JP6954021B2 - How to control an unmanned aircraft - Google Patents

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Description

本発明は、無人飛行体の制御方法に関する。 The present invention relates to a method for controlling an unmanned air vehicle.

特許文献1には、「距離や時間などの制約を打ち破り配達できる範囲を広げて利便性を高めた無人飛行体を用いた輸送システムを提供する。」、「電力供給を受けて3次元的な移動が可能な無人飛行体を用いた輸送システムであって、前記無人飛行体は、輸送対象の荷物を収納するコンテナを装着しながら飛行し、該コンテナには前記無人飛行体に供給される電力を蓄えるための蓄電部が設けられ、前記コンテナに設けられた前記蓄電部は、非移動時に中継基地で充電される。」と記載されている。 Patent Document 1 states, "Providing a transportation system using an unmanned aircraft that overcomes restrictions such as distance and time and expands the range that can be delivered to improve convenience." It is a transportation system using a movable unmanned vehicle, and the unmanned vehicle flies while being equipped with a container for storing luggage to be transported, and the container receives power supplied to the unmanned vehicle. A power storage unit for storing the aircraft is provided, and the power storage unit provided in the container is charged at the relay base when not moving. "

特許文献2には、「架空電線への接近樹木の点検などを自動的に行うことができる無人飛行体を用いた架空電線点検システムおよび方法を提供する。」、「自律飛行しつつ架空電線の点検箇所まで飛行するための飛行制御系および点検箇所の画像並びに距離測定データを含む各種情報を収集するための情報収集系を備える無人ヘリコプターと、無人ヘリコプターの飛行を制御するとともに無人ヘリコプターからの各種情報を収集して処理する飛行制御・情報収集系を備える管制センターと、無人ヘリコプターの情報収集系により収集された点検箇所の画像および距離測定データから3次元画像を作成し、作成した3次元画像を処理し、処理された3次元画像に基づいて点検箇所の架空電線に異常があるか否かを点検する接近樹木等点検手段と、接近樹木等点検手段における点検に使用される各種データが記憶された記憶装置とを具備する。」と記載されている。 Patent Document 2 describes, "Providing an overhead wire inspection system and method using an unmanned helicopter capable of automatically inspecting trees approaching an overhead wire.", "While autonomously flying, an overhead wire An unmanned helicopter equipped with a flight control system for flying to the inspection point and an information gathering system for collecting various information including images of the inspection point and distance measurement data, and various types from the unmanned helicopter while controlling the flight of the unmanned helicopter. A control center equipped with a flight control / information collection system that collects and processes information, and a three-dimensional image created by creating a three-dimensional image from the images of inspection points and distance measurement data collected by the information collection system of an unmanned helicopter. And various data used for inspection by the approaching tree inspection means and the approaching tree inspection means to check whether there is an abnormality in the overhead wire at the inspection point based on the processed 3D image are stored. The storage device is provided. "

特許文献3には、「架空電線のグランドワイヤに流れる架空電線からの誘導電流をとり出し、直流変換して蓄電池を充電し、蓄電池を電源として利用する。」、「架空電線のグランドワイヤには電流とり出し用としてグランドワイヤを1次巻線とする電流変成器を設け、電流変成器はグランドワイヤに沿って長形状に設け、グランドワイヤに流れる架空電線の誘導電流をとり出す」と記載されている。 Patent Document 3 states, "The induced current from the overhead electric wire flowing through the ground wire of the overhead electric wire is taken out, converted to DC to charge the storage battery, and the storage battery is used as a power source." A current transformer with a ground wire as the primary winding is provided for current extraction, and the current transformer is provided in a long shape along the ground wire to extract the induced current of the overhead wire flowing through the ground wire. " ing.

特許文献4には、配電線を内挿するコアと、このコアに巻回された二次巻線(一次巻線は、測定対象の配電線が相当)を備えて構成された電源用CTについて記載されている。 Patent Document 4 describes a power supply CT configured to include a core into which a distribution line is inserted and a secondary winding (the primary winding corresponds to the distribution line to be measured) wound around the core. Have been described.

特許文献5には、「複数のドローンにより構成されるドローン群に対して、給電ケーブルを用いて複数のドローンに電力の供給を行う」、「ドローン群は、モータ手段を駆動制御することにより飛行姿勢制御を行うことが可能な複数のドローンと、複数のドローンの隣接するドローン同士を接続して、複数のドローンをネットワーク状に接続する有線ケーブルと、複数のドローンの少なくとも1つのドローンに一端が接続される給電ケーブルと、給電ケーブルの他端側に接続され、地上に配置される電力供給手段とを有する。ドローン群では、電力供給手段から給電ケーブルおよび有線ケーブルを通じて、複数のドローンを駆動するための電力が、電力供給手段から各ドローンへと供給される。」と記載されている。 Patent Document 5 states that "power is supplied to a plurality of drones by using a power supply cable for a drone group composed of a plurality of drones", and "a drone group flies by driving and controlling a motor means". Multiple drones capable of posture control, a wired cable that connects adjacent drones of multiple drones and connects multiple drones in a network, and at least one drone of multiple drones at one end It has a power supply cable to be connected and a power supply means connected to the other end side of the power supply cable and arranged on the ground. In a drone group, a plurality of drones are driven from the power supply means through a power supply cable and a wired cable. The power for this is supplied to each drone from the power supply means. "

非特許文献1には、送電鉄塔や架空電線などの位置・高さのデータを基に3次元の地図を作り、ドローンの安全飛行を支援する「ドローンハイウェイ構想」について記載されている。 Non-Patent Document 1 describes a "drone highway concept" that supports safe flight of a drone by creating a three-dimensional map based on data on the positions and heights of transmission towers and overhead power lines.

非特許文献2には、架空地線に流れる誘導電流を活用した航空障害灯用電源装置について記載されている。 Non-Patent Document 2 describes a power supply device for aviation obstruction lights that utilizes an induced current flowing through an overhead ground wire.

特開2017−105242号公報JP-A-2017-105242 特開2005−265699号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-265699 特開昭49−95159号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 49-95159 特開2004−103791号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-103791 特開2017−52389号公報JP-A-2017-52389 ”ITmedia NEWS”、[online]、2017年03月29日 19時35分 公開、「架空電線との衝突防ぐ「ドローンハイウェイ」 東電とゼンリンが共同開発へ」、東京電力ホールディングス ゼンリン、[平成29年9月15日検索]、インターネット〈URL:http://www.itmedia.co.jp/news/articles/1703/29/news146.html〉"ITmedia NEWS", [online], released at 19:35 on March 29, 2017, "" Drone Highway "to prevent collision with fictitious electric wires" TEPCO and Zenrin to jointly develop ", TEPCO Holdings Zenrin, [2017 Search on September 15], Internet <URL: http://www.itmedia.co.jp/news/articles/1703/29/news146.html> ”電気学術論文誌B”、「架空地線に流れる誘導電流を活用した航空障害灯用電源装置の開発」、公開日 2008/12/19 、121巻8号、山口 達史, 長沼 修, 松岡 正憲, 高野 誠治, 前崎 恒司, 友永 和之, 中村 浩、一般社団法人 電気学会、光電気 東京電力"Institute of Electrical Engineers of Japan B", "Development of power supply for aviation obstacle lights utilizing induced current flowing in overhead ground line", Published 2008/12/19, Vol. 121, No. 8, Tatsufumi Yamaguchi, Osamu Naganuma, Matsuoka Masanori, Seiji Takano, Tsuneji Maezaki, Kazuyuki Tomonaga, Hiroshi Nakamura, Institute of Electrical Engineers of Japan, TEPCO

特許文献1,2のように輸送システムや架空電線の点検等の業務に無人飛行体(ドローン等)を利用しようとする場合には、蓄電装置(バッテリ)の容量と重量により飛行距離や飛行時間が制限されてしまうことが課題となる。また昨今、非特許文献1に記載されているように、架空電線を「道しるべ」として利用し、ドローンが目的地まで安全かつ確実に飛行できるようにする「ドローンハイウェイ構想」なるものが提案されているが、この場合には長距離飛行時に無人飛行体への電力供給をどのようにして行うかが課題となる。 When an unmanned aerial vehicle (drone, etc.) is to be used for operations such as inspection of transportation systems and overhead electric wires as in Patent Documents 1 and 2, the flight distance and flight time depend on the capacity and weight of the power storage device (battery). Is limited, which is a problem. Recently, as described in Non-Patent Document 1, a "drone highway concept" has been proposed in which an overhead electric wire is used as a "road guide" to enable a drone to fly safely and reliably to a destination. However, in this case, the issue is how to supply electric power to the unmanned aerial vehicle during long-distance flight.

本発明はこうした背景に鑑みてなされたものであり、飛行距離や飛行時間を確保しつつ安全かつ効率よく飛行させることが可能な無人飛行体の制御方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a control method for an unmanned vehicle capable of safely and efficiently flying while securing a flight distance and a flight time.

上記目的を達成するための本発明のうちの一つは、推力発生装置と、前記推力発生装置を制御する飛行制御装置と、環の一部を開閉可能な環状のリング体、及び前記リング体に巻回された導電コイルを有する電流発生装置と、前記リング体の前記環の一部を開閉するリング開閉装置と、前記導電コイルに生じる電流に基づく電力を前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に供給する電力供給装置と、を備えた無人飛行体の制御方法であって、2つの前記無人飛行体を、一方の前記無人飛行体の前記電力供給装置が他方の前記無人飛行体の前記電力供給装置に電力を供給可能な状態となるようにケーブルを介して電気的に接続し、前記2つの無人飛行体が、前記状態を維持したまま編隊飛行して架空電線に接近するステップ、飛行しつつ夫々の前記リング体の前記環の一部を開いて夫々の前記環の内側に架空電線を収容するステップ、飛行しつつ夫々の前記環の一部を閉じるステップ、及び、前記架空電線を流れる電流の電磁誘導作用により前記導電コイルに生じる電流に基づく前記電力を前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に供給するステップ、前記環の内側に前記架空電線を収容した状態で前記架空電線に沿って飛行するステップ、を実行する。 One of the present inventions for achieving the above object is a thrust generator, a flight control device for controlling the thrust generator, an annular ring body capable of opening and closing a part of the ring, and the ring body. A current generator having a conductive coil wound around the ring, a ring opening / closing device that opens / closes a part of the ring of the ring body, and a thrust generator or a flight control device that applies electric power based on the current generated in the conductive coil. A method of controlling an unmanned aviation body comprising a power supply device for supplying the two unmanned aviation bodies to the power supply device of one of the unmanned aviation bodies to the other of the unmanned aviation bodies. Electrically connected via a cable so that power can be supplied to the supply device, the two unmanned vehicles fly in a formation and approach an overhead electric wire while maintaining the above state. A step of opening a part of the ring of each ring body to accommodate an overhead electric wire inside each ring, a step of closing a part of each ring while flying, and flowing through the overhead electric wire. A step of supplying the electric power based on the electric current generated in the conductive coil by the electromagnetic induction action of the current to the thrust generator or the flight control device, along the overhead electric wire in a state where the overhead electric wire is housed inside the ring. Perform the steps to fly.

本発明によれば、架空電線を流れる電流の電磁誘導作用により導電コイルに生じる電流に基づく電力を推力発生装置又は飛行制御装置に供給するので、飛行しながら架空電線から電力供給を受けることができ、2つの無人飛行体の飛行距離や飛行時間を延ばすことができる。そのため、例えば、充電ステーション等にアクセスすることなく、2つの無人飛行体を長距離又は長時間にわたって飛行させることができ、送配電設備の点検等の作業を効率よく行うことができる。また蓄電装置(バッテリ)の残量不足や故障により浮力を失った場合や突風が発生した場合にはリング体が架空電線に掛かるため、2つの無人飛行体が落下したり飛行ルートを逸脱してしまうのを防ぐことができ、2つの無人飛行体を安全に飛行させることができる。また一方の無人飛行体の電力が不足する場合は他方の無人飛行体から電力を供給することができる。また複数の無人飛行体を編隊飛行させることで一度に多くの業務を効率よく遂行することができる。このように本発明によれば、飛行距離や飛行時間を確保しつつ安全かつ効率よく無人飛行体を飛行させることができる。 According to the present invention, since power based on the current generated in the conductive coil by the electromagnetic induction action of the current flowing through the overhead electric wire is supplied to the thrust generator or the flight control device, it is possible to receive power supply from the overhead electric wire while flying. The flight distance and flight time of two unmanned aircraft can be extended. Therefore, for example, two unmanned vehicles can be flown over a long distance or for a long time without accessing a charging station or the like, and operations such as inspection of power transmission and distribution equipment can be efficiently performed. In addition, if the buoyancy is lost due to insufficient remaining capacity of the power storage device (battery) or a failure, or if a gust of wind occurs, the ring body hangs on the overhead wire, causing two unmanned flying objects to fall or deviate from the flight route. It can be prevented from being stowed, and two unmanned aircraft can be safely flown. If the power of one unmanned vehicle is insufficient, power can be supplied from the other unmanned vehicle. In addition, by flying a plurality of unmanned aircraft in formation, many tasks can be efficiently performed at one time. As described above, according to the present invention, it is possible to safely and efficiently fly an unmanned vehicle while securing a flight distance and a flight time.

本発明の他の一つは、上記無人飛行体の制御方法であって、前記環の内側に前記架空電線を収容した状態で前記架空電線に沿って飛行している際、前記2つの無人飛行体のうちの一方の前記無人飛行体の推力が失われた場合に、当該無人飛行体を、前記他方の前記無人飛行体が前記ケーブルを介して牽引するステップを更に実行する。 Another one of the present invention is the method for controlling an unmanned flying object, in which the two unmanned flights are carried out when flying along the overhead electric wire with the overhead electric wire housed inside the ring. When the thrust of one of the unmanned aviators is lost, the step of pulling the unmanned aviator by the other unmanned aviator via the cable is further performed.

本発明によれば、一方の無人飛行体の推力が失われた場合でも、他方の無人飛行体により飛行を継続することができ、送電設備の点検等の業務を効率よく行うことができる。 According to the present invention, even if the thrust of one unmanned air vehicle is lost, the flight can be continued by the other unmanned air vehicle, and operations such as inspection of power transmission equipment can be efficiently performed.

本発明の他の一つは、上記無人飛行体の制御方法であって、前記環の内側に前記架空電線を収容した状態で前記架空電線に沿って飛行している際、前記2つの無人飛行体のうちの一方の前記無人飛行体の推力が失われた場合に、前記2つの無人飛行体の夫々の前記リング体の前記環の一部を開いて前記2つの無人飛行体を前記架空電線から離脱させるステップ、及び他方の前記無人飛行体が前記一方の無人飛行体を吊り下げたまま飛行するステップ、更に実行する。 The other one of the present invention is the method for controlling the unmanned flying object, in which the two unmanned flights are carried out when flying along the overhead electric wire with the overhead electric wire housed inside the ring. When the thrust of the unmanned air vehicle in one of the bodies is lost, a part of the ring of the ring body of each of the two unmanned air vehicles is opened to connect the two unmanned air vehicles to the overhead electric wire. A step of detaching from the aircraft and a step of the other unmanned aircraft flying while suspending the one unmanned aircraft are further executed.

本発明によれば、一方の無人飛行体の推力が失われた場合でも、他方の無人飛行体により一方の無人飛行体を安全に回収することができる。 According to the present invention, even if the thrust of one unmanned air vehicle is lost, one unmanned air vehicle can be safely recovered by the other unmanned air vehicle.

本発明の他の一つは、上記無人飛行体の制御方法であって、前記2つの前記無人飛行体の夫々は、一方の前記無人飛行体の電力供給装置から他方の前記無人飛行体の前記リング開閉装置に電力を供給する。 Another method of the present invention is a method for controlling the unmanned vehicle, wherein each of the two unmanned vehicles is said to be from a power supply device of one of the unmanned vehicles to the other of the unmanned vehicles. Powers the ring switchgear.

本発明によれば、他方の無人飛行体が自身のリング開閉装置に電力を供給できない場合でも、他方の無人飛行体のリング開閉装置に一方の無人飛行体から電力を供給することができる。そのため他方の無人飛行体を架空電線から離脱させることができ、他方の無人飛行体を確実に回収することができる。 According to the present invention, even when the other unmanned vehicle cannot supply power to its own ring switchgear, the ring switchgear of the other unmanned vehicle can be supplied with power from one unmanned vehicle. Therefore, the other unmanned air vehicle can be separated from the overhead electric wire, and the other unmanned air vehicle can be reliably recovered.

本発明の他の一つは、上記無人飛行体の制御方法であって、前記無人飛行体は、周囲を撮影する撮影装置を備え、前記無人飛行体が、前記環の内側に架空電線を収容した状態で飛行しつつ前記架空電線を撮影するステップを更に実行する。 Another method of the present invention is a method for controlling an unmanned air vehicle, wherein the unmanned air vehicle is provided with a photographing device for photographing the surroundings, and the unmanned air vehicle accommodates an overhead electric wire inside the ring. The step of photographing the overhead electric wire is further executed while flying in this state.

本発明の他の一つは、上記無人飛行体の制御方法であって、前記電流発生装置は、貫通型の変流器を用いて構成される。 The other one of the present invention is the control method of the unmanned vehicle, and the current generator is configured by using a through-type current transformer.

本発明の他の一つは、上記無人飛行体の制御方法であって、前記2つの無人飛行体のうちのいずれかは、前記飛行制御装置が設けられる台座部と、前記台座部から当該台座部の外周方向に所定長さで延出し、前記推力発生装置が設けられる複数のアームと、前記台座部の下方に延出して設けられる複数の脚支柱と、を備え、前記電流発生装置は、前記複数の脚支柱によって囲まれる空間に、前記環の一部を下方に向けて設けられる。 The other one of the present invention is the control method of the unmanned flying object, and one of the two unmanned flying bodies is a pedestal portion provided with the flight control device and the pedestal portion to the pedestal portion. The current generator includes a plurality of arms extending in the outer peripheral direction of the portion with a predetermined length and provided with the thrust generator, and a plurality of leg struts extending below the pedestal portion. A part of the ring is provided downward in the space surrounded by the plurality of leg columns.

本発明の他の一つは、上記無人飛行体の制御方法であって、前記2つの無人飛行体のうちのいずれかは、前記飛行制御装置が設けられる台座部と、前記台座部から当該台座部の外周方向に所定長さで延出し、前記推力発生装置が設けられる複数のアームと、を備え、前記電流発生装置は、前記台座部の上方に前記環の一部を上方に向けて設けられる。 The other one of the present invention is the control method of the unmanned flying object, and one of the two unmanned flying bodies is a pedestal portion provided with the flight control device and the pedestal portion to the pedestal portion. A plurality of arms extending in the outer peripheral direction of the portion with a predetermined length and provided with the thrust generator are provided, and the current generator is provided above the pedestal portion with a part of the ring facing upward. Be done.

本発明の他の一つは、上記無人飛行体の制御方法であって、前記無人飛行体は、前記飛行制御装置が設けられる台座部と、前記台座部から当該台座部の外周方向に所定長さで延出し、前記推力発生装置が設けられる複数のアームと、前記台座部の下方に延出して設けられる複数の脚支柱と、を備え、前記2つの無人飛行体のうちの一方の前記無人飛行体の前記電流発生装置は、前記複数の脚支柱によって囲まれる空間に、前記環の一部を下方に向けて設けられ、前記2つの無人飛行体のうちの他方の前記無人飛行体の前記電流発生装置は、前記台座部の上方に前記環の一部を上方に向けて設けられる。 Another method of the present invention is the method for controlling an unmanned flying object, wherein the unmanned flying object has a pedestal portion on which the flight control device is provided and a predetermined length from the pedestal portion in the outer peripheral direction of the pedestal portion. The unmanned one of the two unmanned aircraft is provided with a plurality of arms extending and provided with the thrust generator and a plurality of leg struts extending below the pedestal portion. The current generator of the aircraft is provided in a space surrounded by the plurality of pedestals with a part of the ring facing downward, and the unmanned aircraft of the other of the two unmanned aircraft. The current generator is provided above the pedestal portion with a part of the ring facing upward.

本発明によれば、例えば、各無人飛行体の夫々に搭載した撮影装置により広い範囲を撮影することができ、多くの情報を効率よく取得することができる。 According to the present invention, for example, a wide range can be photographed by an imaging device mounted on each of the unmanned flying objects, and a large amount of information can be efficiently acquired.

本発明の他の一つは、上記無人飛行体の制御方法であって、前記電力供給装置は、前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に電力を供給する蓄電装置と、前記導電コイルに生じる電流に基づく電力を前記蓄電装置に供給する充電制御装置と、を更に備える。 Another method of the present invention is the method for controlling an unmanned vehicle, wherein the power supply device is a power storage device that supplies power to the thrust generator or the flight control device, and a current generated in the conductive coil. A charge control device for supplying electric power based on the above to the power storage device is further provided.

その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。 In addition, the problems disclosed in the present application and the solutions thereof will be clarified by the column of the form for carrying out the invention and the drawings.

本発明によれば、飛行距離や飛行時間を確保しつつ無人飛行体を安全かつ効率よく飛行させることができる。 According to the present invention, an unmanned vehicle can be safely and efficiently flown while ensuring a flight distance and a flight time.

無人飛行体の正面図である。It is a front view of an unmanned aircraft. 無人飛行体を正面斜め上方から眺めた斜視図である。It is a perspective view of an unmanned aircraft viewed from diagonally above the front. 電流発生装置の構造及び原理を説明する図である。It is a figure explaining the structure and principle of a current generator. 無人飛行体のハードウェア構成(ブロック図)並びに送信機を示す図である。It is a figure which shows the hardware composition (block diagram) of an unmanned vehicle, and a transmitter. 制御回路が備える機能(ソフトウェア構成)を示す図である。It is a figure which shows the function (software configuration) which a control circuit has. 充電制御装置の構成(ハードウェア構成)を示す図である。It is a figure which shows the structure (hardware structure) of a charge control device. 2つの無人飛行体の電力供給装置の接続関係を説明する図である。It is a figure explaining the connection relationship of the power supply device of two unmanned aircraft. 自機の充電制御装置と他機の充電制御装置とをケーブルで接続した様子を示す図である。It is a figure which shows the state which connected the charge control device of own machine and the charge control device of another machine with a cable. 無人飛行体が飛行しながらリング体の内側に架空電線を収容する手順を説明する図である。It is a figure explaining the procedure of accommodating an overhead electric wire inside a ring body while an unmanned flying body is flying. 2つの無人飛行体がケーブルで接続された状態のままリング体に架空電線を収容して架空電線に結合している様子を示す図である。It is a figure which shows the state in which an overhead electric wire is accommodated in a ring body, and is connected to an overhead electric wire in a state where two unmanned air vehicles are connected by a cable. 無人飛行体が架空電線の点検を行いつつバッテリを充電している様子を示す図である。It is a figure which shows a state that an unmanned vehicle is charging a battery while inspecting an overhead electric wire. 飛行制御処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining a flight control process. 飛行推力が維持されている無人飛行体が、飛行推力を失って架空電線に吊り下がっている無人飛行体を牽引しつつ飛行を継続する様子を示す図である。It is a figure which shows a state in which an unmanned air vehicle whose flight thrust is maintained continues to fly while towing an unmanned air vehicle which loses its flight thrust and is suspended from an overhead electric wire. 飛行推力が維持されている他方の無人飛行体が、飛行推力を失った無人飛行体を吊り下げて持ち帰る様子を示す図である。It is a figure which shows how the other unmanned air vehicle whose flight thrust is maintained hangs and takes back the unmanned air vehicle which lost the flight thrust. 無人飛行体の他の構成を示す図である。It is a figure which shows the other composition of an unmanned air vehicle. 電流発生装置を下部に設けた無人飛行体と電流発生装置を上部に設けた無人飛行体とをケーブルで電気的に接続し、夫々のリング体を架空電線に結合させて両者を編隊飛行させている様子を示す図である。An unmanned aircraft with a current generator at the bottom and an unmanned aircraft with a current generator at the top are electrically connected by a cable, and each ring is connected to an overhead electric wire to fly them in formation. It is a figure which shows the state of being.

以下、発明を実施するための形態について説明する。尚、以下の説明において、同一の又は類似する構成について共通の符号を付して説明を省略することがある。 Hereinafter, modes for carrying out the invention will be described. In the following description, the same or similar configurations may be designated by a common reference numeral and the description thereof may be omitted.

図1及び図2に本発明の一実施形態として説明する無人飛行体3の外観を示している。図1は無人飛行体3の正面図、図2は無人飛行体3を正面斜め上方から眺めた斜視図である。無人飛行体3は、送配電設備の点検(例えば、架空電線、送電鉄塔、電柱等の状態診断(傷、アーク痕、鳥害、接近樹木の有無の確認等))を行う。 1 and 2 show the appearance of the unmanned vehicle 3 described as an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a front view of the unmanned flying object 3, and FIG. 2 is a perspective view of the unmanned flying object 3 as viewed from diagonally above the front. The unmanned vehicle 3 inspects the power transmission and distribution equipment (for example, diagnoses the state of overhead electric wires, transmission towers, utility poles, etc. (checks for scratches, arc marks, bird damage, presence of approaching trees, etc.)).

無人飛行体3は、例えば、マルチコプタ(バイコプタ(bicopter)トリコプタ(tricopter)、クアッドコプタ(quadcopter)、ヘキサコプタ(hexacopter)、オクトコプタ(octocopter)等)、ヘリコプタ、飛行機、飛行ロボット等である。以下の説明において、無人飛行体3は、遠隔制御による飛行が可能であり、かつ、自律制御機構を備えて自律飛行が可能なクアッドコプタであるものとする。本実施形態では、以下に説明する構成を有する2つの無人飛行体3を編隊飛行させる。 The unmanned vehicle 3 is, for example, a multicopter (bicopter tricopter, quadcopter, hexacopter, octocopter, etc.), a helicopter, an airplane, a flying robot, or the like. In the following description, it is assumed that the unmanned vehicle 3 is a quadcopter capable of flying by remote control and having an autonomous control mechanism and capable of autonomous flight. In this embodiment, two unmanned aircraft 3 having the configurations described below are made to fly in formation.

無人飛行体3は、その基本骨格(フレーム)として、台座部31と、台座部31から+y方向を基準として、夫々、45°、135°、225°、315°の角度で水平方向に延出する4つのアーム32と、台座部31の下方(−z方向)に延出して設けられる脚部33(後述の脚支柱331,水平脚332を含む。スキッドとも称される。)と、を備える。アーム32や脚部33は、例えば、筒状(円筒状、角筒状等)やトラス状の部材を用いて構成される。これらは例えば樹脂や金属等を素材として構成される。 As its basic skeleton (frame), the unmanned vehicle 3 extends horizontally at angles of 45 °, 135 °, 225 °, and 315 °, respectively, with reference to the pedestal portion 31 and the + y direction from the pedestal portion 31. A leg portion 33 (including a leg strut 331 and a horizontal leg 332, which will be described later, also referred to as a skid) provided so as to extend downward (−z direction) of the pedestal portion 31. .. The arm 32 and the leg 33 are configured by using, for example, a tubular (cylindrical, square tubular, etc.) or truss-shaped member. These are composed of, for example, resin, metal, or the like.

台座部31は、上下方向(z軸方向)に複数段の板材を有する構造(本例では上下2段)になっている。脚部33は、台座部31から夫々左右方向(±x軸方向)に開脚しつつ下方に所定長さで延出する2本の脚支柱331と、脚支柱331の下端に固定され水平(y軸方向)に所定長さ(例えば、無人飛行体3の前後方向(y軸方向)の長さ)で延出する水平脚332とを有する。 The pedestal portion 31 has a structure (in this example, two upper and lower stages) having a plurality of stages of plate members in the vertical direction (z-axis direction). The legs 33 are horizontally (fixed to the lower ends of the two leg struts 331 and the leg struts 331, which extend downward with a predetermined length while opening the legs in the left-right direction (± x-axis direction) from the pedestal portion 31 respectively. It has a horizontal leg 332 that extends in a predetermined length (for example, the length in the front-rear direction (y-axis direction) of the unmanned vehicle 3) in the y-axis direction.

台座部31の上段には、飛行制御装置250や撮影装置282が設けられている。また台座部31の下段には、バッテリ260(蓄電装置)や後述の充電制御装置82等が設けられている。これらは例えば、両面テープ、面ファスナ、ネジ等を用いて台座部31に固定される。 A flight control device 250 and a photographing device 282 are provided on the upper stage of the pedestal portion 31. Further, a battery 260 (power storage device), a charge control device 82, which will be described later, and the like are provided in the lower stage of the pedestal portion 31. These are fixed to the pedestal portion 31 using, for example, double-sided tape, hook-and-loop fasteners, screws, and the like.

4つのアーム32の夫々の端部近傍には、その回転軸の方向を上下方向(z軸方向)に向けて動力モータ255(推力発生装置)が設けられている。各動力モータ255の回転軸にはプロペラ271(回転翼)が取り付けられている。各動力モータ255にはモータ制御装置254が接続されている。 A power motor 255 (thrust generator) is provided in the vicinity of each end of each of the four arms 32 with the direction of the rotation axis directed in the vertical direction (z-axis direction). A propeller 271 (rotor blade) is attached to the rotating shaft of each power motor 255. A motor control device 254 is connected to each power motor 255.

台座部31の下方には、台座部31の下段と2本の脚支柱331とで囲まれる空間Sが形成されており、この空間Sに電流発生装置41とリング開閉装置42とが設けられている。 Below the pedestal portion 31, a space S surrounded by the lower stage of the pedestal portion 31 and the two leg columns 331 is formed, and a current generator 41 and a ring opening / closing device 42 are provided in this space S. There is.

図3は電流発生装置41の構造及び原理を説明する図である。電流発生装置41は、充電制御装置82及びバッテリ260とともに、無人飛行体3の各構成に駆動電力を供給する電力供給装置240を構成する。 FIG. 3 is a diagram illustrating the structure and principle of the current generator 41. The current generator 41, together with the charge control device 82 and the battery 260, constitutes a power supply device 240 that supplies drive power to each configuration of the unmanned vehicle 3.

同図に示すように、電流発生装置41は、磁性材料からなる環状(リング状)のリング体411と、リング体411に沿って巻回された導電コイル412とを含む。導電コイル412の両端部は充電制御装置82の入力端子に接続される。 As shown in the figure, the current generator 41 includes an annular (ring-shaped) ring body 411 made of a magnetic material and a conductive coil 412 wound along the ring body 411. Both ends of the conductive coil 412 are connected to the input terminals of the charge control device 82.

リング体411は、その環の内側の孔415に架空電線2を貫通させて収容するように架空電線2に結合する。リング体411が架空電線2に結合した状態では、架空電線2を流れる電流による電磁誘導作用により導電コイル412に電流(誘導電流)が生じ、この電流は充電制御装置82に入力される。 The ring body 411 is coupled to the overhead electric wire 2 so as to penetrate the overhead electric wire 2 into the hole 415 inside the ring and accommodate the overhead electric wire 2. In the state where the ring body 411 is coupled to the overhead electric wire 2, a current (induced current) is generated in the conductive coil 412 by the electromagnetic induction action by the current flowing through the overhead electric wire 2, and this current is input to the charge control device 82.

充電制御装置82は、導電コイル412を通じて入力される交流を直流に変換してバッテリ260の充電電流として利用する。尚、このような電流発生装置41の構成は、例えば、既存の貫通型の電源用CT(変流器(Current Transformer))を用いて実現することもできる(例えば、特許文献3,4、非特許文献2を参照)。 The charge control device 82 converts the alternating current input through the conductive coil 412 into direct current and uses it as the charging current of the battery 260. It should be noted that such a configuration of the current generator 41 can also be realized by using, for example, an existing penetrating CT (current transformer) for a power supply (for example, Patent Documents 3 and 4, non-patent documents 3 and 4). See Patent Document 2).

リング体411の内側表面は、架空電線2との間の摩擦係数が小さな素材からなる。そのため、無人飛行体3は、リング体411を架空電線2と結合した状態のまま、架空電線2に沿って飛行(移動)することができる。リング体411の形状は必ずしも限定されないが、例えば、環内に収容される架空電線2との間で摩擦が生じにくい形状(例えば、円環状や楕円環状等)とすることが好ましい。 The inner surface of the ring body 411 is made of a material having a small coefficient of friction with the overhead electric wire 2. Therefore, the unmanned flying object 3 can fly (move) along the overhead electric wire 2 while the ring body 411 is connected to the overhead electric wire 2. The shape of the ring body 411 is not necessarily limited, but it is preferable that the ring body 411 has a shape (for example, an annular shape, an elliptical ring shape, etc.) that does not easily cause friction with the overhead electric wire 2 housed in the ring.

図4に、無人飛行体3のハードウェア構成(ブロック図)並びにユーザが利用する送信機6を示している。同図に示すように、無人飛行体3は、飛行制御装置250、推力発生装置270、電力供給装置240(電流発生装置41、充電制御装置82、バッテリ260)、リング開閉装置42、及び撮影装置282を備える。尚、無人飛行体3の各構成(推力発生装置270、飛行制御装置250、リング開閉装置42、及び撮影装置282)は、電力供給装置240から供給される電力によって動作する。上記各構成への駆動電力の供給は、バッテリ260から行ってもよいし、充電制御装置82から直接行ってもよい。 FIG. 4 shows the hardware configuration (block diagram) of the unmanned aircraft 3 and the transmitter 6 used by the user. As shown in the figure, the unmanned vehicle 3 includes a flight control device 250, a thrust generator 270, a power supply device 240 (current generator 41, charge control device 82, battery 260), a ring opening / closing device 42, and a photographing device. 282 is provided. Each configuration of the unmanned vehicle 3 (thrust generator 270, flight control device 250, ring opening / closing device 42, and photographing device 282) operates by the electric power supplied from the power supply device 240. The drive power may be supplied to each of the above configurations from the battery 260 or directly from the charge control device 82.

推力発生装置270は、モータ制御装置254及び動力モータ255を備える。モータ制御装置254(ESC(Electronic Speed Controller)、アンプ等とも称される。)は、例えば、電気抵抗値の大きさの制御やPWM(Pulse Width Modulation)制御によって動力モータ255の回転を制御する。モータ制御装置254は、飛行のための推力を発生する。制御回路251は、各種センサ253から入力される情報に基づき複数の動力モータ255の夫々の回転数を制御することにより、無人飛行体3の動作(姿勢(ピッチ、ロール、ヨー)、移動(前進、後退、左右移動、上昇、下降)等)を制御する。動力モータ255は、電動モータであり、例えば、ブラシレスモータである。尚、推力発生装置270は、エンジン(内燃機関)によるものであってもよい。 The thrust generator 270 includes a motor control device 254 and a power motor 255. The motor control device 254 (also referred to as an ESC (Electronic Speed Controller), an amplifier, or the like) controls the rotation of the power motor 255 by, for example, controlling the magnitude of the electric resistance value or PWM (Pulse Width Modulation) control. The motor control device 254 generates thrust for flight. The control circuit 251 controls the rotation speed of each of the plurality of power motors 255 based on the information input from the various sensors 253, thereby operating (posture (pitch, roll, yaw), moving (forwarding)) of the unmanned vehicle 3. , Retreat, left / right movement, ascent, descent), etc.). The power motor 255 is an electric motor, for example, a brushless motor. The thrust generator 270 may be an engine (internal combustion engine).

飛行制御装置250は、制御回路251、無線通信装置252、各種センサ253、各種インタフェース(以下、各種I/F258と称する。)、及び通信回路259を含む。 The flight control device 250 includes a control circuit 251, a wireless communication device 252, various sensors 253, various interfaces (hereinafter, referred to as various I / F 258), and a communication circuit 259.

制御回路251は、プロセッサ(CPU、MPU等)や記憶装置(RAM、ROM、NVRAM、外部記憶装置等)を含んで構成され、情報処理装置として機能する。制御回路251は、例えば、プロセッサ及び記憶素子が一体的にパッケージングされてマイクロコンピュータ(マイコン)として実現されるものであってもよい。 The control circuit 251 includes a processor (CPU, MPU, etc.) and a storage device (RAM, ROM, NVRAM, external storage device, etc.) and functions as an information processing device. The control circuit 251 may be realized as a microcomputer by integrally packaging a processor and a storage element, for example.

各種センサ253は、例えば、ジャイロセンサ(角速度センサ)、3軸加速度センサ、気圧センサ、磁気センサ、超音波センサ、深度カメラ(タイムオブフライト(TOF: Time Of Flight)カメラ、ステレオカメラ、レーザレーダ(LiDAR: Laser imaging Detection and Ranging)、赤外線深度センサ、超音波センサ等)、GPS信号(GPS:Grobal Positioning System)の受信装置(以下、GPSとも称する。)、感圧センサ、赤外線センサ等である。 The various sensors 253 include, for example, a gyro sensor (angle velocity sensor), a 3-axis acceleration sensor, a pressure sensor, a magnetic sensor, an ultrasonic sensor, a depth camera (Time Of Flight (TOF) camera, a stereo camera, and a laser radar). LiDAR: Laser imaging Detection and Ranging), infrared depth sensor, ultrasonic sensor, etc.), GPS signal (GPS: Grobal Positioning System) receiver (hereinafter, also referred to as GPS), pressure sensitive sensor, infrared sensor, etc.

ジャイロセンサは、例えば、無人飛行体3の前後左右の傾きや回転の角速度を示す信号を出力する。3軸加速度センサは、例えば、無人飛行体3の加速度(前後左右上下の各方向の加速度)を検出する。気圧センサは、気圧を示す信号を出力する。気圧センサの情報は、例えば、無人飛行体3の高度や昇降速度等を求める際に用いられる。磁気センサは、例えば、無人飛行体3の機軸が現在向いている方位を示す信号を出力する。 The gyro sensor outputs, for example, a signal indicating the tilt of the unmanned vehicle 3 in the front-rear and left-right directions and the angular velocity of rotation. The 3-axis acceleration sensor detects, for example, the acceleration of the unmanned vehicle 3 (acceleration in each direction of front-back, left-right, up-down). The barometric pressure sensor outputs a signal indicating the barometric pressure. The information of the barometric pressure sensor is used, for example, when obtaining the altitude, ascending / descending speed, etc. of the unmanned flying object 3. The magnetic sensor outputs, for example, a signal indicating the direction in which the axis of the unmanned vehicle 3 is currently facing.

超音波センサは、例えば、無人飛行体3と周囲の物体(送配電設備、障害物、地面等)との間の距離を示す信号を出力する。深度カメラは、無人飛行体3の周囲に存在する物体までの距離を示す情報を出力する。 For example, an ultrasonic sensor outputs a signal indicating a distance between an unmanned vehicle 3 and surrounding objects (power transmission and distribution equipment, obstacles, the ground, etc.). The depth camera outputs information indicating the distance to an object existing around the unmanned flying object 3.

GPS信号の受信装置(GPS)は、無人飛行体3の現在位置を示す情報を出力する。例えば、GPS信号の受信装置(GPS)が受信した、準天頂衛星から送られてくるGPS信号を用いることで、数cm程度の誤差で無人飛行体3の現在位置をリアルタイムに特定することができる。 The GPS signal receiver (GPS) outputs information indicating the current position of the unmanned aircraft 3. For example, by using the GPS signal sent from the quasi-zenith satellite received by the GPS signal receiving device (GPS), the current position of the unmanned flying object 3 can be specified in real time with an error of about several cm. ..

感圧センサは、例えば、無人飛行体3の脚部33の所定位置に設けられ、無人飛行体3の所定部位が他の物体に接触したことを示す信号を出力する。無人飛行体3は、例えば、感圧センサの信号に基づき自身が送電設備等の外部の物体に接触したことを検知し、物体を回避したり物体から離脱するための飛行制御を行う。 The pressure-sensitive sensor is provided, for example, at a predetermined position on the leg 33 of the unmanned vehicle 3, and outputs a signal indicating that the predetermined portion of the unmanned vehicle 3 has come into contact with another object. The unmanned vehicle 3 detects, for example, that it has come into contact with an external object such as a power transmission facility based on a signal from a pressure sensor, and performs flight control for avoiding the object or separating from the object.

無線通信装置252は、遠隔地に存在する送信機6と直接的又は間接的に無線通信する。無線通信装置252は、送信機6から送られてくる無線信号を受信し、受信した無線信号の内容を制御回路251に入力する。送信機6は、無人飛行体3から送られてくる映像をリアルタイムに表示する映像受信表示装置(FPV(First Persons View)装置等)を備えていてもよい。 The wireless communication device 252 directly or indirectly wirelessly communicates with the transmitter 6 existing at a remote location. The wireless communication device 252 receives the wireless signal transmitted from the transmitter 6 and inputs the content of the received wireless signal to the control circuit 251. The transmitter 6 may include a video reception display device (FPV (First Persons View) device or the like) that displays a video transmitted from the unmanned vehicle 3 in real time.

各種I/F258は、ユーザからの情報の受け付けやユーザへの情報提供を行うためのインタフェースであり、例えば、プッシュボタン、スイッチ、タッチパネル、LED、スピーカ等を含む。 Various I / F 258s are interfaces for receiving information from users and providing information to users, and include, for example, push buttons, switches, touch panels, LEDs, speakers, and the like.

通信回路259は、無人飛行体3の他の構成(モータ制御装置254、充電制御装置82、リング開閉装置42、撮影装置282等)と通信するための回路(SPI(Serial Peripheral Interface)、I2C(Inter-Integrated Circuit),RS−232CやUSB(Universal Serial Bus)等)により通信する回路等)を含む。 The communication circuit 259 is a circuit (SPI (Serial Peripheral Interface), I2C (SPI (Serial Peripheral Interface)) for communicating with other configurations (motor control device 254, charge control device 82, ring opening / closing device 42, photographing device 282, etc.) of the unmanned vehicle 3. Inter-Integrated Circuit), RS-232C, USB (Universal Serial Bus), etc.) are included.

バッテリ260は、例えば、リチウムポリマー二次電池、電気二重層キャパシタ(電気二重層コンデンサ)、リチウムイオン二次電池等である。バッテリ260の端子間電圧は充電制御装置82から制御回路251に通知され、制御回路251は上記端子間電圧に基づきバッテリ260の残量を把握する。 The battery 260 is, for example, a lithium polymer secondary battery, an electric double layer capacitor (electric double layer capacitor), a lithium ion secondary battery, or the like. The voltage between the terminals of the battery 260 is notified from the charge control device 82 to the control circuit 251 and the control circuit 251 grasps the remaining amount of the battery 260 based on the voltage between the terminals.

リング開閉装置42は、リング体411を架空電線2に装着する際にリング体411の開閉制御(リング体411の環の孔415に架空電線2を出し入れするための、リング体411の環の一部に設けられる導入口416の開閉制御)を行うための機構(制御回路251によって制御されるサーボモータ、機械式開閉機構等)を含む。本例ではリング体411は半円状の左右一対の部材からなり、リング開閉装置42は、リング体411を二つ割れさせることによりリング体411の下方側に架空電線2の導入口416を形成する構造である。 The ring opening / closing device 42 controls the opening / closing of the ring body 411 when the ring body 411 is attached to the overhead electric wire 2. It includes a mechanism (a servomotor controlled by a control circuit 251, a mechanical opening / closing mechanism, etc.) for performing opening / closing control of the introduction port 416 provided in the unit. In this example, the ring body 411 is composed of a pair of left and right semicircular members, and the ring opening / closing device 42 forms an introduction port 416 for the overhead electric wire 2 on the lower side of the ring body 411 by splitting the ring body 411 in two. It is a structure to do.

撮影装置282は、例えば、カメラ(ビデオカメラやデジタルカメラ)、カメラ制御機構、カメラの撮影方向を一定に保つためのジンバル(Gimbal)(2軸ジンバル、3軸ジンバル等)、地上局と通信するための通信装置等を含む。撮影装置282は、点検対象(架空電線2や送電鉄塔等)である物体の映像を撮影し、撮影した映像(映像データ)を地上局に無線伝送する。尚、地上局では、例えば、無人飛行体3から受信した映像について、画像処理やAI(Artificial Intelligence)による解析等を行って点検対象の状態を把握する。撮影装置282は、撮影した映像(映像データ)を記録媒体に記録(録画)する機能を備えていてもよい。 The photographing device 282 communicates with, for example, a camera (video camera or digital camera), a camera control mechanism, a gimbal (2-axis gimbal, 3-axis gimbal, etc.) for keeping the shooting direction of the camera constant, and a ground station. Includes communication devices and the like. The photographing device 282 photographs an image of an object (an overhead electric wire 2, a transmission tower, etc.) to be inspected, and wirelessly transmits the photographed image (video data) to a ground station. The ground station, for example, performs image processing, analysis by AI (Artificial Intelligence), or the like on the image received from the unmanned aircraft 3 to grasp the state of the inspection target. The photographing device 282 may have a function of recording (recording) a photographed image (video data) on a recording medium.

図5に、制御回路251が備える機能(ソフトウェア構成)を示している。同図に示すように、制御回路251は、姿勢制御部511、操舵制御部512、飛行制御部513、リング開閉装置制御部515、及び撮影装置制御部516を備える。これらの機能は、例えば、制御回路251のプロセッサが、制御回路251の記憶装置に格納されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。 FIG. 5 shows a function (software configuration) included in the control circuit 251. As shown in the figure, the control circuit 251 includes an attitude control unit 511, a steering control unit 512, a flight control unit 513, a ring opening / closing device control unit 515, and a photographing device control unit 516. These functions are realized, for example, by the processor of the control circuit 251 reading and executing the program stored in the storage device of the control circuit 251.

また同図に示すように、制御回路251は、地図情報531及び飛行経路532を記憶する。地図情報531は3次元の地図情報を含む。飛行経路532は、出発地点から最終の着陸地点までを結ぶ経路(点検ルートを含む経路)を示す情報を含む。 Further, as shown in the figure, the control circuit 251 stores the map information 531 and the flight path 532. Map information 531 includes three-dimensional map information. The flight route 532 includes information indicating a route (a route including an inspection route) connecting the departure point to the final landing point.

姿勢制御部511は、各種センサ253から入力される信号に応じてモータ制御装置254(動力モータ255)を制御して無人飛行体3の姿勢制御を行う。 The attitude control unit 511 controls the motor control device 254 (power motor 255) in response to signals input from various sensors 253 to control the attitude of the unmanned vehicle 3.

操舵制御部512は、無線通信装置252から入力される信号に応じてモータ制御装置254(動力モータ255)を制御し、無人飛行体3の動作(移動、回転、上昇、下降等)を制御する。 The steering control unit 512 controls the motor control device 254 (power motor 255) according to the signal input from the wireless communication device 252, and controls the operation (movement, rotation, ascent, descent, etc.) of the unmanned vehicle 3. ..

飛行制御部513は、各種センサ253から取得される情報に基づき推力発生装置270を制御して無人飛行体3の自律的な飛行制御を行う。この自律的な飛行制御は、例えば、AI技術を利用して自動又は半自動で行われるものであってもよい。手動制御等の受動的な制御時、飛行制御部513は、無線通信装置252が受信した送信機6からの指示に応じて推力発生装置270を制御することにより無人飛行体3の飛行姿勢や動作を制御する。 The flight control unit 513 controls the thrust generator 270 based on the information acquired from the various sensors 253 to autonomously control the flight of the unmanned aircraft 3. This autonomous flight control may be performed automatically or semi-automatically using, for example, AI technology. During passive control such as manual control, the flight control unit 513 controls the thrust generator 270 in response to an instruction from the transmitter 6 received by the wireless communication device 252 to control the flight attitude and operation of the unmanned aircraft 3. To control.

飛行制御部513は、各種センサ253から入力される信号(例えば、GPS信号)に基づき、予め設定された飛行経路(出発地点、点検ルート、及び各着陸地点を結ぶ飛行経路)に沿って無人飛行体3を飛行させる。飛行経路は、手動設定されたものでもよいしAI技術等を用いて自動設定されたものでもよい。また飛行制御部513は、各種センサ253から入力される信号に基づき、架空電線2との間の距離を高精度かつリアルタイムに把握する。 The flight control unit 513 flies unmanned along a preset flight path (a departure point, an inspection route, and a flight path connecting each landing point) based on signals (for example, GPS signals) input from various sensors 253. Fly body 3. The flight path may be manually set or automatically set using AI technology or the like. Further, the flight control unit 513 grasps the distance to the overhead electric wire 2 with high accuracy and in real time based on the signals input from the various sensors 253.

リング開閉装置制御部515は、リング開閉装置42の開閉を制御(例えば、リング開閉装置42のサーボモータを制御)する。 The ring switchgear control unit 515 controls the opening and closing of the ring switchgear 42 (for example, controls the servomotor of the ring switchgear 42).

撮影装置制御部516は、撮影装置282の動作(撮影の開始や停止、撮影方向、ズーム倍率制御等)を制御する。 The photographing device control unit 516 controls the operation of the photographing device 282 (starting and stopping of photographing, photographing direction, zoom magnification control, etc.).

図6に図4に示した充電制御装置82の詳細な構成を示している。図4にも示しているように、充電制御装置82は、2つの無人飛行体3が後述する編隊飛行を行う際に他の無人飛行体3(以下、他機とも称する。)の充電制御装置82と通信する機能、及び自機のバッテリ260の電力を他機に供給する機能を備える。図6に示すように、充電制御装置82は、充電制御回路811、及び通信回路812を備える。 FIG. 6 shows a detailed configuration of the charge control device 82 shown in FIG. As shown in FIG. 4, the charge control device 82 is a charge control device for another unmanned aircraft 3 (hereinafter, also referred to as another aircraft) when the two unmanned aircraft 3 perform formation flight described later. It has a function of communicating with the 82 and a function of supplying the power of the battery 260 of the own machine to another machine. As shown in FIG. 6, the charge control device 82 includes a charge control circuit 811 and a communication circuit 812.

図7は2つの無人飛行体3(自機と他機)の電力供給装置240の接続関係を説明する図である。同図に示すように、自機の充電制御装置82と他機の充電制御装置82とは、制御/通信線及び電力供給線を含むケーブル(以下、ケーブルCと称する。)によって電気的に接続されている。本実施形態では、このように2つの無人飛行体3がケーブルCで接続された状態のまま編隊飛行を行う。ケーブルCは、無人飛行体3の飛行制御や姿勢制御に与える影響を抑えるために、柔軟な素材で構成されていることが好ましい。また後述するように、一方の無人飛行体3が障害等により推力を失った場合に他方の無人飛行体3が一方の無人飛行体3を吊り下げることができるよう、ケーブルCは容易に切断しない十分な強度を有するものであることが好ましい。またケーブルCの傷みの軽減やケーブルCが他の物体に接触して他の物体を傷つけてしまうのを防ぐため、ケーブルCは、例えば、蛇腹ホース等のカバーで覆うようにしてもよい。 FIG. 7 is a diagram illustrating the connection relationship between the power supply devices 240 of the two unmanned aircraft 3 (own aircraft and other aircraft). As shown in the figure, the charge control device 82 of the own unit and the charge control device 82 of the other unit are electrically connected by a cable (hereinafter, referred to as cable C) including a control / communication line and a power supply line. Has been done. In the present embodiment, the formation flight is performed with the two unmanned aircraft 3 connected by the cable C in this way. The cable C is preferably made of a flexible material in order to suppress the influence on the flight control and attitude control of the unmanned vehicle 3. Further, as will be described later, the cable C is not easily cut so that when one unmanned vehicle 3 loses thrust due to an obstacle or the like, the other unmanned vehicle 3 can suspend one unmanned vehicle 3. It is preferable that it has sufficient strength. Further, in order to reduce the damage of the cable C and prevent the cable C from coming into contact with another object and damaging the other object, the cable C may be covered with a cover such as a bellows hose, for example.

図6に戻り、充電制御回路811は、自機及び他機のバッテリ260の充電を効率よく行うための回路、自機及び他機のバッテリ260の端子間電圧の監視回路、各種保護回路等を備える。充電制御回路811は、自機又は他機のバッテリ260の端子間電圧を監視しつつ受電電力を自機又は他機のバッテリ260に効率よく供給することにより、自機又は他機のバッテリ260の充電を行う。充電制御回路811は、例えば、CVCC(Constant Voltage. Constant Current)方式の制御を行いつつ自機又は他機のバッテリ260を充電する。充電制御回路811は、電流発生装置41から供給される電力により自機又は他機のバッテリ260を充電する。また充電制御回路811は、自機のバッテリ260の電力により他機のバッテリ260を充電することもできる。 Returning to FIG. 6, the charge control circuit 811 includes a circuit for efficiently charging the battery 260 of the own machine and the other machine, a monitoring circuit of the voltage between the terminals of the battery 260 of the own machine and the other machine, various protection circuits, and the like. Be prepared. The charge control circuit 811 efficiently supplies the received power to the battery 260 of the own machine or the other machine while monitoring the voltage between the terminals of the battery 260 of the own machine or the other machine, so that the battery 260 of the own machine or the other machine Charge. The charge control circuit 811 charges the battery 260 of the own machine or another machine while controlling, for example, the CVCC (Constant Voltage. Constant Current) method. The charge control circuit 811 charges the battery 260 of its own unit or another unit with the electric power supplied from the current generator 41. Further, the charge control circuit 811 can also charge the battery 260 of another unit by the electric power of the battery 260 of its own unit.

通信回路812は、自機の飛行制御装置250の通信回路259や他機の充電制御装置82と通信する。充電制御回路811は、通信回路812を介して自機又は他機のバッテリ260の情報を制御回路251に伝達する。また充電制御回路811は、通信回路812を介して他機のバッテリ260の端子間電圧を取得する。 The communication circuit 812 communicates with the communication circuit 259 of the flight control device 250 of the own aircraft and the charge control device 82 of the other aircraft. The charge control circuit 811 transmits information on the battery 260 of the own unit or another unit to the control circuit 251 via the communication circuit 812. Further, the charge control circuit 811 acquires the voltage between terminals of the battery 260 of another device via the communication circuit 812.

図8に自機の充電制御装置82と他機の充電制御装置82とをケーブルCで接続した様子を示す。尚、一方の無人飛行体3が他方の無人飛行体3の飛行制御や姿勢制御に与える影響を抑えるため、無人飛行体3の飛行中はケーブルCが常時緊張しない状態に維持することが好ましい。例えば、各無人飛行体3が夫々各種センサ253の情報を利用して精密な位置制御を行うことにより、ケーブルCを弛ませた状態で編隊飛行するようにする。 FIG. 8 shows a state in which the charge control device 82 of the own unit and the charge control device 82 of the other unit are connected by a cable C. In order to suppress the influence of one unmanned vehicle 3 on the flight control and attitude control of the other unmanned vehicle 3, it is preferable to keep the cable C in a state where the cable C is not always tense during the flight of the unmanned vehicle 3. For example, each unmanned flying object 3 performs precise position control using the information of various sensors 253, so that the cable C can fly in formation in a loosened state.

[架空電線との結合]
2つの無人飛行体3は、ケーブルCで接続された状態を維持したまま編隊飛行して架空電線2の上方から架空電線2に近づき、夫々のリング体411の環の孔415に架空電線2を収容して編隊飛行を維持したまま架空電線2と結合する。
[Combination with overhead power lines]
The two unmanned aviators 3 fly in a formation while maintaining the state of being connected by the cable C, approach the imaginary electric wire 2 from above the imaginary electric wire 2, and insert the imaginary electric wire 2 into the ring hole 415 of each ring body 411. It is housed and combined with the overhead power line 2 while maintaining the formation flight.

図9は、2つの無人飛行体3の夫々が飛行しながらリング体411の内側に架空電線2を収容する手順を説明する図である。無人飛行体3は、まず(a)に示すように、架空電線2に上方から近づく。続いて(b)に示すように、無人飛行体3は、リング体411の環の一部を開いて下降し、リング体411の孔415に架空電線2を収容する。そして無人飛行体3は(c)に示すようにリング体411を閉じて架空電線2と結合する。 FIG. 9 is a diagram illustrating a procedure in which an overhead electric wire 2 is housed inside a ring body 411 while each of the two unmanned flying bodies 3 is flying. As shown in (a), the unmanned vehicle 3 first approaches the overhead electric wire 2 from above. Subsequently, as shown in (b), the unmanned flying object 3 opens a part of the ring of the ring body 411 and descends, and accommodates the overhead electric wire 2 in the hole 415 of the ring body 411. Then, as shown in (c), the unmanned flying object 3 closes the ring body 411 and connects with the overhead electric wire 2.

図10に示すように、2つの無人飛行体3は、ケーブルCで接続された状態のまま飛行して架空電線2に近づき、リング体411に架空電線2を収容して架空電線2に結合する。 As shown in FIG. 10, the two unmanned vehicle 3s fly while being connected by the cable C, approach the overhead electric wire 2, accommodate the overhead electric wire 2 in the ring body 411, and connect the overhead electric wire 2 to the overhead electric wire 2. ..

図11に示すように、2つの無人飛行体3は、架空電線2に結合した後、いずれも架空電線2を流れる電流による電磁誘導作用により生じる電流によりバッテリ260を充電しつつ架空電線2が延出する方向に沿って飛行し、架空電線2等の点検(例えば、点検対象である送配電設備や周辺状況の撮影)を行う。 As shown in FIG. 11, after the two unmanned flying objects 3 are coupled to the overhead electric wire 2, the overhead electric wire 2 extends while charging the battery 260 by the current generated by the electromagnetic induction action by the current flowing through the overhead electric wire 2. Fly along the direction of discharge and inspect the overhead power line 2 and the like (for example, take a picture of the power transmission and distribution equipment to be inspected and the surrounding conditions).

尚、架空電線2に沿った編隊飛行中、2つの無人飛行体3は、夫々各種センサ253から取得される情報に基づき、架空電線2からの離隔距離や他機との間の距離が適正位置になるようにリアルタイムに制御する。 During the formation flight along the overhead power line 2, the two unmanned aircraft 3 have appropriate positions for the separation distance from the overhead power line 2 and the distance from other aircraft based on the information acquired from each of the various sensors 253. Control in real time so that

前述したように、リング体411の内側表面は、架空電線2との間の摩擦係数が小さな素材からなるので、2つの無人飛行体3はいずれも架空電線2に沿ってスムーズに移動することができる。尚、このように2つの無人飛行体3が架空電線2に結合した状態において、例えば、バッテリ260の不足や故障により浮力が失われたり突風が吹いた場合でも、リング体411が架空電線2に掛かっているので落下したり飛行ルートを逸脱してしまうようなことはない。 As described above, since the inner surface of the ring body 411 is made of a material having a small coefficient of friction with the overhead electric wire 2, both of the two unmanned flying objects 3 can move smoothly along the overhead electric wire 2. can. In the state where the two unmanned flying objects 3 are connected to the overhead electric wire 2 in this way, for example, even if the buoyancy is lost or a gust of wind blows due to a shortage or failure of the battery 260, the ring body 411 becomes the overhead electric wire 2. Since it is hung, it will not fall or deviate from the flight route.

2つの無人飛行体3は、送電鉄塔等の飛行の妨げとなる物体が近づいてくると、夫々図9に示した手順を逆に辿ることによりリング体411を架空電線2の結合を解いて架空電線2から離脱する。 When an object that interferes with flight, such as a power transmission tower, approaches, the two unmanned aircraft 3 are imaginary by breaking the connection of the overhead electric wires 2 to the ring body 411 by following the procedure shown in FIG. 9 in reverse. Separate from the electric wire 2.

[飛行制御処理]
図12は、ケーブルCで接続された2つの無人飛行体3が、点検のための編隊飛行に際して行う処理(以下、飛行制御処理S1200と称する。)を説明するフローチャートである。以下、同図とともに飛行制御処理S1200について説明する。
[Flight control processing]
FIG. 12 is a flowchart illustrating a process (hereinafter, referred to as flight control process S1200) performed by two unmanned aircraft 3 connected by a cable C during formation flight for inspection. Hereinafter, the flight control process S1200 will be described with reference to the drawings.

同図に示すように、まず出発地において、2つの無人飛行体3は、ユーザの登録操作等により飛行経路532を記憶し(S1211)、地上に設けられている充電設備を利用してバッテリ260の充電(飛行前充電)を行う(S1212)。尚、飛行経路532の設定に際し、ユーザは、編隊飛行中における2つの無人飛行体3の間隔を設定する。 As shown in the figure, first, at the departure point, the two unmanned aircraft 3 memorize the flight path 532 by the user registration operation or the like (S1211), and use the charging equipment provided on the ground to use the battery 260. (Charging before flight) (S1212). When setting the flight path 532, the user sets the distance between the two unmanned aircraft 3 during formation flight.

続いて、2つの無人飛行体3は、ケーブルCで接続された状態のまま編隊飛行しつつ出発地を離陸し、飛行経路532に沿って編隊飛行を開始する(S1213)。飛行中、各無人飛行体3は、GPS等の各種センサ253の情報に基づきリアルタイムに自身の現在位置を把握し、架空電線2に接近したか否かを判定する(S1214)。2つの無人飛行体3は、例えば、現在位置と架空電線2までの距離が予め設定された距離以下となった場合に架空電線2に接近したと判定する。 Subsequently, the two unmanned aircraft 3 take off from the departure point while flying in formation while being connected by the cable C, and start the formation flight along the flight path 532 (S1213). During the flight, each unmanned vehicle 3 grasps its current position in real time based on the information of various sensors 253 such as GPS, and determines whether or not it has approached the overhead electric wire 2 (S1214). For example, when the distance between the current position and the overhead power line 2 is equal to or less than a preset distance, the two unmanned vehicle bodies 3 are determined to have approached the overhead power line 2.

2つの無人飛行体3は、架空電線2に接近したと判定すると(S1214:YES)、図9に示した前述の手順によりリング体411を架空電線2に結合する(S1215)。 When the two unmanned flying bodies 3 determine that they have approached the overhead electric wire 2 (S1214: YES), the ring body 411 is coupled to the overhead electric wire 2 by the above-mentioned procedure shown in FIG. 9 (S1215).

続いて、2つの無人飛行体3は、各種センサ253から取得される情報に基づき架空電線2に沿って飛行を開始し、送配電設備の点検(架空電線2の撮影及び撮影した映像(映像データ)の地上局への送信等)を開始する(S1216)。尚、このとき、例えば、2つの無人飛行体3の撮影範囲がなるべく異なる範囲になるように撮影装置282を設定して同時に広範囲を撮影できるようにしておくことで、撮影時間を短縮して効率よく撮影を行うことができる。 Subsequently, the two unmanned aircraft 3 start flying along the overhead power line 2 based on the information acquired from various sensors 253, and inspect the power transmission and distribution equipment (photographing the overhead power line 2 and shooting images (video data). ) To the ground station, etc.) is started (S1216). At this time, for example, by setting the photographing device 282 so that the photographing ranges of the two unmanned flying objects 3 are as different as possible, the photographing time can be shortened and the efficiency can be reduced. You can shoot well.

尚、飛行中にバッテリ切れや故障等の何らかの異常が生じて無人飛行体3が飛行に必要な推力を失った場合でも、当該無人飛行体3のリング体411は架空電線2に結合したままであるので、当該無人飛行体3は架空電線2に吊り下がった状態となる。 Even if the unmanned flying object 3 loses the thrust required for flight due to some abnormality such as a dead battery or a failure during flight, the ring body 411 of the unmanned flying object 3 remains connected to the overhead electric wire 2. Therefore, the unmanned aircraft 3 is suspended from the overhead electric wire 2.

図13に示すように、一方の無人飛行体3に何らかの異常が生じて無人飛行体が飛行に必要な推力を失った場合には、例えば、飛行推力が維持されている他方の無人飛行体3が、架空電線2に吊り下がった一方の無人飛行体3とケーブルCにより接続した状態のまま、一方の無人飛行体3を牽引しつつ飛行を継続することにより、送配電設備の点検等の業務を継続して遂行することができる。またこのような場合には、例えば、他方の無人飛行体3の電力供給装置240がケーブルCを介して一方の無人飛行体3に電力を供給することにより、一方の無人飛行体3を充電して飛行可能な状態に復帰させる(復帰を試みる)ようにしてもよい。 As shown in FIG. 13, when one of the unmanned aircraft 3 loses the thrust required for flight due to some abnormality, for example, the other unmanned aircraft 3 whose flight thrust is maintained. However, by continuing the flight while towing one unmanned flying object 3 while being connected to one unmanned flying object 3 suspended from the overhead electric wire 2 by the cable C, operations such as inspection of power transmission and distribution equipment are performed. Can be carried out continuously. In such a case, for example, the power supply device 240 of the other unmanned vehicle 3 charges the one unmanned vehicle 3 by supplying power to the one unmanned vehicle 3 via the cable C. It may be possible to return to a state in which it can fly (try to return).

また例えば図14に示すように、このような場合に、他方の無人飛行体3が送配電設備の点検を中止し、リング体411と架空電線2との結合を解除して架空電線2から離脱し、故障した一方の無人飛行体3を吊り下げて着陸場に持ち帰るようにしてもよい。尚、この場合は一方の無人飛行体3についてもリング体411と架空電線2との結合を解除する必要があるが、そのために必要な電力(リング開閉装置42を動かすための電力)や送信機6と通信するための電力(送信機6からリング開閉装置42を遠隔操作することを想定)は、他方の無人飛行体3からケーブルCを介して供給することもできる。 Further, for example, as shown in FIG. 14, in such a case, the other unmanned aircraft 3 stops the inspection of the power transmission and distribution equipment, releases the connection between the ring body 411 and the overhead electric wire 2, and separates from the overhead electric wire 2. Then, one of the failed unmanned aircraft 3 may be suspended and brought back to the landing site. In this case, it is necessary to release the connection between the ring body 411 and the overhead electric wire 2 for one of the unmanned flying objects 3, but the electric power required for that purpose (the electric power for operating the ring opening / closing device 42) and the transmitter The electric power for communicating with 6 (assuming that the ring opening / closing device 42 is remotely operated from the transmitter 6) can also be supplied from the other unmanned vehicle 3 via the cable C.

図12に戻り、点検中、2つの無人飛行体3は、架空電線2に沿って編隊飛行しつつ、架空電線2から離脱するタイミングが到来したか否かをリアルタイムに判定する(S1217)。尚、架空電線2から離脱するタイミングは、例えば、無人飛行体3が障害物(送電鉄塔、難着雪リング、捻れ防止ダンパ等)に接近した場合や、現在位置が予め飛行経路532に設定されている点検対象区間の点検が終了した場合等に到来する。 Returning to FIG. 12, during the inspection, the two unmanned aircraft 3 make a formation flight along the overhead power line 2 and determine in real time whether or not it is time to separate from the overhead power line 2 (S1217). The timing of disconnecting from the overhead electric wire 2 is, for example, when the unmanned vehicle 3 approaches an obstacle (transmission tower, snow accretion ring, anti-twist damper, etc.), or the current position is set in advance in the flight path 532. It will come when the inspection of the section to be inspected is completed.

架空電線2から離脱するタイミングが到来すると(S1217:YES)、2つの無人飛行体3は夫々リング体411を開いて架空電線2から離脱する(S1218)。架空電線2から離脱するタイミングが到来していなければ(S1217:NO)、2つの無人飛行体3はそのまま架空電線2に沿って飛行を続ける。 When the timing of disconnecting from the overhead power line 2 arrives (S1217: YES), the two unmanned aircraft 3 each open the ring body 411 and separate from the overhead power line 2 (S1218). If the timing to separate from the overhead power line 2 has not arrived (S1217: NO), the two unmanned aircraft 3 continue to fly along the overhead power line 2 as they are.

続いて、2つの無人飛行体3は、帰投のタイミングが到来したか否かを判定する(S1219)。尚、帰投のタイミングは、例えば、予定されていた全ての点検作業が終了した場合や何らかの障害が発生した場合、地上局から帰投指示を受信した場合等に到来する。 Subsequently, the two unmanned aircraft 3 determine whether or not the timing of returning is reached (S1219). The timing of the return will come, for example, when all the scheduled inspection work has been completed, when some kind of failure has occurred, or when a return instruction has been received from the ground station.

帰投のタイミングが到来していなければ(S1219:NO)、処理はS1214に戻り、2つの無人飛行体3は点検のための飛行を続ける。帰投のタイミングが到来していれば(S1219:YES)、処理はS1220に進み、2つの無人飛行体3は帰投のための飛行を開始し(S1220)、着陸地の上空に到達すると着陸のための制御を行って着陸地に着陸する(S1221)。 If the timing of return has not arrived (S1219: NO), the process returns to S1214 and the two unmanned aircraft 3 continue to fly for inspection. If the timing of return is reached (S1219: YES), the process proceeds to S1220, and the two unmanned aircraft 3 start the flight for return (S1220), and when they reach the sky above the landing site, they land. And land at the landing site (S1221).

以上詳細に説明したように、本実施形態の構成及び方法によれば、無人飛行体3は、飛行しながら架空電線2から電力供給を受けることができ、飛行距離や飛行時間を延ばすことができる。そのため、例えば、充電ステーション等にアクセスすることなく、無人飛行体3を長距離又は長時間にわたって飛行させることができ、送配電設備の点検等の作業を効率よく行うことができる。またバッテリ260の残量不足や故障により浮力を失った場合や突風が発生した場合にはリング体411が架空電線2に掛かるので無人飛行体3が落下したり飛行ルートを逸脱してしまうのを防ぐことができ、無人飛行体3を安全に飛行させることができる。このように本実施形態の構成及び方法によれば、飛行距離や飛行時間を確保しつつ安全に無人飛行体3を飛行させることができる。 As described in detail above, according to the configuration and method of the present embodiment, the unmanned vehicle 3 can receive electric power from the overhead electric wire 2 while flying, and can extend the flight distance and flight time. .. Therefore, for example, the unmanned vehicle 3 can be flown for a long distance or for a long time without accessing a charging station or the like, and operations such as inspection of power transmission and distribution equipment can be efficiently performed. In addition, when the buoyancy is lost due to insufficient remaining capacity of the battery 260 or a failure, or when a gust of wind occurs, the ring body 411 hangs on the overhead electric wire 2, so that the unmanned flying body 3 falls or deviates from the flight route. This can be prevented and the unmanned vehicle 3 can be safely flown. As described above, according to the configuration and method of the present embodiment, the unmanned flying object 3 can be safely flown while securing the flight distance and the flight time.

また本実施形態の構成及び方法を、例えば、架空電線2を「道しるべ」として利用する「ドローンハイウェイ構想」に適用した場合には、架空電線2に沿って飛行しながらバッテリ260を充電することができ、無人飛行体3を効率よく安全に遠方まで飛行させることができる。 Further, when the configuration and method of the present embodiment are applied to, for example, the "drone highway concept" in which the overhead electric wire 2 is used as a "road guide", the battery 260 can be charged while flying along the overhead electric wire 2. It is possible to fly the unmanned vehicle 3 efficiently and safely to a long distance.

また一方の無人飛行体3の電力が不足する場合は他方の無人飛行体3から電力を供給することができる。また複数の無人飛行体3を編隊飛行させることで一度に多くの業務を効率よく遂行することができる。このように本実施形態の構成及び方法によれば、飛行距離や飛行時間を確保しつつ安全かつ効率よく無人飛行体3を飛行させることができる。 If the power of one unmanned vehicle 3 is insufficient, power can be supplied from the other unmanned vehicle 3. Further, by flying a plurality of unmanned aircraft 3 in formation, many tasks can be efficiently performed at one time. As described above, according to the configuration and method of the present embodiment, the unmanned flying object 3 can be safely and efficiently flown while securing the flight distance and the flight time.

ところで、以上の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。例えば、上記の実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また上記実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 By the way, the above description is for facilitating the understanding of the present invention, and does not limit the present invention. It goes without saying that the present invention can be modified and improved without departing from the spirit thereof, and the present invention includes its equivalents. For example, the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations. Further, it is possible to add / delete / replace a part of the configuration of the above embodiment with another configuration.

例えば、以上の実施形態では、無人飛行体3は架空電線2の上方から近づいてリング体411を架空電線2に結合する構成であったが、例えば、図15に示すように、電流発生装置41を無人飛行体3の上部に設け、飛行しつつ架空電線2の下方から架空電線2に近づいてリング体411を架空電線2に結合する構成としてもよい。このようにすれば、例えば、架空電線2の下方側から撮影を行うことができる。 For example, in the above embodiment, the unmanned flying object 3 is configured to approach from above the overhead electric wire 2 and connect the ring body 411 to the overhead electric wire 2. However, for example, as shown in FIG. 15, the current generator 41 May be provided on the upper part of the unmanned air vehicle 3, and the ring body 411 may be connected to the overhead electric wire 2 by approaching the overhead electric wire 2 from below the overhead electric wire 2 while flying. In this way, for example, it is possible to take a picture from the lower side of the overhead electric wire 2.

また例えば、図16に示すように、電流発生装置41を下部に設けた無人飛行体3と電流発生装置41を上部に設けた無人飛行体3とをケーブルCで電気的に接続し、夫々のリング体411を架空電線2に結合させて両者を編隊飛行させるようにしてもよい。この場合、例えば、両者に搭載した撮影装置282により、架空電線2を異なる方向から撮影することができ、多くの情報を効率よく取得することができる。 Further, for example, as shown in FIG. 16, an unmanned aircraft 3 having a current generator 41 at the bottom and an unmanned aircraft 3 having a current generator 41 at the top are electrically connected by a cable C, and each of them is connected. The ring body 411 may be connected to the overhead electric wire 2 so that both of them fly in formation. In this case, for example, the aerial electric wire 2 can be photographed from different directions by the photographing device 282 mounted on both of them, and a large amount of information can be efficiently acquired.

また以上の実施形態では、2つの無人飛行体3をケーブルCで連結して編隊飛行させているが、より多くの無人飛行体3をケーブルCで連結して編隊飛行させてもよい。 Further, in the above embodiment, two unmanned aircraft 3 are connected by a cable C to fly in formation, but more unmanned aircraft 3 may be connected by a cable C to fly in formation.

また上記の各構成、機能部、処理部、処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば、集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリやハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、またはICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。 Further, each of the above configurations, functional units, processing units, processing means and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them by, for example, an integrated circuit. Each of the above configurations, functions, and the like may be realized by software by the processor interpreting and executing a program that realizes each function. Information such as programs, tables, and files that realize each function can be placed in a memory, a hard disk, a recording device such as an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.

上記の各図において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、必ずしも実装上の全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。例えば、実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。 In each of the above figures, the control lines and information lines are shown as necessary for explanation, and not all the control lines and information lines in the implementation are necessarily shown. For example, in practice almost all configurations may be considered interconnected.

以上に説明した実施形態における各種機能部の配置形態は一例に過ぎない。各種機能部の配置形態は、ハードウェアやソフトウェアの性能、処理効率、通信効率等の観点から最適な配置形態に変更し得る。 The arrangement of various functional units in the embodiment described above is only an example. The layout of various functional units can be changed to the optimum layout from the viewpoints of hardware and software performance, processing efficiency, communication efficiency, and the like.

2 架空電線、3 無人飛行体、6 送信機、C ケーブル、41 電流発生装置、42 リング開閉装置、82 充電制御装置、240 電力供給装置、250 飛行制御装置、251 制御回路、260 バッテリ、270 推力発生装置、282 撮影装置、411 リング体、412 導電コイル、415 孔、416 導入口、513 飛行制御部、515 リング開閉装置制御部、811 充電制御回路、812 通信回路、S1200 飛行制御処理 2 Overhead power line, 3 Unmanned air vehicle, 6 Transmitter, C cable, 41 Current generator, 42 Ring switchgear, 82 Charge control device, 240 Power supply device, 250 Flight control device, 251 control circuit, 260 battery, 270 thrust Generator, 282 Imaging device, 411 Ring body, 412 Conductive coil, 415 holes, 416 inlet, 513 Flight control unit, 515 Ring switchgear control unit, 811 Charge control circuit, 812 communication circuit, S1200 Flight control processing

Claims (10)

推力発生装置と、
前記推力発生装置を制御する飛行制御装置と、
環の一部を開閉可能な環状のリング体、及び前記リング体に巻回された導電コイルを有する電流発生装置と、
前記リング体の前記環の一部を開閉するリング開閉装置と、
前記導電コイルに生じる電流に基づく電力を前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に供給する電力供給装置と、
を備えた無人飛行体の制御方法であって、
2つの前記無人飛行体を、一方の前記無人飛行体の前記電力供給装置が他方の前記無人飛行体の前記電力供給装置に電力を供給可能な状態となるようにケーブルを介して電気的に接続し、
前記2つの無人飛行体が、
前記状態を維持したまま編隊飛行して架空電線に接近するステップ、
飛行しつつ夫々の前記リング体の前記環の一部を開いて夫々の前記環の内側に架空電線を収容するステップ、
飛行しつつ夫々の前記環の一部を閉じるステップ、及び、
前記架空電線を流れる電流の電磁誘導作用により前記導電コイルに生じる電流に基づく前記電力を前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に供給するステップ、
前記環の内側に前記架空電線を収容した状態で前記架空電線に沿って飛行するステップ、
を実行する、無人飛行体の制御方法。
Thrust generator and
A flight control device that controls the thrust generator and
An annular ring body that can open and close a part of the ring, and a current generator having a conductive coil wound around the ring body.
A ring opening / closing device that opens / closes a part of the ring of the ring body,
A power supply device that supplies electric power based on the current generated in the conductive coil to the thrust generator or the flight control device.
It is a control method of an unmanned aircraft equipped with
The two unmanned vehicles are electrically connected via a cable so that the power supply device of one of the unmanned aircraft can supply power to the power supply device of the other unmanned vehicle. death,
The two unmanned aircraft
Steps to fly in formation and approach overhead power lines while maintaining the above state,
A step of opening a part of the ring of each ring body while flying and accommodating an overhead electric wire inside each ring.
Steps to close a part of each of the rings while flying, and
A step of supplying the electric power based on the current generated in the conductive coil by the electromagnetic induction action of the current flowing through the overhead electric wire to the thrust generator or the flight control device.
A step of flying along the overhead wire with the overhead wire housed inside the ring.
How to control an unmanned aircraft to perform.
請求項1に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記環の内側に前記架空電線を収容した状態で前記架空電線に沿って飛行している際、前記2つの無人飛行体のうちの一方の前記無人飛行体の推力が失われた場合に、当該無人飛行体を、前記他方の前記無人飛行体が前記ケーブルを介して牽引するステップを更に実行する、
無人飛行体の制御方法。
The method for controlling an unmanned aircraft according to claim 1.
When the overhead wire is housed inside the ring and the flight is carried out along the overhead wire, the thrust of one of the two unmanned aviators is lost. Further performing a step of pulling the unmanned vehicle by the other unmanned vehicle via the cable.
How to control an unmanned aircraft.
請求項1に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記環の内側に前記架空電線を収容した状態で前記架空電線に沿って飛行している際、前記2つの無人飛行体のうちの一方の前記無人飛行体の推力が失われた場合に、前記2つの無人飛行体の夫々の前記リング体の前記環の一部を開いて前記2つの無人飛行体を前記架空電線から離脱させるステップ、及び
他方の前記無人飛行体が前記一方の無人飛行体を吊り下げたまま飛行するステップ、
を更に実行する、無人飛行体の制御方法。
The method for controlling an unmanned aircraft according to claim 1.
When the thrust of one of the two unmanned aviators is lost while flying along the imaginary wire with the imaginary wire housed inside the ring, the said The step of opening a part of the ring of the ring body of each of the two unmanned aircraft to separate the two unmanned aircraft from the overhead wire, and the other unmanned aircraft disengaging the one unmanned aircraft. Steps to fly while hanging,
How to control an unmanned aircraft to further execute.
請求項1に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記2つの前記無人飛行体の夫々は、一方の前記無人飛行体の電力供給装置から他方の前記無人飛行体の前記リング開閉装置に電力を供給する、
無人飛行体の制御方法。
The method for controlling an unmanned aircraft according to claim 1.
Each of the two unmanned vehicles supplies power from one of the unmanned vehicle's power supply devices to the other of the unmanned vehicle's ring switchgear.
How to control an unmanned aircraft.
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記無人飛行体は、周囲を撮影する撮影装置を備え、
前記無人飛行体が、前記環の内側に架空電線を収容した状態で飛行しつつ前記架空電線を撮影するステップを更に実行する、
無人飛行体の制御方法。
The method for controlling an unmanned aircraft according to any one of claims 1 to 4.
The unmanned aircraft is equipped with a photographing device for photographing the surroundings, and is equipped with a photographing device.
The unmanned vehicle further executes the step of photographing the overhead electric wire while flying with the overhead electric wire housed inside the ring.
How to control an unmanned aircraft.
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記電流発生装置は、貫通型の変流器を用いて構成される、
無人飛行体の制御方法。
The method for controlling an unmanned aircraft according to any one of claims 1 to 4.
The current generator is configured using a through-type current transformer.
How to control an unmanned aircraft.
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記2つの無人飛行体のうちのいずれかは、
前記飛行制御装置が設けられる台座部と、
前記台座部から当該台座部の外周方向に所定長さで延出し、前記推力発生装置が設けられる複数のアームと、
前記台座部の下方に延出して設けられる複数の脚支柱と、
を備え、
前記電流発生装置は、前記複数の脚支柱によって囲まれる空間に、前記環の一部を下方に向けて設けられる、
無人飛行体の制御方法。
The method for controlling an unmanned aircraft according to any one of claims 1 to 4.
One of the two unmanned aircraft mentioned above
The pedestal on which the flight control device is provided and
A plurality of arms extending from the pedestal portion in the outer peripheral direction of the pedestal portion with a predetermined length and provided with the thrust generator, and
A plurality of leg struts that extend below the pedestal and
With
The current generator is provided in a space surrounded by the plurality of leg struts with a part of the ring facing downward.
How to control an unmanned aircraft.
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記2つの無人飛行体のうちのいずれかは、
前記飛行制御装置が設けられる台座部と、
前記台座部から当該台座部の外周方向に所定長さで延出し、前記推力発生装置が設けられる複数のアームと、
を備え、
前記電流発生装置は、前記台座部の上方に前記環の一部を上方に向けて設けられる、
無人飛行体の制御方法。
The method for controlling an unmanned aircraft according to any one of claims 1 to 4.
One of the two unmanned aircraft mentioned above
The pedestal on which the flight control device is provided and
A plurality of arms extending from the pedestal portion in the outer peripheral direction of the pedestal portion with a predetermined length and provided with the thrust generator, and
With
The current generator is provided above the pedestal portion with a part of the ring facing upward.
How to control an unmanned aircraft.
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記無人飛行体は、
前記飛行制御装置が設けられる台座部と、
前記台座部から当該台座部の外周方向に所定長さで延出し、前記推力発生装置が設けられる複数のアームと、
前記台座部の下方に延出して設けられる複数の脚支柱と、
を備え、
前記2つの無人飛行体のうちの一方の前記無人飛行体の前記電流発生装置は、前記複数の脚支柱によって囲まれる空間に、前記環の一部を下方に向けて設けられ、
前記2つの無人飛行体のうちの他方の前記無人飛行体の前記電流発生装置は、前記台座部の上方に前記環の一部を上方に向けて設けられる、
無人飛行体の制御方法。
The method for controlling an unmanned aircraft according to any one of claims 1 to 4.
The unmanned aircraft
The pedestal on which the flight control device is provided and
A plurality of arms extending from the pedestal portion in the outer peripheral direction of the pedestal portion with a predetermined length and provided with the thrust generator, and
A plurality of leg struts that extend below the pedestal and
With
The current generator of one of the two unmanned aircraft is provided in a space surrounded by the plurality of leg struts with a part of the ring facing downward.
The current generator of the unmanned vehicle, which is the other of the two unmanned vehicles, is provided above the pedestal portion with a part of the ring facing upward.
How to control an unmanned aircraft.
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記電力供給装置は、
前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に電力を供給する蓄電装置と、
前記導電コイルに生じる電流に基づく電力を前記蓄電装置に供給する充電制御装置と、
を更に備える、
無人飛行体の制御方法。
The method for controlling an unmanned aircraft according to any one of claims 1 to 4.
The power supply device is
A power storage device that supplies electric power to the thrust generator or the flight control device,
A charge control device that supplies electric power based on the current generated in the conductive coil to the power storage device, and
Further prepare
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