JPH06255594A - 機体状態を表示する無人航空機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 機体状態を操縦者や他の人に知らせ、異常発
生時には適切な処置を施すことができるようにする。 【構成】 無人航空機にその機体状態が正常か異常かを
検出する検出手段を搭載し、その検出手段による検出状
態を表示する表示手段をその無人航空機の地上から見る
ことができる位置に搭載する。検出手段は例えば飛行制
御装置１３に付加され、表示手段としてのモニタランプ
２０は飛行制御装置１３が生成する制御信号により点灯
制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は例えば空中撮影や農薬
散布などに使用される無人ヘリコプタや無人飛行機など
の無人航空機に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば従来のこの種の無人ヘリコプタは
一般にその異常発生を操縦者に知らせる手段を有してい
ないため、飛行中に機体に異常が発生しても操縦者はそ
れを知ることができず、適切な処置を施すことができな
い結果、しばしば墜落や機体破損などの重大な事故を引
き起こしていた。

【０００３】一方、このような事故を回避するために、
機体の異常発生を検出し、それを地上へ送信する装置を
搭載した無人ヘリコプタも実用化されており、このよう
な無人ヘリコプタを操縦する場合には、操縦者は自分の
近くに無人ヘリコプタからの送信電波を受信して復調
し、警告表示する異常表示装置を設置しておくことによ
り、機体の異常発生を知ることができる。異常表示装置
は例えばコンピュータに受信装置と警告表示ランプとを
接続することにより構成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、異
常検出送信手段を有する無人航空機を操縦する場合に
は、地上の異常表示装置により操縦者は機体の異常発生
有無を知ることができる。しかしながら、無人航空機を
操縦している状態では、所定の飛行を行わせるため、操
縦者は常に機体から目を離すことなく操縦している。従
って、機体に異常が発生したか否かを知るためには、機
体から一旦目を離して警告表示ランプ等を見なければな
らず、そのようなことは面倒であり、かつその際に操縦
を誤ってしまう恐れもある。また、異常表示装置の付近
にいない者は機体に異常が発生したか否かを知ることが
できないという問題がある。

【０００５】この発明の目的は従来の欠点を除去し、機
体の状態を操縦者が機体から目を離さなくても知ること
ができ、かつ操縦者と離れた所にいる他の人も機体の状
態を知ることができるようにした機体状態を表示する無
人航空機を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は無人航空機の
機体にその機体状態が正常か異常かを検出する検出手段
と、地上から見ることができ、検出手段による検出状態
を表示する表示手段とを搭載したものである。

【０００７】

【作用】上記のように構成されたこの発明では、無人航
空機に搭載されている表示手段を見ることにより、機体
状態が正常か異常かを知ることができる。

【０００８】

【実施例】この発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。図１はこの発明による機体状態を表示する無人ヘリ
コプタの全体構成を示すブロック図である。なお、この
例は無人ヘリコプタの機体状態として、その作動状態及
び飛行状態を検出し、その検出状態をモニタランプによ
って表示する構成としたものである。

【０００９】操縦電波受信装置１１は地上からの操縦用
の電波１２を受信するためのもので、操縦者からの操縦
信号を復調し、飛行制御装置１３へ出力する。また、電
波１２の受信状態も同時に検出し、電波１２がとだえた
場合や電波妨害時には受信不良信号を飛行制御装置１３
へ出力する。飛行制御装置１３は操縦電波受信装置１１
からは操縦信号と受信不良信号を取り込み、慣性基準装
置１４からは機体の姿勢角、速度、角速度、加速度等の
信号を取り込み、高度計１５からは機体の高度信号を取
り込み、さらに燃料計１６からは残燃料信号を取り込
む。飛行制御装置１３は操縦信号、高度信号及び機体の
姿勢角、速度、角速度、加速度等の信号から機体を制御
するための信号を生成し、サーボアクチュエータ１７を
駆動するための制御信号としてアクチュエータ制御信号
を出力する。

【００１０】サーボアクチュエータ１７はコントロール
リンケージ１８を介して機体１９を制御し、所望の機体
運動を実現させる。一方、機体１９の運動は、その姿勢
角、速度、角速度、加速度等の状態量が慣性基準装置１
４で測定され、その信号が飛行制御装置１３へ出力され
る。また、機体１９の飛行高度が高度計１５で測定さ
れ、その高度信号が飛行制御装置１３へ出力される。さ
らに、機体１９の残燃料が燃料計１６で測定され、その
残燃料信号が飛行制御装置１３へ出力される。

【００１１】飛行制御装置１３はこれら受信不良信号、
高度信号、残燃料信号から機体状態が正常か異常かを検
出する機能に加えて、機体の各システムに供給される電
源電圧及び自分自身の動作状況が正常か異常かを検出す
る機能を有し、それらの状態に応じてモニタランプ２０
の点灯を制御する制御信号を生成してモニタランプ２０
へ出力する。なお、飛行制御装置１３における自分自身
の動作状況の検出は、飛行制御装置１３に配設した自己
診断機能を持つロジック回路により行われる。

【００１２】上述したように、この例では無人ヘリコプ
タの作動状態の検出に関し、電波１２の受信状態を検出
する機能を操縦電波受信装置１１に付加し、電源電圧及
び自分自身の動作状況を検出する機能を飛行制御装置１
３に付加し、さらに残燃料を検出する燃料計１６を設け
たものであり、飛行状態の検出に関しては機体１９の飛
行高度の異常を検出する機能を飛行制御装置１３に付加
したものである。そして、これら検出手段による検出状
態に基づいて飛行制御装置１３において制御信号を生成
し、この制御信号によりモニタランプ２０の点灯を制御
して各検出状態を表示させるものである。なお、無人ヘ
リコプタへの操縦信号の送信は、この例で示した電波１
２に限らず、例えば光を用いて行うこともできる。

【００１３】モニタランプ２０は無人ヘリコプタの地上
から見ることができる位置に取付けられる。図２（Ａ）
はモニタランプ２０の取付けの一例として、無人ヘリコ
プタ２１の胴体底部にモニタランプ２０を取付けた状態
を示したものである。なお、モニタランプ２０の数は図
２（Ａ）に示した１個に限らず、例えば図２（Ｂ）に示
すように３個としてもよく、またその３個のモニタラン
プ２０の色を例えば赤、黄、青のそれぞれ異なる色とし
てもよい。

【００１４】モニタランプを１灯式及び赤、黄、青の３
灯式とした場合の無人ヘリコプタの作動状態及び飛行状
態に関する機体の各状態に対する点灯表示方法の一例を
表１に示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】モニタランプ１灯式においては、機体に異
常がない場合、モニタランプを点灯し、残燃料がわずか
になった場合、電源（バッテリ）電圧が低下した場合、
機体の飛行高度が異常に低くなった場合をそれぞれ警告
表示する残燃料警告、電源（バッテリ）警告及び機体低
高度警告の場合にはいずれもモニタランプを点滅させ
る。なお、燃料が空になった場合にはモニタランプを消
灯する。また、操縦電波受信不良及び飛行制御装置の故
障の場合には、いずれもモニタランプを消灯する。

【００１７】一方、モニタランプ３灯式においては、機
体に異常がない場合、全てのモニタランプを消灯し、残
燃料警告及び電源（バッテリ）警告の場合にはいずれも
青色のモニタランプのみ点灯または点滅させ、機体低高
度警告及び操縦電波受信不良の場合にはいずれも黄色の
モニタランプのみ点灯または点滅させる。そして、飛行
制御装置故障の場合には赤色のモニタランプのみ点灯ま
たは点滅させる。

【００１８】このように各機体状態に対応して機体に取
付けられたモニタランプ２０が点灯、消灯あるいは点滅
することにより、操縦者や他の人は機体の異常状態の発
生とその内容を知ることができる。なお、モニタランプ
２０の数、色及び点灯表示方法はそれぞれ上記例に限定
されることなく、認識のしやすさを考慮し、任意に設定
することができる。

【００１９】図３は表示手段としてモニタランプ２０に
替えて、表示パネル２２を用いた場合の無人ヘリコプタ
の構成を示したものである。この場合、飛行制御装置１
３は前述のモニタランプ制御信号の替わりに表示パネル
制御信号を生成して表示パネル２２へ出力するようにす
る。表示パネル２２として例えば８桁の表示が可能なも
のを用いた場合、各機体状態に対して表１に示すような
表示を行うことができる。即ち、機体に異常がない場
合、「ＯＫ」を表示し、残燃料警告、電源（バッテリ）
警告、機体低高度警告の場合、それぞれ「ＦＵＥＬ Ｌ
ＯＷ」、「ＢＡＴＴ ＬＯＷ」、「ＡＬＴ ＬＯＷ」を
表示する。また、操縦電波受信不良の場合には「ＲＸ
ＦＡＩＬ」、飛行制御装置故障の場合には「ＳＹＳ Ｆ
ＡＩＬ」をそれぞれ表示する。表示手段として表示パネ
ル２２を用いた場合には各異常状態を、それを表わす語
句により明確に表示することができ、例えば無人ヘリコ
プタの飛行とは関係のない第三者に対しても機体状態を
知らせることができる。

【００２０】表示パネル２２は例えば図２（Ｃ）に示す
ように、モニタランプ２０と同様に無人ヘリコプタ２１
の胴体底部に取付けることができる。なお、図２（Ｄ）
に示すようにモニタランプ２０と表示パネル２２とを併
設してもよく、この場合には異常状態の表示をさらに明
確に行うことができる。なお、上述したように機体状態
が正常か異常かを検出する機能及び表示手段を制御する
機能を飛行制御装置１３に設けることにより、例えば飛
行制御装置１３を構成するマイクロコンピュータの処理
速度が低下したり、記憶容量が不足する場合には、飛行
制御装置１３から検出手段を分離して独立した装置とす
ればよい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
無人航空機の機体にその機体状態が正常か異常かを検出
する検出手段が搭載され、その検出手段による検出状態
を表示する表示手段がその機体の地上から見ることがで
きる位置に搭載されているため、無人航空機の操縦者は
検出手段により検出された機体の状態を機体から目を離
すことなく、表示手段の表示により簡易に知ることがで
きる。従って、操縦を誤ることもなく、かつ異常が発生
した場合には操縦者のみならず、操縦者と離れた所にい
る他の人も異常状態を知ることができるため、適切な対
応、処置を施すことができる。

【００２２】なお、表示手段として表示パネルを用いる
場合には、飛行制御装置が所定の表示パネル制御信号を
生成するようにしておくことにより、通常は表示パネル
を電光掲示板として使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による機体状態を表示する無人航空機
の一実施例を説明するためのブロック図。

【図２】この発明に用いられる表示手段及びその取付け
状態を示す側面図。（Ａ）は表示手段として１個のモニ
タランプを用いる場合、（Ｂ）は３個のモニタランプを
用いる場合、（Ｃ）は表示パネルを用いる場合、（Ｄ）
はモニタランプと表示パネルとを併用する場合をそれぞ
れ示す。

【図３】この発明による機体状態を表示する無人航空機
の他の実施例を説明するためのブロック図。

【符号の説明】

１３ 飛行制御装置 ２０ モニタランプ ２１ 無人ヘリコプタ ２２ 表示パネル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機体に搭載され、その機体状態が正常か
   異常かを検出する検出手段と、 上記機体に搭載され、地上から見ることができ、上記検
   出手段による検出状態を表示する表示手段と、 を具備する機体状態を表示する無人航空機。