JP6308550B2 - Aircraft battery with protection frame that can run on land or water and its charge exchange device - Google Patents
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Description
本発明は、陸上（および可能な場合は水上を）走行可能なプロテクトフレーム付の飛行体のバッテリーとその自動バッテリー充電交換装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle battery with a protection frame that can run on land (and over water if possible), and an automatic battery charge / exchange device thereof.
本発明の自動バッテリー充電交換装置の対象である、陸上（および可能な場合は水上を）走行可能なプロテクトフレーム付の飛行体に関する従来技術は、推進器（プロペラ駆動装置やジェット型推進装置など）をもつ飛行体（以下、飛行体本体）であり、例えば非特許文献１と２のようなヘリコプタ型のものや、非特許文献３のような飛行船型や、非特許文献４のような航空機型のものである。一方、特許文献１では、機体に複数のロータ（プロペラ）が配設された飛行体本体であって、ロータを２次元的にプロテクトフレームで囲うことによって、フレームの内側に配設される前記ロータと障害物との接触を防止する飛行体本体を開示している。
また、飛行体本体のバッテリーの自動充電・交換装置に関する従来技術は、非特許文献５に示すように自動でバッテリーを交換・充電するシステムが提案されている。
The prior art relating to the flying body with a protection frame that can travel on land (and on the water if possible), which is an object of the automatic battery charge / exchange apparatus of the present invention, is a propulsion device (such as a propeller drive device or a jet type propulsion device). For example, a helicopter type such as Non-Patent Documents 1 and 2, an airship type such as Non-Patent Document 3, and an aircraft type such as Non-Patent Document 4. belongs to. On the other hand, in Patent Document 1, an airframe body in which a plurality of rotors (propellers) are disposed on an airframe, and the rotor disposed inside the frame by two-dimensionally surrounding the rotor with a protection frame. An aircraft body for preventing contact with an obstacle is disclosed.
Further, as a conventional technology related to an automatic charging / replacement device for a battery of a flying body, a system for automatically replacing / charging a battery has been proposed as shown in Non-Patent Document 5.
しかし従来技術の飛行体本体および自動バッテリー充電交換装置には以下の件の問題がある。即ち、前記非特許文献１〜４で開示された推進器（プロペラ駆動装置やジェット型推進装置など）をもつ飛行体本体、および特許文献１で開示された飛行体本体には、主に以下１）〜３）の問題点がある。また、非特許文献５で開示された自動でバッテリーを交換・充電するシステムには、４）および５）の問題点がある。 However, the conventional aircraft body and the automatic battery charge exchange device have the following problems. That is, the aircraft body having the propulsion device (propeller driving device, jet type propulsion device, etc.) disclosed in Non-Patent Documents 1 to 4 and the aircraft body disclosed in Patent Document 1 mainly include the following 1 ) To 3). Further, the automatic battery replacement / charge system disclosed in Non-Patent Document 5 has the problems 4) and 5).
（問題点）
飛行体本体には、主に以下の問題がある。
１）現在のリチウムポリマーバッテリーでは、充電に時間を要する。例えば、世界中で最も有名で販売量が最も多いWiFiコントロールの４ローターヘリコプターであるParrot社のAR-DRONE2.0（全長0.5mX0.5m、質量425g）では、充電時間９０分に対して飛行時間１２分であり、バッテリーの稼働効率が約１２％と低い。
２）移動するためには常に飛行するしかないため、飛行体本体を持ち上げる力が常に必要である。そのため、多大なエネルギーを要し、飛行時間も制限される。
３）陸上を移動できない。
(problem)
The main body of the aircraft has the following problems.
1) The current lithium polymer battery requires time for charging. For example, Parrot's AR-DRONE2.0 (total length 0.5mX0.5m, mass 425g), a WiFi-controlled 4-rotor helicopter with the highest sales volume in the world, has a flight time of 90 minutes. The battery operating efficiency is as low as about 12%.
2) Since the only way to move is to always fly, a force to lift the flying body is always necessary. Therefore, a great deal of energy is required and the flight time is limited.
3) Cannot move on land.
また、飛行体の自動バッテリー充電交換装置に関する従来技術には、非特許文献５に記載されているように、モーションキャプチャシステムに基づいた手法とテザードランディングシステムに基づいた手法が提案されているが、４）〜５）の問題点がある。
４）モーションキャプチャシステムに基づいた手法では、複数台の高速高精度カメラなどで飛行中の3次元動作をリアルタイムで正確に測定し、フィードバック制御で障害物を回避し、充電のために指定させた位置に高精度で着陸させる方法であるため、それを実現するために高価な自動制御設備とカメラなどの設置スペースを必要とする。また、この手法では、着陸の位置精度により充電の可否が決まるが、着陸地点までの移動は飛行であるため、風などの外乱の影響を受けやすく、正確な位置の着陸が困難となり、確実性に乏しい。
In addition, as described in Non-Patent Document 5, a technique based on a motion capture system and a technique based on a tethered landing system have been proposed in the related art related to an automatic battery charge exchange device for an aircraft. 4) to 5).
4) In the method based on the motion capture system, multiple high-speed, high-precision cameras, etc., accurately measure the 3D motion in flight in real time, avoid obstacles with feedback control, and specify for charging. Since this is a method of landing at high accuracy, it requires expensive automatic control equipment and installation space for cameras, etc. in order to achieve this. Also, with this method, whether or not charging is possible is determined by the landing position accuracy, but since the movement to the landing point is a flight, it is easily affected by disturbances such as wind, making it difficult to land at an accurate position, and certainty It is scarce.
５）テザードランディングシステムに基づいた手法では、飛行体本体に搭載したリールからテザーを所定の長さまで降ろし、地上の充電装置に備えられたテザーキャプチャリング機構により、テザー先端の錘をロックした後、テザーを巻き取り、指定された位置に着陸させる手法である。しかし、テザーと錘の巻き取りを自動制御できる装置を飛行体本体に設置する必要がある。さらにこの手法では、着陸の位置精度および姿勢精度により充電の可否が決まり、着陸地点までの移動をテザーの巻き取りで行うことで、モーションキャプチャシステムに基づく手法に比べて確実性を向上させているが、テザーの巻き取りの際、機体姿勢を正確に保持する姿勢制御とテザーの張力を一定に保つ張力制御の両方を同時に必要とするため、風などの影響を受けやすく、特に低高度では自身で起こす風などにより飛行体は大きく煽られ、不安定化を起こしやすく、正確な位置・姿勢の着陸が困難となりやすい。また飛行体のテザーと錘をキャッチするテザーキャプチャ装置は長い２本のアームで構成され、長いほどキャッチできる確率が高まるが、装置が大型化してしまう。 5) In the method based on the tethered landing system, after the tether is lowered to a predetermined length from the reel mounted on the airframe body, the weight at the tip of the tether is locked by the tether capturing mechanism provided in the ground charging device. This is a method of winding a tether and landing it at a specified position. However, a device that can automatically control the winding of the tether and the weight needs to be installed in the aircraft body. Furthermore, in this method, whether or not charging is possible is determined by the position accuracy and attitude accuracy of landing, and the movement to the landing point is performed by winding the tether, which improves the reliability compared to the method based on the motion capture system. However, when winding up the tether, it requires both attitude control to accurately maintain the aircraft attitude and tension control to keep the tether tension constant at the same time. The flying object is greatly beaten by the wind generated by the aircraft, making it unstable, and making it difficult to land at an accurate position and posture. The tether capture device that catches the tether and weight of the flying object is composed of two long arms. The longer the tether capture device, the higher the probability of catching, but the larger the device.
本発明は前記問題点を解決するものであり、既存の飛行体本体の必要な部分を保護するプロテクトフレームを飛行体本体に取り付けるだけで、３次元空間に存在する障害物に衝突しても飛行体本体の破損を生じず、着陸時や墜落時のダメージを軽減し、飛行体本体やこれに付加する搭載装置を保護する。よって、着陸や墜落をしても、陸上（および可能な場合は水上）を全方位走行できる。以下、「飛行体」とは、飛行体本体とプロテクトフレームを含む形態をいう。陸上（および可能な場合は水上）を移動できるので、飛行体を持ち上げる必要がないので移動時間が長くなる。
本発明は、安全性、操作性、および省エネルギー性に優れた、陸上（および可能な場合は水上）の走行ができる飛行体を対象として、自動バッテリー充電交換装置を提供することを目的とする。即ち、飛行体のバッテリーの充電・交換を自動的に行うため、プロテクトフレームをガイドとし、充電交換装置に確実にセッティングして充電する自動充電交換装置を提供する。
The present invention solves the above-mentioned problems, and it is possible to fly even if it collides with an obstacle existing in a three-dimensional space by simply attaching a protection frame that protects a necessary part of an existing aircraft body to the aircraft body. The main body is not damaged, damage at the time of landing or crashing is reduced, and the main body of the aircraft and the mounting device attached to it are protected. Thus, even if you land or crash, you can travel omnidirectionally on land (and on the water if possible). Hereinafter, the “aircraft” refers to a form including a main body and a protection frame. Since it can move on land (and on the water if possible), it takes longer to travel because there is no need to lift the vehicle.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an automatic battery charge / exchange device for a flying body that is excellent in safety, operability, and energy saving and can travel on land (and on water if possible). In other words, in order to automatically charge / replace the battery of the flying object, an automatic charge exchange device is provided that uses the protect frame as a guide and is reliably set and charged in the charge exchange device.
前記目的を達成するため、以下の手段がある。
（１）制御部およびバッテリー部からなる本体部と、推進部と、前記本体部または前記推進部に、主たる進行方向に垂直となるように取り付けた軸部を備え、前記軸部に回転可能で、前記本体部および前記推進部を立体的に包み込むプロテクトフレームと、からなる飛行体を対象とした、誘導部と充電交換部とからなるバッテリー充電交換装置であって、前記誘導部において、前記飛行体を前記プロテクトフレームの陸上または水上の転がり移動により前記交換部の位置で停止させ、前記飛行体の前記バッテリー部のバッテリーと、前記充電交換部のバッテリーと、を自動で交換することを特徴とする自動バッテリー充電交換装置。
（２）前記誘導部として、前記プロテクトフレームに当接する、誘導ガイドおよびストッパーが備えられていることを特徴とする上述の（１）に記載の自動バッテリー充電交換装置。
（３）前記飛行体の位置または質量により作動してハンドを起動させるスイッチを備え、前記ハンドにより前記飛行体のバッテリーと前記充電交換部のバッテリーを交換せることを特徴とする上述の（１）乃至請求項（２）の何れか１つに記載の自動バッテリー充電交換装置。
（４）前記充電交換部には、複数のバッテリーを着脱可能に保持する回転部を有することを特徴とする上述の（１）乃至請求項（３）の何れか１つに記載の自動バッテリー充電交換装置。
（５）前記バッテリーには、連結部および弾性体を備えた取付け部を有し、前記飛行体および前記自動バッテリー充電交換装置と着脱可能なことを特徴とする上述の（１）乃至（４）の何れか１つに記載の自動バッテリー充電交換装置。
（６）前記取付け部には、接続端子を有し、前記飛行体または前記自動バッテリー充電交換装置の接続端子と、前記弾性体により付勢して接続していることを特徴とする上述の（５）に記載の自動バッテリー充電交換装置。
In order to achieve the object, there are the following means.
(1) and the control unit and the main body portion made of a battery unit, a propulsion unit, to the main body portion or the propulsion unit, comprising a shaft portion mounted so as to be perpendicular to the main direction of travel, rotatable on the shaft portion a protection frame encasing sterically said body portion and said propulsion unit, or the Ranaru aircraft targeted, a battery charging switching apparatus comprising a leading portion and the charge-exchange unit, in the induction unit, the The flying body is stopped at the position of the replacement unit by rolling movement of the protection frame on land or water, and the battery of the battery unit of the flying body and the battery of the charge exchange unit are automatically replaced. Automatic battery charge exchange device.
(2) The automatic battery charging / changing device according to (1), wherein the guiding portion is provided with a guiding guide and a stopper that come into contact with the protect frame.
(3) The above-mentioned (1), comprising a switch that is activated by the position or mass of the flying object to activate the hand, and the battery of the flying object and the battery of the charge exchange unit can be exchanged by the hand. The automatic battery charge exchange device according to any one of claims 1 to 3.
(4) The automatic battery charging according to any one of (1) to (3), wherein the charge exchange unit includes a rotating unit that detachably holds a plurality of batteries. Exchange equipment.
(5) The above-mentioned ( 1) to (4) , wherein the battery has an attachment portion including a connecting portion and an elastic body, and is detachable from the flying body and the automatic battery charge / exchange device. The automatic battery charge exchange apparatus as described in any one of these.
(6) The mounting portion includes a connection terminal, and is connected to the connection terminal of the flying object or the automatic battery charging / exchange apparatus by being urged by the elastic body. The automatic battery charge exchange apparatus as described in 5).
本発明の自動バッテリー充電交換装置は、陸上および水上を走行可能な飛行体のバッテリー部を自動で交換する装置である。飛行体は、制御部とバッテリー部からなる本体部、推進部からなる飛行体本体と推進部で発生する推力による転がり運動で自由に陸上及び水上移動ができる１つまたは２つのプロテクトフレームで構成される。本発明は、飛行体のプロテクトフレームの自動車の車輪のような機能の特徴を生かした、自動でバッテリーを交換する装置である。 The automatic battery charge exchange apparatus of the present invention is an apparatus for automatically exchanging a battery unit of a flying object capable of traveling on land and water. The flying body is composed of a main body consisting of a control unit and a battery unit, and one or two protective frames that can freely move on land and water by rolling motion caused by thrust generated by the propulsion unit and the flying body. The The present invention is an apparatus for automatically exchanging a battery, taking advantage of functional features such as a vehicle wheel of a protection frame of a flying object.
（飛行体の特徴）
まず、飛行体の特徴について、図１、図２、図３により説明する。
ただしこれらの図は一例であり、説明の簡単のため、飛行体本体は４ロータ型小型ヘリコプタとし、飛行体本体に取り付ける２つのプロテクトフレームを半球体としたが、本発明では任意の飛行体を対象とし、プロテクトフレームは大きさとして飛行体本体を立体的（３次元的）に覆い、形状として回転可能であり、軽量である条件を満たせば、その他の要件は任意である。また、一つの球状のプロテクトフレームでも良い。
例として、本体部を中心に十字形状の棒状のフレームを構成し、その端部に４つの推進部を固定する。４つの推進部のプロペラは、一つの平面上に配置される。４つのプロペラの回転数が同じ場合、飛行体本体は鉛直方向に飛行する。
(Characteristics of the flying object)
First, the characteristics of the flying object will be described with reference to FIGS.
However, these figures are only examples, and for the sake of simplicity of explanation, the aircraft body is a 4-rotor type small helicopter and the two protection frames attached to the aircraft body are hemispheres. Other requirements are optional as long as the protection frame covers the aircraft body in three dimensions (three-dimensionally) as a target, can rotate as a shape, and is lightweight. A single spherical protection frame may be used.
As an example, a cross-shaped rod-shaped frame is formed around the main body, and four propulsion portions are fixed to the end portions. The propellers of the four propulsion units are arranged on one plane. When the rotation speeds of the four propellers are the same, the aircraft body flies in the vertical direction.
飛行体本体の水平方向の移動は、４つのプロペラの内、移動したい方向の２つのプロペラの回転数を下げる。飛行体本体は移動方向の端部が下がるように傾き飛行する。左右方向へ曲がる際は、左右のプロペラの回転数を変化させることにより行う。この水平移動は陸上及び水上走行の基本的な動作となる。
プロテクトフレームを取り付ける軸部は、棒状の形態をしている。軸部は、４つの推進部に干渉しないように、一方の端部を本体部の左右に固定し、他方の端部にプロテクトフレームを回転可能に取り付ける。軸部の取付け方向は、飛行体の陸上（および可能な場合は水上）での基本的な動作において主たる進行方向に対して垂直方向が望ましい。陸上又は水上においてプロテクトフレームを車輪として走行する際、輪郭部の回転による進行方向と主たる進行方向が一致しエネルギー効率が良いからである。
よって、図１〜３に示す４ロータ型小型ヘリコプタの場合、飛行体本体としての水平移動の基本的な動作より、車輪としての飛行体の主たる進行方向は前後２方向となる。
The horizontal movement of the flying body lowers the rotation speed of the two propellers in the direction in which the propeller is to be moved among the four propellers. The flying vehicle body flies while tilting so that the end in the moving direction is lowered. When turning in the left-right direction, the rotation speed of the left and right propellers is changed. This horizontal movement is the basic operation for land and water travel.
The shaft portion to which the protection frame is attached has a rod shape. The shaft portion has one end fixed to the left and right of the main body so as not to interfere with the four propulsion portions, and a protect frame is rotatably attached to the other end. The shaft mounting direction is preferably perpendicular to the main direction of travel in the basic operation of the aircraft on land (and possibly on the water). This is because when traveling on land or water using the protection frame as a wheel, the traveling direction by the rotation of the contour portion coincides with the main traveling direction, and energy efficiency is good.
Therefore, in the case of the four-rotor type small helicopter shown in FIGS. 1 to 3, the main traveling direction of the flying object as a wheel is two front and rear directions from the basic operation of horizontal movement as the flying object body.
また、飛行体本体が、通常のヘリコプタのように人が乗る本体部の上部に主たるプロペラを搭載する形態の場合、操縦席がある方向が水平移動時の進行方向となる。よって、軸部は進行方向に垂直に本体部の左右に取り付けられる。この際プロペラは本体部の上部にあるので、軸部はプロペラと干渉しない。 Further, in the case where the main body of the flying object is mounted with a main propeller on the upper part of the main body part on which a person rides like a normal helicopter, the direction in which the cockpit is located is the traveling direction during horizontal movement. Therefore, the shaft portion is attached to the left and right of the main body portion perpendicular to the traveling direction. At this time, since the propeller is at the upper part of the main body, the shaft does not interfere with the propeller.
プロテクトフレームの大きさ、形状、重量の特徴は以下のようである。プロテクトフレームの大きさは、飛行体本体（特に推進器）を立体的（３次元的）に囲んでカバーし、墜落時・離陸時・着陸時・飛行時において飛行体本体（特に推進器）が陸上や障害物に当たらないよう、十分な大きさをもつものとする。飛行体を立体的に包み込むため、プロテクトフレームは、本体部および推進部に対して凹形状(円盤形状も含む)となっている。プロテクトフレームの形状は、いかなる姿勢で着陸しても転がりやすい形状（例えば飛行体本体の進行方向から見た場合半球又は円筒形形状をしており、進行方向に平行かつ軸部の伸びる方向に直交する断面形状が円形(円盤形状も含む)又は6角形以上の多面体などが良い）とし、かつ内部の飛行体本体の空気の流れを妨げないよう、十分な隙間をもつようにする。プロテクトフレームの重量は、飛行体本体のペイロード以下で十分に軽量とし、プロテクトフレームを含めた飛行体が、離陸を含め空中で自由に運動できるものである。 The characteristics of the size, shape and weight of the protection frame are as follows. The size of the protective frame covers the aircraft body (especially the propeller) in three dimensions (three-dimensional) and covers the aircraft body (especially the propeller) during a crash, takeoff, landing, and flight. It must be large enough not to hit the land or obstacles. In order to wrap the flying object in three dimensions, the protect frame has a concave shape (including a disk shape) with respect to the main body portion and the propulsion portion. The shape of the protection frame is a shape that is easy to roll when landing in any posture (for example, a hemisphere or a cylindrical shape when viewed from the traveling direction of the aircraft body, and parallel to the traveling direction and orthogonal to the direction in which the shaft portion extends. The cross-sectional shape is circular (including a disk shape) or a hexahedron or more polyhedron, etc.) and has a sufficient clearance so as not to obstruct the air flow of the internal flying body. The weight of the protection frame is sufficiently light below the payload of the flying body, and the flying body including the protection frame can move freely in the air including takeoff.
左右２つのプロテクトフレームを、飛行体の軸部の両端にそれぞれ取り付ける場合、一軸のみ自由回転できるように構成する。搭載方法として、つぎのイ）、ロ）、ハ）の３つの実施形態が可能なようにすると良い。
イ）着陸時や墜落時において、いかなる姿勢で着陸しても周りを囲った左右のプロテクトフレームにより、飛行体本体（特にプロペラなどの推進器）を破損せずに転がり、飛行体本体の姿勢を自動で回復し、最終的に離陸時に都合のよい姿勢となること。
ロ）陸上において、推進部を制御部で制御し、飛行体本体を進みたい方向に傾ければ、飛行体本体は姿勢を保持したまま、プロテクトフレームは回転し陸上を転がり走行する。左右２つのプロテクトフレームの輪郭部が、２輪車両の車幅方向の車輪（タイヤ）の役割を果たすため、陸上走行時に飛行体はロール方向の動きが抑えられ、直進安定性が高い。
ハ）陸上において、飛行体にヨー方向の回転力を与えれば、左右２つのプロテクトフレームの輪郭部が２輪車両の車輪として互いに反対向きに回転するので、飛行体はその場でヨー方向に容易に回転できる。よって、飛行体は陸上を安全かつあらゆる方向に移動できる。
When the left and right protect frames are attached to both ends of the shaft part of the flying object, only one axis can be freely rotated. As a mounting method, the following three embodiments (a), (b), and (c) are preferably made possible.
B) When landing or crashing, the right and left protection frames surround the surroundings of the aircraft body (especially propellers and other propellers) without damaging the aircraft body. It recovers automatically and finally takes a convenient posture at takeoff.
B) On the land, if the propulsion unit is controlled by the control unit and tilted in the direction in which the aircraft main body is desired to travel, the protect frame rotates while the aircraft main body maintains its posture and runs on the land. Since the contour portions of the two left and right protect frames serve as wheels (tires) in the vehicle width direction of the two-wheeled vehicle, the flying object is restrained from moving in the roll direction when traveling on land, and has a high straight running stability.
C) On the land, if the rotational force in the yaw direction is applied to the flying object, the contours of the two right and left protection frames rotate in opposite directions as the wheels of the two-wheeled vehicle, so the flying object can easily move in the yaw direction on the spot. Can be rotated. Therefore, the flying object can move on the land safely and in all directions.
また、飛行体の他の実施例もある。これは、飛行体本体の本体部として推進部を搭載するためのステーが本体部から十字型に４本即ち２対あるが、この１対のステー部の左右両端に軸部を接続するものである。
軸部の両端部にプロテクトフレームがつくのは同じ構造である。このような構成でよれば、本体部に軸部を取りつける必要がないので本体部の設計自由度が大きくなる。
There are also other examples of flying objects. This is because there are four stays, that is, two pairs, in cross shape from the main body to mount the propulsion unit as the main body of the flying body, and the shafts are connected to the left and right ends of the pair of stays. is there.
It is the same structure that protect frames are attached to both ends of the shaft. According to such a configuration, since it is not necessary to attach the shaft portion to the main body portion, the degree of freedom in designing the main body portion is increased.
尚、飛行体の飛行や走行等のあらゆる移動については、バッテリーの充電容量を考慮して移動行程をプログラム化して制御部（１−2）に入力しておく自動操縦を行うことが多いが、緊急時等の操縦の柔軟性を確保するために、手動による遠隔操縦で移動制御可能にしている。このような構成にすれば、指定された遠隔地や災害地や人が行きにくい場所などへ、瓦礫や障害物があっても無人で安全かつ確実に移動し、空撮、観測、監視などの作業を実施でき、自動バッテリー充電交換装置と組み合わせれば、半永久的な自動観測・監視システムも実現できる。 In addition, for all movements such as flight and running of the flying object, automatic operation is often performed by programming the movement process and inputting it to the control unit (1-2) in consideration of the charging capacity of the battery. In order to ensure the flexibility of maneuvering in the event of an emergency, movement control can be performed by manual remote maneuvering. With such a configuration, even if there is rubble or obstacles, it is safe and reliable to move to designated remote areas, disaster areas, and places where people are difficult to go, such as aerial photography, observation, monitoring, etc. Work can be carried out, and when combined with an automatic battery charge exchange device, a semi-permanent automatic observation and monitoring system can also be realized.
水上も走行可能とする飛行体について説明する。これは、左右のプロテクトフレーム輪郭部（タイヤに相当）を、水の密度より小さくすることで達成できる。例えば、タイヤのチューブように中空化にたり、発砲した樹脂のようにする。また、中空化と発砲樹脂の併用でも良い。発砲樹脂としては、例えば発砲ポリエチレン（見かけ密度0.0227ｇ/ｃｍ3）等、発砲スチロール（見かけ密度0.0169ｇ/ｃｍ3）等を用いると良い。これにより水上を走行可能となる。 An aircraft that can travel on water will be described. This can be achieved by making the left and right protect frame contours (corresponding to tires) smaller than the water density. For example, it is made hollow like a tire tube, or like a resin that is fired. Further, hollowing and foaming resin may be used in combination. As the foaming resin, for example, foamed polyethylene (apparent density 0.0227 g / cm 3 ) or the like, foamed styrene (apparent density 0.0169 g / cm 3 ), or the like may be used. This makes it possible to travel on water.
本発明の自動バッテリー充電交換装置の実施形態を２例示す。バッテリーの稼働効率が低い（約１２％）問題の解消方法として、自動バッテリー充電交換装置に、バッテリーを複数個設置（例１０個）して充電し、１個づつ使用してバッテリーの電気容量がなくなってくる時間内に、自動バッテリー充電交換装置に戻して自動交換する。 Two embodiments of the automatic battery charge exchange apparatus of the present invention are shown. As a solution to the problem of low battery operating efficiency (about 12%), multiple batteries (for example, 10) are installed in the automatic battery charging and switching device and charged. Return to the automatic battery charge exchange device and automatically exchange within the time when it runs out.
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を、図１から図１０に示す。
図１は、本発明の第１実施形態における、プロテクトフレーム付き飛行体と自動バッテリー充電交換装置を示す図である。
自動バッテリー充電交換装置には、充電交換部と誘導部がある。誘導部は、飛行体の左右のプロテクトフレームの外形形状を利用して、これに当接するガイド部を有する。飛行体は、ガイド部に誘導されて自動バッテリー充電交換装置にセッティングされる。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention is shown in FIGS.
FIG. 1 is a diagram showing an air vehicle with a protection frame and an automatic battery charge / exchange device according to a first embodiment of the present invention.
The automatic battery charge exchange device includes a charge exchange unit and an induction unit. The guide portion has guide portions that abut on the outer shape of the right and left protect frames of the flying object. The flying object is guided to the guide unit and set in the automatic battery charge exchange device.
具体的には、一対の誘導ガイド１は、その一方の端部を、飛行体が自動バッテリー充電交換装置に向かって進行してくる方向に対して凸になるように互いに当接する。他方の端部は、もう一対の誘導ガイド２の一方の端部と当接する。一対の誘導ガイド２は、互いに平行に設定され、その間隔は、飛行体の左右のプロテクトフレームの輪郭部の間隔に、嵌合するように設定される。一対の誘導ガイド２の他方の端部はストッパー（壁）に当接し、ストッパーは飛行体の進行を止める役割を果たす。よって、壁の高さは飛行体のプロテクトフレームの輪郭部の半径よりも高く設定する。一方、誘導ガイド１及び誘導ガイド２は、輪郭部に当接して飛行体を誘導するガイドレールの役割を果たす高さで良い。また、誘導ガイド１の側面部の直線部と球状のプロテクトフレームの輪郭部の円弧部は点接触しているので摩擦力は小さく、飛行体はスムーズに誘導される。
このように飛行体が自動バッテリー充電交換装置に向かって陸上または水上を進行する際、２つのプロテクトフレームの輪郭部の間隔範囲内に誘導ガイド１の凸部があれば、飛行体は誘導ガイド１に導かれ、誘導ガイド２の外側に導かれる。即ち、飛行体の移動制御は、飛行するのに比べ地上を移動するので制御が安定して行える。また、飛行体の制御位置にバラツキが発生しても、誘導ガイド１により矯正される。
Specifically, the pair of guide guides 1 abut one another so that one end thereof is convex with respect to the direction in which the flying object travels toward the automatic battery charge exchange device. The other end abuts against one end of the other pair of guides 2. The pair of guides 2 are set in parallel to each other, and the interval is set so as to fit in the interval between the contour portions of the right and left protection frames of the flying object. The other end of the pair of guides 2 abuts against a stopper (wall), and the stopper serves to stop the flight of the flying object. Therefore, the height of the wall is set higher than the radius of the contour portion of the protection frame of the flying object. On the other hand, the guiding guide 1 and the guiding guide 2 may have a height that serves as a guide rail that abuts the contour portion and guides the flying object. Further, since the linear portion of the side surface portion of the guide guide 1 and the arc portion of the contour portion of the spherical protect frame are in point contact, the frictional force is small and the flying object is smoothly guided.
Thus, when the flying object travels on land or on the water toward the automatic battery charge exchange device, if the projecting portion of the guiding guide 1 is within the distance between the contour portions of the two protection frames, the flying object is guided to the guiding guide 1. To the outside of the guide 2. That is, since the movement control of the flying object moves on the ground as compared with the flight, the control can be stably performed. Further, even if the control position of the flying object varies, it is corrected by the guide guide 1.
また、誘導ガイド１は、飛行体が進行してくる方向に対して凹、即ちハの字に開いて設置しても良い。飛行体の自動バッテリー充電交換装置への進行範囲が、誘導ガイド１のハの字に開いた両端の範囲内にあれば、飛行体は充電装置に誘導ガイドに沿って導かれる。 尚、一体式プロテクトフレームの場合は、この誘導部を用いる。 In addition, the guide 1 may be installed in a concave shape, that is, in a letter C shape with respect to the direction in which the flying object travels. If the range of travel of the flying object to the automatic battery charging and exchanging device is within the range of both ends of the guiding guide 1 that are open in the letter C, the flying object is guided to the charging device along the guiding guide. In the case of an integral protect frame, this guiding portion is used.
図２により、第１実施形態の自動バッテリー充電交換装置による飛行体のバッテリーを交換する行程を説明する。
尚、下記の行程における飛行体の制御は地上より遠隔操作で主に自動で行う。
（１）飛行体は、自動バッテリー充電交換装置の送受信機から送られてくる信号を検知し、プロテクトフレームが地上または水上を回転して近づく。
（２）飛行体は、プロテクトフレームが誘導ガイド１及び誘導ガイド２に当接し回転しながら、充電交換部に近づく。
（３）プロテクトフレームがストッパーに当たり飛行体は停止する。飛行体の自重により、スイッチが押され、ハンド部が上昇し、バッテリーを取る。
（４）バッテリーを回転部に置き、そのバッテリーの充電を開始する。
（５）ハンド部を下にさげ、回転部が回転する。
（６）充電が完了しているバッテリーをハンド部が取り、バッテリーを飛行体に取り付ける。
（７）飛行体は、上記（１）のときと逆方向の推力を与えることにより、プロテクトフレームを回転させながら、自動バッテリー充電交換装置から離れる。
The process of exchanging the battery of the flying object by the automatic battery charge exchange apparatus of the first embodiment will be described with reference to FIG.
In addition, the control of the flying object in the following process is mainly performed automatically by remote control from the ground.
(1) The flying object detects a signal sent from the transmitter / receiver of the automatic battery charge / exchange device, and the protect frame rotates and approaches the ground or water.
(2) The flying object approaches the charging exchange unit while the protect frame abuts on the guide guide 1 and the guide guide 2 and rotates.
(3) The flying object stops when the protect frame hits the stopper. The switch is pushed by the dead weight of the flying object, the hand part rises and takes the battery.
(4) Place the battery on the rotating part and start charging the battery.
(5) The hand part is lowered and the rotating part rotates.
(6) The hand unit takes the fully charged battery and attaches the battery to the flying object.
(7) The flying object leaves the automatic battery charging and exchanging device while rotating the protect frame by applying a thrust in the opposite direction to that in the above (1).
第１実施形態の回転部は、水平に設置される台で円形をしている。台上に、複数のバッテリーがほぼ等間隔で設置される。台上で電気的に接続され充電される。 The rotating part of the first embodiment has a circular shape with a table installed horizontally. A plurality of batteries are installed on the table at almost equal intervals. It is electrically connected and charged on the table.
図３は、自動バッテリー充電交換装置における飛行体のプロテクトフレームとの車輪ストッパーの関係を示す図である。プロテクトフレームが車輪ストッパーを乗り越え、プロテクトフレームがストッパーに当たり飛行体は停止する。この際、車輪ストッパーは、飛行体を反動により逆方向に移動するのを防ぐ。
また、車輪ストッパーは、飛行体がいない場合、陸上ラインより下に収納され、飛行体の自重により作動するスイッチにて上昇し飛行体のプロテクトフレーム後部に当接して停止して、飛行体を前後方向で固定しても良い。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship of the wheel stopper with the protect frame of the flying object in the automatic battery charging / exchange apparatus. The protection frame gets over the wheel stopper, the protection frame hits the stopper and the flying object stops. At this time, the wheel stopper prevents the flying object from moving in the reverse direction due to the reaction.
In addition, when there is no flying object, the wheel stopper is stored below the land line, lifted by a switch that operates due to the weight of the flying object, abuts against the rear part of the protecting frame of the flying object, and stops the flying object It may be fixed in the direction.
図４は、本発明の第１実施形態における自動バッテリー充電交換装置のバッテリーの取付け部の構造を示す矢視図と三面図である。バッテリー本体にバッテリーカバーを取り付ける。バッテリーカバーには側面および上面に穴があいており、一対のL字形状ブラケットが取付けられている。一対のL字形状のブラケットにより連結部が構成され、弾性体を介して連結している。連結部の両側を圧縮すると連結部の上部も接近する。連結部の上部は、引っかけ部がある。即ち、バッテリーの取付け部は、連結部と弾性体をからなり、バッテリーカバーに勘合したものである。
バッテリーを飛行体から取り外す場合、ハンド部により連結部の両側を圧縮し、連結部上部の引っかけ部も圧縮もする。その後、飛行体の取付け部から下部に移動することで取り外す。
また、バッテリーに飛行体から取付ける場合、ハンド部により連結部の両側を圧縮し、連結部上部の引っかけ部を圧縮する。飛行体の取付け部に挿入し、圧縮力を解除すると連結部が広がり、飛行体の取付け部へ締結される。
また、バッテリーの連結部上部の引っかけ部の下には、端子部（バッテリーの＋−電極）がある。バッテリー本体の＋−電極と電線により電気的に連結している。
また、飛行体のバッテリーの取付け部の、対応箇所にも端子部（バッテリーの＋−電極）がある。よって、弾性体により電気的な接合も確保できる。
FIGS. 4A and 4B are an arrow view and a three-sided view showing the structure of the battery mounting portion of the automatic battery charge / exchange apparatus according to the first embodiment of the present invention. Attach the battery cover to the battery body. The battery cover has holes on the side and top, and a pair of L-shaped brackets are attached. A pair of L-shaped brackets constitute a connecting portion and are connected via an elastic body. When both sides of the connecting portion are compressed, the upper portion of the connecting portion also approaches. The upper part of the connection part has a hook part. That is, the battery mounting portion is composed of a connecting portion and an elastic body, and is fitted into the battery cover.
When removing the battery from the flying object, both sides of the connecting portion are compressed by the hand portion, and the hooking portion at the upper portion of the connecting portion is also compressed. Then, it removes by moving to the lower part from the attachment part of a flying body.
Moreover, when attaching to a battery from a flying body, both sides of a connection part are compressed by a hand part, and the hook part of a connection part upper part is compressed. When it is inserted into the mounting part of the flying object and the compressive force is released, the connecting part spreads and is fastened to the mounting part of the flying object.
In addition, a terminal portion (battery + -electrode) is provided below the hook portion at the upper portion of the battery connection portion. It is electrically connected to the + and-electrodes of the battery body by electric wires.
In addition, there is a terminal portion (battery + -electrode) at a corresponding portion of the flying battery mounting portion. Therefore, electrical connection can be secured by the elastic body.
図５は、本発明の第１実施形態における自動バッテリー充電交換装置のバッテリーの取付け部の平面図である。
バッテリーの両側に出張っている連結部の下部を中央に圧縮すると、バッテリー本体の＋−電極に連結している電線も動く。よって、これを見込んだ設計が必要である。
ここで、弾性体は、コイルバネ、板バネ、ゴムなどのバネ性を有する材料などである。
FIG. 5 is a plan view of a battery mounting portion of the automatic battery charge / exchange apparatus according to the first embodiment of the present invention.
When the lower part of the connecting part traveling on both sides of the battery is compressed to the center, the electric wire connected to the + − electrode of the battery body also moves. Therefore, a design that anticipates this is necessary.
Here, the elastic body is a spring material such as a coil spring, a leaf spring, or rubber.
図６は、本発明の第１実施形態における自動バッテリー充電交換装置により、飛行体からバッテリーを取り出す構造を説明する図である。右上図から反時計周りに右下の図への工程で説明する。
ハンド部が、飛行体（機体）に装着されているバッテリーを取り外し回収するために、バッテリーの位置まで上昇する。次に、ハンドにより、バッテリーの連結部を両側（左右）から押して圧縮する。この際、弾性体（バネ等）は、圧縮される。連結部の引っかけ部が、飛行体の取付け部の穴より小さくなる。次に、ハンド部を下に下げることで、バッテリーは飛行体から取り外され回収できる。
FIG. 6 is a diagram for explaining a structure for taking out the battery from the flying object by the automatic battery charge exchange device according to the first embodiment of the present invention. The process from the upper right figure to the lower right figure in the counterclockwise direction will be described.
The hand part moves up to the position of the battery in order to remove and collect the battery attached to the flying body (airframe). Next, the connecting portion of the battery is pressed from both sides (left and right) with a hand and compressed. At this time, the elastic body (spring or the like) is compressed. The hook portion of the connecting portion is smaller than the hole of the mounting portion of the flying object. Next, by lowering the hand part downward, the battery can be removed from the flying object and recovered.
図７は、本発明の第１実施形態における自動バッテリー充電交換装置により、飛行体にバッテリーを取り付ける構造を説明する図である。右上図から反時計周りに右下の図への工程で説明する。
ハンド部がバッテリーを保持して、飛行体の取付け部に対して上昇する。バッテリーの連結部は、弾性体が圧縮されているので、その上部は凸（三角形）になっているので、飛行体の取付け部の溝に入りやすい。次に、ハンド部が左右に開くことによって、弾性体によって連結部は左右に広がり、飛行体の取付け部に機械的に押しつけられ勘合する。よって、電気的接続も確保される。
FIG. 7 is a diagram for explaining a structure for attaching a battery to a flying object by the automatic battery charge / exchange device according to the first embodiment of the present invention. The process from the upper right figure to the lower right figure in the counterclockwise direction will be described.
The hand part holds the battery and rises with respect to the mounting part of the flying object. Since the elastic body is compressed in the connecting portion of the battery, the upper portion thereof is convex (triangular), so that it easily enters the groove of the mounting portion of the flying object. Next, when the hand part opens left and right, the connecting part spreads left and right by the elastic body and is mechanically pressed and fitted to the mounting part of the flying object. Therefore, electrical connection is also ensured.
図８は、本発明の第１実施形態における自動バッテリー充電交換装置のハンド部によりバッテリーを保持する構造を説明する図である。
左図は、連結部の弾性体が圧縮された状態である。電気的にも開放されている。
右図は、連結部の弾性体がハンド部の圧縮から開放された状態である。飛行体とバッテリーは機械的にも電気的にも接続されている。
尚、バッテリーの電線は長さが変化するので、長さに余裕をもたせた設計が必要である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a structure in which the battery is held by the hand unit of the automatic battery charge / exchange apparatus according to the first embodiment of the present invention.
The left figure shows a state where the elastic body of the connecting portion is compressed. It is also open electrically.
The right figure shows a state where the elastic body of the connecting part is released from the compression of the hand part. The aircraft and battery are connected both mechanically and electrically.
In addition, since the length of the electric wire of the battery changes, a design with an allowance for the length is required.
図９は、本発明の第１実施形態における自動バッテリー充電交換装置の回転部にバッテリーを保持する保持部の構造を説明する図である。
回転部は円盤形状で水平に設置され、その上にバッテリーは、複数個取り付けられ充電されている。
回転部の円盤の上に、バッテリー毎にバッテリー保持部（置き場）が、円盤上面とバッテリー保持部下面とにスペースを確保して柱を介して設けてある。この際、柱は片方を開放した方持ち状態とする。開放下側のスペースにハンド部が入り、ここから上部へ移動し、バッテリーの連結部をはさんで圧縮し持ち上げる等の操作を行う。バッテリー保持部には、四方に壁部がありバッテリーが落ちないようにしている。
バッテリーの充電方法は、例えばバッテリーの下面に充電端子があり、バッテリー保持部上面の端子と電気的に接続して行う。また、非接触で電磁誘導にて充電しても良い。
FIG. 9 is a diagram illustrating the structure of the holding unit that holds the battery in the rotating unit of the automatic battery charge exchange device according to the first embodiment of the present invention.
A rotating part is horizontally installed in a disk shape, and a plurality of batteries are mounted and charged thereon.
On the disk of the rotating part, a battery holding part (place) for each battery is provided via a column with a space between the disk upper surface and the battery holding part lower surface. At this time, the pillar is held in a state where one side is opened. The hand part enters the open lower space, moves from here to the upper part, and performs operations such as compressing and lifting the battery connecting part. The battery holder has walls on all sides to prevent the battery from falling.
The battery is charged by, for example, charging terminals on the lower surface of the battery and electrically connecting to the terminals on the upper surface of the battery holding unit. Moreover, you may charge by non-contact and electromagnetic induction.
図１０は、本発明の第１実施形態における自動バッテリー充電交換装置の回転部のバッテリーとハンド部の位置関係を示す図である。ハンド部は、バッテリーの移動操作を行わない時を示しており、円盤上面とバッテリー保持部下面とのスペース（すき間）に位置し、バッテリー交換時の円盤回転時に、バッテリー保持部を支える柱と干渉しないようになっている。 FIG. 10 is a diagram illustrating the positional relationship between the battery and the hand unit of the rotating unit of the automatic battery charge exchange device according to the first embodiment of the present invention. The hand part indicates the time when the battery is not moved. It is located in the space (gap) between the upper surface of the disk and the lower surface of the battery holding part, and interferes with the pillar that supports the battery holding part when the disk rotates during battery replacement. It is supposed not to.
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態の特徴は、回転部が、第１実施形態の回転部の円盤が水平に置かれ、バッテリー交換時の移動が水平面で回転するのに対して、垂直面で回転し、この動作でバッテリーを交換することである。従って、ハンド部が不要である。
図１１から１７で説明する。
(Second Embodiment)
The feature of the second embodiment of the present invention is that the rotating part rotates on a vertical surface, whereas the disk of the rotating part of the first embodiment is placed horizontally and the movement at the time of battery replacement rotates on a horizontal plane. This is to replace the battery with this action. Therefore, a hand part is unnecessary.
This will be described with reference to FIGS.
図１１は、本発明の第２実施形態における、プロテクトフレーム付き飛行体と自動バッテリー充電交換装置を示す図である。回転部は、ドーナッツ状のベルトとなっており、外側にバッテリーの保持部が複数個取り付けてある。保持部には充電用の端子がある。ベルト上部のバッテリー保持部の高さと地上を走行している飛行体のバッテリー位置の高さとはほほ同レベルにある。
その他は図１と同じである。
FIG. 11 is a diagram showing an air vehicle with a protection frame and an automatic battery charge / exchange device according to the second embodiment of the present invention. The rotating part is a donut-shaped belt, and a plurality of battery holding parts are attached to the outside. The holding part has a charging terminal. The height of the battery holding portion above the belt and the height of the battery position of the flying vehicle running on the ground are almost the same level.
Others are the same as FIG.
図１２は、本発明の第２実施形態における自動バッテリー充電交換装置により、飛行体のバッテリーを交換する行程を説明する図である。
（１）飛行体は、自動バッテリー充電交換装置の送受信機から送られてくる信号を検知し、プロテクトフレームが地上または水上を回転して近づく。
（２）飛行体は、プロテクトフレームが誘導ガイド１及び誘導ガイド２に当接し回転しながら、自動バッテリー充電交換装置の回転部に近づく。
（３）プロテクトフレームがストッパーに当たり飛行体は停止する。飛行体の自重により、スイッチが押され、回転部が回転しベルト上の保持部が、飛行体のバッテリーと勘合して飛行体からバッテリーを取り去り充電を開始する。
（４）更に、回転部が回転しベルト上の充電が完了しているバッテリーを保持している保持部が、飛行体下部の取付け部にバッテリーを取付ける。これでバッテリー交換が完了し、回転部の回転が停止する。
（５）飛行体は、上記（１）のときと逆方向の推力を与えることにより、プロテクトフレームを回転させながら、自動バッテリー充電交換装置から離れる。
FIG. 12 is a diagram for explaining the process of replacing the battery of the flying object by the automatic battery charge / exchange device according to the second embodiment of the present invention.
(1) The flying object detects a signal sent from the transmitter / receiver of the automatic battery charge / exchange device, and the protect frame rotates and approaches the ground or water.
(2) The flying object approaches the rotating part of the automatic battery charging and exchanging device while the protect frame abuts on the guiding guide 1 and the guiding guide 2 and rotates.
(3) The flying object stops when the protect frame hits the stopper. The switch is pushed by the weight of the flying object, the rotating part rotates, and the holding part on the belt engages with the battery of the flying object to remove the battery from the flying object and start charging.
(4) Furthermore, the holding part holding the battery whose rotating part is rotated and charging on the belt is completed attaches the battery to the mounting part at the lower part of the flying object. This completes the battery replacement and stops the rotation of the rotating part.
(5) The flying object leaves the automatic battery charging and exchanging device while rotating the protect frame by applying a thrust in the opposite direction to that in the above (1).
図１３は、本発明の第２実施形態における自動バッテリー充電交換装置のバッテリーの取付け部の構造を示す矢視図と三面図である。
連結部の引っかけ部の形状は、前方および後方に対して面取りをした三角形とする。弾性体を圧縮すると、連結部は、回転の進行方向の前方又は後方にたいして凸となる三角形の形状となる。
バッテリー部のその他の構造は第1実施形態と同じである。
FIGS. 13A and 13B are an arrow view and a three-sided view showing the structure of the battery mounting portion of the automatic battery charge exchange device according to the second embodiment of the present invention.
The shape of the hooking portion of the connecting portion is a triangle with chamfered front and rear sides. When the elastic body is compressed, the connecting portion has a triangular shape that protrudes forward or backward in the direction of rotation.
The other structure of the battery unit is the same as that of the first embodiment.
図１４は、本発明の第２実施形態における自動バッテリー充電交換装置によりバッテリーを飛行体に脱着する取付け部の詳細図である。
図１５は、本発明の第２実施形態における自動バッテリー充電交換装置のバッテリーの連結部および飛行体の取付け部の平面図である。
図１４、図１５を用いて、バッテリーの脱着機構について説明する。
飛行体へのバッテリー取付けの場合、バッテリーは回転部（ベルト）上に、保持部により固定されている。この状態で飛行体の取付け部に当接すると、取付け部入り口の開口面積が小さいため、バッテリーの連結部は、ベルトの移動に伴い弾性体が圧縮される。図１５はバッテリーが飛行体の取付け部に取付けが完了した状態を示す。ここでバッテリーの保持部が開放される。これでバッテリーは、自動バッテリー充電交換装置から飛行体に取付けられる。
一方、飛行体からバッテリーを取り外す場合、回転部（ベルト）上にはバッテリーは無く保持部がある。この状態で保持部が飛行体のバッテリー部に回転移動すると、保持部がバッテリーを固定する。この際、ベルトが一時停止して固定を確実に行う。ベルトが再起動すると、バッテリーの連結部は、図１４のハンドが開いた状態から、飛行体の取付け部の出口側の開口部に向かって移動するので、弾性体は圧縮され連結部の引っかけ部の先端が凸になる。よって、バッテリーは飛行体から取り外される。
連結部の引っかけ部の下には、バッテリー側及び飛行体側の端子があり弾性体の力により接続している。
FIG. 14 is a detailed view of a mounting portion for attaching / detaching a battery to / from the flying object by the automatic battery charge / exchange apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a plan view of a battery connection part and an aircraft attachment part of the automatic battery charge exchange device according to the second embodiment of the present invention.
The battery attachment / detachment mechanism will be described with reference to FIGS.
When the battery is attached to the flying object, the battery is fixed on the rotating part (belt) by the holding part. When abutting against the mounting portion of the flying object in this state, since the opening area of the mounting portion entrance is small, the elastic portion of the battery connection portion is compressed as the belt moves. FIG. 15 shows a state in which the battery is completely attached to the attachment part of the flying object. Here, the battery holding part is opened. The battery is now attached to the aircraft from the automatic battery charge exchange device.
On the other hand, when removing the battery from the flying object, there is no battery on the rotating part (belt) and there is a holding part. In this state, when the holding unit rotates and moves to the battery unit of the flying object, the holding unit fixes the battery. At this time, the belt is temporarily stopped and securely fixed. When the belt is restarted, the battery connecting portion moves from the state in which the hand of FIG. 14 is opened toward the opening on the outlet side of the mounting portion of the flying object, so that the elastic body is compressed and the hooking portion of the connecting portion. The tip of becomes convex. Thus, the battery is removed from the aircraft.
Below the hooking portion of the connecting portion, there are terminals on the battery side and the flying body side, which are connected by the force of the elastic body.
図１６は、本発明の第２実施形態における自動バッテリー充電交換装置の回転部にバッテリーを保持する構造を説明する図である。
保持部には三角形状の凸部をつけ、対応するバッテリーの連結部の当接する部位には三角形状の凹部をつけることで、保持部がバッテリーを保持する際の位置決めが容易で可能となる。
FIG. 16 is a view for explaining a structure for holding a battery in the rotating part of the automatic battery charge exchange device according to the second embodiment of the present invention.
By attaching a triangular convex portion to the holding portion and attaching a triangular concave portion to a portion where the corresponding battery connecting portion abuts, positioning when the holding portion holds the battery can be easily performed.
１ 飛行体
１−１ 本体部
１−２ 制御部
１−３ 推進部
１−４ 軸部
１−５ プロテクトフレーム
１−６ バッテリー取付け部
２ バッテリー充電交換装置
２−１ 充電交換部
２−１−１ ハンド部
２−１−２ 昇降部
２−１−３ 回転部
２−１−４ 保持部（充電端子）
２−２ 誘導部
２−２−１ 誘導ガイド１
２−２−２ 誘導ガイド２
２−２−３ ストッパー
２−２−４ 車輪ストッパー
２−２−５ スイッチ
２−３ 送受信機
３ バッテリー部
３−１ バッテリー本体
３−２ バッテリーカバー
３−３ 弾性体
３−４ 連結部
３−４−１ 切り込み部
３−５ 端子部（電池の＋−電極）
３−６ 配線（電池から端子に繋ぐ部分）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Aircraft 1-1 Main part 1-2 Control part 1-3 Propulsion part 1-4 Shaft part 1-5 Protective frame 1-6 Battery mounting part 2 Battery charge exchange apparatus 2-1 Charge exchange part 2-1-1 Hand unit 2-1-2 Lifting unit 2-1-3 Rotating unit 2-1-4 Holding unit (charging terminal)
2-2 Guide section 2-2-1 Guide guide 1
2-2-2 Guide 2
2-2-3 Stopper 2-2-4 Wheel Stopper 2-2-5 Switch 2-3 Transmitter / Receiver 3 Battery Unit 3-1 Battery Main Body 3-2 Battery Cover 3-3 Elastic Body 3-4 Connecting Portion 3-4 -1 Notch 3-5 Terminal (battery +-electrode)
3-6 Wiring (portion from battery to terminal)
Claims (6)
前記本体部または前記推進部に、
主たる進行方向に垂直となるように取り付けた軸部を備え、
前記軸部に回転可能で、
前記本体部および前記推進部を立体的に包み込むプロテクトフレームと、
からなる飛行体を対象とした、
誘導部と充電交換部とからなるバッテリー充電交換装置であって、
前記誘導部において、
前記飛行体を前記プロテクトフレームの陸上または水上の転がり移動により前記交換部の位置で停止させ、
前記飛行体の前記バッテリー部のバッテリーと、
前記充電交換部のバッテリーと、
を自動で交換することを特徴とする自動バッテリー充電交換装置。 A main unit composed of a control unit and a battery unit, a propulsion unit,
In the main body part or the propulsion part,
It has a shaft part that is attached so as to be perpendicular to the main traveling direction,
The shaft portion is rotatable,
A protection frame for three-dimensionally wrapping the main body and the propulsion unit ;
Or the Ranaru flying object was the target,
A battery charge exchange device comprising an induction part and a charge exchange part,
In the guide part,
The flying body is stopped at the position of the exchange unit by rolling movement of the protection frame on land or water,
A battery of the battery part of the aircraft,
A battery of the charge exchange unit;
Automatic battery charging and exchanging device characterized by automatically replacing the battery.
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