飛行体が応用される空間の等に基づいて適宜に定められてもよい。ただし、ビーコンの数が多い程飛行体の位置を正確に測定することができる観点から、3〜4個以上のビーコンを設けた構成が望ましい。
作業部365は、飛行体310に種々の作業を遂行させるための作業部365を備えている。作業部365に備えられている代表的な機能及び構成は、例えば、(1)カメラやセンサ、マイク等の外界情報を取得可能な情報取得機器による撮影や監視、調査、記録、(2)噴霧器や吹き付け装置、放水装置による液体の散布、塗装、消火、融雪剤の散布、動植物への散水、(3)スピーカーや臭気発生装置、発光装置による外部への働きかけ、(4)工具やロボットアーム、回転ブラシ等による工作や整備、物体の移動、着氷の除去等を含む。
次に、図4を参照して、本発明の実施形態に係る飛行体測位方法の流れについて説明する。
図5は、本発明の実施形態に係る飛行体測位手段をトンネル点検作業に適用した場合の具体例を示す図である。
例えば、地下鉄用のトンネル500での点検作業の例として、例えば、線路の状態を示す画像や映像を取得したり、列車の走行を阻止する可能性のある障害物を始末したり、レールのボルトの緩み具合を点検したり、当該ボルトを締結したりすることができる。
例えば、飛行体310は、列車が通行するトンネル内で作業を行う場合には、近接する列車の存在を音や風圧、レールの振動などで検知し、安全な場所に退避行動をとるような機能を備えてもよい。
305A、B、C 自立電源型ビーコン装置
310 飛行体
315 飛行体制御装置
316 プロセッサ
317 I/Oインターフェース
318 ネットワークインターフェース
319 ユーザI/Oインターフェース
320 バス
330 メモリ
340 測位部
345 運行管理部
355 ストレージ部
360 動力部
365 作業部
Claims (11)
- 飛行体測位システムであって、
飛行体測位システムは、
測位用信号を発する自立電源型ビーコン装置のセットと、
所定の作業を行うように構成された飛行体と、
前記飛行体を制御する飛行体制御装置とを含み、
前記自立電源型ビーコン装置のセットは、所定の環境において所定の位置に予め配置されており、
前記飛行体制御装置が前記飛行体に搭載されており、
前記飛行体制御装置は、
前記飛行体の位置を測定する測位部を含み、
前記測位部は、
前記自立電源型ビーコン装置のセットから検出した前記測位用信号を用いて、前記飛行体の位置を測定し、
前記飛行体は、測定された前記飛行体の位置に基づいて、前記所定の作業を遂行する、
ことを特徴とする飛行体測位システム。 - 前記自立電源型ビーコン装置は、二酸化ケイ素太陽光発電装置を備えている、
ことを特徴とする、請求項1に記載の飛行体測位システム。 - 前記飛行体制御装置は、
前記飛行体の運行を管理する運行管理部を更に含み、
前記運行管理部は、
前記飛行体の位置と、予め指定され、前記飛行体の前記環境における移動経路を規定する経路情報とに基づいて、前記飛行体の運行を制御する、
ことを特徴とする、請求項1に記載の飛行体測位システム。 - 前記運行管理部は、
前記飛行体の位置と、予め指定され、前記飛行体の前記環境における作業の動作を規定する作業情報とに基づいて、前記飛行体に、前記所定の作業を遂行させる、
ことを特徴とする、請求項3に記載の飛行体測位システム。 - 前記飛行体は、マルチコプター型ドローン、固定翼型ドローン、固定翼型ハイブリッドドローン、シングルローター型ドローン、又はクワッドローター型ドローンの内の1つである、
ことを特徴とする、請求項1に記載の飛行体測位システム。 - 前記所定の環境は、GPSによる測位が困難な屋内環境である、
ことを特徴とする、請求項1に記載の飛行体測位システム。 - 前記所定の作業は、前記所定の環境における点検作業又は保守作業の内の1つである、
ことを特徴とする、請求項1に記載の飛行体測位システム。 - 所定の環境において自己位置を測位する飛行体であって、
前記飛行体は、
前記飛行体を制御する飛行体制御装置を含み、
前記飛行体制御装置は、
前記飛行体の位置を測定する測位部を含み、
前記測位部は、
前記環境において予め配置される自立電源型ビーコン装置のセットから発信される測位用信号を受信し、当該測位用信号を用いて前記飛行体の位置を測定し、
前記飛行体は、測定された前記飛行体の位置に基づいて、前記環境における所定の作業を遂行する、
ことを特徴とする飛行体。 - 前記飛行体制御装置は、
前記飛行体の運行を管理する運行管理部を更に含み、
前記運行管理部は、
前記飛行体の位置と、予め指定され、前記飛行体の前記環境における移動経路を規定する経路情報とに基づいて、前記飛行体の運行を制御する、
ことを特徴とする、請求項8に記載の飛行体。 - 前記運行管理部は、
前記飛行体の位置と、予め指定され、前記飛行体の前記環境における作業の動作を規定する作業情報とに基づいて、前記飛行体に、前記所定の作業を遂行させる、
ことを特徴とする、請求項9に記載の飛行体。 - 前記飛行体は、マルチコプター型ドローン、固定翼型ドローン、固定翼型ハイブリッドドローン、シングルローター型ドローン、又はクワッドローター型ドローンの内の1つである、
ことを特徴とする、請求項8に記載の飛行体。
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JP (1) | JP2021092418A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024062530A1 (ja) * | 2022-09-20 | 2024-03-28 | 三菱電機株式会社 | 車上測距装置、列車無線車上局、列車無線システム、制御回路、記憶媒体および通信モード切替判定方法 |
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JP2014116210A (ja) * | 2012-12-10 | 2014-06-26 | International Frontier Technology Laboratory Inc | 2酸化ケイ素ソーラーセル |
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-
2019
- 2019-12-09 JP JP2019222233A patent/JP2021092418A/ja active Pending
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