JP2023019383A - 無人飛行体、及び、無人飛行体の検査方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】飛行開始前に不調検知が可能な無人飛行体を提供する。【解決手段】飛行動作を制御する制御部を備える無人飛行体であって、制御部は、無人飛行体の飛行動作の制御とは異なる予備動作の制御として、予備動作中に無人飛行体の構成の状態を検知し、検知の結果を報知する。【選択図】図4
Description
本発明は、無人飛行体、及び、無人飛行体の検査方法に係わる。
無人飛行体の飛行中のリスクとして、本体の墜落が特に懸念される。墜落の主な理由として、プロペラモータに砂や埃等が入り込むことによる動作不良や、バッテリ寿命や充電不足による飛行中のバッテリ切れといった、ユーザ側でのメンテナンス不足が挙げられる。このため、飛行開始前に無人飛行体の各構成の状態を検知して、不調を持ったまま飛行をさせないことが特に重要となる。
例えば、航空機では、飛行中に構成要素を常に監視し、不調を検知した場合は構成要素の機能を停止させる制御が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
例えば、航空機では、飛行中に構成要素を常に監視し、不調を検知した場合は構成要素の機能を停止させる制御が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
上述の特許文献1に記載された制御では、航空機等の飛行中に状態を監視して故障予測と構成要素の停止を行う。そして、不調を検知した場合に、航空機を停止(着陸)させるように制御する。
しかしながら、ドローンのような無人飛行体においては、飛行中に機能を停止させて不時着させてしまうと、捜索に余計な労力がかかってしまう。また、不時着させた飛行体が盗難されてしまう懸念もある。このため、飛行開始前に不調を検知して、不調を持ったまま飛行をさせないことが特に重要となる。
しかしながら、ドローンのような無人飛行体においては、飛行中に機能を停止させて不時着させてしまうと、捜索に余計な労力がかかってしまう。また、不時着させた飛行体が盗難されてしまう懸念もある。このため、飛行開始前に不調を検知して、不調を持ったまま飛行をさせないことが特に重要となる。
上述した問題の解決のため、本発明においては、飛行開始前に不調検知が可能な無人飛行体、及び、無人飛行体の検査方法を提供する。
本発明の無人飛行体は、飛行動作を制御する制御部を備える無人飛行体であって、制御部は、無人飛行体の飛行動作の制御とは異なる予備動作の制御として、予備動作中に無人飛行体の構成の状態を検知し、検知の結果を報知する。
また、本発明の無人飛行体の検査方法は、無人飛行体の飛行動作の制御とは異なる予備動作の制御を実行し、予備動作中に無人飛行体を構成する部品の状態を検知し、検知の結果を報知する。
本発明によれば、飛行開始前に不調検知が可能な無人飛行体、及び、無人飛行体の検査方法を提供することができる。
以下、本発明を実施するための形態の例を説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
〈無人飛行体の実施形態〉
以下、本発明に係る無人飛行体の具体的な実施の形態について説明する。
図1に、本実施形態の無人飛行体の概略構成図(斜視図)を示す。また、図2に、無人飛行体の構成を示すブロック図を示す。
以下、本発明に係る無人飛行体の具体的な実施の形態について説明する。
図1に、本実施形態の無人飛行体の概略構成図(斜視図)を示す。また、図2に、無人飛行体の構成を示すブロック図を示す。
図1に示す無人飛行体100は、脚部102により支持された筐体101と、筐体101の周方向において水平に等間隔で植設された4本のアーム103A,103B,103C,103Dを備える。アーム103A,103B,103C,103Dの先端には、推進力発生装置であるモータ104A,104B,104C,104Dが取り付けられている。各モータ104A,104B,104C,104Dの垂直方向を向いた回転軸には、プロペラ105A,105B,105C,105Dが回転可能に取り付けられている。
また、図2に示すように、無人飛行体100の筐体101には、無人飛行体100の各部を制御する制御部10、記憶装置11、入力装置12、報知装置13、無線通信装置14、モータ振動検知装置15、バッテリ106、バッテリ温度検知装置16、電圧センサ17、及び、電流センサ18等を備える。無人飛行体100における各構成は、相互に通信可能に接続されている。
また、無人飛行体100は、筐体101内にGPS(Global Positioning System)を利用した測位装置、慣性センサー等を備えていてもよい。さらに、筐体101の外部に、図示しないカメラ固定装置(「ジンバル」とも呼ぶ。)やカメラが配置されていてもよい。カメラは、可視光カメラ、近赤外線カメラ、及び、可視光と近赤外線とを切り替え可能なハイブリッドカメラであってもよい。
制御部10は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等から構成される。CPUは、ROMに記憶されている各種処理プログラムを読み出してRAMに展開し、展開されたプログラムに従って、無人飛行体100の各部の動作を集中制御する。
ROMは、無人飛行体100の各部を制御するための各種処理プログラム、当該プログラムの実行に必要なパラメーターやテーブルデータ、各種のファイル等を記憶している。
RAMは、揮発性の半導体メモリにより構成され、CPUにより実行制御される各種処理において、ROMから読み出された各種処理プログラム、入力データ、出力データ及びパラメーター等を一時的に記憶するワークエリアを形成する。
ROMは、無人飛行体100の各部を制御するための各種処理プログラム、当該プログラムの実行に必要なパラメーターやテーブルデータ、各種のファイル等を記憶している。
RAMは、揮発性の半導体メモリにより構成され、CPUにより実行制御される各種処理において、ROMから読み出された各種処理プログラム、入力データ、出力データ及びパラメーター等を一時的に記憶するワークエリアを形成する。
記憶装置11は、例えば、入力装置12から入力された各種情報、無線通信装置14で受信した各種情報が記憶される。データ等が記憶される。また、記憶装置11は、CPUにより実行される各種処理プログラム、当該プログラムの実行に必要な無人飛行体100の各構成の処理機能に関する情報等を記憶する。記憶装置11は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)や、SSD(Solid State Drive)、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリで構成されていてもよい。
入力装置12は、外部からの入力操作を受け付けて信号に変換し、制御部10に出力する。入力装置12は、入力操作の受付のために、筐体101に設けられたタッチパネル(タッチセンサー)、ボタンスイッチ等を備える。
報知装置13は、例えば、筐体101に設けられた液晶ディスプレイや有機EL(Electro-Luminescence)ディスプレイ等の表示装置、筐体101の所定の位置に設けられたLED(light emitting diode)等の発光装置、及び、スピーカー等の音声出力装置によって構成される。報知装置13は、制御部10の制御に基づいて表示装置への表示動作や、筐体101の特定位置の発光装置への発光動作、スピーカーからの音声出力によって、ユーザーに情報を報知する。
無線通信装置14は、制御部10の制御に基づいて無人飛行体100と外部との通信を通信規格に従って実行する。無線通信装置14は、例えば、無線LAN(Local Area Network)、Bluetooth(登録商標)等を介して、外部の操作装置(コントローラ)や、ユーザーの有するスマートフォン、PC(personal computer)等の情報端末等との信号の送受信を行う。例えば、無線通信装置14は、外部の操作端末等からのユーザーによる無人飛行体100の操作、各種の設定条件や各種データ等を受け付ける。また、無線通信装置14は、無人飛行体100の状態、位置情報等をユーザー等の所持する外部の操作端末等に送信する。
モータ振動検知装置15は、無人飛行体100のモータ104の振動を検知する振動センサであり、公知の振動センサを適用することができる。モータ振動検知装置15は、例えば、モータ104(モータ104A,104B,104C,104D)のそれぞれに取り付けられ、各モータ104の振動を検知する。そして、モータ振動検知装置15は、検知した振動を制御部10に送信する。
バッテリ106は、無人飛行体100に搭載される電源であり、制御部10の制御に基づいて、無人飛行体100の各構成に電流を供給する。バッテリ106は、リチウムイオン二次電池等の二次電池によって構成される。
バッテリ温度検知装置16は、バッテリ106の温度を検知するセンサーであり、従来周知の半導体温度センサー等を用いることができる。バッテリ温度検知装置16は、検知したバッテリ106の温度を制御部10に送信する。
バッテリ温度検知装置16は、バッテリ106の温度を検知するセンサーであり、従来周知の半導体温度センサー等を用いることができる。バッテリ温度検知装置16は、検知したバッテリ106の温度を制御部10に送信する。
電圧センサ17は、バッテリ106の出力電圧を検知するセンサーであり、一般的な電圧センサを適応できる。電圧センサ17は、検知したバッテリ106の出力電圧を制御部10に送信する。
電流センサ18は、バッテリ106から出力される電流値の検知や、モータ104における電流値の検知等、無人飛行体100の各構成において電流値を検知する。電流センサ18は、一般的な電圧センサを適応できる。無人飛行体100の各構成に配置された電流センサ18は、検知した電流値を制御部10に送信する。
電流センサ18は、バッテリ106から出力される電流値の検知や、モータ104における電流値の検知等、無人飛行体100の各構成において電流値を検知する。電流センサ18は、一般的な電圧センサを適応できる。無人飛行体100の各構成に配置された電流センサ18は、検知した電流値を制御部10に送信する。
[制御部]
次に、無人飛行体100の制御部10の機能構成について説明する。図3に、制御部10の機能ブロック図を示す。図3に示すように、制御部10は、飛行動作制御部107、入力受付部108、報知制御部109、及び、予備動作制御部110を有する。
次に、無人飛行体100の制御部10の機能構成について説明する。図3に、制御部10の機能ブロック図を示す。図3に示すように、制御部10は、飛行動作制御部107、入力受付部108、報知制御部109、及び、予備動作制御部110を有する。
無人飛行体100は、ユーザー等の任意の操作に従って飛行する飛行動作(以下、実飛行動作)と、実飛行動作の前に無人飛行体100の各構成を検査するために実飛行動作と異なる予備動作とを行う。無人飛行体100の実飛行動作の制御は、飛行動作制御部107が行う。また、無人飛行体100の予備動作の制御は、予備動作制御部110が行う。
飛行動作制御部107は、ユーザー等の任意の操作による実飛行動作の際に、無人飛行体100を制御する。飛行動作制御部107は、例えば、無線通信装置14を介してユーザー等の操作を受け付け、制御部10のROMや記憶装置11に記憶された制御プログラムに従って、無人飛行体100の実飛行動作を制御する。
予備動作制御部110は、実飛行動作の実行前に無人飛行体100の各構成の検査を行う予備動作の際に、無人飛行体100を制御する。この予備動作は、無人飛行体100がユーザー等の任意の操作による実飛行を開始する前に、制御部10のROMや記憶装置11に記憶された制御プログラムに従って、無人飛行体100側が自動的に実行する。なお、予備動作による無人飛行体100の検査は、ユーザー等による無人飛行体100の各構成の検査の実行指示や、予備動作の実行指示に基づいて行うこともできる。
無人飛行体100は、バッテリ106の温度が低温の状態で実飛行動作のような出力の大きな制御を行うと、バッテリ106に過剰な負荷が掛かる。このため、予備動作制御部110は、バッテリ106の温度が出力の大きな制御を行ってもバッテリ106に過剰な負荷が掛からない所定の温度に上昇するまで、無人飛行体100の予備動作を行う。例えば、予備動作制御部110は、無人飛行体100の飛行動作において飛行経路の気温の設定を受け付け、この飛行経路の気温に応じて予備動作によるバッテリ106の温度を調整する。また、予備動作制御部110は、予備動作中のモータ104や動作時間を調整することで、予備動作を実行する時間の長さを可変してバッテリ106の温度の調整を調整する。
また、予備動作制御部110は、無人飛行体100の予備動作として、ホバリング飛行を行うことが好ましい。予備動作制御部110は、無人飛行体100のホバリング飛行の時間を調整することで予備動作の時間を調整し、バッテリ106の温度を所定値まで上昇させることができる。
予備動作制御部110は、モータ制御部120、振動検知部111、バッテリ制御部130、温度検知部112、及び、異常検出部113を有する。
予備動作制御部110は、上記の各機能構成において、予備動作中の無人飛行体100の状態を検知する。そして、予備動作制御部110は、無人飛行体100において検知した、各種の検査結果や状態等を、報知情報としてユーザー等に報知する。特に、予備動作制御部110は、予備動作中の無人飛行体100において検知した、異常な状態や、注意すべき不具合(不調)な状態を検出した場合に、検出した状態に応じた所定の情報をユーザー等に報知する。予備動作制御部110の各機能構成が検知した無人飛行体100の状態やその履歴等は、無人飛行体100の記憶装置11に記憶させてもよい。
予備動作制御部110は、上記の各機能構成において、予備動作中の無人飛行体100の状態を検知する。そして、予備動作制御部110は、無人飛行体100において検知した、各種の検査結果や状態等を、報知情報としてユーザー等に報知する。特に、予備動作制御部110は、予備動作中の無人飛行体100において検知した、異常な状態や、注意すべき不具合(不調)な状態を検出した場合に、検出した状態に応じた所定の情報をユーザー等に報知する。予備動作制御部110の各機能構成が検知した無人飛行体100の状態やその履歴等は、無人飛行体100の記憶装置11に記憶させてもよい。
モータ制御部120は、モータ104の動作や状態の制御及び検知を行う。モータ制御部120は、モータ104の出力を制御する出力制御部121と、モータ104内を流れる電流を検知する電流検知部122とを有する。
出力制御部121は、モータ104の出力を制御する。出力制御部121は、モータ104の出力を制御することにより、無人飛行体100の予備動作中のモータ104の出力の調整、動作時間等を制御する。例えば、予備動作としてホバリング飛行を行う場合、出力制御部121は、モータ104の出力を制御して無人飛行体100をホバリング飛行させる。
電流検知部122は、モータ104に設置された電流センサ18からの信号を受け取り、モータ104内の電流値、単位時間内の電流量や、電流値の変化等を検知する。
出力制御部121は、モータ104の出力を制御する。出力制御部121は、モータ104の出力を制御することにより、無人飛行体100の予備動作中のモータ104の出力の調整、動作時間等を制御する。例えば、予備動作としてホバリング飛行を行う場合、出力制御部121は、モータ104の出力を制御して無人飛行体100をホバリング飛行させる。
電流検知部122は、モータ104に設置された電流センサ18からの信号を受け取り、モータ104内の電流値、単位時間内の電流量や、電流値の変化等を検知する。
振動検知部111は、無人飛行体100に搭載されたモータ振動検知装置15で検知されたモータ104(モータ104A,104B,104C,104D)のそれぞれの振動特性を検出する。振動検知部111は、振動特性として、例えば、振動速度、振動の加速度、振動量(変位)、単位時間当たりの振動数等を検知する。
バッテリ制御部130は、バッテリ106の動作や状態を検知及び制御する。バッテリ制御部130は、蓄電量制御部131、出力電流検知部132、及び、出力電圧検知部133を有する。
蓄電量制御部131は、検知時のバッテリ106の蓄電量及び蓄電容量の検知、蓄電量の変化履歴、蓄電容量の変化履歴等を管理する。
出力電流検知部132は、バッテリ106に設置された電流センサ18から信号と受け取り、バッテリ106から出力される電流値等を検知する。
出力電圧検知部133は、バッテリ106に設置された電圧センサ17から信号と受け取り、バッテリ106から出力される電圧等を検知する。
蓄電量制御部131は、検知時のバッテリ106の蓄電量及び蓄電容量の検知、蓄電量の変化履歴、蓄電容量の変化履歴等を管理する。
出力電流検知部132は、バッテリ106に設置された電流センサ18から信号と受け取り、バッテリ106から出力される電流値等を検知する。
出力電圧検知部133は、バッテリ106に設置された電圧センサ17から信号と受け取り、バッテリ106から出力される電圧等を検知する。
温度検知部112は、バッテリ温度検知装置16からの信号を受け付け、バッテリ106の温度を検知する。
異常検出部113は、無人飛行体100の予備動作中において、モータ制御部120、振動検知部111、バッテリ制御部130、及び、温度検知部112で検知した、無人飛行体100の各構成の状態に、異常が発生した場合や、所定の規定値(閾値)を超える(又は、下回る)状態の不調を検出する。
異常検出部113は、無人飛行体100の予備動作中において、モータ制御部120、振動検知部111、バッテリ制御部130、及び、温度検知部112で検知した、無人飛行体100の各構成の状態に、異常が発生した場合や、所定の規定値(閾値)を超える(又は、下回る)状態の不調を検出する。
例えば、異常検出部113は、予備動作において温度検知部112が検知するバッテリ106の温度が所定の閾値を超えるかどうかを判定する。そして、温度が低温すぎる場合には予備動作を継続し、温度が閾値を超えた場合には、バッテリ106の温度に異常を検出する。
また、異常検出部113は、予備動作において温度検知部112が検知するバッテリ106の温度が、予備動作を終了可能な所定値に達する前に、電流検知部122が検知するモータ104の電流値を監視することで、モータ104の電流での異常発生を検出する。 同様に、異常検出部113は、振動検知部111が検知するモータ104の振動を監視することで、モータ104の異常振動を検出する。
また、異常検出部113は、出力電流検知部132が検知するバッテリ106の出力電流値を監視することで、バッテリ106の出力電流値の異常を検出する。
同様に、異常検出部113は、予備動作において出力電圧検知部133が検知するバッテリ106の出力電圧を監視することで、バッテリ106の出力状態の異常を検出する。例えば、異常検出部113は、出力電圧検知部133が検知した出力電圧が閾値を下回る場合に、バッテリ106の異常を検出する。
同様に、異常検出部113は、予備動作において出力電圧検知部133が検知するバッテリ106の出力電圧を監視することで、バッテリ106の出力状態の異常を検出する。例えば、異常検出部113は、出力電圧検知部133が検知した出力電圧が閾値を下回る場合に、バッテリ106の異常を検出する。
さらに、異常検出部113は、予備動作において蓄電量制御部131が検知するバッテリ106の蓄電量や消費電力量を監視することで、バッテリ106の残量の低下を検出する。
同様に、異常検出部113は、予備動作において蓄電量制御部131が検知するバッテリ106の蓄電容量を監視することで、蓄電容量の低下(劣化)によるバッテリ106の異常の低下を検出する。
同様に、異常検出部113は、予備動作において蓄電量制御部131が検知するバッテリ106の蓄電容量を監視することで、蓄電容量の低下(劣化)によるバッテリ106の異常の低下を検出する。
報知制御部109は、制御部10において、選択されたユーザー等への情報の報知を制御する。例えば、報知制御部109は、予備動作制御部110の制御下の予備動作において、異常検出部113が検出した予備動作中における、上述の無人飛行体100の各種の検査結果や状態等を、報知情報としてユーザー等に報知する。また、報知制御部109は、飛行動作制御部107の制御下で実飛行の際の無人飛行体100の状態や、無人飛行体100の各種情報等を、報知情報としてユーザー等に報知する。
報知制御部109は、例えば、無人飛行体100の筐体101に搭載された表示装置や発光装置、音声出力装置等の報知装置13に出力し、報知装置13に表示動作、発光動作、及び、音声出力等の報知動作を実行させることで、ユーザー等に情報を報知する。
或いは、報知制御部109は、無線通信装置14を介して、ユーザー等の有する操作装置(コントローラ)に報知情報を送信する。また、例えば、報知制御部109は、無線通信装置14からインターネット等の情報伝達システムを介して、ショートメッセージ、電子メール等のアプリケーションを用いて、ユーザー等の有するスマートフォン、PC等の情報端末に報知情報を送信する。そして、操作端末や情報端末等が受信した報知情報の表示、所定パターンの発光及び音声出力等を行うことで、ユーザー等に情報を報知する。
或いは、報知制御部109は、無線通信装置14を介して、ユーザー等の有する操作装置(コントローラ)に報知情報を送信する。また、例えば、報知制御部109は、無線通信装置14からインターネット等の情報伝達システムを介して、ショートメッセージ、電子メール等のアプリケーションを用いて、ユーザー等の有するスマートフォン、PC等の情報端末に報知情報を送信する。そして、操作端末や情報端末等が受信した報知情報の表示、所定パターンの発光及び音声出力等を行うことで、ユーザー等に情報を報知する。
報知制御部109は、報知するユーザ等として、無人飛行体100の操縦者だけでなく、例えば無人飛行体100の所有者と操縦者が別であればその双方に対して報知してもよい。また、報知制御部109は、複数台の無人飛行体100を同時に運用する場合であれば、それらの管制担当や無人飛行体100を所有するオーナーや組織に対して報知してもよい。
入力受付部108は、入力装置12から入力された情報を受け取り、飛行動作制御部107や予備動作制御部110に受け取った情報を伝える。例えば、ユーザー等が設定した飛行経路の入力や、速度や高度等の飛行条件の入力、無人飛行体100の飛行経路の気温や気圧等の環境条件等の入力を受け付ける。
無人飛行体100は、上記の構成を有することにより、実飛行動作の制御とは別個に設けた予備動作の制御を行うことができる。そして、予備動作において、実飛行動作の開始前に、予備動作中において無人飛行体100の各構成を検査することで、不調を検出する。さらに、検出した無人飛行体100の不調を、警告等の情報としてユーザ等に報知する。これにより、メンテナンス不足等に起因して発生する不調による無人飛行体100の墜落を抑制することができる。
また、無人飛行体100では、バッテリ106を低温状態で動作させると著しく電力を消費してしまう場合がある。このような著しい電力消費は、実飛行動作の開始前にバッテリ106の充電状態を正しく認識する妨げになる。このため、実飛行動作の前のバッテリ106の暖気運転が重要となる。上述の構成の無人飛行体100では、予備動作によってバッテリ106の温度を実飛行に適した温度に高めるとともに、安定した状態で無人飛行体100の各構成の不調検査が可能になる。
[無人飛行体の検査方法]
次に、無人飛行体100の検査方法について説明する。以下の説明では、無人飛行体の検査方法の一例として、上述の無人飛行体100の各構成に対する検査方法について説明する。
次に、無人飛行体100の検査方法について説明する。以下の説明では、無人飛行体の検査方法の一例として、上述の無人飛行体100の各構成に対する検査方法について説明する。
図4に、無人飛行体100の検査方法のフローチャートを示す。
まず、無人飛行体100において制御部10の予備動作制御部110は、無人飛行体100の予備動作を開始する(ステップS1)。
まず、無人飛行体100において制御部10の予備動作制御部110は、無人飛行体100の予備動作を開始する(ステップS1)。
予備動作制御部110は、モータ104の電流、及び、振動に異常を検出したかどうかを判定する(ステップS2)。
モータ104の電流の異常検出は、例えば、モータ制御部120の出力制御部121が、モータ104に設置された電流センサ18の検知結果を受け取り、電流値、単位時間内の電流量や、電流値の変化等を検知する。そして、異常検出部113は、出力制御部121が検知した電流値の波形、単位時間内の電流量、電流値の変化等において異常を検出した場合に、モータ104の電流に異常が発生したと判定する。
また、モータ104の振動の異常検出は、例えば、予備動作制御部110の振動検知部111が、モータ104に取り付けられたモータ振動検知装置15からの信号を受け取り、振動速度、振動の加速度、振動量(変位)、単位時間当たりの振動数等の振動特性を検知する。そして、異常検出部113が、モータ振動検知装置15が検知した振動特性に異常を検出した場合に、モータ104の振動に異常が発生したと判定する。
モータ104の電流の異常検出は、例えば、モータ制御部120の出力制御部121が、モータ104に設置された電流センサ18の検知結果を受け取り、電流値、単位時間内の電流量や、電流値の変化等を検知する。そして、異常検出部113は、出力制御部121が検知した電流値の波形、単位時間内の電流量、電流値の変化等において異常を検出した場合に、モータ104の電流に異常が発生したと判定する。
また、モータ104の振動の異常検出は、例えば、予備動作制御部110の振動検知部111が、モータ104に取り付けられたモータ振動検知装置15からの信号を受け取り、振動速度、振動の加速度、振動量(変位)、単位時間当たりの振動数等の振動特性を検知する。そして、異常検出部113が、モータ振動検知装置15が検知した振動特性に異常を検出した場合に、モータ104の振動に異常が発生したと判定する。
モータ104の電流、及び、振動に異常を検出した場合(ステップS2のYES)、報知制御部109は、モータ104に関する警告表示を行うことで、ユーザー等に異常の発生を報知する(ステップS3)。例えば、報知制御部109は、異常検出部113が検出した異常に応じた信号やメッセージを無人飛行体100の報知装置13や、無線通信装置14を介して操作端末等に送信する。そして、無人飛行体100の報知装置13や操作端末に、モータ104に関する警告を表示する。
モータ104に関する警告表示後、又は、モータ104の電流、及び、振動に異常を検出しなかった場合(ステップS2のNO)、予備動作制御部110は、バッテリ106の温度が閾値(第1温度閾値)以上かどうかを判定する(ステップS4)。ここで、第1温度閾値は、バッテリ106の充電状態を正しく認識することが可能な最低温度である。第1温度閾値未満では、バッテリ106の温度が低すぎるため出力が不安定になり、電力消費が大きくなるため正しい蓄電量や出力電圧を検知することが難しい。これに対し、バッテリ106の温度が第1温度閾値以上であれば、バッテリ106の蓄電量や出力電圧を正しく検知することができる。
バッテリ106の温度は、例えば、予備動作制御部110の温度検知部112が、バッテリ温度検知装置16から信号を受け取り、バッテリ106の温度を検出する。そして、異常検出部113が、温度検知部112が検出した温度と閾値(第1温度閾値)とを比較して判定する。
バッテリ106の温度は、例えば、予備動作制御部110の温度検知部112が、バッテリ温度検知装置16から信号を受け取り、バッテリ106の温度を検出する。そして、異常検出部113が、温度検知部112が検出した温度と閾値(第1温度閾値)とを比較して判定する。
バッテリ106の温度が閾値(第1温度閾値)以上でない場合(ステップS4のNO)、予備動作制御部110は、バッテリ106の温度が第1温度閾値以上になるまで予備動作を継続する(ステップS5)。
バッテリ106の温度が閾値(第1温度閾値)以上の場合(ステップS4のYES)、予備動作制御部110は、バッテリ106の温度に異常を検出したかどうかを判定する(ステップS6)。
バッテリ106の温度の異常検出は、例えば、予備動作制御部110の温度検知部112が、バッテリ温度検知装置16から信号を受け取り、バッテリ106の温度を検出する。そして、異常検出部113が、温度検知部112が検出した温度に異常を検出した場合に、バッテリ106の温度の異常が発生したと判定する。例えば、異常検出部113は、温度検知部112が検出した温度が、バッテリ106の駆動に適した温度の上限値(第2温度閾値)を超える場合に、バッテリ106の温度の上昇による異常を検出する。
バッテリ106の温度の異常検出は、例えば、予備動作制御部110の温度検知部112が、バッテリ温度検知装置16から信号を受け取り、バッテリ106の温度を検出する。そして、異常検出部113が、温度検知部112が検出した温度に異常を検出した場合に、バッテリ106の温度の異常が発生したと判定する。例えば、異常検出部113は、温度検知部112が検出した温度が、バッテリ106の駆動に適した温度の上限値(第2温度閾値)を超える場合に、バッテリ106の温度の上昇による異常を検出する。
バッテリ106の温度の異常を検出した場合(ステップS6のYES)、報知制御部109は、バッテリ106の温度に関する警告表示を行うことで、ユーザー等に異常の発生を報知する(ステップS7)。例えば、報知制御部109は、異常検出部113がバッテリ106の温度の上昇による異常を検出した場合には、ユーザー等にバッテリ106の温度上昇による異常検知を報知する。或いは、報知制御部109は、異常検出部113がバッテリ106の温度低下による異常を検出した場合には、ユーザー等に予備動作を継続することを報知する。
報知制御部109によるバッテリ106の温度の異常に関する警告表示は、上述のモータ104に関する警告と同様に行うことができる。
報知制御部109によるバッテリ106の温度の異常に関する警告表示は、上述のモータ104に関する警告と同様に行うことができる。
バッテリ106の温度に関する警告表示後、又は、バッテリ106の温度の異常を検出しなかった場合(ステップS6のNO)、予備動作制御部110は、バッテリ106の蓄電量が規定値以下かどうかを判定する(ステップS8)。
バッテリ106の蓄電量は、バッテリ制御部130の蓄電量制御部131が検知する。そして、蓄電量制御部131が検知したバッテリ106の蓄電量が規定値以下の場合に、異常検出部113が蓄電量の異常を検出する。
バッテリ106の蓄電量は、バッテリ制御部130の蓄電量制御部131が検知する。そして、蓄電量制御部131が検知したバッテリ106の蓄電量が規定値以下の場合に、異常検出部113が蓄電量の異常を検出する。
バッテリ106の蓄電量に異常を検出した場合(ステップS8のYES)、報知制御部109は、バッテリ106の充電を促す表示を行い、ユーザー等に蓄電量が低下していることを報知する(ステップS9)。報知制御部109によるバッテリ106の充電表示は、上述のモータ104に関する警告と同様に行うことができる。
バッテリ106の充電表示後、又は、バッテリ106の蓄電量に異常を検出しなかった場合(ステップS8のNO)、予備動作制御部110は、バッテリ106の出力電圧が閾値(第1電圧閾値)未満かどうかを判定する(ステップS10)。ここで、第1電圧閾値は、無人飛行体100を駆動している間にモータ104の出力を維持するために要求される出力電圧である。このため、バッテリ106の出力電圧が第1電圧閾値未満の場合には、無人飛行体100の飛行中にバッテリ106の出力が低下し、モータ104に必要な電力を供給できなくなり、無人飛行体100が飛行中に停止する恐れがある。
バッテリ106の出力電圧は、例えば、バッテリ制御部130の出力電圧検知部133がバッテリ106に設置された電圧センサ17から信号を受け取り、バッテリ106の出力電圧を検知する。そして、出力電圧検知部133が検知したバッテリ106の出力電圧が第1電圧閾値未満の場合に、異常検出部113がバッテリ106の出力電圧の異常を検出する。
バッテリ106の出力電圧は、例えば、バッテリ制御部130の出力電圧検知部133がバッテリ106に設置された電圧センサ17から信号を受け取り、バッテリ106の出力電圧を検知する。そして、出力電圧検知部133が検知したバッテリ106の出力電圧が第1電圧閾値未満の場合に、異常検出部113がバッテリ106の出力電圧の異常を検出する。
バッテリ106の出力電圧に第1電圧閾値未満の異常を検出した場合(ステップS10のYES)、報知制御部109は、バッテリ106の充電を促す表示を行い、ユーザー等に蓄電量が低下していることを報知する(ステップS11)。報知制御部109によるバッテリ106の充電表示は、上述のモータ104に関する警告と同様に行うことができる。
バッテリ106の充電表示後、又は、バッテリ106の出力電圧に異常を検出しなかった場合(ステップS10のNO)、予備動作制御部110は、バッテリ106の出力電圧が閾値(第2電圧閾値)未満かどうかを判定する(ステップS12)。ここで、第2電圧閾値は、無人飛行体100を駆動する際にバッテリ106に要求される出力である。即ち、バッテリ106の出力電圧が第2電圧閾値未満のバッテリ106は、性能が劣化して無人飛行体100の駆動に適さない状態となる。
バッテリ106の出力電圧は、上述の第1電圧閾値を用いた判定と同様に行うことができる。出力電圧検知部133が検知したバッテリ106の出力電圧が第2電圧閾値未満の場合に、異常検出部113がバッテリ106の出力電圧の異常を検出する。
バッテリ106の出力電圧は、上述の第1電圧閾値を用いた判定と同様に行うことができる。出力電圧検知部133が検知したバッテリ106の出力電圧が第2電圧閾値未満の場合に、異常検出部113がバッテリ106の出力電圧の異常を検出する。
バッテリ106の出力電圧に第2電圧閾値未満の異常を検出した場合(ステップS12のYES)、報知制御部109は、バッテリ106の劣化を示す表示を行い、ユーザー等にバッテリ106が劣化していることを報知する(ステップS13)。報知制御部109によるバッテリ106の劣化表示は、上述のモータ104に関する警告と同様に行うことができる。
バッテリ106の劣化表示後、又は、バッテリ106の出力電圧に異常を検出しなかった場合(ステップS12のNO)、予備動作制御部110は、無人飛行体100が飛行可能かどうかを判定する(ステップS14)。予備動作制御部110は、上述のステップS2からステップS10の各判定処理において、異常検出部113によって無人飛行体100の各構成に異常が検出されなかった場合に、飛行可能と判定する。
予備動作制御部110が飛行可能と判定した場合(ステップS14のYES)、報知制御部109は、無人飛行体100が飛行可能であることを示す表示を行い、ユーザー等に無人飛行体100の飛行が可能であることを報知する(ステップS15)。報知制御部109によるバッテリ106の劣化表示は、上述のモータ104に関する警告と同様に行うことができる。
無人飛行体100の飛行可能を表示後、又は、無人飛行体100の飛行が可能と判定しなかった場合(ステップS14のNO)、予備動作制御部110は無人飛行体100の予備動作を終了し(ステップS16)、本フローチャートによる処理を終了する。
上述の一連の予備動作の処理により、無人飛行体100は、実飛行動作の開始前に、無人飛行体100の各構成を検査することができる。無人飛行体100は、予備動作において各構成に異常が検出されず、飛行可能と判定された場合には、ユーザー等に飛行可能なことを報知して予備動作を終了する。また、無人飛行体100の各構成に不調を検出した場合、検出した不調を警告等の情報としてユーザ等に報知し、予備動作を終了する。これにより、メンテナンス不足等に起因して発生する不調による無人飛行体100の墜落を抑制することができる。
なお、上述の図4に示すフローチャートにおいて、各処理は、ユーザーの判断によって、適宜、検査項目や検査順序の入れ替えてもよい。
なお、上述の図4に示すフローチャートにおいて、各処理は、ユーザーの判断によって、適宜、検査項目や検査順序の入れ替えてもよい。
なお、本発明は上述の実施形態例において説明した構成に限定されるものではなく、その他本発明の構成を逸脱しない範囲において種々の変形、変更が可能である。
10 制御部、11 記憶装置、12 入力装置、13 報知装置、14 無線通信装置、15 モータ振動検知装置、16 バッテリ温度検知装置、17 電圧センサ、18 電流センサ、100 無人飛行体、101 筐体、102 脚部、103A,103B,103C,103D アーム、104,104A,104B,104C,104D モータ、105A,105B,105C,105D プロペラ、106 バッテリ、107 飛行動作制御部、108 入力受付部、109 報知制御部、110 予備動作制御部、111 振動検知部、112 温度検知部、113 異常検出部、120 モータ制御部、121 出力制御部、122 電流検知部、130 バッテリ制御部、131 蓄電量制御部、132 出力電流検知部、133 出力電圧検知部
Claims (11)
- 飛行動作を制御する制御部を備える無人飛行体であって、
前記制御部は、前記無人飛行体の飛行動作の制御とは異なる予備動作の制御として、前記予備動作中に前記無人飛行体の構成の状態を検知し、前記検知の結果を報知する
無人飛行体。 - 前記制御部は、前記予備動作の制御において、モータの状態、及び、バッテリの状態を検知し、前記検知の結果を報知する
請求項1に記載の無人飛行体。 - 前記制御部は、プロペラを回転させる前記モータの電流、及び、振動、並びに、前記バッテリの電流、及び、温度を検知し、前記バッテリの温度が規定値になるまでの間、前記モータの電流、前記バッテリの電流、及び、前記振動のいずれか1つ以上に異常を検出した場合に、前記検知した前記異常を報知する
請求項2に記載の無人飛行体。 - 前記制御部は、前記バッテリの蓄電容量を検知し、前記予備動作中の前記蓄電容量において規定値を検知した場合に前記異常を報知する
請求項2又は3に記載の無人飛行体。 - 前記制御部は、前記バッテリの出力電圧を検知し、前記予備動作中の前記出力電圧に異常を検出した場合に前記異常を報知する
請求項2から4のいずれかに記載の無人飛行体。 - 前記予備動作中に前記出力電圧において、閾値を下回る前記出力電圧を検知した場合に前記異常を報知する
請求項5に記載の無人飛行体。 - 前記制御部は、前記予備動作中の前記バッテリの温度を検知し、前記予備動作中の前記温度に異常を検出した場合に前記異常を報知する
請求項2から6のいずれかに記載の無人飛行体。 - 前記制御部は、前記異常を検出した場合に、前記予備動作を終了する
請求項3から7のいずれかに記載の無人飛行体。 - 前記制御部は、前記飛行動作の制御において飛行経路の気温の設定を受け付け、前記気温に応じて前記予備動作の時間の長さを可変して前記バッテリの温度を調整する
請求項3から7のいずれかに記載の無人飛行体。 - 前記制御部は、前記予備動作の制御としてホバリング飛行を制御し、前記ホバリング飛行中に前記検知を行う
請求項1から9のいずれかに記載の無人飛行体。 - 無人飛行体の検査方法であって、
前記無人飛行体の飛行動作の制御とは異なる予備動作の制御を実行し、前記予備動作中に前記無人飛行体を構成する部品の状態を検知し、前記検知の結果を報知する
無人飛行体の検査方法。
Priority Applications (1)
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JP2021124057A JP2023019383A (ja) | 2021-07-29 | 2021-07-29 | 無人飛行体、及び、無人飛行体の検査方法 |
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---|---|---|---|
JP2021124057A JP2023019383A (ja) | 2021-07-29 | 2021-07-29 | 無人飛行体、及び、無人飛行体の検査方法 |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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JP2021124057A Pending JP2023019383A (ja) | 2021-07-29 | 2021-07-29 | 無人飛行体、及び、無人飛行体の検査方法 |
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-
2021
- 2021-07-29 JP JP2021124057A patent/JP2023019383A/ja active Pending
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