KR20190010865A - Unmanned vehicle - Google Patents
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Abstract
본체부에 복수의 모터 및 그들에 각각 대응하는 복수의 로터가 설치된다. 각 로터는 대응하는 모터의 출력에 의해 구동된다. 각 모터의 회전 속도가 출력 검출부에 의해 검출되고, 각 모터에 흐르는 전류가 특성값 검출부에 의해 검출된다. 각 모터의 회전 속도와 전류의 관계를 나타내는 관계 정보가 관계 정보 취득부에 의해 취득된다. 취득된 관계 정보 및 검출된 각 모터의 회전 속도 및 전류에 의거해서 각 모터 또는 그것에 대응하는 로터가 이상인지 아닌지가 판정부에 의해 판정된다.A plurality of motors and a plurality of rotors respectively corresponding to the motors are provided in the main body. Each rotor is driven by the output of the corresponding motor. The rotational speed of each motor is detected by the output detecting unit, and the current flowing in each motor is detected by the characteristic value detecting unit. Relation information indicating the relationship between the rotational speed and current of each motor is acquired by the relationship information acquiring unit. It is judged by the judging section whether or not each motor or the rotor corresponding thereto is abnormal based on the acquired relationship information and the detected rotational speed and current of each motor.
Description
본 발명은 무인으로 비행하는 무인 비행체에 관한 것이다.The present invention relates to a unmanned aerial vehicle flying unmanned.
최근, 인간의 출입이 곤란한 지역에서의 사진 촬영 또는 농지에의 농약의 살포를 행하기 위해서 무인 헬리콥터 등의 무인 비행체가 사용되는 경우가 있다. 이러한 무인 비행체에 있어서 로터(프로펠러) 및 모터를 포함하는 동력계에 이상이 발생하는 경우가 있다. 그 때문에, 무인 비행체의 동력계의 이상을 신속하게 검출하는 것이 요구된다.In recent years, unmanned aerial vehicles such as unmanned helicopters have been used for photographing in areas where human access is difficult or for spraying pesticides on agricultural land. In such a unmanned aerial vehicle, an abnormality may occur in a dynamometer including a rotor (propeller) and a motor. Therefore, it is required to detect the abnormality of the dynamometer of the unmanned aerial vehicle quickly.
특허문헌 1에는 8개의 로터 유닛을 구비한 수직 이착륙 비행체가 기재되어 있다. 각 로터 유닛에는 회전 검출 센서가 설치되고, 각 로터의 회전수가 검출된다. 각 로터 유닛에 보내어지는 회전수 지령 신호에 의한 회전수와 검출된 회전수의 차가 소정값 이상일 경우에는 상기 로터 유닛이 고장나 있다고 판정된다.
특허문헌 2에는 4개의 회전익을 갖는 무인 비상체가 기재되어 있다. 또한, 회전익의 모터의 구동 전류를 취득하는 전류 검지 디바이스가 각 회전익에 대응해서 설치된다. 취득된 구동 전류의 데이터가 미리 정한 이상 조건에 합치했을 경우, 이상을 나타내는 표시가 행해진다. 이상 조건에는 회전익 모터의 일부가 결손될 경우에 일어날 수 있는 이상 전류값, 또는 이상하게 증감한 부하 전류의 평균이 포함된다.Patent Document 2 describes an unmanned emergency body having four rotor blades. Further, a current detecting device for obtaining the drive current of the motor of the rotor is provided corresponding to each rotor. When the data of the acquired drive current agrees with the predetermined abnormal condition, the display indicating the abnormality is performed. Abnormal conditions include abnormal current values that may occur when a part of the rotor blades are defective, or an average of abnormally increased or decreased load currents.
그러나, 로터 및 모터를 포함하는 동력계에는 다양한 요인에 의해 이상이 발생할 수 있다. 특허문헌 1, 2에 기재된 회전수의 차 및 구동 전류를 감시하는 방식에서는 한정된 요인에 의한 동력계의 이상을 검출할 수 있지만, 다양한 요인에 의해 발생하는 동력계의 이상을 검출할 수 없다.However, the dynamometer including the rotor and the motor may be affected by various factors. Although the abnormality of the dynamometer due to a limited factor can be detected by the method of monitoring the difference in the number of revolutions and the drive current described in
본 발명의 목적은 보다 광범위한 요인에 의해 발생하는 이상을 검출하는 것이 가능한 무인 비행체를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an unmanned aerial vehicle capable of detecting an abnormality caused by a wider range of factors.
1) 본 발명의 일국면에 따르는 무인 비행체는 비행 본체와, 비행 본체에 설치되는 복수의 모터와, 복수의 모터에 각각 대응해서 설치되어 대응하는 모터의 출력에 의해 구동되는 복수의 로터와, 각 모터의 출력에 관련되는 정보를 출력 정보로서 검출하는 출력 검출부와, 각 모터의 출력 정보에 의존해서 변화되는 제 1 파라미터를 검출하는 제 1 파라미터 검출부와, 각 모터의 출력 정보와 제 1 파라미터의 관계를 나타내는 관계 정보를 취득하는 취득부와, 취득부에 의해 취득된 관계 정보, 출력 검출부에 의해 검출된 출력 정보 및 제 1 파라미터 검출부에 의해 검출된 제 1 파라미터에 의거해서 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터가 이상인지 아닌지를 판정하는 판정부를 구비한다.1) A unmanned aerial vehicle according to one aspect of the present invention includes a flying body, a plurality of motors provided in the flying body, a plurality of rotors provided corresponding to the plurality of motors and driven by outputs of corresponding motors, A first parameter detecting section for detecting a first parameter that changes depending on output information of each motor; a second parameter detecting section for detecting a relationship between output information of each motor and a first parameter Corresponding to each motor or each motor based on the relationship information acquired by the acquisition unit, the output information detected by the output detection unit, and the first parameter detected by the first parameter detection unit And determining whether or not the rotor is abnormal.
이 무인 비행체에 있어서는 비행 본체에 복수의 모터 및 복수의 모터에 각각 대응하는 복수의 로터가 설치된다. 각 로터는 각 로터에 대응하는 모터의 출력에 의해 구동된다. 각 모터의 출력 정보가 출력 검출부에 의해 검출되고, 각 모터의 제 1 파라미터가 제 1 파라미터 검출부에 의해 검출된다. 여기서, 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터에 어떠한 요인에 의한 이상이 발생할 경우에는 상기 모터의 출력 정보와 상기 모터의 제 1 파라미터의 대응 관계가 변화된다. In this unmanned aerial vehicle, a plurality of motors and a plurality of rotors corresponding to a plurality of motors are provided in the flying body. Each rotor is driven by the output of the motor corresponding to each rotor. The output information of each motor is detected by the output detecting unit, and the first parameter of each motor is detected by the first parameter detecting unit. Here, when an abnormality is caused by any factor in the motor or the rotor corresponding to each motor, the correspondence relationship between the output information of the motor and the first parameter of the motor is changed.
그래서, 각 모터의 출력 정보와 제 1 파라미터의 관계를 나타내는 관계 정보가 취득부에 의해 취득된다. 또한, 취득된 관계 정보 및 각 모터의 출력 정보 및 제 1 파라미터에 의거해서 상기 모터 또는 상기 모터에 대응하는 로터가 이상인지 아닌지가 판정부에 의해 판정된다. 이 구성에 의하면 보다 광범위한 요인에 의해 발생하는 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터의 이상을 검출할 수 있다.Thus, the relationship information indicating the relationship between the output information of each motor and the first parameter is acquired by the acquisition unit. It is also determined by the determination section whether or not the rotor corresponding to the motor or the motor is abnormal based on the acquired relationship information, the output information of each motor, and the first parameter. According to this configuration, it is possible to detect an abnormality of each motor caused by a wider range of factors or a rotor corresponding to each motor.
(2) 출력 정보는 각 모터의 회전 속도 및 토크 중 적어도 한쪽을 포함해도 좋다. 이 경우, 출력 정보를 용이하게 검출할 수 있다. 또한, 출력 정보로서 검출된 각 모터의 회전 속도 및 토크 중 어느 하나와 제 1 파라미터를 사용하여 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터의 이상을 용이하게 검출할 수 있다.(2) The output information may include at least one of the rotational speed and the torque of each motor. In this case, the output information can be easily detected. It is also possible to easily detect the abnormality of the rotor corresponding to each motor or each motor by using any one of the rotational speed and the torque of each motor detected as the output information and the first parameter.
(3) 제 1 파라미터는 각 모터에 흐르는 전류, 각 모터의 전압 및 각 모터의 온도 중 적어도 1개를 포함해도 좋다. 이 경우, 제 1 파라미터를 용이하게 검출할 수 있다. 또한, 제 1 파라미터로서 검출된 각 모터에 흐르는 전류, 각 모터의 전압 및 각 모터의 온도 중 어느 하나와 출력 정보를 사용하여 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터의 이상을 용이하게 검출할 수 있다.(3) The first parameter may include at least one of the current flowing through each motor, the voltage of each motor, and the temperature of each motor. In this case, the first parameter can be easily detected. It is also possible to easily detect the abnormality of the rotor corresponding to each motor or each motor by using any one of the current flowing to each motor detected as the first parameter, the voltage of each motor, and the temperature of each motor and the output information .
(4) 관계 정보는 각 모터 및 각 모터에 대응하는 로터의 정상 동작 시에 있어서의 제 1 파라미터의 허용 범위를 갖고, 판정부는 제 1 파라미터 검출부에 의해 검출된 제 1 파라미터가 출력 검출부에 의해 검출된 출력 정보에 대응하는 허용 범위 내에 있을 경우에 각 모터 및 각 모터에 대응하는 로터가 이상이 없다고 판정해도 좋다. (4) The relationship information has an allowable range of the first parameter at the time of normal operation of the rotor corresponding to each motor and each motor, and the judging section judges that the first parameter detected by the first parameter detecting section is detected It may be determined that there is no abnormality in the rotor corresponding to each motor and each of the motors.
이 경우, 각 모터 및 각 모터에 대응하는 로터가 이상이 없다는 것을 용이하게 판정할 수 있다. 또한, 정상 동작 중의 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터가 이상이라고 판정되는 것이 억제된다.In this case, it can be easily determined that there is no abnormality in the rotor corresponding to each motor and each motor. It is also possible to inhibit the determination that each motor in the normal operation or the rotor corresponding to each motor is abnormal.
(5) 판정부는 제 1 파라미터 검출부에 의해 검출된 제 1 파라미터가 출력 검출부에 의해 검출된 출력 정보에 대응하는 허용 범위 밖에 있는 상태가 미리 정해진 제 1 시간 이상 계속되었을 경우에는 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터가 이상이라고 판정해도 좋다.(5) When the first parameter detected by the first parameter detecting section is out of the allowable range corresponding to the output information detected by the output detecting section, the judging section judges that the first parameter detected by the first detecting section It may be determined that the corresponding rotor is abnormal.
각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터가 이상일 경우에는 일정 시간 이상 제 1 파라미터가 허용 범위 밖이 된다. 상기 구성에 의하면, 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터의 이상을 정밀도 좋게 검출할 수 있다.If the rotor corresponding to each motor or each motor is abnormal, the first parameter is out of the allowable range for a certain period of time. According to the above configuration, the abnormality of each motor or the rotor corresponding to each motor can be accurately detected.
(6) 판정부는 제 1 파라미터 검출부에 의해 검출된 제 1 파라미터가 출력 검출부에 의해 검출된 출력 정보에 대응하는 허용 범위 밖에 있는 상태가 미리 정해진 제 2 시간 이내에 소정 횟수 이상 발생했을 경우에는 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터가 이상이라고 판정해도 좋다.(6) When the first parameter detected by the first parameter detecting unit is within the allowable range corresponding to the output information detected by the output detecting unit, and the predetermined number of times or more occurs within the predetermined second time, It may be determined that the rotor corresponding to each motor is abnormal.
각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터가 이상일 경우에는 일정 시간 이내에 제 1 파라미터가 빈번하게 허용 범위 밖이 된다. 상기 구성에 의하면, 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터의 이상을 정밀도 좋게 검출할 수 있다.If the rotor corresponding to each motor or each motor is abnormal, the first parameter is frequently out of the allowable range within a predetermined time. According to the above configuration, the abnormality of each motor or the rotor corresponding to each motor can be accurately detected.
(7) 허용 범위는 각 모터의 개체차 또는 각 모터에 대응하는 로터의 개체차에 기인하는 제 1 파라미터의 편차에 의거해서 설정되는 제 1 범위를 포함하고, 판정부는 제 1 파라미터 검출부에 의해 검출된 제 1 파라미터가 출력 검출부에 의해 검출된 출력 정보에 대응하는 제 1 범위를 포함하는 허용 범위 내에 있을 경우에 각 모터 및 각 모터에 대응하는 로터가 이상이 없다고 판정해도 좋다.(7) The permissible range includes a first range that is set based on a deviation of a first parameter caused by an individual difference of each motor or an individual difference of rotors corresponding to each motor, and the judgment section detects And the first parameter is within the tolerance range including the first range corresponding to the output information detected by the output detection section, it may be determined that there is no abnormality in the rotor corresponding to each motor and each motor.
출력 정보와 제 1 파라미터의 관계는 개체차에 의해 모터와 로터의 세트마다 약간 다른 경우가 있다. 상기 구성에 의하면, 로터 또는 모터의 개체차에 의거해서 허용 범위가 설정된다. 이것에 의해 정상 동작 중의 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터가 이상이라고 판정되는 것이 보다 억제된다.The relationship between the output information and the first parameter may be slightly different for each set of the motor and the rotor by the individual difference. According to the above configuration, the permissible range is set based on the individual difference of the rotor or the motor. As a result, it is further suppressed that the motor corresponding to the normal operation or the rotor corresponding to each motor is determined to be abnormal.
(8) 허용 범위는 환경 인자의 변동에 의거해서 설정되는 제 2 범위를 포함하고, 판정부는 제 1 파라미터 검출부에 의해 검출된 제 1 파라미터가 출력 검출부에 의해 검출된 출력 정보에 대응하는 제 2 범위를 포함하는 허용 범위 내에 있을 경우에 각 모터 및 각 모터에 대응하는 로터가 이상이 없다고 판정해도 좋다. (8) The permissible range includes a second range set based on the variation of the environmental factor, and the judging section judges that the first parameter detected by the first parameter detecting section is within the second range corresponding to the output information detected by the output detecting section , It may be determined that there is no abnormality in the rotor corresponding to each motor and each motor.
출력 정보와 제 1 파라미터의 관계는 무인 비행체의 사용 환경에 따라 다른 경우가 있다. 상기 구성에 의하면, 환경 인자의 변동에 의거해서 허용 범위가 설정된다. 이것에 의해 정상 동작 중의 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터가 이상이라고 판정되는 것이 보다 억제된다.The relationship between the output information and the first parameter may differ depending on the environment of use of the unmanned aerial vehicle. According to the above configuration, the permissible range is set based on the variation of the environmental factor. As a result, it is further suppressed that the motor corresponding to the normal operation or the rotor corresponding to each motor is determined to be abnormal.
(9) 무인 비행체는 무인 비행체의 사용 환경에 관련되는 제 2 파라미터를 검출하는 제 2 파라미터 검출부를 더 구비하고, 제 2 범위는 제 2 파라미터 검출부에 의해 검출된 제 2 파라미터에 의거해서 변화되어도 좋다.(9) The unmanned aerial vehicle may further include a second parameter detection unit for detecting a second parameter related to the use environment of the unmanned air vehicle, and the second range may be changed based on the second parameter detected by the second parameter detection unit .
이 경우, 제 2 파라미터 검출부에 의해 검출되는 제 2 파라미터에 의거해서 허용 범위가 변동된다. 그 때문에, 무인 비행체의 사용 환경에 따라 적합한 허용 범위에 의거해서 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터의 이상이 판정된다. 이것에 의해 정상 동작 중의 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터가 이상이라고 판정되는 것이 더욱 억제된다.In this case, the allowable range is changed based on the second parameter detected by the second parameter detecting unit. Therefore, the abnormality of the rotor corresponding to each motor or each of the motors is determined on the basis of a suitable allowable range according to the use environment of the unmanned air vehicle. As a result, it is further suppressed that the motor corresponding to the normal operation or the rotor corresponding to each motor is determined to be abnormal.
(10) 제 2 파라미터는 기온, 기압, 무인 비행체의 속도, 무인 비행체의 가속도 및 무인 비행체의 각속도 중 적어도 1개를 포함해도 좋다. 이 경우, 제 2 파라미터를 용이하게 검출할 수 있다. 또한, 제 2 파라미터로서 검출된 기온, 기압, 무인 비행체의 속도, 무인 비행체의 가속도 및 무인 비행체의 각속도 중 어느 하나를 사용하여 허용 범위를 적절하게 변화시킬 수 있다.(10) The second parameter may include at least one of air temperature, air pressure, speed of the unmanned aerial vehicle, acceleration of the unmanned aerial vehicle, and angular velocity of the unmanned aerial vehicle. In this case, the second parameter can be easily detected. Also, the permissible range can be appropriately changed by using any one of the temperature, the atmospheric pressure, the speed of the unmanned air vehicle, the acceleration of the unmanned aerial vehicle, and the angular velocity of the unmanned aerial vehicle as the second parameter.
(11) 허용 범위는 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터의 과도 응답에 의거해서 설정되는 제 3 범위를 포함하고, 판정부는 제 1 파라미터 검출부에 의해 검출된 제 1 파라미터가 출력 검출부에 의해 검출된 출력 정보에 대응하는 제 3 범위를 포함하는 허용 범위 내에 있을 경우에 각 모터 및 각 모터에 대응하는 로터가 이상이 없다고 판정해도 좋다.(11) The permissible range includes a third range set based on the transient response of the rotor corresponding to each motor or each motor, and the judging section judges that the first parameter detected by the first parameter detecting section is detected by the output detecting section It may be determined that there is no abnormality in each of the motors and the rotors corresponding to the respective motors in the case of being within the permissible range including the third range corresponding to the output information.
출력 정보와 제 1 파라미터의 관계는 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터의 과도 응답 시에 다른 경우가 있다. 상기 구성에 의하면, 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터의 과도 응답 시의 허용 범위가 설정된다. 이것에 의해 정상 동작 중의 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터가 이상이라고 판정되는 것이 보다 억제된다.The relationship between the output information and the first parameter may differ in transient response of the rotor corresponding to each motor or each motor. According to the above configuration, the permissible range at the time of transient response of each motor or the rotor corresponding to each motor is set. As a result, it is further suppressed that the motor corresponding to the normal operation or the rotor corresponding to each motor is determined to be abnormal.
(12) 무인 비행체는 복수의 모터가 목표 속도로 회전하도록 각 모터의 회전 속도를 제어하는 회전 제어부를 더 구비하고, 출력 검출부는 출력 정보로서 각 모터의 회전 속도를 검출하고, 제 3 범위는 회전 제어부에 의한 각 모터의 목표 속도와 출력 검출부에 의해 검출된 상기 모터의 회전 속도의 회전 속도차에 의거해서 변화되어도 좋다. (12) The unmanned air vehicle further includes a rotation control unit for controlling the rotation speed of each of the motors so that the plurality of motors rotate at the target speed. The output detection unit detects the rotation speed of each of the motors as output information, And may be changed on the basis of the target speed of each motor by the control unit and the rotational speed difference of the rotational speed of the motor detected by the output detecting unit.
이 경우, 각 모터의 목표 속도와 검출된 회전 속도의 회전 속도차에 의거해서 허용 범위가 변동된다. 그 때문에, 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터의 과도 응답 시에 보다 적합한 허용 범위에 의거해서 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터의 이상이 판정된다. 이것에 의해 정상 동작 중의 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터가 이상이라고 판정되는 것이 더욱 억제된다.In this case, the permissible range varies based on the difference between the target speed of each motor and the detected rotation speed. Therefore, the abnormality of the rotor corresponding to each motor or each motor is determined on the basis of a more suitable allowable range in the transient response of the rotor corresponding to each motor or each motor. As a result, it is further suppressed that the motor corresponding to the normal operation or the rotor corresponding to each motor is determined to be abnormal.
(13) 허용 범위는 회전 속도차가 미리 정해진 제 1 문턱값 이상일 경우에 제 3 범위를 포함해도 좋다. 이 구성에 의하면 각 모터에 있어서의 회전 속도차가 제 1 문턱값 미만일 경우에는 허용 범위는 과도 응답에 의거해서 설정되는 제 3 범위를 포함하지 않는다. 이것에 의해 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터의 이상을 정밀도 좋게 검출할 수 있다.(13) The allowable range may include the third range when the rotational speed difference is equal to or greater than a predetermined first threshold value. According to this configuration, when the rotational speed difference in each motor is less than the first threshold value, the allowable range does not include the third range set based on the transient response. Thus, the abnormality of the rotor corresponding to each motor or each motor can be accurately detected.
(14) 제 3 범위는 회전 제어부에 의한 각 모터의 목표 속도가 출력 검출부에 의해 검출된 상기 모터의 회전 속도보다 낮을 경우에는 회전 속도차가 클수록 제 3 범위의 하한이 작아지도록 변화되어도 좋다. 이 구성에 의하면 정상 동작 중에 있어서 각 모터의 회전 속도의 감소 시에 제 1 파라미터가 크게 감소하는 경우이어도 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터가 이상이라고 판정되는 것이 억제된다.(14) The third range may be changed so that, when the target speed of each motor by the rotation control unit is lower than the rotation speed of the motor detected by the output detection unit, the lower limit of the third range becomes smaller the larger the rotation speed difference. According to this configuration, it is possible to suppress the determination that the rotor corresponding to each motor or each motor is determined to be abnormal even in the case where the first parameter greatly decreases when the rotational speed of each motor decreases during normal operation.
(15) 제 3 범위는 회전 제어부에 의한 각 모터의 목표 속도가 출력 검출부에 의해 검출된 상기 모터의 회전 속도보다 높을 경우에는 회전 속도차가 클수록 제 3 범위의 상한이 커지도록 변화되어도 좋다. 이 구성에 의하면 정상 동작 중에 있어서 각 모터의 회전 속도의 증가 시에 제 1 파라미터가 크게 증가하는 경우이어도 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터가 이상이라고 판정되는 것이 억제된다.(15) When the target speed of each motor by the rotation control unit is higher than the rotation speed of the motor detected by the output detection unit, the third range may be changed so that the upper limit of the third range becomes larger as the rotation speed difference becomes larger. According to this configuration, it is possible to suppress the determination that the rotor corresponding to each motor or each motor is determined to be abnormal even when the first parameter largely increases at the time of increasing the rotational speed of each motor during normal operation.
(16) 판정부는 회전 제어부에 의한 각 모터의 목표 속도가 출력 검출부에 의해 검출된 상기 모터의 회전 속도보다 낮고, 또한 회전 속도차가 미리 정해진 제 2 문턱값 이상일 경우에는 각 모터 및 각 모터에 대응하는 로터의 이상의 판정을 보류해도 좋다.(16) When the target speed of each motor by the rotation control unit is lower than the rotation speed of the motor detected by the output detection unit, and the rotation speed difference is equal to or greater than a predetermined second threshold value, The above determination of the rotor may be suspended.
정상 동작 중이어도 회전 속도차가 제 2 문턱값 이상일 때에는 제 1 파라미터가 허용 범위 밖이 되는 경우가 있다. 상기 구성에 의하면, 이러한 경우이어도 각 모터 및 각 모터에 대응하는 로터의 이상의 판정이 보류된다. 이것에 의해 정상 동작 중의 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터가 이상이라고 판정되는 것이 억제된다.The first parameter may be out of the permissible range when the rotation speed difference is equal to or larger than the second threshold even during normal operation. According to the above arrangement, even in such a case, the abnormality determination of the rotor corresponding to each motor and each motor is suspended. As a result, it is restrained that the motor corresponding to the normal operation or the rotor corresponding to each motor is determined to be abnormal.
(17) 판정부는 회전 제어부에 의한 각 모터의 목표 속도가 출력 검출부에 의해 검출된 상기 모터의 회전 속도보다 높고, 회전 속도차가 미리 정해진 제 3 문턱값 이상이며 또한 출력 검출부에 의해 검출된 회전 속도가 미리 정해진 제 4 문턱값 이상일 경우에는 각 모터 및 각 모터에 대응하는 로터의 이상의 판정을 보류해도 좋다.(17) The judging section judges that the target speed of each motor by the rotation control section is higher than the rotational speed of the motor detected by the output detecting section, the rotational speed difference is equal to or greater than a predetermined third threshold value and the rotational speed detected by the output detecting section is The abnormality determination of the rotor corresponding to each of the motors and the respective motors may be suspended when the predetermined threshold value is equal to or greater than the predetermined fourth threshold value.
정상 동작 중이어도 회전 속도차가 제 3 문턱값 이상이며 또한 회전 속도가 제 4 문턱값 이상일 때에는 제 1 파라미터가 허용 범위 밖이 되는 경우가 있다. 상기 구성에 의하면, 이러한 경우이어도 각 모터 및 각 모터에 대응하는 로터의 이상의 판정이 보류된다. 이것에 의해 정상 동작 중의 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터가 이상이라고 판정되는 것이 억제된다.The first parameter may be out of the permissible range when the rotational speed difference is equal to or greater than the third threshold value and the rotational speed is equal to or greater than the fourth threshold value even during normal operation. According to the above arrangement, even in such a case, the abnormality determination of the rotor corresponding to each motor and each motor is suspended. As a result, it is restrained that the motor corresponding to the normal operation or the rotor corresponding to each motor is determined to be abnormal.
(18) 판정부는 출력 검출부에 의해 검출된 회전 속도가 미리 정해진 제 5 문턱값보다 낮을 경우에는 각 모터 및 각 모터에 대응하는 로터의 이상의 판정을 행하지 않아도 좋다. (18) When the rotational speed detected by the output detecting unit is lower than a predetermined fifth threshold value, the judging unit may not judge the abnormality of the rotor corresponding to each motor and each motor.
정상 동작 중이어도 회전 속도가 미리 정해진 제 5 문턱값보다 낮을 경우에는 제 1 파라미터가 허용 범위 밖이 되는 경우가 있다. 상기 구성에 의하면, 이러한 경우이어도 각 모터 및 각 모터에 대응하는 로터의 이상의 판정이 행해지지 않는다. 이것에 의해 정상 동작 중의 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터가 이상이라고 판정되는 것이 억제된다.The first parameter may be out of the permissible range when the rotation speed is lower than the predetermined fifth threshold even during normal operation. According to the above configuration, even in such a case, the determination of the rotor corresponding to each motor and each motor is not performed. As a result, it is restrained that the motor corresponding to the normal operation or the rotor corresponding to each motor is determined to be abnormal.
(19) 판정부는 미리 정해진 제 3 시간 이내에 제 1 파라미터 검출부에 의해 복수회 검출된 제 1 파라미터에 의거해서 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터가 이상인지 아닌지를 판정해도 좋다.(19) The judging section may judge whether or not the motor corresponding to each motor or each motor is abnormal based on the first parameter detected by the first parameter detecting section a plurality of times within a predetermined third time.
정상 동작 중이어도 제 1 파라미터가 순간적으로 허용 범위 밖이 되는 경우가 있다. 상기 구성에 의하면, 일정 시간 이내에 복수회 검출된 제 1 파라미터가 이상의 판정에 사용되므로 정상 동작 중의 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터가 이상이라고 판정되는 것이 억제된다.The first parameter may momentarily fall outside the permissible range even during normal operation. According to the above configuration, since the first parameter detected a plurality of times within a predetermined time is used for the determination of abnormality, it is restrained that the motor corresponding to each motor or each motor during normal operation is determined to be abnormal.
(발명의 효과)(Effects of the Invention)
본 발명에 의하면 보다 광범위한 요인에 의해 발생하는 무인 비행체의 이상을 검출할 수 있다.According to the present invention, an abnormality of the unmanned aerial vehicle caused by a wider range of factors can be detected.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 비행체를 나타내는 사시도이다.
도 2는 1개의 비행 유닛의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 모터의 회전 속도와 모터에 흐르는 전류의 관계를 나타내는 도면이다.
도 5는 모터 및 그것에 대응하는 로터의 정상 응답 시에 있어서의 허용 범위의 제 1 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 모터 및 그것에 대응하는 로터의 정상 응답 시에 있어서의 허용 범위의 제 2 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 모터 및 그것에 대응하는 로터의 정상 응답 시에 있어서의 허용 범위의 제 3 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 모터 또는 그것에 대응하는 로터의 감속의 과도 응답 시에 있어서의 허용 범위의 제 1 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 모터 또는 그것에 대응하는 로터의 가속의 과도 응답 시에 있어서의 허용 범위의 제 2 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 모터의 실회전 속도에 의거하는 이상의 판정의 불실행을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 주제어부에 의한 판정 처리의 일례를 나타내는 플로우차트이다.
도 12는 주제어부에 의한 판정 처리의 일례를 나타내는 플로우차트이다.
도 13은 제 2 실시형태에 있어서의 비행체의 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 14는 제 2 실시형태에 있어서의 주제어부에 의한 판정 처리의 일례를 나타내는 플로우차트이다.
도 15는 제 3 실시형태에 의한 비행체의 구성을 나타내는 블록도이다.1 is a perspective view showing a flying body according to a first embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing the configuration of one flight unit.
3 is a block diagram showing a configuration of the control apparatus.
4 is a diagram showing the relationship between the rotational speed of the motor and the current flowing in the motor.
5 is a diagram showing a first example of a permissible range at the time of a normal response of the motor and the rotor corresponding to the motor.
6 is a diagram showing a second example of a permissible range at the time of a normal response of the motor and the corresponding rotor.
7 is a diagram showing a third example of the permissible range at the time of normal response of the motor and the rotor corresponding thereto.
8 is a diagram showing a first example of a permissible range in response to a transient response of deceleration of a motor or a rotor corresponding to the motor.
Fig. 9 is a diagram showing a second example of a permissible range at the time of transient response of the acceleration of the motor or the rotor corresponding thereto. Fig.
Fig. 10 is a diagram for explaining a failure to perform the above determination based on the actual rotation speed of the motor. Fig.
11 is a flowchart showing an example of determination processing by the main controller.
12 is a flowchart showing an example of determination processing by the main controller.
Fig. 13 is a block diagram showing a configuration of a control apparatus of a flying object in the second embodiment. Fig.
14 is a flowchart showing an example of determination processing by the main controller in the second embodiment.
15 is a block diagram showing a configuration of a flight according to the third embodiment.
[1] 제 1 실시형태[1] First Embodiment
(1) 무인 비행체(1) Unmanned aerial vehicle
이하, 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 무인 비행체(이하, 단지 비행체라고 부른다)에 대해서 도면을 이용하여 설명한다. 본 실시형태에 있어서는 비행체는 복수의 로터(프로펠러)를 갖는 멀티콥터이다. 도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 비행체를 나타내는 사시도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 비행체(100)는 본체부(10), 복수의 비행 유닛(20) 및 제어 장치(플라이트 컨트롤러)(30)를 포함한다.Hereinafter, an unmanned aerial vehicle (hereinafter simply referred to as a flying object) according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the flying body is a multi-copter having a plurality of rotors (propellers). 1 is a perspective view showing a flying body according to a first embodiment of the present invention. 1, the
본체부(10)는 원반 형상의 하우징부(11), 복수의 암부(12) 및 다리부(스키드)(13)를 포함한다. 복수(본 예에서는 4개)의 암부(12)는 대략 90°간격으로 하우징부(11)의 측면으로부터 돌출되도록 하우징부(11)에 설치된다. 각 암부(12)의 선단에는 원형의 유지부(12a)가 설치된다. 다리부(13)는 하우징부(11)의 저면에 부착된다. 복수의 비행 유닛(20)은 복수의 암부(12)에 각각 대응하도록 설치된다. 제어 장치(30)는 하우징부(11)의 내부 공간에 수용된다. The
도 2는 1개의 비행 유닛(20)의 구성을 나타내는 블록도이다. 비행 유닛(20)은 모터(21), 로터(22), 출력 검출부(23), 특성값 검출부(24) 및 모터 제어부(25)를 포함한다. 모터(21)는 회전축이 상방을 향하는 상태에서 대응하는 암부(12)의 유지부(12a)(도 1)에 부착된다. 로터(22)는 모터(21)의 회전축에 부착되고, 모터(21)에 의해 구동된다.Fig. 2 is a block diagram showing the configuration of one
출력 검출부(23), 특성값 검출부(24) 및 모터 제어부(25)는 도 1의 암부(12) 또는 유지부(12a) 내에 수용된다. 출력 검출부(23)는 모터(21)의 출력에 관련되는 정보를 출력 정보로서 검출한다. 특성값 검출부(24)는 모터의 출력 정보에 의존해서 변화되는 특성값을 검출한다. 본 실시형태에 있어서는 모터(21)의 출력 정보는 모터(21)(로터(22))의 회전 속도이며, 모터(21)의 특성값은 모터(21)에 흐르는 전류이다.The
모터 제어부(25)는 출력 검출부(23)에 의해 검출된 회전 속도 및 특성값 검출부(24)에 의해 검출된 전류를 취득하여 도 1의 제어 장치(30)에 준다. 또한, 모터 제어부(25)는 제어 장치(30)에 의해 주어진 목표 속도로 모터(21)(로터(22))가 회전하도록 모터(21)를 제어한다.The
제어 장치(30)는 예를 들면, CAN(Controller Area Network) 통신에 의해 복수의 비행 유닛(20)의 모터 제어부(25)에 접속된다. 도 3은 제어 장치(30)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(30)는 주제어부(31), 기억부(32), 목표 속도 설정부(33), 관계 정보 취득부(34) 및 판정부(35)를 포함한다.The
주제어부(31)는 예를 들면, 중앙 연산 처리 장치(CPU; Central Processing Unit)를 포함한다. 기억부(32)는 예를 들면, 휘발성 메모리 또는 하드디스크를 포함한다. 기억부(32)에는 컴퓨터 프로그램이 기억된다. 또한, 주제어부(31)가 기억부(32)에 기억되는 컴퓨터 프로그램을 실행함으로써 목표 속도 설정부(33), 관계 정보 취득부(34) 및 판정부(35)의 기능이 실현된다. The
목표 속도 설정부(33)는 도 2의 복수의 모터(21)의 목표 속도를 설정한다. 또한, 목표 속도 설정부(33)는 설정한 목표 속도를 판정부(35) 및 도 2의 모터 제어부(25)에 준다. 또한, 목표 속도 설정부(33)는 판정부(35)에 의해 어느 하나의 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)가 이상이라고 판정되었을 때는 다른 모터(21)의 목표 속도를 적절히 갱신한다. 이것에 의해 비행체(100)의 불안정한 비행을 회피하기 위한 다양한 동작을 행할 수 있다. 비행체(100)의 불안정한 비행을 회피하기 위한 동작은 비행체(100)의 자세를 안정하게 유지하는 것, 또는 비행체(100)를 안전한 장소에 착륙시키는 것 등을 포함한다.The target
관계 정보 취득부(34)는 각 모터(21)의 회전 속도와 모터(21)에 흐르는 전류의 관계를 나타내는 관계 정보를 취득하여 취득한 관계 정보를 판정부(35)에 준다. 관계 정보는 각 모터(21) 및 그것에 대응하는 로터(22)의 정상 동작 시(이하, 단지 정상 동작 시라고 부른다)에 있어서의 모터(21)에 흐르는 전류의 허용 범위를 가져도 좋다. 또한, 관계 정보 및 허용 범위는 기억부(32)에 기억된 관계식에 의거해서 취득되어도 좋고, 기억부(32)에 기억된 테이블에 의거해서 취득되어도 좋다. 관계 정보 및 허용 범위의 상세에 대해서는 후술한다.The relationship
판정부(35)는 도 2의 출력 검출부(23)에 의해 검출된 회전 속도(이하, 실회전 속도라고 부른다) 및 도 2의 특성값 검출부(24)에 의해 검출된 전류를 취득한다. 또한, 판정부(35)는 목표 속도 설정부(33)에 의해 설정된 각 모터(21)의 목표 속도와 출력 검출부(23)에 의해 검출된 실회전 속도의 차를 산출한다.The judging
이하, 목표 속도와 실회전 속도의 차의 절대값을 회전 속도차라고 부른다. 또한, 목표 속도로부터 실회전 속도를 감산한 결과를 상대 속도차라고 부른다. 목표 속도가 실회전 속도보다 높을 경우에는 상대 속도차는 양의 값으로 나타내어지고, 목표 속도가 실회전 속도보다 낮을 경우에는 상대 속도차는 음의 값으로 나타내어진다. 판정부(35)는 취득한 관계 정보, 회전 속도 및 전류 및 산출한 회전 속도차(또는 상대 속도차)에 의거해서 각 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)가 이상인지 아닌지를 판정한다. Hereinafter, the absolute value of the difference between the target speed and the actual rotation speed is called the rotation speed difference. The result obtained by subtracting the actual rotation speed from the target speed is referred to as a relative speed difference. When the target speed is higher than the actual rotation speed, the relative speed difference is represented by a positive value, and when the target speed is lower than the actual rotation speed, the relative speed difference is represented by a negative value. The judging
(2) 관계 정보(2) Relationship information
도 4는 모터(21)의 회전 속도와 모터(21)에 흐르는 전류의 관계를 나타내는 도면이다. 도 4의 가로축은 어느 하나의 모터(21)의 회전 속도를 나타내고, 도 4의 세로축은 상기 모터(21)에 흐르는 전류를 나타낸다. 후술하는 도 5~도 10에 있어서도 마찬가지이다. 도 4에 굵은 곡선(L0)으로 나타내는 바와 같이, 특정 환경에 있어서의 모터(21)의 회전 속도와 모터(21)에 흐르는 전류의 관계(이하, 모터(21)의 기본 특성이라고 부른다)는 이미 알려져 있다.Fig. 4 is a diagram showing the relationship between the rotational speed of the
도 3의 판정부(35)는 도 3의 관계 정보 취득부(34)에 의해 취득된 모터(21)의 기본 특성을 나타내는 관계 정보에 의거해서 정상 동작 시에 있어서의 모터(21)의 소정의 회전 속도에 대응해서 모터(21)에 흐르는 전류를 특정가능하다. 그러나, 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)에 어떠한 요인에 의한 이상이 발생하는 경우가 있다. 이러한 경우에는 상기 모터(21)의 회전 속도와 상기 모터(21)에 흐르는 전류의 대응 관계가 변화된다.The determining
여기서, 모터(21)의 이상은 모터(21)의 소손, 탈조, 단선, 단락 또는 감자(減磁) 등을 포함한다. 또한, 모터(21)의 이상은 베어링의 열화, 그리스 부족 또는 녹 등에 의한 슬라이딩 저항의 증대 또는 갭에의 이물의 혼입을 포함한다. 로터(22)의 이상은 이물이 로터(22)에 충돌 또는 부착되는 것 등에 의한 로터(22)의 회전 속도의 일시적인 변동을 포함한다. 또한, 로터(22)의 이상은 로터(22)의 변형, 오염, 결손 또는 탈락에 의한 로터(22)의 특성의 변화, 또는 로터(22)의 내부 파손에 기인하는 강성 변화에 의한 로터(22)의 특성의 변화를 포함한다.Here, the abnormality of the
또한, 모터(21) 또는 로터(22)의 구성 부재의 경년 열화에 따르는 특성 변화에 의해 모터(21) 또는 로터(22)에 이상이 발생하는 경우가 있다. 또한, 비행체(100)의 변형 또는 파손 등에 의한 얼라인먼트의 차이에 의해 모터(21) 또는 로터(22)에 이상이 발생하는 경우가 있다. In addition, the
그래서, 도 3의 판정부(35)는 도 2의 특성값 검출부(24)에 의해 검출된 전류가 도 2의 출력 검출부(23)에 의해 검출된 실회전 속도에 대응하는 전류와 대략 일치하는 경우에 각 모터(21) 및 그것에 대응하는 로터(22)가 이상이 없다고 판정한다. 이것에 의해 상기 광범위한 요인에 의한 이상이 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)에 발생하고 있지 않은 것을 검출할 수 있다. 3 is substantially the same as the current corresponding to the actual rotation speed detected by the
또한, 본 실시형태에 있어서는 정상 동작 중의 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)가 이상이라고 오판정되는 것을 억제하기 위해서 정상 동작 시에 있어서의 모터(21)에 흐르는 전류의 허용 범위가 관계 정보에 설정된다. 이하, 모터(21) 및 로터(22)의 정상 응답 시 및 과도 응답 시에 있어서의 허용 범위에 대해서 설명한다.In the present embodiment, in order to suppress misjudgment that the
(3) 정상 응답 시에 있어서의 허용 범위(3) Permissible range in normal response
도 5는 모터(21) 및 그것에 대응하는 로터(22)의 정상 응답 시에 있어서의 허용 범위의 제 1 예를 나타내는 도면이다. 정상 응답 시에 있어서의 허용 범위의 제 1 예에서는 도 5에 나타내는 바와 같이 모터(21) 및 그것에 대응하는 로터(22)의 개체차에 기인하는 전류의 편차에 의거하는 전류의 하한 및 상한이 모터(21)의 회전 속도마다 관계 정보에 설정된다. 도 5에 있어서는 전류의 하한에 대응하는 가는 곡선(L1)이 굵은 곡선(L0)의 하방에 나타내어지고, 전류의 상한에 대응하는 가는 곡선(L2)이 굵은 곡선(L0)의 상방에 나타내어진다. 5 is a diagram showing a first example of an allowable range at the time of normal response of the
모터(21)의 각 회전 속도에 있어서의 곡선(L1) 상의 전류와 곡선(L2) 상의 전류 간의 범위가 허용 범위(D1)가 된다. 도 3의 판정부(35)는 도 2의 특성값 검출부(24)에 의해 검출된 전류가 도 2의 출력 검출부(23)에 의해 검출된 실회전 속도에 대응하는 허용 범위(D1) 내에 있을 경우에 모터(21) 및 그것에 대응하는 로터(22)가 이상이 없다고 판정한다.The range between the current on the curve L1 and the current on the curve L2 at each rotational speed of the
모터(21)의 회전 속도와 모터(21)에 흐르는 전류의 관계는 개체차에 의해 모터(21)와 로터(22)의 세트마다 약간 다른 경우가 있다. 이러한 경우이어도 각 관계 정보에 허용 범위(D1)가 설정됨으로써 정상 동작 중의 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)가 이상이라고 오판정되는 것이 억제된다.The relationship between the rotational speed of the
도 6은 모터(21) 및 그것에 대응하는 로터(22)의 정상 응답 시에 있어서의 허용 범위의 제 2 예를 나타내는 도면이다. 정상 응답 시에 있어서의 허용 범위의 제 2 예에서는 도 6에 나타내는 바와 같이 모터(21) 및 그것에 대응하는 로터(22)의 환경 인자의 변동에 의거하는 전류의 하한 및 상한이 모터(21)의 회전 속도마다 관계 정보에 설정된다. 여기서, 환경 인자의 변동이란 기온, 기압 또는 습도 등의 기상 조건의 변화 또는 비행체(100)의 배터리 잔량의 변화를 포함한다. 도 6에 있어서는 전류의 하한에 대응하는 가는 곡선(L3)이 굵은 곡선(L0)의 하방에 나타내어지고, 전류의 상한에 대응하는 가는 곡선(L4)이 굵은 곡선(L0)의 상방에 나타내어진다. 6 is a diagram showing a second example of the permissible range at the time of normal response of the
모터(21)의 각 회전 속도에 있어서의 곡선(L3) 상의 전류와 곡선(L4) 상의 전류 간의 범위가 허용 범위(D2)가 된다. 판정부(35)는 특성값 검출부(24)에 의해 검출된 전류가 출력 검출부(23)에 의해 검출된 실회전 속도에 대응하는 허용 범위(D2) 내에 있을 경우에 모터(21) 및 그것에 대응하는 로터(22)가 이상이 없다고 판정한다.The range between the current on the curve L3 and the current on the curve L4 at each rotational speed of the
모터(21)의 회전 속도와 모터(21)에 흐르는 전류의 관계는 비행체(100)의 사용 환경에 따라 다른 경우가 있다. 이러한 경우이어도 각 관계 정보에 허용 범위(D2)가 설정됨으로써 정상 동작 중의 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)가 이상이라고 오판정되는 것이 억제된다.The relationship between the rotational speed of the
도 7은 모터(21) 및 그것에 대응하는 로터(22)의 정상 응답 시에 있어서의 허용 범위의 제 3 예를 나타내는 도면이다. 정상 응답 시에 있어서의 허용 범위의 제 3 예에서는 도 7에 나타내는 바와 같이 도 5의 예에 있어서의 전류의 편차와 도 6의 예에 있어서의 환경 인자의 변동에 의거하는 전류의 하한 및 상한이 모터(21)의 회전 속도마다 관계 정보에 설정된다. 도 7에 있어서는 전류의 하한에 대응하는 가는 곡선(L5)이 굵은 곡선(L0)의 하방에 나타내어지고, 전류의 상한에 대응하는 가는 곡선(L6)이 굵은 곡선(L0)의 상방에 나타내어진다.7 is a diagram showing a third example of the permissible range at the time of normal response of the
모터(21)의 각 회전 속도에 있어서의 곡선(L5) 상의 전류와 곡선(L6) 상의 전류 간의 범위가 허용 범위(D12)가 된다. 판정부(35)는 특성값 검출부(24)에 의해 검출된 전류가 출력 검출부(23)에 의해 검출된 실회전 속도에 대응하는 허용 범위(D12) 내에 있을 경우에 모터(21) 및 그것에 대응하는 로터(22)가 이상이 없다고 판정한다. 모터(21)의 기본 특성에 개체차가 있으며 또한 환경 인자의 변동에 의해 기본 특성이 변동되는 경우이어도 정상 동작 중의 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)가 이상이라고 오판정되는 것이 억제된다.The range between the current on the curve L5 and the current on the curve L6 at each rotational speed of the
(4) 과도 응답 시에 있어서의 허용 범위(4) Permissible range in transient response
모터(21)의 회전 속도와 모터(21)에 흐르는 전류의 관계는 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)의 감속 또는 가속 등의 과도 응답 시에 정상 응답 시와는 다른 경우가 있다. 그래서, 본 실시형태에 있어서는 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)의 과도 응답 시에 있어서의 전류의 새로운 허용 범위가 관계 정보에 설정된다.The relationship between the rotational speed of the
여기서, 과도 응답 시에 있어서의 허용 범위는 회전 속도차에 의거해서 변화된다. 그 때문에 과도 응답 시에 보다 적합한 허용 범위에 의거해서 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)의 이상이 판정된다. 이것에 의해 과도 응답 시에 정상 동작 중의 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)가 이상이라고 오판정되는 것이 보다 억제된다.Here, the permissible range in the transient response is changed based on the rotational speed difference. Therefore, the abnormality of the
도 8은 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)의 감속의 과도 응답 시에 있어서의 허용 범위의 제 1 예를 나타내는 도면이다. 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)의 감속의 과도 응답 시에서는 목표 속도가 감소한 후, 모터(21)의 실회전 속도가 목표 속도에 가까워지도록 감소하고, 로터(22)가 감속된다. 이 경우, 상대 속도차는 음의 값이 된다. 이 예에서는 상대 속도차에 의해 정해지는 전류의 하한이 모터(21)의 회전 속도마다 관계 정보에 설정된다. 도 8에 있어서는 감속의 과도 응답 시의 전류의 하한에 대응하는 곡선(L7)이 정상 응답 시에 있어서의 허용 범위(Ds)의 하방에 나타내어진다.8 is a diagram showing a first example of a permissible range at the time of transient response of deceleration of the
여기서, 정상 응답 시에 있어서의 허용 범위(Ds)는 정상 응답 시에 설정되는 전류의 허용 범위이다. 따라서, 도 4의 예에서는 허용 범위는 설정되지 않으므로 허용 범위(Ds)는 곡선(L0)에 상당한다. 한편, 도 5, 도 6 및 도 7의 예에서는 허용 범위(Ds)는 각각 허용 범위(D1, D2, D12)이다. 후술하는 도 9 및 도 10에 있어서도 마찬가지이다.Here, the allowable range Ds in the normal response is the allowable range of the current set in the normal response. Therefore, in the example of FIG. 4, since the allowable range is not set, the allowable range Ds corresponds to the curve L0. On the other hand, in the examples of Figs. 5, 6 and 7, the permissible range Ds is the permissible range D1, D2, and D12, respectively. This also applies to Figs. 9 and 10 to be described later.
도 8에는 회전 속도차(상대 속도차의 절대값)가 작을 때의 곡선(L7)이 실선으로 나타내어지고, 회전 속도차가 클 때의 곡선(L7)이 점선으로 나타내어진다. 모터(21)의 각 회전 속도에 있어서의 허용 범위(Ds)의 하한의 전류와 곡선(L7) 상의 전류 간의 범위가 새로운 허용 범위(D31)가 된다. 이렇게 해서 허용 범위(D31)는 회전 속도차에 의해 변화된다. 구체적으로는 허용 범위(D31)는 회전 속도차가 클수록 그 하한이 작아지도록 변화된다.8 shows a curve L7 when the rotational speed difference (absolute value of the relative speed difference) is small, and a curve L7 when the rotational speed difference is large is shown by the dotted line. The range between the lower limit current of the permissible range Ds at the respective rotational speeds of the
도 8의 예에서는 모터(21)의 각 회전 속도에 있어서의 허용 범위(Ds)의 상한의 전류와 곡선(L7) 상의 전류 간의 범위가 모터(21)의 감속의 과도 응답 시에 있어서의 종합적인 허용 범위(Dt1)가 된다. 판정부(35)는 회전 속도차에 의거해서 허용 범위(D31)를 동적으로 변화시키면서 도 2의 특성값 검출부(24)에 의해 검출된 전류가 출력 검출부(23)에 의해 검출된 실회전 속도에 대응하는 허용 범위(Dt1) 내에 있을 경우에 모터(21) 및 그것에 대응하는 로터가 이상이 없다고 판정한다. 이것에 의해 정상 동작 중에 있어서 감속의 과도 응답 시에 모터(21)에 흐르는 전류가 크게 감소하는 경우이어도 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)가 이상이라고 오판정되는 것이 억제된다.8, the range between the upper limit current of the permissible range Ds at the respective rotational speeds of the
도 9는 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)의 가속의 과도 응답 시에 있어서의 허용 범위의 제 2 예를 나타내는 도면이다. 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)의 가속의 과도 응답 시에서는 목표 속도가 증가한 후, 모터(21)의 실회전 속도가 목표 속도에 가까워지도록 증가하고, 로터(22)가 가속된다. 이 경우, 상대 속도차는 양의 값이 된다. 이 예에서는 상대 속도차에 의해 정해지는 전류의 상한이 모터(21)의 회전 속도마다 관계 정보에 설정된다. 도 9에 있어서는 가속의 과도 응답 시의 전류의 상한에 대응하는 곡선(L8)이 정상 응답 시에 있어서의 허용 범위(Ds)의 상방에 나타내어진다.9 is a diagram showing a second example of a permissible range at the time of transient response of acceleration of the
도 9에는 회전 속도차가 작을 때의 곡선(L8)이 실선으로 나타내어지고, 회전 속도차가 클 때의 곡선(L8)이 점선으로 나타내어진다. 모터(21)의 각 회전 속도에 있어서의 허용 범위(Ds)의 상한의 전류와 곡선(L8) 상의 전류 간의 범위가 새로운 허용 범위(D32)가 된다. 이렇게 해서, 허용 범위(D32)는 회전 속도차에 의해 변화된다. 구체적으로는 회전 속도차가 클수록 그 상한이 커지도록 변화된다. In Fig. 9, a curve L8 when the difference in rotational speed is small is indicated by a solid line, and a curve L8 when the difference in rotational speed is large is indicated by a broken line. The range between the upper limit current of the permissible range Ds at the respective rotational speeds of the
도 9의 예에서는 모터(21)의 각 회전 속도에 있어서의 허용 범위(Ds)의 하한의 전류와 곡선(L8) 상의 전류 간의 범위가 모터(21)의 가속의 과도 응답 시에 있어서의 종합적인 허용 범위(Dt2)가 된다. 판정부(35)는 회전 속도차에 의거해서 허용 범위(D32)를 동적으로 변화시키면서 특성값 검출부(24)에 의해 검출된 전류가 출력 검출부(23)에 의해 검출된 실회전 속도에 대응하는 허용 범위(Dt2) 내에 있을 경우에 모터(21) 및 그것에 대응하는 로터가 이상이 없다고 판정한다. 이것에 의해 정상 동작 중에 있어서 과도 응답 시에 모터(21)에 흐르는 전류가 크게 증가하는 경우이어도 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)가 이상이라고 오판정되는 것이 억제된다.9, the range between the current at the lower limit of the permissible range Ds at the respective rotational speeds of the
(5) 이상의 판정의 불실행(5)
회전 속도차(목표 속도와 실회전 속도의 차의 절대값)가 미리 설정된 문턱값 속도차(G0) 미만일 경우에는 과도 응답 시이어도 모터(21) 및 그것에 대응하는 로터(22)의 거동은 정상 응답 시에 있어서의 모터(21) 및 그것에 대응하는 로터(22)의 거동과 거의 동일하다. 그래서, 본 실시형태에 있어서는 허용 범위(D31, D32)는 회전 속도차가 문턱값 속도차(G0) 이상일 경우에 설정되고, 회전 속도차가 문턱값 속도차(G0) 미만일 경우에는 설정되지 않는다. 이것에 의해 정상 동작 중의 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)의 이상을 정밀도 좋게 검출할 수 있다.When the rotational speed difference (the absolute value of the difference between the target speed and the actual rotational speed) is less than the preset threshold speed difference G0, the behavior of the
감속의 과도 응답 시에 정상 동작 중이어도 회전 속도차가 일정 값을 초과하면 모터(21)에 흐르는 전류가 현저히 감소하는 경우가 있다. 그래서, 상대 속도차가 음일 때, 음의 문턱값 속도차(G1)가 미리 설정된다. 판정부(35)는 상대 속도차가 문턱값 속도차(G1) 이하일 경우에는 모터(21) 및 그것에 대응하는 로터(22)의 이상의 판정을 행하지 않는다. 이것에 의해 정상 동작 중의 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)가 이상이라고 오판정되는 것이 억제된다.The current flowing through the
마찬가지로, 가속의 과도 응답 시에 정상 동작 중이어도 회전 속도차가 일정 값을 초과하고 또한 회전 속도가 일정 값을 초과하면 모터(21)에 흐르는 전류가 현저히 증가하는 경우가 있다. 그래서, 상대 속도차가 양일 때, 양의 문턱값 속도차(G2)가 미리 설정된다. 또한, 모터(21)의 실회전 속도에 대해서 문턱값 속도(R1)가 미리 설정된다. 판정부(35)는 상대 속도차가 문턱값 속도차(G2) 이상이며 또한 실회전 속도가 문턱값 속도(R1) 이상일 경우에는 모터(21) 및 그것에 대응하는 로터(22)의 이상의 판정을 행하지 않는다. 이것에 의해 정상 동작 중의 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)가 이상이라고 오판정되는 것이 억제된다.Likewise, even during normal operation during the transient response of the acceleration, the current flowing through the
또한, 판정부(35)는 모터(21) 또는 로터(22)의 과도 응답 시에는 미리 정해진 시간(t0)만큼 모터(21) 및 그것에 대응하는 로터(22)의 이상의 판정을 행하지 않아도 좋다. 이 경우, 과도 응답 시에 있어서 정상 동작 중의 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)가 이상이라고 오판정되는 것이 억제된다.The judging
이상과 같이, 모터(21) 또는 로터(22)의 과도 응답 시에는 이상의 판정이 실행되지 않는 경우가 있다.As described above, when the
한편, 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)가 이상일 경우에는 일정 시간 이상 모터(21)에 흐르는 전류가 허용 범위 밖이 된다. 그래서, 판정부(35)는 모터(21)에 흐르는 전류가 허용 범위 밖인 상태가 미리 정해진 시간(t1) 이상 계속되었을 경우에는 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)가 이상이라고 판정한다. 이것에 의해 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)의 이상을 정밀도 좋게 검출할 수 있다. On the other hand, when the
또한, 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)가 이상일 경우에는 모터(21)에 흐르는 전류가 빈번하게 허용 범위 밖이 된다. 그래서, 판정부(35)는 모터(21)에 흐르는 전류가 허용 범위 밖인 상태가 미리 정해진 시간(t2) 이내에 소정의 횟수 이상 발생했을 경우에는 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)가 이상이라고 판정한다. 이것에 의해 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)의 이상을 정밀도 좋게 검출할 수 있다.When the
또한, 판정부(35)는 모터(21)의 실회전 속도에 의거해서 이상의 판정을 불실행으로 한다. 도 10은 모터(21)의 실회전 속도에 의거하는 이상의 판정의 불실행을 설명하기 위한 도면이다. 정상 동작 중이어도 실회전 속도가 호버링 시의 회전 속도보다 낮을 경우에는 모터(21)에 흐르는 전류가 허용 범위 밖이 되는 경우가 있다. 그래서, 판정부(35)는 도 10에 나타내는 바와 같이 실회전 속도가 문턱값 속도(R0)보다 낮을 경우에는 상기 모터(21) 및 그것에 대응하는 로터(22)의 이상의 판정을 행하지 않는다. 문턱값 속도(R0)는 호버링 시의 회전 속도보다 낮다. 이것에 의해 정상 동작 중의 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)가 이상이라고 오판정되는 것이 억제된다. Further, the judging
또한, 정상 동작 중이어도 모터(21)에 흐르는 전류가 순간적으로 허용 범위 밖이 되는 경우가 있다. 그래서, 판정부(35)는 미리 정해진 시간(t3) 이내에 복수 회 검출된 전류에 의거해서 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)가 이상인지 아닌지를 판정해도 좋다.In addition, even during normal operation, the current flowing through the
예를 들면, 판정부(35)는 시간(t3) 이내에 복수회 검출된 전류의 평균값 또는 표준편차값 등의 대표값이 허용 범위 밖이 되었을 경우에 모터(21) 또는 로터(22)가 이상이라고 판정해도 좋다. 또는, 판정부(35)는 시간(t3) 이내가 연속해서 전류가 허용 범위 밖이 되었을 경우에 모터(21) 또는 로터(22)가 이상이라고 판정해도 좋다. 이들에 의해 정상 동작 중의 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)가 이상이라고 오판정되는 것이 억제된다.For example, when the representative value such as the average value or the standard deviation value of the current detected a plurality of times within the time t3 is out of the permissible range within the time t3, the judging
(6) 판정 처리(6) Judgment processing
도 11은 주제어부(31)에 의한 판정 처리의 일례를 나타내는 플로우차트이다. 판정 처리는 주제어부(31)가 기억부(32)에 기억된 컴퓨터 프로그램을 목표 속도 설정부(33), 관계 정보 취득부(34) 및 판정부(35)에 실행시킴으로써 행해진다. 이하, 도 5~도 10의 허용 범위 및 도 11 및 도 12의 플로우차트에 따라서 판정 처리를 설명한다. Fig. 11 is a flowchart showing an example of determination processing by the
판정부(35)는 모터(21)의 실회전 속도가 문턱값 속도(R0) 이상인지 아닌지를 판정한다(스텝 S11). 모터(21)의 실회전 속도가 문턱값 속도(R0)보다 낮을 경우에는 판정부(35)는 이상의 판정을 행하지 않고 모터(21)의 실회전 속도가 문턱값 속도(R0) 이상이 될 때까지 스텝 S11의 처리를 반복한다.The judging
스텝 S11에 있어서, 모터(21)의 실회전 속도가 문턱값 속도(R0) 이상일 경우에는 판정부(35)는 모터(21)의 상대 속도차가 문턱값 속도차(G1) 이하인지 아닌지를 판정한다(스텝 S12). 상대 속도차가 음의 문턱값 속도차(G1) 이하일 경우에는 판정부(35)는 이상의 판정을 행하지 않고 스텝 S11의 처리로 되돌아간다. 판정부(35)는 상대 속도차가 음의 문턱값 속도차(G1)보다 커질 때까지 스텝 S11, S12의 처리를 반복한다.When the actual rotation speed of the
스텝 S12에 있어서, 상대 속도차가 음의 문턱값 속도차(G1)보다 클 경우에는 판정부(35)는 모터(21)의 상대 속도차가 양의 문턱값 속도차(G2) 이상이며 또한 모터(21)의 실회전 속도가 문턱값 속도(R1) 이상인지 아닌지를 판정한다(스텝 S13). 상대 속도차가 양의 문턱값 속도차(G2) 이상이며 또한 실회전 속도가 문턱값 속도(R1) 이상일 경우에는 판정부(35)는 이상의 판정을 행하지 않고 스텝 S11의 처리로 되돌아간다. 판정부(35)는 상대 속도차가 양의 문턱값 속도차(G2)보다 작아지거나 또는 실회전 속도가 문턱값 속도(R1)보다 낮아질 때까지 스텝 S11~S13의 처리를 반복한다.When the relative speed difference is greater than the negative threshold value speed difference G1 in step S12, the judging
스텝 S13에 있어서, 상대 속도차가 양의 문턱값 속도차(G2)보다 작거나 또는 실회전 속도가 문턱값 속도(R1)보다 낮을 경우에는 판정부(35)는 모터(21)에 흐르는 전류가 정상 응답 시에 있어서의 허용 범위(Ds) 내에 있는지 아닌지를 판정한다(스텝 S14). 전류가 허용 범위(Ds) 내에 있을 경우에는 판정부(35)는 모터(21) 및 그것에 대응하는 로터가 이상이 없다고 판정하고, 스텝 S11의 처리로 되돌아간다. 판정부(35)는 전류가 허용 범위(Ds) 밖이 될 때까지 스텝 S11~S14의 처리를 반복한다.When the relative speed difference is smaller than the positive threshold value speed difference G2 or the actual rotation speed is lower than the threshold speed R1 in step S13, the judging
스텝 S14에 있어서, 전류가 허용 범위(Ds) 밖에 있을 경우에는 판정부(35)는 모터(21)의 회전 속도차(목표 속도와 실회전 속도의 차의 절대값)가 문턱값 속도차(G0) 미만인지를 판정한다(스텝 S15). 회전 속도차가 문턱값 속도차(G0) 미만일 경우에는 판정부(35)는 스텝 S18의 처리로 진행된다.When the current is out of the permissible range Ds in step S14, the judging
스텝 S15에 있어서, 회전 속도차가 문턱값 속도차(G0) 이상일 경우에는 판정부(35)는 모터(21)의 상대 속도차에 의거해서 과도 응답 시에 있어서의 허용 범위(Dt1, Dt2)를 취득한다(스텝 S16). 이어서, 판정부(35)는 모터(21)에 흐르는 전류가 과도 응답 시에 있어서의 허용 범위(Dt1) 내 또는 허용 범위(Dt2) 내에 있는지 아닌지를 판정한다(스텝 S17). 전류가 허용 범위(Dt1) 내 또는 허용 범위(Dt2) 내에 있을 경우에는 판정부(35)는 모터(21) 및 그것에 대응하는 로터(22)가 이상이 없다고 판정하고, 스텝 S11의 처리로 되돌아간다. 판정부(35)는 회전 속도차가 문턱값 속도차(G0) 미만이 되거나, 전류가 허용 범위(Dt1) 밖 또는 허용 범위(Dt2) 밖이 될 때까지 스텝 S11~S15의 처리 또는 스텝 S11~S17의 처리를 반복한다.In step S15, when the rotational speed difference is equal to or greater than the threshold value speed difference G0, the judging
스텝 S17에 있어서, 전류가 허용 범위(Dt1) 밖 또는 허용 범위(Dt2) 밖에 있을 경우에는 판정부(35)는 이상의 판정을 보류한다(스텝 S18). 이 때, 주제어부(31)는 도시하지 않은 타이머를 작동시킴으로써 이상의 판정의 보류의 개시로부터의 경과 시간을 계측한다. 그 후, 판정부(35)는 이상의 판정의 보류가 시간(t1) 이상 계속되었는지 아닌지를 판정한다(스텝 S19). 이상의 판정의 보류가 시간(t1) 이상 계속되었을 경우에는 판정부(35)는 스텝 S21의 처리로 진행된다.If the current is outside the allowable range Dt1 or outside the allowable range Dt2 in the step S17, the judging
스텝 S19에 있어서, 이상의 판정의 보류가 시간(t1) 이상 계속되고 있지 않을 경우에는 판정부(35)는 이상의 판정의 보류가 시간(t2) 이내에 소정의 횟수 이상 발생했는지 아닌지를 판정한다(스텝 S20). 이상의 판정의 보류가 시간(t2) 이내에 소정의 횟수 이상 발생하고 있지 않을 경우에는 판정부(35)는 이상의 판정을 보류한 채 스텝 S11의 처리로 되돌아간다. 판정부(35)는 이상의 판정의 보류가 시간(t1) 이상 계속되거나, 또는 이상의 판정의 보류가 시간(t2) 이내에 소정의 횟수 이상 발생할 때까지 스텝 S11~S19의 처리 또는 스텝 S11~S20의 처리를 반복한다.If the suspension of the above determination is not continued for the time t1 or longer in step S19, the
스텝 S19에 있어서 이상의 판정의 보류가 시간(t1) 이상 계속되었을 경우, 또는 스텝 S20에 있어서 이상의 판정의 보류가 시간(t2) 이내에 소정의 횟수 이상 발생했을 경우, 판정부(35)는 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)가 이상이라고 판정한다(스텝 S21). 이것에 의해 판정부(35)는 판정 처리를 종료하고, 주제어부(31)는 비행체(100)의 불안정한 비행을 회피하기 위한 다양한 제어를 행한다.When the judgment of the above-described judgment is continued at the time t1 or more in the step S19 or when the judgment of the above-mentioned judgment is held more than the predetermined number of times within the time t2 in the judgment of the step S20, ) Or the
상기 판정 처리에 있어서는 일부의 처리가 다른 순서로 실행되어도 좋다. 예를 들면, 스텝 S11~S13의 처리는 어느 것이 먼저 실행되어도 좋다. 또한, 과도 응답 시에 있어서의 허용 범위(Dt1, Dt2)가 관계 정보에 설정되지 않을 경우에는 스텝 S15~S20의 처리는 생략된다. 과도 응답 시에 이상의 판정의 보류가 행해지지 않을 경우에는 스텝 S18~S20의 처리는 생략된다.In the determination processing, a part of the processing may be executed in a different order. For example, the processing in steps S11 to S13 may be executed first. When the allowable ranges Dt1 and Dt2 in the transient response are not set in the relation information, the processing in steps S15 to S20 is omitted. When the above determination is not held at the time of the transient response, the processing of steps S18 to S20 is omitted.
(7) 효과(7) Effect
본 실시형태에 의한 비행체(100)에 있어서는 복수의 모터(21) 및 그들에 각각 대응하는 복수의 로터(22)가 본체부(10)에 설치된다. 각 모터(21)의 실회전 속도가 출력 검출부(23)에 의해 검출되고, 각 모터(21)에 흐르는 전류가 특성값 검출부(24)에 의해 검출된다. 각 모터(21)의 회전 속도와 전류의 관계를 나타내는 관계 정보가 관계 정보 취득부(34)에 의해 취득된다. A plurality of
취득된 관계 정보 및 각 모터(21)의 실회전 속도 및 전류에 의거해서 상기 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)가 이상인지 아닌지가 판정부(35)에 의해 판정된다. 이것에 의해 보다 광범위한 요인에 의해 발생하는 각 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)의 이상을 검출할 수 있다.It is judged by the judging
[2] 제 2 실시형태[2] Second Embodiment
제 2 실시형태에 의한 비행체(100)에 대해서 제 1 실시형태에 의한 비행체(100)와 다른 점을 설명한다. 본 실시형태에 의한 비행체(100)에는 본체부(10)가 이륙하지 않을 정도로 각 모터(21)를 회전시키는 것을 사용자에게 촉구하는 교정 정보 취득 모드가 설정된다.A description will be given of differences between the
도 13은 제 2 실시형태에 의한 비행체(100)의 제어 장치(30)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 13에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는 제어 장치(30)는 교정 정보 취득부(36)을 더 포함한다. 주제어부(31)가 기억부(32)에 기억되는 컴퓨터 프로그램을 실행함으로써 교정 정보 취득부(36)의 기능이 실현된다. 교정 정보 취득부(36)는 교정 정보 취득 모드에 있어서 각 모터(21)의 회전 속도를 교정 정보로서 취득하여 관계 정보 취득부(34)에 준다.13 is a block diagram showing a configuration of the
관계 정보 취득부(34)는 취득한 교정 정보에 의거해서 관계 정보에 있어서의 각 모터(21)의 기본 특성을 교정한다. 이 경우, 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)의 개체차에 기인하는 전류의 편차를 관계 정보로부터 배제할 수 있다. 또한, 관계 정보에 있어서의 환경 인자의 변동에 의한 전류의 변동의 영향을 저감할 수 있다.The relationship information acquiring unit (34) corrects basic characteristics of each motor (21) in relation information based on the acquired calibration information. In this case, the deviation of the current due to the individual difference of the
이 구성에 의하면, 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)의 개체차에 기인하는 전류의 편차에 의거하는 전류의 하한 및 상한이 모터(21)의 회전 속도마다 관계 정보에 설정될 필요가 없다. 그 때문에, 본 실시형태에 있어서는 정상 응답 시에 있어서의 허용 범위(Ds)로서 도 5의 허용 범위(D1) 및 도 7의 허용 범위(D12)는 사용되지 않는다. 본 실시형태에 있어서는 허용 범위(Ds)로서 도 6의 허용 범위(D2)가 설정되면 좋다.According to this configuration, it is necessary to set the lower limit and the upper limit of the current based on the deviation of the current due to the individual difference of the
본 실시형태에 있어서는 비행체(100)에 도시하지 않은 교정 스위치가 설치된다. 교정 스위치가 온 상태일 경우에는 교정된 기본 특성에 의거하는 관계 정보를 이용하여 판정 처리가 행해진다. 한편, 교정 스위치가 오프 상태일 경우에는 초기 상태의 기본 특성에 의거하는 관계 정보를 이용하여 판정 처리가 행해진다. 초기 상태의 기본 특성이란 예를 들면, 비행체(100) 또는 각 비행 유닛(20)의 공장 출하 에 있어서의 기본 특성이다.In this embodiment, a calibration switch (not shown) is provided in the
도 14는 제 2 실시형태에 있어서의 주제어부(31)에 의한 판정 처리의 일례를 나타내는 플로우차트이다. 도 14에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서의 판정 처리에서는 판정부(35)는 교정 스위치가 온 상태인지 아닌지를 판정한다(스텝 S1). 교정 스위치가 온 상태가 아닐 경우, 판정부(35)는 도 11의 스텝 S11의 처리로 진행된다. 이것에 의해 초기 상태의 관계 정보를 이용하여 제 1 실시형태와 같은 판정 처리가 속행된다.14 is a flowchart showing an example of determination processing by the
스텝 S1에 있어서, 교정 스위치가 온 상태일 경우, 판정부(35)는 관계 정보를 교정 후의 기본 특성에 의거하는 관계 정보로 갱신한다(스텝 S2). 그 후, 판정부(35)는 갱신 후의 관계 정보가 초기 상태의 관계 정보로부터 일정 이상 괴리되어 있는지 아닌지를 판정한다(스텝 S3). 갱신 후의 관계 정보가 초기 상태의 관계 정보로부터 괴리되어 있을 경우, 판정부(35)는 비행 유닛(20)의 조립이 이상이라고 판정하고(스텝 S4), 판정부(35)는 판정 처리를 종료한다.In step S1, when the calibration switch is turned on, the
스텝 S3에 있어서, 갱신 후의 관계 정보가 초기 상태의 관계 정보로부터 괴리되어 있지 않을 경우, 판정부(35)는 도 11의 스텝 S11의 처리로 진행된다. 이것에 의해 갱신 후의 관계 정보를 이용하여 제 1 실시형태와 같은 판정 처리가 속행된다.If the updated relationship information does not deviate from the relationship information in the initial state in step S3, the
[3] 제 3 실시형태[3] Third Embodiment
제 3 실시형태에 의한 비행체(100)에 대해서 제 1 실시형태에 의한 비행체(100)와 다른 점을 설명한다. 도 15는 제 3 실시형태에 의한 비행체(100)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 의한 비행체(100)에는 사용 환경에 관련되는 환경값을 검출하는 환경값 검출부(40)가 더 설치된다. 환경값은 기온, 기압, 비행체(100)의 속도, 비행체(100)의 가속도 및 비행체(100)의 각속도 중 적어도 1개를 포함한다.A description will be given of a difference between the
환경값 검출부(40)는 본체부(10)의 하우징부(11)(도 1)의 내부 공간에 수용되고, 검출한 환경값을 관계 정보 취득부(34)에 준다. 여기서, 기억부(32)에는 환경값마다 허용 범위(D2)(도 6)가 다른 관계 정보를 산출하기 위한 관계식 또는 상기 관계 정보를 취득하기 위한 테이블이 기억되어 있다. 관계 정보 취득부(34)는 취득한 환경값에 대응하는 관계 정보를 기억부(32)에 기억된 관계식 또는 테이블에 의거해서 취득한다.The environment
이 구성에 의하면, 환경값 검출부(40)에 의해 검출되는 환경값에 의거해서 허용 범위(D2)를 적절하게 변동시킬 수 있다. 그 때문에, 비행체(100)의 사용 환경에 따라 적합한 허용 범위(D2)에 의거해서 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)의 이상이 판정된다. 이것에 의해 정상 동작 중의 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)가 이상이라고 오판정되는 것이 보다 억제된다.According to this configuration, the allowable range D2 can be appropriately changed on the basis of the environment value detected by the environment
본 실시형태에 있어서, 제 2 실시형태와 같은 교정 정보 취득부(36)(도 13)가 제어 장치(30)에 설치되어도 좋다. 이 경우, 정상 동작 중의 모터(21) 또는 그것에 대응하는 로터(22)가 이상이라고 오판정되는 것이 더욱 억제된다.In this embodiment, a calibration information acquisition section 36 (Fig. 13) similar to that of the second embodiment may be provided in the
[4] 다른 실시형태[4] Another embodiment
(1) 상기 실시형태에 있어서, 출력 검출부(23)는 모터(21)의 출력에 관련되는 출력 정보로서 모터(21)의 실회전 속도를 검출하지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 출력 검출부(23)는 모터(21)의 출력에 관련되는 다른 출력 정보를 검출해도 좋다. 예를 들면, 출력 검출부(23)는 모터(21)의 토크를 출력 정보로서 검출해도 좋고, 모터(21)의 실회전 속도 및 토크의 양쪽을 출력 정보로서 검출해도 좋다.(1) In the above embodiment, the
(2) 상기 실시형태에 있어서, 특성값 검출부(24)는 모터(21)의 출력 정보에 의존해서 변화되는 특성값으로서 모터(21)에 흐르는 전류를 검출하지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 특성값 검출부(24)는 모터(21)의 출력 정보에 의존해서 변화되는 다른 특성값을 검출해도 좋다. 예를 들면, 특성값 검출부(24)는 모터(21)의 전압 또는 모터(21)의 온도를 특성값으로서 검출해도 좋고, 모터(21)에 흐르는 전류, 모터(21)의 전압 및 모터(21)의 온도의 2개 이상을 특성값으로서 검출해도 좋다.(2) In the above embodiment, the characteristic
[5] 청구항의 각 구성요소와 실시형태의 각 부의 대응 관계[5] Correspondence between each component of the claim and each component of the embodiment
이하, 청구항의 각 구성 요소와 실시형태의 각 요소의 대응의 예에 대해서 설명하지만, 본 발명은 하기의 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, examples of correspondence between the respective components of the claims and the respective elements of the embodiments will be described, but the present invention is not limited to the following examples.
상기 실시형태에서는 본체부(10)가 비행 본체의 예이며, 모터(21)가 모터의 예이며, 로터(22)가 로터의 예이며, 출력 검출부(23)가 출력 검출부의 예이다. 특성값 검출부(24) 및 환경값 검출부(40)가 각각 제 1 및 제 2 파라미터 검출부의 예이며, 관계 정보 취득부(34)가 취득부의 예이며, 판정부(35)가 판정부의 예이다.In the above embodiment, the
비행체(100)가 무인 비행체의 예이며, 허용 범위(D1, D2, D12, D31, D32, Ds, Dt1, Dt2)가 허용 범위의 예이며, 허용 범위(D1, D2)가 각각 제 1 및 제 2 범위의 예이다. 허용 범위(D31, D32)가 제 3 범위의 예이며, 모터 제어부(25)가 회전 제어부의 예이며, 문턱값 속도차(G0, G1, G2)가 각각 제 1, 제 2 및 제 3 문턱값의 예이다. 문턱값 속도(R0, R1)가 각각 제 5 및 제 4 문턱값의 예이며, 시간(t1, t2, t3)이 각각 제 1, 제 2 및 제 3 시간의 예이다.The permissible ranges D1 and D2 are examples of permissible ranges and the permissible ranges D1 and D2 are the first and second permissible ranges, 2 range. The allowable ranges D31 and D32 are examples of the third range and the
청구항의 각 구성요소로서 청구항에 기재되어 있는 구성 또는 기능을 갖는 것 다른 다양한 요소를 사용할 수도 있다.Various elements other than those having the constitution or function described in the claims may be used as each constituent element of the claims.
(산업상의 이용 가능성)(Industrial availability)
본 발명은 무인으로 비행하는 다양한 비행체에 유효하게 이용할 수 있다.The present invention can be effectively used in various types of flying objects flying in unmanned manner.
Claims (19)
상기 비행 본체에 설치되는 복수의 모터와,
상기 복수의 모터에 각각 대응해서 설치되어 대응하는 모터의 출력에 의해 구동되는 복수의 로터와,
각 모터의 출력에 관련되는 정보를 출력 정보로서 검출하는 출력 검출부와,
각 모터의 출력 정보에 의존해서 변화되는 제 1 파라미터를 검출하는 제 1 파라미터 검출부와,
각 모터의 출력 정보와 제 1 파라미터의 관계를 나타내는 관계 정보를 취득하는 취득부와,
상기 취득부에 의해 취득된 관계 정보, 상기 출력 검출부에 의해 검출된 출력 정보 및 상기 제 1 파라미터 검출부에 의해 검출된 제 1 파라미터에 의거해서 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터가 이상인지 아닌지를 판정하는 판정부를 구비하는 무인 비행체.A flying body,
A plurality of motors mounted on the flying body,
A plurality of rotors provided corresponding to the plurality of motors respectively and driven by outputs of corresponding motors,
An output detecting unit for detecting information relating to the output of each motor as output information,
A first parameter detector for detecting a first parameter that varies depending on output information of each motor,
An acquiring unit that acquires relationship information indicating a relationship between output information of each motor and a first parameter;
A determination is made as to whether or not the rotor corresponding to each motor or each motor is abnormal based on the relationship information acquired by the acquisition section, the output information detected by the output detection section, and the first parameter detected by the first parameter detection section And a judging unit for judging whether or not the unmanned aerial vehicle is in operation.
상기 출력 정보는 각 모터의 회전 속도 및 토크 중 적어도 한쪽을 포함하는 무인 비행체.The method according to claim 1,
Wherein the output information includes at least one of a rotational speed and a torque of each motor.
상기 제 1 파라미터는 각 모터에 흐르는 전류, 각 모터의 전압 및 각 모터의 온도 중 적어도 1개를 포함하는 무인 비행체.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the first parameter includes at least one of a current flowing to each motor, a voltage of each motor, and a temperature of each motor.
상기 관계 정보는 각 모터 및 각 모터에 대응하는 로터의 정상 동작 시에 있어서의 제 1 파라미터의 허용 범위를 갖고,
상기 판정부는 상기 제 1 파라미터 검출부에 의해 검출된 제 1 파라미터가 상기 출력 검출부에 의해 검출된 출력 정보에 대응하는 허용 범위 내에 있을 경우에 각 모터 및 각 모터에 대응하는 로터가 이상이 없다고 판정하는 무인 비행체.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the relationship information has an allowable range of a first parameter in normal operation of each motor and a rotor corresponding to each motor,
Wherein the judging section judges whether the rotor corresponding to each motor and each motor is judged to be unattended when the first parameter detected by the first parameter detecting section is within the permissible range corresponding to the output information detected by the output detecting section Aircraft.
상기 판정부는 상기 제 1 파라미터 검출부에 의해 검출된 제 1 파라미터가 상기 출력 검출부에 의해 검출된 출력 정보에 대응하는 상기 허용 범위 밖에 있는 상태가 미리 정해진 제 1 시간 이상 계속되었을 경우에는 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터가 이상이라고 판정하는 무인 비행체.5. The method of claim 4,
When the state in which the first parameter detected by the first parameter detecting section is out of the allowable range corresponding to the output information detected by the output detecting section has continued for a first predetermined time or longer, And determines that the rotor corresponding to the rotor is abnormal.
상기 판정부는 상기 제 1 파라미터 검출부에 의해 검출된 제 1 파라미터가 상기 출력 검출부에 의해 검출된 출력 정보에 대응하는 상기 허용 범위 밖에 있는 상태가 미리 정해진 제 2 시간 이내에 소정의 횟수 이상 발생했을 경우에는 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터가 이상이라고 판정하는 무인 비행체.The method according to claim 4 or 5,
When the first parameter detected by the first parameter detecting unit is within the allowable range corresponding to the output information detected by the output detecting unit, and the predetermined number of times or more occurs within a predetermined second time, Wherein the motor or the rotor corresponding to each motor is judged to be abnormal.
상기 허용 범위는 각 모터의 개체차 또는 각 모터에 대응하는 로터의 개체차에 기인하는 제 1 파라미터의 편차에 의거해서 설정되는 제 1 범위를 포함하고,
상기 판정부는 상기 제 1 파라미터 검출부에 의해 검출된 제 1 파라미터가 상기 출력 검출부에 의해 검출된 출력 정보에 대응하는 상기 제 1 범위를 포함하는 상기 허용 범위 내에 있을 경우에 각 모터 및 각 모터에 대응하는 로터가 이상이 없다고 판정하는 무인 비행체.7. The method according to any one of claims 4 to 6,
Wherein the permissible range includes a first range set based on a deviation of a first parameter caused by an individual difference of each motor or an individual difference of rotors corresponding to each motor,
Wherein the judging section judges whether or not the first parameter detected by the first parameter detecting section is within the permissible range including the first range corresponding to the output information detected by the output detecting section, An unmanned aerial vehicle in which the rotor judges that there is no abnormality.
상기 허용 범위는 환경 인자의 변동에 의거해서 설정되는 제 2 범위를 포함하고,
상기 판정부는 상기 제 1 파라미터 검출부에 의해 검출된 제 1 파라미터가 상기 출력 검출부에 의해 검출된 출력 정보에 대응하는 상기 제 2 범위를 포함하는 상기 허용 범위 내에 있을 경우에 각 모터 및 각 모터에 대응하는 로터가 이상이 없다고 판정하는 무인 비행체.8. The method according to any one of claims 4 to 7,
The permissible range includes a second range that is set based on variation of the environmental factor,
Wherein the judging section judges whether or not the first parameter detected by the first parameter detecting section is within the permissible range including the second range corresponding to the output information detected by the output detecting section, An unmanned aerial vehicle in which the rotor judges that there is no abnormality.
상기 무인 비행체의 사용 환경에 관련되는 제 2 파라미터를 검출하는 제 2 파라미터 검출부를 더 구비하고,
상기 제 2 범위는 상기 제 2 파라미터 검출부에 의해 검출된 제 2 파라미터에 의거해서 변화되는 무인 비행체.9. The method of claim 8,
Further comprising a second parameter detector for detecting a second parameter related to a use environment of the unmanned air vehicle,
And the second range is changed based on a second parameter detected by the second parameter detection unit.
상기 제 2 파라미터는 기온, 기압, 상기 무인 비행체의 속도, 상기 무인 비행체의 가속도 및 상기 무인 비행체의 각속도 중 적어도 1개를 포함하는 무인 비행체.10. The method of claim 9,
Wherein the second parameter includes at least one of a temperature, an air pressure, a speed of the unmanned air vehicle, an acceleration of the unmanned air vehicle, and an angular speed of the unmanned air vehicle.
상기 허용 범위는 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터의 과도 응답에 의거해서 설정되는 제 3 범위를 포함하고,
상기 판정부는 상기 제 1 파라미터 검출부에 의해 검출된 제 1 파라미터가 상기 출력 검출부에 의해 검출된 출력 정보에 대응하는 상기 제 3 범위를 포함하는 상기 허용 범위 내에 있을 경우에 각 모터 및 각 모터에 대응하는 로터가 이상이 없다고 판정하는 무인 비행체.11. The method according to any one of claims 4 to 10,
The permissible range includes a third range set based on the transient response of the rotor corresponding to each motor or each motor,
Wherein the judging section judges whether or not the first parameter detected by the first parameter detecting section is within the permissible range including the third range corresponding to the output information detected by the output detecting section, An unmanned aerial vehicle in which the rotor judges that there is no abnormality.
상기 복수의 모터가 목표 속도로 회전하도록 각 모터의 회전 속도를 제어하는 회전 제어부를 더 구비하고,
상기 출력 검출부는 상기 출력 정보로서 각 모터의 회전 속도를 검출하고,
상기 제 3 범위는 상기 회전 제어부에 의한 각 모터의 목표 속도와 상기 출력 검출부에 의해 검출된 상기 모터의 회전 속도의 회전 속도차에 의거해서 변화되는 무인 비행체.12. The method of claim 11,
Further comprising a rotation control unit for controlling a rotation speed of each of the motors so that the plurality of motors rotate at a target speed,
Wherein the output detecting unit detects the rotational speed of each motor as the output information,
Wherein the third range is changed based on a difference between a target speed of each motor by the rotation control unit and a rotation speed difference of the rotation speed of the motor detected by the output detection unit.
상기 허용 범위는 상기 회전 속도차가 미리 정해진 제 1 문턱값 이상일 경우에 상기 제 3 범위를 포함하는 무인 비행체.13. The method of claim 12,
Wherein the allowable range includes the third range when the rotational speed difference is equal to or greater than a predetermined first threshold value.
상기 제 3 범위는 상기 회전 제어부에 의한 각 모터의 목표 속도가 상기 출력 검출부에 의해 검출된 상기 모터의 회전 속도보다 낮을 경우에는 상기 회전 속도차가 클수록 상기 제 3 범위의 하한이 작아지도록 변화되는 무인 비행체.The method according to claim 12 or 13,
Wherein the third range is changed so that the lower limit of the third range becomes smaller as the rotation speed difference becomes larger when the target speed of each motor by the rotation control unit is lower than the rotation speed of the motor detected by the output detection unit .
상기 제 3 범위는 상기 회전 제어부에 의한 각 모터의 목표 속도가 상기 출력 검출부에 의해 검출된 상기 모터의 회전 속도보다 높을 경우에는 상기 회전 속도차가 클수록 상기 제 3 범위의 상한이 커지도록 변화되는 무인 비행체.15. The method according to any one of claims 12 to 14,
Wherein the third range is changed so that the upper limit of the third range increases as the rotation speed difference becomes larger when the target speed of each motor by the rotation control unit is higher than the rotation speed of the motor detected by the output detection unit .
상기 판정부는 상기 회전 제어부에 의한 각 모터의 목표 속도가 상기 출력 검출부에 의해 검출된 상기 모터의 회전 속도보다 낮고, 또한 상기 회전 속도차가 미리 정해진 제 2 문턱값 이상일 경우에는 각 모터 및 각 모터에 대응하는 로터의 이상의 판정을 보류하는 무인 비행체.16. The method according to any one of claims 12 to 15,
Wherein the determination unit is configured to determine whether the target speed of each motor by the rotation control unit is lower than the rotation speed of the motor detected by the output detection unit and when the rotation speed difference is equal to or greater than a predetermined second threshold value, The unmanned aerial vehicle that holds the above-mentioned determination of the rotor.
상기 판정부는 상기 회전 제어부에 의한 각 모터의 목표 속도가 상기 출력 검출부에 의해 검출된 상기 모터의 회전 속도보다 높고, 상기 회전 속도차가 미리 정해진 제 3 문턱값 이상이며 또한 상기 출력 검출부에 의해 검출된 회전 속도가 미리 정해진 제 4 문턱값 이상일 경우에는 각 모터 및 각 모터에 대응하는 로터의 이상의 판정을 보류하는 무인 비행체.17. The method according to any one of claims 12 to 16,
Wherein the determination unit determines that the target speed of each motor by the rotation control unit is higher than the rotation speed of the motor detected by the output detection unit and that the rotation speed difference is equal to or greater than a predetermined third threshold value, And when the speed is equal to or greater than a predetermined fourth threshold value, suspends the abnormality determination of the rotor corresponding to each motor and each motor.
상기 판정부는 상기 출력 검출부에 의해 검출된 회전 속도가 미리 정해진 제 5 문턱값보다 낮을 경우에는 각 모터 및 각 모터에 대응하는 로터의 이상의 판정을 행하지 않는 무인 비행체.18. The method according to any one of claims 12 to 17,
Wherein the judging section does not judge abnormality of the rotor corresponding to each motor and each motor when the rotational speed detected by the output detecting section is lower than a predetermined fifth threshold value.
상기 판정부는 미리 정해진 제 3 시간 이내에 상기 제 1 파라미터 검출부에 의해 복수회 검출된 제 1 파라미터에 의거해서 각 모터 또는 각 모터에 대응하는 로터가 이상인지 아닌지를 판정하는 무인 비행체.19. The method according to any one of claims 1 to 18,
Wherein the determination unit determines whether or not the rotor corresponding to each motor or each motor is abnormal based on the first parameter detected a plurality of times by the first parameter detection unit within a predetermined third time.
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