JP3398506B2 - 無人ヘリコプタ用姿勢角演算装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、無線操縦される無人ヘ
リコプタの姿勢制御を自動で行うために用いる無人ヘリ
コプタ用姿勢角演算装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、無線操縦式無人ヘリコプタとして
は、操縦者が意図するように飛行させるために姿勢制御
装置を備えたものがある。この姿勢制御装置は、機体の
現在の機体傾斜角、飛行方位（以下、これらを総称して
単に姿勢角という）などを加速度センサおよび角速度セ
ンサによって求め、送信機から送出されたパイロット指
令信号に基づく目標姿勢角に現在の姿勢角を一致させる
制御信号を出力する姿勢角演算装置と、この制御信号に
応じてメインロータ軸の傾斜角、メインロータおよびテ
ールロータのロータブレード傾斜角などを変えるサーボ
モータとから構成されていた。 【０００３】前記姿勢角演算装置の加速度センサ、角速
度センサは、機体の前後、左右および上下の３つの軸線
毎にその軸方向に対する加速度、その軸回りの角速度を
求めるように方向別に設けられていた。これらのセンサ
は１個の保護ケース内に全て収納され、各種演算を行う
演算部とは別体となるように構成されていた。詳述する
と、これらのセンサを備えたセンサ部は、互いに直交す
る３平面を有するブロックの前記３平面に加速度セン
サ、角速度センサをそれぞれ固定するとともに、このブ
ロックを保護ケース内に収納し緩衝部材を介してこの保
護ケースに弾性支持させることによって構成されてい
た。 【０００４】また、前記演算部は、電子部品が実装され
た基板を専用の保護ケースに収納していた。そして、こ
れらのセンサ部、演算部は個別に機体フレームに搭載さ
れ、リード線を介して互いに接続されていた。なお、演
算部の保護ケースは、機体フレームとの間に緩衝部材を
介装することによって機体フレームに弾性支持されてい
た。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述したよ
うに構成された姿勢角演算装置は、これを機体に搭載す
るに当たってスペース上の問題があった。すなわち、部
品搭載スペースが制約を受ける無人ヘリコプタの機体に
２つの保護ケースとこれらを接続するリード線とを搭載
しなければならず、これらが機体フレームや前記サーボ
モータなどと干渉するのを避けなければならない。 【０００６】また、センサ部と演算部とを接続するリー
ド線が保護ケース外に露出してしまうため、これに保護
用外管を装着しなければならない。このため、従来の姿
勢角演算装置ではこの保護用外管の分だけ機体に組み付
けるときの組付け工数が増えるとともに、コストアッ
プ、重量増加になるという問題もあった。 【０００７】さらに、センサ部と演算部に用いる緩衝部
材は、これら単体の重量に適合するものを使用すると小
容量になってしまうので、この緩衝部材の仕様を設計す
るときの自由度が低くなってしまうという問題もあっ
た。センサ部のセンサ支持用ブロックに伝達される機体
振動の伝達経路は、機体フレームから保護ケースおよび
緩衝部材を通る経路の他に、センサ部と演算部を接続す
るリード線を通る経路とがある。上述したように緩衝部
材が小容量であると、リード線を介して伝達される機体
振動がセンサに及ぼす影響の度合いが大きくなってしま
う。このため、従来の姿勢角演算装置では不必要な振動
を各センサが検出することがあった。なお、この不具合
を解消するためにはセンサ支持用ブロックの重量を大き
くすればよいが、このようにすると、センサ支持用ブロ
ックの重量が増大した分だけ無人ヘリコプタに積載する
積載物を軽量にしなければならない。 【０００８】加えて、センサ部と演算部とを個別に形成
すると、これらの各々に保護ケースが必要になるから、
姿勢角演算装置の総重量が重くなってしまう。 【０００９】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、姿勢角演算装置の小型化、軽量化を
図ることができるとともに、コストダウンを図ることが
できるようにすることを第１の目的とする。また、緩衝
部材として大容量のものを使用することができるように
することを第２の目的とする。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明に係る無人ヘリコ
プタ用姿勢角演算装置は、方向別姿勢角検出用センサ
を、有底角筒状筐体の内壁面における底面と、互いに隣
合う２側面とに検出軸線同士が互いに直交するように固
定し、前記演算装置本体と、この演算装置本体が行う演
算とは別の演算を行う副演算装置とを、前記筐体の開口
部を着脱可能に閉塞する蓋体の筐体内側に固定するとと
もに筐体内に延在するリード線を介して前記各センサに
接続し、前記筐体の前後左右となる四箇所であって同一
平面内に位置するようにそれぞれ配設された緩衝部材を
介して前記無人ヘリコプタに前記筐体を支持させ、この
筐体の組立状態での重心が前記４個の緩衝部材を結ぶ対
角線の中心の近傍に位置するように、前記副演算装置を
配設するとともに、筐体におけるセンサが取付けられて
いない壁の厚みを、センサが取付けられている壁の厚み
より厚く形成したものである。 【００１１】 【００１２】 【００１３】 【００１４】 【作用】本発明によれば、筐体の互いに連なる３つの内
壁面にセンサを固定したので、センサが筐体内の底側で
あって一側方に偏って配設され、このセンサ側とは反対
側となる空間に演算装置本体およびリード線が配設され
る。また、同一筐体内にセンサと演算装置本体とを設け
たので、これら両者同士を接続するリード線は両者を別
ケースに収納する場合に較べて短くなるとともに、筐体
によってその全てが覆われる。さらに、筐体は５つの内
壁面のうち３面のみを高精度に互いに直交するように形
成すればよい。無人ヘリコプタの機体から姿勢角演算装
置に伝達される振動は緩衝部材によって減衰される。姿
勢角演算装置は１個の筐体内にセンサ、姿勢角演算装置
本体、これらを接続するリード線が収納してあるため、
前記緩衝部材は、センサ部分と演算装置部分とを別個に
形成したときに用いる緩衝部材より容量が大きいものを
使用することができる。このため、緩衝部材の仕様を設
計するときの自由度が高くなる。また、無人ヘリコプタ
の機体の振動が筐体底部から延出するリード線を介して
筐体に伝達したとしても、その影響度は少なくなる。加
えて、各緩衝部材に均等に筐体の重量が分配されて緩衝
部材の各々の振動減衰条件が等しくなるようになる。ま
た、筐体の組立状態での重心を、４個の緩衝部材を結ぶ
対角線の中心の近傍に近付け易くなる。また、筐体の組
立状態での重心を、４個の緩衝部材を結ぶ対角線の中心
の近傍に近付け易くなる。 【００１５】 【００１６】 【００１７】また、本発明によれば、筐体の組立状態で
の重心を、４個の緩衝部材を結ぶ対角線の中心の近傍に
近付け易くなる。 【００１８】 【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図５に
よって詳細に説明する。図１は本発明に係る姿勢角演算
装置を採用した無人ヘリコプタの概略構成図、図２は本
発明に係る姿勢角演算装置を無人ヘリコプタの機体に搭
載した状態を示す側面図、図３は姿勢角演算装置の筐体
内を示す平面図、図４は図３におけるIV−IV線断面図、
図５は筐体の左側面図である。 【００１９】これらの図において、１はこの実施例によ
る無線操縦式無人ヘリコプタの機体、２はメインロー
タ、３はテールロータ、４は前記メインロータ２および
テールロータ３を回転駆動するエンジンである。５はこ
のエンジン４の回転数を制御するエンジンコントローラ
サーボモータ、６は前記メインロータ２の軸線の傾斜角
やメインロータブレードの傾斜角（ピッチ角）を制御す
るコレクティブサーボモータ、７は前記テールロータブ
レードの傾斜角（ピッチ角）を制御するラダーサーボモ
ータで、これらのサーボモータ５〜７は後述する姿勢角
演算装置８によって制御される構造になっている。 【００２０】９は機体１に搭載された受信機で、この受
信機９は送信機１０が発信したパイロット指令信号を受
信して姿勢角演算装置８に出力すると共に、姿勢角演算
装置８からの制御信号を前記サーボモータ５〜７に伝え
るアンプを内蔵している。なお、この機体１には、図示
してはいないが農薬を空中から散布するための農薬散布
装置が装着してある。 【００２１】前記姿勢角演算装置８は、機体１の互いに
直交する３つの軸線（左右、前後および上下方向）に対
する加速度と、これらの軸線回りの角速度を後述する各
種センサによって検出することによって現在の姿勢角を
演算し、送信機１０から送られたパイロット指令信号に
よって設定された目標姿勢角と前記現在の姿勢角とが一
致するように前記各サーボモータ５〜７を制御するよう
に構成している。 【００２２】ここで、前記センサとしては、機体１の左
右方向の軸線（Ｘ軸）回りの角度を検出する傾斜計とし
ての加速度センサ１１および角速度センサ１２と、機体
１の前後方向の軸線（Ｙ軸）回りの角度を検出する傾斜
計としての加速度センサ１３および角速度センサ１４
と、機体１のＺ軸方向に対する加速度を検出するための
加速度センサ１５と機体１の鉛直方向の軸線（Ｚ軸）回
りの角度を検出する角速度センサ１６とを設けている。
なお、これらのセンサは図１では姿勢角演算装置８とは
別個に描いてあるが、後述する姿勢角演算装置８のケー
スに収納し固定している。 【００２３】そして、上述したエンジン４、サーボモー
タ５〜７、薬剤散布装置および姿勢角演算装置８は、図
２中に符号１７で示す機体フレームにそれぞれ支持させ
ている。この機体フレーム１７は、エンジン４のクラン
ク軸４ａおよびメインロータ２のロータ軸２ａを回転自
在に支持する上部フレーム１７ａと、管体を複数結合し
て形成されて前記上部フレーム１７ａの下部に連結した
下部フレーム１７ａとから構成している。上部フレーム
１７ａは、前記クランク軸４ａからこれより機体後側の
ロータ軸２ａに動力を伝達するための減速装置１８が取
付けてある。なお、図２においては左側が機体前側にな
っている。また、下部フレーム１７ｂは図２に示した管
体製組立体を機体左右に設け、両者を図示してないクロ
スメンバによって連結している。 【００２４】エンジン４は、その左右両側を前記上部フ
レーム１７ａと下部フレーム１７ｂとにラバーマウント
１９を介してそれぞれ取付けることによって、この機体
フレーム１７に弾性支持させている。姿勢角演算装置８
は、前記各種センサおよび演算装置本体などを略立方体
状のケース２０の内部に装着することによって構成して
おり、緩衝部材２１および連結部材２２を介して上部フ
レーム１７ａに弾性支持させている。 【００２５】この緩衝部材２１は、ばね定数が機体１の
水平方向に対して相対的に小さくかつそれ以外の方向に
対して相対的に大きくなるように、シリコンゲルがその
中空部内に充填されたゴム体を備えており、前記ケース
２０の前後左右となる部位にそれぞれ配設している。ま
た、この緩衝部材２１はその下面を連結部材２２に固定
し、上面を前記ケース２０のブラケット２０ａ（図３、
図５）に固定している。すなわち、緩衝部材２１は、ゴ
ム体が姿勢制御装置８の重量により圧縮された状態とな
るようにケース２０とブラケット２２との間に介装して
いる。なお、図２に示した機体フレーム１７の後部には
燃料タンク２３が固定してある。 【００２６】前記姿勢角演算装置８のケース２０は図３
〜図５に示すように、上方に向けて開口する有底角筒状
に形成したケース本体２４と、このケース本体２４の上
端に固定ねじ２５によってねじ止めされてケース本体２
４の上端開口を閉塞する蓋体２６とから構成している。
これらのケース本体２４と蓋体２６は本実施例ではアル
ミ鋳造によって形成している。ケース本体２４をアルミ
鋳造により形成することによって、前記ブラケット２０
ａをケース本体２４の左右両側部に側方へ突出するよう
に設けている。 【００２７】前記ケース本体２４には前記センサ１１〜
１６を固定し、前記蓋体２６にはケース内側となる下面
に本発明に係る演算装置本体としてのメインボード２７
と、副演算装置としてのサブボード２８とを取付けボル
ト２９，３０によって固定している。ケース本体２４
は、その５つの内壁面のうち後面２４ａ、右側面２４ｂ
および底面２４ｃの３面が高精度に互いに直交するよう
に形成している。ここでいう方向は、ケース２０を機体
フレーム１７に搭載した状態での方向である。なお、図
３は図中の矢印Ｆで示す方向が機体前方になっている。 【００２８】すなわち、前記後面２４ａが機体１のＸ軸
が存在するように構成し、右側面２４ｂにＹ軸が存在す
るように構成し、底面２４ｃがＺ軸と直交するように構
成している。そして、後面２４ａにＸ軸上の加速度セン
サ１１および角速度センサ１２がねじ止めしてあり、右
側面２４ｂにＹ軸上の加速度センサ１３および角速度セ
ンサ１４がねじ止めしてあり、底面２４ｃにＺ軸上の加
速度センサ１５と角速度センサ１６がねじ止めしてあ
る。 【００２９】蓋体２６に取付けるメインボード２７は、
基板２７ａに電子部品２７ｂを実装しており、基板２７
ａにおける部品実装面とは反対側となる裏面を蓋体２６
の下面に間隔をおいて対向させた状態で取付けている。
また、このメインボード２７は、ケース２０から導出さ
れるリード線（図示せず）を介して受信機９および各サ
ーボモータ５〜７に接続しており、送信機から送出され
たパイロット指令信号に基づいて機体１の目標姿勢角を
求める演算手段と、この目標姿勢角と後述するサブボー
ド２８が演算した現在の機体１の姿勢角とを比較して姿
勢角制御量を求める演算手段と、機体１の姿勢角が前記
姿勢角制御量だけ変化するように各サーボモータ５〜７
に制御信号を送出する制御信号生成手段とが設けてあ
る。図３中に二点鎖線で示したように、このメインボー
ド２７はケース本体２４の開口の略全域にわたって延在
するように形成している。 【００３０】前記サブボード２８は、基板２８ａに電子
部品２８ｂを実装し、図３に示すように平面視において
前記メインボード２７より外形が小さくなるように形成
している。このサブボード２８は、基板２８ａにおける
部品実装面とは反対側となる裏面を前記メインボード２
７の部品実装面に対向させた状態でメインボード２７の
下方に間隔をおいてこれと平行になるように取付けてお
り、メインボード２７および前記各センサ１１〜１６に
ケース２０内を延在するリード線を介して接続してい
る。 【００３１】また、このサブボード２８は前記メインボ
ード２７とは異なる演算を行うように構成しており、各
センサの出力に基づいて現在の機体１の姿勢角を演算す
るように構成している。 【００３２】ここで、サブボード２８の配設位置につい
て詳述する。このサブボード２８の配設位置は、ケース
本体２４に取付けた各センサ１１〜１６との干渉を避け
るとともに、ケース２０の組立状態での重心がその前後
左右の４個の緩衝部材２１を結ぶ対角線の中心の近傍に
位置するように、ケース本体２４の内壁面における前面
２４ｄおよび左側面２４ｅに近接する位置に設定してい
る。ケース２０の組立状態での重心位置を図中符号Ｇで
示す。 【００３３】ケース２０の重心Ｇを上述したように設定
するのは、４個の緩衝部材２１を同一平面内でかつケー
ス２０の重心Ｇから等距離の位置にそれぞれ配置するた
めである。このようにすると、各緩衝部材２１に均等に
ケース２０の重量が分配され、緩衝部材２１の各々の振
動減衰条件が等しくなるので、振動が偏って減衰される
ことに起因して無用な振動がケースに新たに生じること
がないからである。 【００３４】本実施例では、このように重心Ｇを所望の
位置に位置づけるに当たってサブボード２８の重量を利
用する他に、ケース本体２４や蓋体２６の肉厚を変える
ことによって行っている。例えば、ケース本体２４にお
けるセンサ類が取付けられていない前壁の厚みＤを、後
壁の厚みｄより厚く形成している。 【００３５】前記メインボード２７およびサブボード２
８を蓋体２６に取付ける取付けボルト２９，３０は、各
ボード２７，２８の四隅となる部分を貫通して蓋体２６
に螺着している。すなわち、メインボード２７とサブボ
ード２８の両者を貫通する長い方の取付けボルト２９
は、サブボード２８の四隅を蓋体２６に固定するととも
に、メインボード２７の１角部と３箇所の途中部を蓋体
２６に固定するようになっている。このため、メインボ
ード２７の前記１角部を取付けるための取付けボルト２
９はサブボード２８用取付けボルトも兼ねることにな
る。 【００３６】このメインボード２７やサブボード２８と
外部装置（受信機９、各サーボモータ５〜７、図示して
ないバッテりなど）を接続するためのリード線は、ケー
ス本体２４の底部を貫通してケース２０外に導出してい
る。また、このリード線の底壁貫通部には、互いに着脱
自在なリード線毎の雄・雌接触子を有する従来周知の構
造のコネクタ３１を介装してある。ケース２０から導出
するリード線は図２および図４において符号３２で示す
保護用外管の内方空間に挿入させている。なお、この保
護用外管３２は合成樹脂あるいはゴム材によって形成し
ている。 【００３７】この保護用外管３２は、ケース本体２４の
底部に前記コネクタ３１とともに支持させており、ケー
ス２０からその真下へ鉛直方向に沿って延在させ、ケー
ス下方から機体前側へ屈曲させて弛みをもたせた状態で
下部フレーム１７ｂのリード線支持ブラケット１７ｃに
保持固定させている。固定部を１７ｄで示す。 【００３８】なお、ケース２０で配線されているリード
線は、ケース２０が実質的に保護部材として機能する関
係から保護用外管を使用していない。また、ケース２０
内のリード線のうちメインボード２７およびサブボード
２８に接続したリード線は、その全てがある程度の余長
をもつような長さに設定している。これは、蓋体２６を
ケース本体２４から取外し、ケース２０内の各電子部品
を点検することができるようにするためである。 【００３９】また、図２および図４においてケース本体
２４の底部に取付けた符号３３で示すものは、前記コネ
クタ３１の接続部に雨水などが浸入するのを防ぐための
ゴムカバーである。この保護用カバー３３は、ケース本
体底面の係止突条に係合させることによってケース本体
２４に支持固定している。 【００４０】上述したように構成した姿勢角演算装置８
は、ケース本体２４の互いに連なる３つの内壁面（後面
２４ａ、右側面２４ｂおよび底面２４ｃ）にセンサ１１
〜１６を固定したので、これらのセンサ１１〜１６がケ
ース本体２４の底側であって一側方に偏って配設され、
このセンサ側とは反対側となる空間にメインボード２
７、サブボード２８およびリード線が配設される。この
ため、ケース２０内の空間を有効に利用して各部材を収
納することができ、コンパクトな姿勢角演算装置８が得
られる。 【００４１】また、一つのケース２０内にセンサ１１〜
１６と演算装置（メインボード２７、サブボード２８）
とを設けたので、これらを接続するリード線はセンサと
演算装置を別ケースに収納する場合に較べて短くなると
ともに、ケース２０によってその全てが覆われて保護さ
れる。このため、センサと演算装置とを収納するケース
の数量が従来に較べて減ることと、両者同士を接続する
リード線が短縮されることと、リード線用保護部材が不
要になることとによって、小型化、軽量化を図ることが
できるとともに、コストダウンを図ることができる。 【００４２】さらに、ケース本体２４は５つの内壁面の
うち後面２４ａ、右側面２４ｂおよび底面２４ｃからな
る３面のみを高精度に互いに直交するように形成すれば
よいので、ケース本体２４を製造する上で品質管理が容
易になる。この点からもコストダウンを図ることが可能
である。 【００４３】さらにまた、蓋体２６にメインボード２７
とサブボード２８とを重ねるようにして搭載したから、
メインボード２７とサブボード２８とが近接することに
なり、これら両者同士を接続するリード線を省略あるい
は短くすることができる。このため、リード線の占有ス
ペースを可及的狭くすることができ、姿勢角演算装置８
がより一層コンパクトになる。また、本実施例で示した
ように、両ボード２７，２８を蓋体２６に固定する複数
の取付けボルト２９のうち一部を両ボード２７，２８で
共用する構成を採れば、低コスト化を図る上で重要な部
品点数を削減することができる。 【００４４】加えて、リード線を保護する保護用外管３
２はケース本体２４の底部から延設すればよいから、蓋
体２６側の電子部品からケース本体２４内で延びるリー
ド線は保護用外管に覆われずに剛性が低い状態になる。
このため、この姿勢角演算装置８を点検するときに蓋体
２６をケース本体２４から取外すに当たって、リード線
をケース本体２４内から引き出すときの抵抗が小さく作
業性が高くなる。なお、姿勢角演算装置８を点検するに
当たっては、ケース本体２４にセンサ１１〜１６が存在
し、蓋体２６にはメインボード２７、サブボード２８が
存在していて機能別に配置分けされているので、点検作
業を容易に行うことができる。 【００４５】そして、上述したように構成された姿勢角
演算装置８を備えた無人ヘリコプタでは、エンジン４を
始動することによってメインロータ２およびテールロー
タ３が回転駆動され、送信機１０からパイロット指令信
号を送出することにより姿勢角演算装置８が各サーボモ
ータ５〜７を制御することによって飛行する。このと
き、機体フレーム１７から姿勢角演算装置８に伝達され
る振動は緩衝部材２１によって減衰される。 【００４６】姿勢角演算装置８は１個のケース２０内に
センサ１１〜１６、メインボード２７およびサブボード
２８、これらを接続するリード線が収納してあるため、
前記緩衝部材２１は、センサ部分と演算装置部分とを別
個に形成したときに用いる緩衝部材より容量が大きいも
のを使用することができる。このため、緩衝部材２１の
仕様を設計するときの自由度が高くなる。その上、機体
フレーム１７の振動がケース２０の底部から延出するリ
ード線を介してケース２０に伝達したとしても、その影
響度は少なくなる。 【００４７】本実施例では、ケース本体２４をリード線
が貫通する部分にコネクタ３１を介装しているから、こ
のコネクタ３１によって姿勢角演算装置８と外部装置
（サーボモータ５〜７や受信機９など）との間の線路を
分断したり接続したりすることができる。このため、姿
勢角演算装置８のみを機体フレーム１７から取外すとき
の作業性が高い。その上、取外し作業時にはコネクタ３
１から外部装置側へ延びるリード線にはこれを無理に引
っ張ろうとする外力が加わり難いので、これが破損する
こともない。 【００４８】なお、本実施例では有底角筒状のケース本
体２４の底部を鉛直方向下側に位置づけてケース２０を
構成した例を示したが、このケース２０の取付け方向は
これに限定されることはない。すなわち、ケース本体２
４の底部を機体１に対して前後左右および上側の何れの
方向へ向けても本実施例と同等の効果が得られる。この
ように構成する場合であっても、ケース２０の支持構造
は本実施例と同等に構成する。 【００４９】また、本実施例では本発明に係る姿勢角演
算装置を農薬散布用無人ヘリコプタに搭載した例を示し
たが、姿勢角演算装置を搭載する無人ヘリコプタとして
は、他の例えば航空撮影用無人ヘリコプタなど、適宜変
更することができる。 【００５０】 【発明の効果】以上説明したように第１の発明に係る無
人ヘリコプタ用姿勢角演算装置は、方向別姿勢角検出用
センサを、有底角筒状筐体の内壁面における底面と、互
いに隣合う２側面とに検出軸線同士が互いに直交するよ
うに固定し、前記演算装置本体と、この演算装置本体が
行う演算とは別の演算を行う副演算装置とを、前記筐体
の開口部を着脱可能に閉塞する蓋体の筐体内側に固定す
るとともに筐体内に延在するリード線を介して前記各セ
ンサに接続し、前記筐体の前後左右となる四箇所であっ
て同一平面内に位置するようにそれぞれ配設された緩衝
部材を介して前記無人ヘリコプタに前記筐体を支持さ
せ、この筐体の組立状態での重心が前記４個の緩衝部材
を結ぶ対角線の中心の近傍に位置するように、前記副演
算装置を配設するとともに、筐体におけるセンサが取付
けられていない壁の厚みを、センサが取付けられている
壁の厚みより厚く形成したため、センサが筐体内の底側
であって一側方に偏って配設され、このセンサ側とは反
対側となる空間に演算装置本体およびリード線が配設さ
れる。このため、筐体内の空間を有効に利用して各部材
を収納することができ、装置全体としてコンパクトにな
る。 【００５１】また、同一筐体内にセンサと演算装置本体
とを設けたので、これら両者同士を接続するリード線は
両者を別ケースに収納する場合に較べて短くなるととも
に、筐体によってその全てが覆われて保護される。この
ため、センサと演算装置本体とを収納する筐体の数量が
従来に較べて減ることと、両者同士を接続するリード線
が短縮されることと、リード線用保護部材が不要になる
こととによって、小型化、軽量化を図ることができると
ともに、コストダウンを図ることができる。 【００５２】さらに、筐体は５つの内壁面のうち３面の
みを高精度に互いに直交するように形成すればよいの
で、筐体の製造上の品質管理が容易になる。この点から
もコストダウンを図ることが可能である。また、無人ヘ
リコプタの機体から姿勢角演算装置に伝達される振動は
緩衝部材によって減衰される。姿勢角演算装置は１個の
筐体内にセンサ、姿勢角演算装置本体、これらを接続す
るリード線が収納してあるため、前記緩衝部材は、セン
サ部分と演算装置部分とを別個に形成したときに用いる
緩衝部材より容量が大きいものを使用することができ
る。 このため、緩衝部材の仕様を設計するときの自由度
が高くなる。また、無人ヘリコプタの機体の振動が筐体
底部から延出するリード線を介して筐体に伝達したとし
ても、その影響度は少なくなる。 加えて、各緩衝部材に
均等に筐体の重量が分配されて緩衝部材の各々の振動減
衰条件が等しくなるようになるから、振動が偏って減衰
されることに起因して無用な振動が筐体に新たに生じる
ことがない。 【００５３】 【００５４】 【００５５】さらにまた、筐体におけるセンサが取付け
られていない壁の厚みを、センサが取付けられている壁
の厚みより厚く形成することにより、筐体の組立状態で
の重心が４個の緩衝部材を結ぶ対角線の中心の近傍に位
置するように構成されているものであるため、筐体の組
立状態での重心を、４個の緩衝部材を結ぶ対角線の中心
の近傍に近付け易くなる。

【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明に係る姿勢角演算装置を採用した無人
ヘリコプタの概略構成図である。 【図２】 本発明に係る姿勢角演算装置を無人ヘリコプ
タの機体に搭載した状態を示す側面図である。 【図３】 姿勢角演算装置の筐体内を示す平面図であ
る。 【図４】 図３におけるIV−IV線断面図である。 【図５】 筐体の左側面図である。 【符号の説明】 １…機体、４…エンジン、５〜７…サーボモータ、８…
姿勢角演算装置、９…受信機、１１〜１６…センサ、１
７…機体フレーム、２０…ケース、２１…緩衝部材、２
２…連結部材、２４…ケース本体、２４ａ…後面、２４
ｂ…右側面、２４ｃ底面、２６…蓋体、２７…メインボ
ード、２８…サブボード、３１…コネクタ、３２…保護
用外管。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01C 19/00 - 19/72 B64D 45/00

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 検出軸線が互いに直交する３方向の方向
   別姿勢角検出用センサと、これらのセンサの出力に基づ
   いて無人ヘリコプタの姿勢角を演算する演算装置本体と
   を備えた無人ヘリコプタ用姿勢角演算装置において、前
   記方向別姿勢角検出用センサを、有底角筒状筐体の内壁
   面における底面と、互いに隣合う２側面とに検出軸線同
   士が互いに直交するように固定し、前記演算装置本体
   と、この演算装置本体が行う演算とは別の演算を行う副
   演算装置とを、前記筐体の開口部を着脱可能に閉塞する
   蓋体の筐体内側に固定するとともに筐体内に延在するリ
   ード線を介して前記各センサに接続し、前記筐体の前後
   左右となる四箇所であって同一平面内に位置するように
   それぞれ配設された緩衝部材を介して前記無人ヘリコプ
   タに前記筐体を支持させ、この筐体の組立状態での重心
   が前記４個の緩衝部材を結ぶ対角線の中心の近傍に位置
   するように、前記副演算装置を配設するとともに、筐体
   におけるセンサが取付けられていない壁の厚みを、セン
   サが取付けられている壁の厚みより厚く形成したことを
   特徴とする無人ヘリコプタ用姿勢角演算装置。