[go: up one dir, main page]

JP2019084948A - Control method of unmanned air vehicle and unmanned air vehicle - Google Patents

Control method of unmanned air vehicle and unmanned air vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP2019084948A
JP2019084948A JP2017214337A JP2017214337A JP2019084948A JP 2019084948 A JP2019084948 A JP 2019084948A JP 2017214337 A JP2017214337 A JP 2017214337A JP 2017214337 A JP2017214337 A JP 2017214337A JP 2019084948 A JP2019084948 A JP 2019084948A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air vehicle
unmanned air
ring
overhead
obstacle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017214337A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7052299B2 (en
Inventor
勝久 真壁
Katsuhisa Makabe
勝久 真壁
清 江本
Kiyoshi Emoto
清 江本
谷口 正和
Masakazu Taniguchi
正和 谷口
大原 久征
Hisamasa Ohara
久征 大原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chugoku Electric Power Co Inc
Original Assignee
Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chugoku Electric Power Co Inc filed Critical Chugoku Electric Power Co Inc
Priority to JP2017214337A priority Critical patent/JP7052299B2/en
Publication of JP2019084948A publication Critical patent/JP2019084948A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7052299B2 publication Critical patent/JP7052299B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

【課題】飛行距離や飛行時間を確保しつつ効率よく安全に飛行させる。【解決手段】無人飛行体は、環状のリング体、及び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、リング開閉装置と、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電力供給装置と、を備える。無人飛行体は、飛行しつつリング体の環の内側に架空電線を収容し、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。無人飛行体は、架空電線に設けられている障害物から所定距離範囲内になったことを検知すると、リング体を架空電線から離脱し、障害物を回避する飛行を行い、障害物が所定距離範囲外になると、架空電線からの電力供給を受けながらの架空電線に沿った飛行を再開する。【選択図】図11To efficiently and safely fly while securing a flight distance and a flight time. An unmanned aerial vehicle is generated in a conductive coil by an electromagnetic induction effect of a current flowing through an overhead electric wire, a ring opening / closing device, and a current generator having an annular ring body and a conductive coil wound around the ring body. A power supply device for supplying electric power based on the current to the thrust generator or the flight control device. The unmanned aerial vehicle accommodates an overhead electric wire inside a ring of a ring body while flying, and supplies power based on a current generated in a conductive coil by an electromagnetic induction action to a thrust generator or a flight control device. When detecting that the unmanned aerial vehicle is within a predetermined distance from the obstacle provided on the overhead electric wire, the unmanned flying vehicle separates from the overhead electric wire, performs a flight to avoid the obstacle, and moves the obstacle to a predetermined distance. If it is out of the range, flight along the overhead power line while receiving power supply from the overhead power line is resumed. [Selection diagram] FIG.

Description

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

特許文献1には、「ヘリコプタなどの飛行物体の障害物などへの衝突事故を防止する。」、「ヘリコプタ及び地上局にそれぞれGPS信号受信装置を設け、GPS衛星からのGPS信号を用いてヘリコプタの位置を正確に検出する。またヘリコプタ及び地上局にそれぞれデータ通信用衛星との間で制御データなどを送受信するための衛星通信装置を設ける。さらに、鉄塔や送電線などの障害物の座標をあらかじめ入力しておき、ヘリコプタが障害物に接近しすぎると警報を発生したり、自動操縦により回避させる。」と記載されている。   Patent Document 1 "prevents a collision accident of a flying object such as a helicopter with an obstacle etc.", "A helicopter and a ground station are each provided with a GPS signal receiver, and a helicopter using GPS signals from GPS satellites. The helicopter and ground station are provided with satellite communication equipment for transmitting and receiving control data to and from satellites for data communication, respectively, and coordinates of obstacles such as towers and transmission lines It is described in advance that, if the helicopter approaches the obstacle too much, an alarm will be generated or it will be avoided by automatic steering.

特許文献2には、「無人飛行体は、無人飛行体の鉛直方向の画像を撮影するカメラと、画像に、無人飛行体の墜落する可能性のある領域を重畳し、重畳した領域内に存在する回避対象物を検出する画像処理部と、回避対象物を検出した場合、領域内から回避対象物が検出されなくなるように無人飛行体の飛行を制御する墜落回避飛行制御部と、墜落回避飛行制御部の制御結果に応じて領域を変更する墜落可能性領域決定部とを備える。」と記載されている。   According to Patent Document 2, "the unmanned aerial vehicle is present in a region where the camera for capturing an image of the unmanned aerial vehicle in the vertical direction is superimposed and the region where the unmanned aerial vehicle may crash is superimposed on the image. An image processing unit for detecting an avoidance object, and a fall avoidance flight control unit for controlling the flight of the unmanned air vehicle so that the avoidance object is not detected from within the area when the avoidance object is detected; According to the control result of the control unit, a fall possibility area determination unit 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 "takes out the induction current from the overhead wire flowing to the ground wire of the overhead wire, performs direct current conversion to charge the storage battery, and uses the storage battery as a power source", "for the ground wire of the overhead wire A current transformer with a ground wire as a primary winding is provided for current extraction, and the current transformer is provided in a long shape along the ground wire to take out the induction 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 relates to a power supply CT configured to include a core into which a distribution line is inserted and a secondary winding (a primary winding corresponds to a distribution line to be measured) wound around the core. Have been described.

非特許文献1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 1 describes a power supply device for an aeronautical fault lamp utilizing an induced current flowing in an overhead ground line.

特開2003−127997号公報Japanese Patent Application Publication No. 2003-127997 特開2005−265699号公報JP 2005-265699 A 特開昭49−95159号公報JP-A-49-95159 特開2004−103791号公報JP 2004-103791

”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“Electric Science Journal B,” “Development of a power supply unit for aeronautical obstacle lights using induced current flowing in an overhead ground line”, published on Dec. 19, 2008, Vol. 121, No. 8, Yamaguchi, Osamu Naganuma, Matsuoka Masanori, Seiji Takano, Tsuyoshi Maezaki, Kazuyuki Tomonaga, Hiroshi Nakamura, The Institute of Electrical Engineers of Japan, Optoelectronics Tokyo Electric Power Company

従来より、電力インフラ事業における送配電設備の巡視や点検においては、作業員による目視点検が主流となっている。しかし山間部のようなアクセスしにくい場所を点検する場合、現場までの移動に時間を要するだけでなく、昇塔に大きな労力が必要となることも多い。昨今、作業員の負荷軽減や安全性向上、人材不足の解決などを目的として、ドローン等の無人飛行体を活用して送電設備の管理や監視を行う取り組みが始まっている。   Conventionally, visual inspection by workers has become mainstream in patrol and inspection of transmission and distribution facilities in the power infrastructure business. However, when inspecting a difficult-to-access place such as a mountainous area, not only traveling to the site takes time, but also, it takes much labor to ascend. Recently, efforts have been made to manage and monitor power transmission facilities using drones and other unmanned air vehicles for the purpose of reducing the load on workers, improving safety, and solving human resource shortages.

ここで送配電設備の点検業務に無人飛行体(ドローン等)を利用する場合、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である。また無人飛行体は送配電設備の随所に設けられている障害物を回避しつつ効率よく安全に飛行させる必要もある。   Here, when using an unmanned air vehicle (drone or the like) for inspection of transmission and distribution equipment, the problem is that the flight distance and flight time are limited by the capacity and weight of the power storage device (battery). In addition, unmanned air vehicles need to be efficiently and safely fly while avoiding obstacles provided in the transmission and distribution facilities.

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無人飛行体を効率よく安全に飛行させることが可能な、無人飛行体の制御方法、及び無人飛行体を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above background, and provides a method of controlling an unmanned air vehicle, and a method of controlling the unmanned air vehicle, which enables the unmanned air vehicle to fly efficiently and safely while securing the flight distance and flight time. It is intended to be provided.

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、周囲に存在する物体との間の距離を示す情報を出力するセンサと、を備えた無人飛行体の制御方法であって、前記無人飛行体が、飛行して架空電線に接近するステップ、飛行しつつ前記リング体の前記環の一部を開いて前記環の内側に架空電線を収容するステップ、飛行しつつ前記環の一部を閉じるステップ、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しつつ、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、前記架空電線に沿って飛行しているときに前記架空電線に設けられている障害物から所定距離範囲内になったことを検知すると、前記リング体を前記架空電線から離脱し、前記架空電線に沿って前記障害物を回避する飛行を行うステップ、及び、前記障害物が所定距離範囲外になったことを検知すると、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つつ、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飛行を再開するステップ、を実行する。   In order to achieve the above object, one of the present inventions 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 generating device having a conductive coil wound around the ring, a ring switching device for opening and closing a part of the ring of the ring body, electric power based on current generated in the conductive coil as the thrust generating device or the flight control device A control method of an unmanned aerial vehicle comprising: a power supply device for supplying power to the vehicle; and a sensor for outputting information indicating a distance between an object present in the surroundings, wherein Approaching a wire, opening a portion of the ring of the ring body while flying to accommodate an overhead wire inside the ring, closing a portion of the ring while flying, inside the ring Collect the overhead wires 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 while flying along the overhead electric wire to the thrust generator or the flight control device; When flying along the overhead wire and detecting that it is within a predetermined distance from an obstacle provided on the overhead wire, the ring body is detached from the overhead wire and is taken along the overhead wire Performing a flight avoiding the obstacle, and when it is detected that the obstacle is out of a predetermined distance range, flying along the overhead electric wire with the overhead electric wire housed inside the ring And resuming a flight of supplying the power to the thrust generator or the flight control device based on the current generated in the conductive coil.

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、無人飛行体は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、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、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、無人飛行体を安全に飛行させることができる。また架空電線に設けられている障害物に接近するとこれを回避する飛行を行い、回避した後は電力供給を受けながらの架空電線に沿った飛行を再開するので、無人飛行体を効率よく安全に飛行させることができる。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効率よく安全に無人飛行体を飛行させることができる。   According to the present invention, since the power based on the current generated in the conductive coil by the electromagnetic induction action of the current flowing through the overhead wire is supplied to the thrust generator or the flight control device, the unmanned aerial vehicle is supplied with power from the overhead wire while flying. It can be received, it can extend the flight distance and flight time. Therefore, for example, the unmanned air vehicle can be made to fly over a long distance or a long time without accessing the charging station or the like, and the work such as the inspection of the transmission and distribution equipment can be efficiently performed. In addition, if the buoyancy is lost due to insufficient storage capacity of the power storage device (battery) or failure or if a gust of wind occurs, the unmanned air vehicle may fall or deviate from the flight route because the ring body is applied to the overhead wire. Can prevent the unmanned air vehicle from flying safely. In addition, the flight which avoids the obstacle provided on the overhead electric wire is performed, and after avoiding, the flight along the overhead electric wire while receiving the power supply is resumed, so the unmanned air vehicle can be efficiently and safely You can fly it. As described above, according to the present invention, it is possible to fly an unmanned air vehicle efficiently and safely while securing the flight distance and 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、前記リング体は、前記無人飛行体の下方に設けられ、前記無人飛行体は、前記障害物の上方側を飛行することにより前記障害物を回避する。   Another one of the present inventions is the control method of the above-mentioned unmanned aerial vehicle, wherein the ring body is provided under the unmanned aerial vehicle, and the unmanned aerial vehicle flies above the obstacle. To avoid the obstacles.

本発明によれば、障害物を回避する際に無人飛行体は障害物の上方側を飛行するので、例えば、送配電設備の点検等の作業に際し、架空電線の上方側の情報(撮影映像等)を取得することができる。   According to the present invention, since the unmanned air vehicle flies above the obstacle when avoiding the obstacle, for example, information on the upper side of the overhead electric wire (photographed image ) Can be obtained.

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、前記リング体は、前記無人飛行体の上方に設けられ、前記無人飛行体は、前記障害物の下方側を飛行することにより前記障害物を回避する。   Another one of the present inventions is the control method of the above-mentioned unmanned aerial vehicle, wherein the ring body is provided above the unmanned aerial vehicle, and the unmanned aerial vehicle flies below the obstacle. To avoid the obstacles.

本発明によれば、障害物を回避する際に無人飛行体は障害物の下方側を飛行するので、例えば、送配電設備の点検等の作業に際し、架空電線の下方側の情報(撮影映像等)を取得することができる。   According to the present invention, since the unmanned air vehicle flies below the obstacle when avoiding the obstacle, for example, the information on the underside of the overhead electric wire (photographed image ) Can be obtained.

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 one of the present inventions is the control method of the above-mentioned unmanned aerial vehicle, wherein the unmanned aerial vehicle comprises an imaging device for photographing the surroundings, and the unmanned aerial vehicle accommodates an overhead wire inside the ring. The step of photographing the overhead wire is further performed while flying in the above state.

本発明によれば、送配電設備の点検等の作業に際し、架空電線からの電力供給を受けて飛行距離や飛行時間を確保しつつ、架空電線等の送配電設備の撮影映像を効率よく取得することができる。   According to the present invention, at the time of work such as inspection of transmission and distribution equipment, while receiving the power supply from the overhead electric wire and securing the flight distance and flight time, the captured image of the transmission and distribution equipment such as overhead electric wire is efficiently acquired. be able to.

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。   Another one of the present inventions is a control method of the above-mentioned unmanned air vehicle, wherein the current generator is configured using a feedthrough current transformer.

このように本発明の電流発生装置は、貫通型の変流器を用いて容易に実現することができる。   Thus, the current generator of the present invention can be easily realized using a feedthrough current transformer.

本発明の他の一つは、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、前記環の内側に収容された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、周囲に存在する物体との間の距離を示す情報を出力するセンサと、を備える無人飛行体であって、飛行して架空電線に接近する制御、飛行しつつ前記リング体の前記環の一部を開いて前記環の内側に架空電線を収容する制御、飛行しつつ前記環の一部を閉じる制御、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つつ、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制御、前記架空電線に沿って飛行しているときに前記架空電線に設けられている障害物から所定距離範囲内になったことを検知すると、前記リング体を前記架空電線から離脱し、前記架空電線に沿って前記障害物を回避するように飛行する制御、及び、前記障害物が所定距離範囲外になったことを検知すると、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つつ、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飛行を再開する制御、を行う。   Another aspect of the present invention 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 a conductive coil wound around the ring body Based on the current generated in the conductive coil by the electromagnetic induction action of the current flowing through the overhead electric wire housed in the ring, the ring switching device for opening and closing a part of the ring of the ring body, and An unmanned air vehicle comprising: a power supply device for supplying power to the thrust generator or the flight control device; and a sensor for outputting information indicating a distance between an object present in the surroundings; Control to approach an overhead wire, Control to open part of the ring of the ring body while flying to accommodate the overhead wire inside the ring, Control to close part of the ring while flying, Inside of the ring Accommodate the overhead wires in Control to supply the power to the thrust generator or the flight control device based on the current generated in the conductive coil by the electromagnetic induction action of the current flowing through the overhead electric wire while flying along the overhead electric wire in the closed state; When flying along the overhead wire and detecting that it is within a predetermined distance from an obstacle provided on the overhead wire, the ring body is detached from the overhead wire and is taken along the overhead wire Control to fly so as to avoid the obstacle, and when it is detected that the obstacle is out of a predetermined distance range, along the overhead wire with the overhead wire housed inside the ring While flying, control of resuming a flight in which the power based on the current generated in the conductive coil is supplied to the thrust generator or the flight control device is performed.

本発明の他の一つは、上記無人飛行体であって、前記リング体は、前記無人飛行体の下方に設けられ、前記障害物の上方側を飛行することにより前記障害物を回避する制御を行う。   Another one of the present inventions is the unmanned aerial vehicle, wherein the ring body is provided under the unmanned aerial vehicle, and a control for avoiding the obstacle by flying above the obstacle. I do.

本発明の他の一つは、上記無人飛行体であって、前記リング体は、前記無人飛行体の上方に設けられ、前記障害物の下方側を飛行することにより前記障害物を回避する制御を行う。   Another one of the present inventions is the unmanned aerial vehicle, wherein the ring body is provided above the unmanned aerial vehicle, and a control for avoiding the obstacle by flying below the obstacle. I do.

本発明の他の一つは、上記無人飛行体であって、周囲を撮影する撮影装置を備え、前記環の内側に前記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制御を行う。   Another one of the present inventions is the unmanned aerial vehicle, comprising an imaging device for imaging the surroundings, and controlling the imaging of the overhead electric wire while flying with the overhead electric wire housed inside the ring. Do.

本発明の他の一つは、上記無人飛行体であって、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。   Another one of the present inventions is the unmanned aerial vehicle, wherein the current generator is constructed using a feedthrough current transformer.

本発明の他の一つは、上記無人飛行体であって、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 one of the present inventions is the unmanned aerial vehicle, wherein the power supply device is a storage device for supplying power to the thrust generator or the flight control device, and power based on a current generated in the conductive coil. And a charge control device that supplies the power storage device.

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 subject which this application discloses, and its solution method are clarified by the column of the form for inventing, and drawing.

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効率よく安全に飛行させることができる。   According to the present invention, it is possible to efficiently and safely fly an unmanned air vehicle while securing flight distance and flight time.

無人飛行体の正面図である。It is a front view of a drone. 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 the perspective view which looked at the unmanned aerial vehicle from the front slanting upper part. 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 an electric 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 constitutions (block diagram) of an unmanned aerial 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 structure) with which a control circuit is provided. 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 apparatus. 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 which accommodates an overhead wire inside a ring while a drone flies. 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 mode that the unmanned aerial vehicle is charging a battery, 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 flow chart explaining flight control processing. 受電/点検処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining a power reception / inspection process. 無人飛行体が、架空電線の障害物に接近した際に受電/点検飛行を中断して回避飛行を行い、再び架空電線に結合して受電/点検飛行を再開するまでの一連の様子を説明する図である。When the unmanned air vehicle approaches the obstacle of the overhead electric wire, interrupt the power reception / inspection flight and make an evasive flight, and connect it to the overhead electric wire again to explain a series of situations from when the power reception / inspection flight is resumed. FIG. 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 structure of a unmanned air vehicle. 他の構成の無人飛行体が、架空電線の障害物に接近した際に受電/点検飛行を中断して回避飛行を行い、再び架空電線に結合して受電/点検飛行を再開するまでの一連の様子を説明する図である。A series of unmanned air vehicles of other configurations interrupt the incoming / outgoing flight when approaching the obstacle of the overhead line to make an avoidance flight, and then rejoin the overhead line to resume the incoming / outgoing flight. It is a figure explaining a mode.

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 components may be denoted by the same reference numerals 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(傷の有無、アーク痕の有無、鳥害の有無、接近樹木の有無等の確認))を行う。   FIGS. 1 and 2 show the appearance of the unmanned air vehicle 3 described as an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a front view of the unmanned air vehicle 3, and FIG. 2 is a perspective view of the unmanned air vehicle 3 as viewed obliquely from the front and above. The unmanned air vehicle 3 checks the transmission and distribution facilities (for example, checks the status of overhead cables, transmission towers, utility poles, etc. (confirms the presence or absence of scratches, presence or absence of arc marks, presence or absence of bird damage, presence or absence of approaching trees, etc.) Do.

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。尚、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。   The unmanned air vehicle 3 is, for example, a multicopter (bicopter, tricopter, quadcopter, hexacopter, octocopter, etc.), a helicopter, an airplane, a flight robot or the like. In the following description, the unmanned air vehicle 3 is a quadcopter capable of flying by remote control and capable of autonomous flight with an autonomous control mechanism.

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。   The unmanned aerial vehicle 3 extends horizontally at angles of 45 °, 135 °, 225 °, and 315 ° from the pedestal portion 31 and the pedestal portion 31 as the basic skeleton (frame), respectively. And a leg 33 (including a leg support 331 and a horizontal leg 332 described later, also referred to as a skid) provided to extend downward (-z direction) of the pedestal 31. . The arm 32 and the leg 33 are configured using, for example, a tubular (cylindrical, square tubular or the like) or a truss-like member. These are made 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 (two upper and lower stages in this example) having a plurality of plates in the vertical direction (z-axis direction). The leg 33 is fixed to the lower end of the leg support 331 and two leg supports 331 extending downward by a predetermined length while extending from the pedestal 31 in the left and right direction (± x axis direction) respectively, and a horizontal leg 332 extending in a predetermined length (for example, a length in the front-rear direction (y-axis direction) of the unmanned aerial 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 an imaging device 282 are provided in the upper stage of the pedestal portion 31. In the lower part of the pedestal portion 31, a battery 260 (power storage device), a charge control device 82 described later, and the like are provided. These are fixed to the pedestal portion 31 using, for example, a double-sided tape, a surface fastener, a screw or 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。   In the vicinity of the end of each of the four arms 32, a power motor 255 (a thrust generating device) is provided with the direction of the rotation axis thereof directed in the vertical direction (z-axis direction). A propeller 271 (rotor) is attached to the rotation 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 portion of the pedestal portion 31 and the two leg supports 331 is formed, and a current generator 41 and a ring opening / closing device 42 are provided in the 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 for explaining the structure and principle of the current generator 41. As shown in FIG. The current generator 41 constitutes, together with the charge control unit 82 and the battery 260, a power supply unit 240 for supplying drive power to each component of the unmanned air 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 terminal 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 wire 2 so that the overhead wire 2 is penetrated and accommodated in the hole 415 inside the ring. In a state in which the ring body 411 is coupled to the overhead 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 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1を参照)。   The charge control device 82 converts alternating current input through the conductive coil 412 into direct current and uses it as a charging current of the battery 260. Such a configuration of the current generator 41 can also be realized, for example, using an existing feed-through CT (power transformer (Current Transformer)) for power supply (for example, Patent Documents See Patent Document 1).

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 wire 2. Therefore, the unmanned aerial vehicle 3 can fly (move) along the overhead wire 2 while the ring body 411 is coupled to the overhead wire 2. Although the shape of the ring body 411 is not necessarily limited, for example, it is preferable to make it the shape (for example, ring shape, elliptical ring shape, etc.) which does not produce friction easily with the overhead electric wire 2 accommodated in a 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 air vehicle 3 and the transmitter 6 used by the user. As shown in the figure, the unmanned air vehicle 3 includes a flight control device 250, a thrust generator 270, a power supply device 240 (current generator 41, charge controller 82, battery 260), a ring opening and closing device 42, and an imaging device. It has 282. The components of the unmanned air vehicle 3 (a thrust generator 270, a flight controller 250, a ring opening and closing device 42, and an imaging device 282) operate with the power supplied from the power supply device 240. The drive power may be supplied to each of the above-described 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 controller 254 and a power motor 255. A 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, control of the magnitude of the electrical resistance value or PWM (Pulse Width Modulation) control. The motor controller 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 to operate (posture (pitch, roll, yaw), move (advances) of the unmanned air vehicle 3. , Backward movement, left and right movement, up and down) 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 / Fs 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た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 or the like) and a storage device (RAM, ROM, NVRAM, external storage or the like), and functions as an information processing apparatus. The control circuit 251 may be realized, for example, as a microcomputer (microcomputer) in which a processor and a storage element are integrally packaged.

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、測距センサ、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 are, for example, a gyro sensor (angular velocity sensor), a three-axis acceleration sensor, a barometric pressure sensor, a magnetic sensor, an ultrasonic sensor, a distance measuring sensor, a depth camera (Time of Flight (TOF) camera, a stereo camera , 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 an angular velocity of inclination and rotation of the unmanned air vehicle 3 in front, rear, left, and right. The three-axis acceleration sensor detects, for example, the acceleration of the unmanned air vehicle 3 (acceleration in each of front, rear, left, right, up, and down directions). 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, the elevating speed, and the like of the unmanned air vehicle 3. The magnetic sensor outputs, for example, a signal indicating the direction in which the aircraft axis of the unmanned air 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。   The ultrasonic sensor outputs, for example, a signal indicating the distance between the unmanned air vehicle 3 and surrounding objects (transmission and distribution equipment, obstacles, ground, etc.).

深度カメラは、無人飛行体3の周囲に存在する障害物等の物体までの距離を示す情報を出力する。   The depth camera outputs information indicating the distance to an object such as an obstacle present around the unmanned air vehicle 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 air vehicle 3. For example, the current position of the unmanned air vehicle 3 can be specified in real time with an error of about several centimeters by using the GPS signal transmitted from the Quasi-Zenith satellite received by the GPS signal receiver (GPS) .

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 sensor is provided, for example, at a predetermined position of the leg 33 of the unmanned air vehicle 3, and outputs a signal indicating that a predetermined portion of the unmanned air vehicle 3 has touched another object. The unmanned air vehicle 3 detects, for example, that it has touched an external object such as a power transmission facility based on a signal of a pressure sensor, and performs flight control for avoiding the object or leaving 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 wirelessly communicates directly or indirectly with the transmitter 6 present 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 be provided with a video reception display device (FPV (First Persons View) device or the like) for displaying the video sent from the unmanned air 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。   The various I / F 258 is an interface for receiving information from the user and providing information to the user, and includes, for example, a push button, a switch, a touch panel, an LED, a speaker, 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)と通信するための通信回路(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 communication circuit (SPI (Serial Peripheral Interface), I2C, and the like for communicating with other components of the unmanned air vehicle 3 (motor control device 254, charge control device 82, ring opening and closing device 42, imaging device 282, etc.). (Inter-Integrated Circuit), a circuit etc. which communicate by RS-232C, USB (Universal Serial Bus), etc.).

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 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 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 opening / closing of the ring body 411 when attaching the ring body 411 to the overhead wire 2 (one of the rings of the ring body 411 for inserting and removing the overhead wire 2 into and out of the ring hole 415 of the ring body 411). It includes a mechanism (a servomotor controlled by the 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 formed of a pair of left and right semicircular members, and the ring opening / closing device 42 forms the introduction port 416 of the overhead wire 2 below the ring body 411 by splitting the ring body 411 into two. Structure.

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 imaging device 282 communicates with, for example, a camera (video camera or digital camera), a camera control mechanism, a gimbal (biaxial gimbal, triaxial gimbal, etc.) for keeping the photographing direction of the camera constant, and a ground station. Communication devices and the like. The imaging device 282 captures an image of an object that is an inspection target (the overhead wire 2, a transmission tower, or the like), and wirelessly transmits the captured image (image data) to the ground station. In the ground station, for example, the image received from the unmanned air vehicle 3 is analyzed by image processing, AI (Artificial Intelligence), etc. to grasp the state of the inspection object. The photographing device 282 may have a function of recording (recording) a photographed video (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 functions (software configuration) of 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 an imaging device control unit 516. These functions are realized, for example, by the processor of the control circuit 251 reading and executing a 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。   As shown in the figure, the control circuit 251 stores map information 531 and a flight path 532. The 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 attitude of the unmanned air vehicle 3 by controlling the motor control device 254 (power motor 255) according to the signals input from the various sensors 253.

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, rise, fall, etc.) of the unmanned air 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 perform autonomous flight control of the unmanned air vehicle 3. This autonomous flight control may be performed automatically or semi-automatically using, for example, AI technology. At the time of passive control such as manual control, the flight control unit 513 controls the thrust generating device 270 in accordance with the instruction from the transmitter 6 received by the wireless communication device 252, and thereby the flying attitude and operation of the unmanned air vehicle 3 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。   The flight control unit 513 performs unmanned flight 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. Make the body 3 fly. The flight path may be manually set or automatically set using AI technology or the like.

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との間の距離や障害物の接近(障害物が自身の現在位置から所定範囲内に存在するか否か)を高精度かつリアルタイムに把握する。尚、障害物は、例えば、送配電設備(送電鉄塔、電柱、架空電線2、架空電線2に設けられる各種設備)である。架空電線2に設けられる各種設備は、例えば、風による電線の振動を抑制するダンパ(トーショナルダンパ、パイプレスダンパ、ベートダンパ、ストックブリッジダンパ、アーマーロッド等)、難着雪リング、着氷防止器、捻れ防止用のカウンターウェイト、各種スペーサ、偏心重量錘、スリーブ、各種クランプ、碍子等である。   In addition, the flight control unit 513 determines the distance between the overhead electric wire 2 and the approach of the obstacle based on the signals input from the various sensors 253 (whether the obstacle is within a predetermined range from its current position). Accurately and in real time. The obstacle is, for example, a power transmission and distribution facility (a power transmission tower, an electric pole, various kinds of facilities provided on the overhead wire 2, and the overhead wire 2). The various facilities provided in the overhead wire 2 are, for example, dampers (tortional dampers, pipeless dampers, bait dampers, stock bridge dampers, armor rods, etc.) that suppress the vibration of the wires due to wind, snow attachment rings, icing prevention devices And counterweights for preventing twist, various spacers, eccentric weight, sleeves, various clamps, forceps and the like.

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 opening / closing device controller 515 controls the opening / closing of the ring opening / closing device 42 (for example, controls the servomotor of the ring opening / closing device 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 (the start and stop of photographing, photographing direction, zoom magnification control, and the like) of the photographing device 282.

図6は、図4に示した充電制御装置82の構成(ハードウェア構成)である。同図に示すように、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。充電制御回路811は、バッテリ260の充電を効率よく行うための回路、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、バッテリ260の端子間電圧を監視しつつ受電電力をバッテリ260に効率よく供給してバッテリ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バッテリ260を充電する。   FIG. 6 shows the configuration (hardware configuration) of the charge control device 82 shown in FIG. As shown in the figure, the charge control device 82 includes a charge control circuit 811 and a communication circuit 812. The charge control circuit 811 includes a circuit for efficiently charging the battery 260, a monitoring circuit of a voltage between terminals of the battery 260, various protection circuits, and the like. The charge control circuit 811 efficiently supplies the received power to the battery 260 while charging the battery 260 while monitoring the voltage between the terminals of the battery 260. The charge control circuit 811 charges the battery 260 while performing, for example, control of a CVCC (Constant Voltage. Constant Current) method.

通信回路812は、飛行制御装置250の通信回路259と通信する。充電制御回路811は、通信回路812を介してバッテリ260の情報を制御回路251に伝える。   The communication circuit 812 communicates with the communication circuit 259 of the flight control device 250. The charge control circuit 811 transmits information of the battery 260 to the control circuit 251 via the communication circuit 812.

前述したように、無人飛行体3は、架空電線2を流れる電流の電磁誘導作用により導電コイル412に誘起される電流を利用してバッテリ260を充電する。無人飛行体3は、飛行しつつ架空電線2の上方から架空電線2に近づきリング体411の環の孔415に架空電線2を収容することにより架空電線2と結合する。   As described above, the unmanned aerial vehicle 3 charges the battery 260 using the current induced in the conductive coil 412 by the electromagnetic induction action of the current flowing through the overhead wire 2. The unmanned aerial vehicle 3 approaches the overhead wire 2 from above the overhead wire 2 while flying, and is coupled to the overhead wire 2 by accommodating the overhead wire 2 in the hole 415 of the ring body 411 of the ring body 411.

図7は、無人飛行体3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. 7 is a view for explaining the procedure for accommodating the overhead wire 2 inside the ring body 411 while the unmanned air vehicle 3 is flying. The unmanned air vehicle 3 first approaches the overhead wire 2 from above as shown in (a). Subsequently, as shown in (b), the unmanned aerial vehicle 3 opens a part of the ring of the ring 411 and descends, and accommodates the overhead wire 2 in the hole 415 of the ring 411. Then, the unmanned air vehicle 3 closes the ring body 411 and couples with the overhead wire 2 as shown in (c).

図8に示すように、架空電線2に結合した後、無人飛行体3は架空電線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。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、無人飛行体3は架空電線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の残量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無人飛行体3は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 shown in FIG. 8, after being coupled to the overhead wire 2, the unmanned air vehicle 3 is along the direction in which the overhead wire 2 extends while charging the battery 260 by the current generated by the electromagnetic induction by the current flowing through the overhead wire 2. Fly and check the overhead electric wire 2 etc. (for example, take photographs of transmission / distribution facilities to be checked and surrounding conditions). 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 wire 2, the unmanned air vehicle 3 can move smoothly along the overhead wire 2. In the state where the unmanned aerial vehicle 3 is coupled to the overhead wire 2 in this manner, for example, even if the buoyancy is lost or the gusts are blown due to the insufficient remaining amount or failure of the battery 260, the ring 411 is attached to the overhead wire 2. Because it is hanging, the unmanned air vehicle 3 never falls or deviates from the flight route.

無人飛行体3は、送電鉄塔等の飛行の妨げとなる物体が接近すると、図7に示した手順を逆に辿ることによりリング体411と架空電線2の結合を解いて架空電線2から離脱する。   The unmanned aerial vehicle 3 breaks away from the overhead wire 2 by breaking the connection between the ring body 411 and the overhead wire 2 by reversing the procedure shown in FIG. .

図9は、無人飛行体3が、送電設備の点検のための飛行に際して行う処理(以下、飛行制御処理S900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S900について説明する。   FIG. 9 is a flowchart illustrating processing (hereinafter, referred to as flight control processing S900) performed by the unmanned air vehicle 3 in flight for checking the power transmission equipment. The flight control processing S900 will be described below with reference to FIG.

同図に示すように、まず出発地において、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(S911)、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(S912)。   As shown in the figure, first, at the departure point, the unmanned air vehicle 3 stores the flight path 532 by the user's registration operation or the like (S911), and charges the battery 260 using a charging facility provided on the ground ( Perform pre-flight charging) (S912).

続いて、無人飛行体3は、出発地を離陸し、飛行経路532に沿って飛行を開始する(S913)。飛行中、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、目的とする架空電線2に接近したか否かを判定する(S914)。無人飛行体3は、例えば、自身の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 unmanned air vehicle 3 takes off the departure point and starts flying along the flight path 532 (S913). During the flight, the unmanned air vehicle 3 grasps the current position of itself in real time based on the information of various sensors 253 such as GPS, and determines whether or not the target overhead electric wire 2 approaches (S914). The unmanned air vehicle 3 determines that it has approached the overhead wire 2 when, for example, the distance between the current position of the user and the overhead wire 2 becomes equal to or less than a predetermined distance.

無人飛行体3は、目的とする架空電線2に接近したと判定すると(S914:YES)、架空電線2からの受電処理及び点検処理(以下、受電/点検処理S915と称する。)を開始する。   If it is determined that the unmanned air vehicle 3 has approached the target overhead electric wire 2 (S914: YES), the unmanned air vehicle 3 starts power reception processing and inspection processing (hereinafter referred to as power reception / inspection processing S915) from the overhead electric wire 2.

図10は、受電/点検処理S915の詳細を説明するフローチャートである。以下、同図とともに受電/点検処理S915について説明する。   FIG. 10 is a flow chart for explaining the details of the power reception / inspection process S915. Hereinafter, the power reception / inspection process S 915 will be described with reference to FIG.

同図に示すように、まず無人飛行体3は、図7に示した前述した手順によりリング体411を架空電線2に結合する(S1011)。 As shown in the figure, first, the unmanned aerial vehicle 3 couples the ring body 411 to the overhead wire 2 according to the above-described procedure shown in FIG. 7 (S1011).

続いて、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飛行制御を行いつつ架空電線2に沿った飛行(以下、受電/点検飛行と称する。)を開始し、送配電設備の点検のための処理(例えば、架空電線2、送電鉄塔、及び周辺状況の撮影、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(S1012)。尚、受電/点検飛行に際し、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からの離隔距離が適正位置になるように制御する。   Subsequently, the unmanned air vehicle 3 starts flight (hereinafter referred to as power reception / inspection flight) along the overhead wire 2 while performing flight control based on the information obtained from the various sensors 253, and A process for inspection (for example, shooting of the overhead wire 2, transmission towers, and surrounding conditions, transmission of the photographed video (video data) to the ground station, etc.) is started (S1012). During the power reception / inspection flight, the unmanned air vehicle 3 is controlled based on the information acquired from the various sensors 253 so that the separation distance from the overhead wire 2 is at an appropriate position.

無人飛行体3は、受電/点検飛行を行っている間、点検が終了したか否かをリアルタイムに判定する(S1013)。無人飛行体3が点検が終了していないと判定した場合(S1013:NO)、処理はS1014に進む。一方、無人飛行体3が点検が終了したと判定した場合(S1013:YES)、処理はS1017に進む。   The unmanned air vehicle 3 determines in real time whether or not the inspection has been completed while performing power reception / inspection flight (S1013). If it is determined that the unmanned air vehicle 3 has not finished the inspection (S1013: NO), the process proceeds to S1014. On the other hand, when it is determined that the unmanned air vehicle 3 has completed the inspection (S1013: YES), the process proceeds to S1017.

S1014では、無人飛行体3は、障害物に接近したか否か(障害物が自身の現在位置から所定の距離内に存在するか否か)を判定する。無人飛行体3が障害物に接近していると判定した場合(S1014:YES)、無人飛行体3はリング体411を開いて架空電線2から離脱して受電/点検飛行を中断し(S1015)、架空電線2に沿って障害物を回避するための飛行(以下、回避飛行とも称する。)を行う(S1016)。その後、処理はS1011に戻り、無人飛行体3は再びリング体411を架空電線2に結合し(S1011)、受電/点検飛行を再開する(S1012)。   In S1014, the unmanned aerial vehicle 3 determines whether or not the obstacle is approached (whether or not the obstacle is within a predetermined distance from its current position). If it is determined that the unmanned air vehicle 3 is approaching an obstacle (S1014: YES), the unmanned air vehicle 3 opens the ring body 411, disconnects from the overhead wire 2, and interrupts power reception / inspection flight (S1015) Then, flight (hereinafter also referred to as avoidance flight) for avoiding an obstacle is performed along the overhead wire 2 (S1016). Thereafter, the process returns to S1011, the unmanned air vehicle 3 again couples the ring body 411 to the overhead wire 2 (S1011), and resumes power reception / inspection flight (S1012).

図11は、無人飛行体3が、架空電線2に設けられている障害物Bに接近し、架空電線2から離脱して受電/点検飛行を中断し、回避飛行を行い、再び架空電線2に結合して受電/点検飛行を再開するまでの一連の様子を説明する図である。   In FIG. 11, the unmanned air vehicle 3 approaches an obstacle B provided on the overhead wire 2, separates from the overhead wire 2, interrupts power reception / inspection flight, performs avoidance flight, and causes the overhead wire 2 again. It is a figure explaining the mode of a series until it combines and restarts power reception / inspection flight.

同図に示すように、無人飛行体3は、受電/点検飛行中、(a)障害物Bに接近すると、(b)リング体411を開いて架空電線2から離脱して受電/点検飛行を中断し、接近中の障害物Bを回避可能な高さまで上昇する。尚、このときに無人飛行体3がどの程度上昇するかは、例えば、無人飛行体3が各種センサ253から入力される値に基づき自動的に決定する。また例えば、現場の状況等に応じて、予めユーザが無人飛行体3がどの程度上昇するかを無人飛行体3や送信機6に設定できるようにしてもよい。   As shown in the figure, when the unmanned air vehicle 3 approaches (a) the obstacle B during power reception / inspection flight, (b) opens the ring body 411 and separates from the overhead wire 2 for power reception / inspection flight. The operation is interrupted, and the approaching obstacle B is raised to a height that can be avoided. At this time, how much the unmanned air vehicle 3 ascends is automatically determined, for example, based on the values input from the various sensors 253 from the unmanned air vehicle 3. Further, for example, the unmanned air vehicle 3 and the transmitter 6 may be set in advance to what extent the unmanned air vehicle 3 is lifted by the user according to the situation at the site and the like.

続いて無人飛行体3は、(c)障害物の上空を架空電線2に沿って飛行し、(d)障害物Bから十分に離間したところで下降して架空電線2に接近する。尚、このときに無人飛行体3がどの程度、障害物Bから離間したことをもって下降を開始するかは、例えば、無人飛行体3が各種センサ253から入力される値に基づき自動的に決定する。また例えば、現場の状況等に応じて、予めユーザが、無人飛行体3がどの程度、障害物Bから離間したことをもって下降を開始するか(例えば、どの程度の時間が経過した後に下降を開始するか)を、無人飛行体3や送信機6に設定できるようにしてもよい。   Subsequently, the unmanned air vehicle 3 (c) flies above the obstacle along the overhead wire 2 and (d) descends near the obstacle B and approaches the overhead wire 2. At this time, to what extent the unmanned air vehicle 3 starts to descend when the unmanned air vehicle 3 is separated from the obstacle B is automatically determined based on values input from the various sensors 253, for example. . Also, for example, depending on the situation at the site, in advance, to what extent the unmanned air vehicle 3 has started to descend when it is separated from the obstacle B (for example, it is started to descend after a certain amount of time has elapsed) ) May be set to the unmanned air vehicle 3 or the transmitter 6.

その後、(e)無人飛行体3は、再びリング体411を架空電線2に結合し、受電/点検飛行を再開する。   Thereafter, (e) the unmanned air vehicle 3 again couples the ring body 411 to the overhead wire 2 and resumes the power reception / inspection flight.

図10に戻り、S1017では、無人飛行体3は、前述した手順によりリング体411を開いて架空電線2から離脱し、当該架空電線2に沿った受電/点検飛行を終了する(S1014)。   Returning to FIG. 10, in S1017, the unmanned air vehicle 3 opens the ring body 411 according to the above-described procedure and disconnects from the overhead wire 2, and ends the power reception / inspection flight along the overhead wire 2 (S1014).

図9に戻り、S918では、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。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(予定していた全ての架空電線2に沿った受電/点検飛行)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。   Returning to FIG. 9, in S918, the unmanned air vehicle 3 determines whether or not the return timing has come. In addition, the timing of return is, for example, from the ground station when all scheduled inspection work (power reception / inspection flight along all planned overhead wires 2 scheduled) is completed or when any failure occurs. It comes when the return instruction is received.

帰投のタイミングが到来していなければ(S918:NO)、処理はS914に戻る。帰投のタイミングが到来していれば(S918:YES)、処理はS919に進み、無人飛行体3は帰投のための飛行を開始し、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(S920)。   If the return timing has not come (S 918: NO), the process returns to S 914. If the return timing has come (S 918: YES), the process proceeds to S 919, and the unmanned air vehicle 3 starts a flight for return, and performs control for landing when it reaches over the landing site. Land on the landing site (S920).

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、無人飛行体3の飛行距離(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 above in detail, according to the configuration and method of the present embodiment, the unmanned air vehicle 3 can receive power supply from the overhead wire 2 while flying, and the flight distance of the unmanned air vehicle 3 (flight time ) Can be extended. Therefore, for example, the unmanned air vehicle 3 can be made to fly over a long distance or for a long time without accessing a charging station or the like, and work such as inspection of transmission and distribution facilities can be performed efficiently. In addition, when buoyancy is lost due to a shortage of remaining amount of battery 260 or failure or when a gust of wind occurs, ring body 411 is applied to overhead wire 2, so that unmanned air vehicle 3 may fall or deviate from the flight route. It is possible to prevent the unmanned air vehicle 3 from flying safely. As described above, according to the configuration and method of the present embodiment, it is possible to safely fly the unmanned air vehicle 3 while securing the flight distance and flight time.

また本実施形態の構成及び方法によれば、無人飛行体3は、架空電線2に沿って受電/点検飛行を行っている際、架空電線2に設けられている障害物Bに接近すると、自動的に架空電線2から離脱し、架空電線2に沿って回避飛行を行い、障害物Bを回避した後、再び受電/点検飛行を行う。そのため、無人飛行体3は、架空電線2に障害物Bが設けられている場合でも、障害物Bを回避して効率よく点検作業を進めることができる。   Further, according to the configuration and method of the present embodiment, when the unmanned air vehicle 3 is performing power reception / inspection flight along the overhead wire 2, when the unmanned air vehicle 3 approaches the obstacle B provided on the overhead wire 2, In this case, the electric wire 2 is disconnected from the overhead wire 2 and the evasion flight is performed along the overhead wire 2, and after the obstacle B is avoided, the power reception / inspection flight is performed again. Therefore, even when the overhead wire 2 is provided with the obstacle B, the unmanned air vehicle 3 can efficiently proceed with the inspection work while avoiding the obstacle B.

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。   The above description is intended to facilitate understanding of the present invention, and is not intended to limit the present invention. It goes without saying that the present invention can be modified and improved without departing from the gist thereof and includes the equivalents thereof. For example, the above embodiments have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the described configurations. Moreover, it is possible to add, delete, and replace other configurations with respect to part of the configurations of the above embodiments.

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。   Each of the above configurations, function units, processing units, processing means, etc. may be realized by hardware, for example, by designing part or all of them with an integrated circuit. Each configuration, function, etc. described above may be realized by software by a processor interpreting and executing a program that realizes each function. Information such as a program, a table, and a file for realizing each function can be placed in a memory, a hard disk, a recording device such as a solid state drive (SSD), 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-mentioned drawings, control lines and information lines indicate what is considered to be necessary for explanation, and not all control lines and information lines on mounting are necessarily shown. For example, in practice it may be considered that almost all configurations are mutually connected.

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 the various functional units in the embodiment described above is merely an example. The arrangement form of the various functional units can be changed to an optimum arrangement form in terms of hardware and software performance, processing efficiency, communication efficiency, and the like.

また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12に示すように電流発生装置41を無人飛行体3の上部に設けてもよい。この場合、無人飛行体3は、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。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。   In the above embodiment, the unmanned air vehicle 3 approaches from above the overhead wire 2 and couples the ring body 411 to the overhead wire 2. For example, as shown in FIG. It may be provided on the upper part of the flying object 3. In this case, the unmanned aerial vehicle 3 approaches the overhead wire 2 from below the overhead wire 2 while flying and couples the ring body 411 to the overhead wire 2. In this way, for example, imaging can be performed from the lower side of the overhead wire 2.

尚、この場合、例えば、図13に示すようにして障害物Bを回避することができる。即ち、受電/点検飛行中、(a)障害物Bに接近すると、(b)リング体411を開いて架空電線2から離脱して受電/点検飛行を中断し、接近中の障害物Bを回避可能な高さまで下降する。尚、このときに無人飛行体3がどの程度下降するかは、例えば、無人飛行体3が各種センサ253から入力される値に基づき自動的に決定する。また例えば、現場の状況等に応じて、予めユーザが無人飛行体3がどの程度上昇するかを無人飛行体3や送信機6に設定できるようにしてもよい。   In this case, for example, the obstacle B can be avoided as shown in FIG. That is, during receiving / inspection flight, when (a) the obstacle B is approached, (b) the ring body 411 is opened and disconnected from the overhead wire 2 to interrupt the power reception / inspection flight to avoid the approaching obstacle B Lower to the height possible. At this time, how much the unmanned air vehicle 3 descends is automatically determined, for example, based on the values input from the various sensors 253 from the unmanned air vehicle 3. Further, for example, the unmanned air vehicle 3 and the transmitter 6 may be set in advance to what extent the unmanned air vehicle 3 is lifted by the user according to the situation at the site and the like.

続いて、無人飛行体3は、(c)障害物の下方を架空電線2に沿って飛行し、(d)障害物Bから十分に離間したところで上昇して架空電線2に接近する(回避飛行)。尚、このときに無人飛行体3がどの程度、障害物Bから離間したことをもって上昇を開始するかは、例えば、無人飛行体3が各種センサ253から入力される値に基づき自動的に決定する。また例えば、現場の状況等に応じて、予めユーザが、無人飛行体3がどの程度、障害物Bから離間したことをもって上昇を開始するか(例えば、どの程度の時間が経過した後に上昇を開始するか)を、無人飛行体3や送信機6に設定できるようにしてもよい。   Subsequently, the unmanned air vehicle 3 flies (c) under the obstacle along the overhead wire 2 and (d) rises sufficiently away from the obstacle B to approach the overhead wire 2 (avoided flight) ). At this time, the extent to which the unmanned air vehicle 3 starts to rise when the unmanned air vehicle 3 is separated from the obstacle B is automatically determined based on the values input from the various sensors 253, for example. . Also, for example, depending on the situation at the site, the user may start raising as soon as the unmanned air vehicle 3 has moved away from the obstacle B (for example, after which time has elapsed, the rising is started) ) May be set to the unmanned air vehicle 3 or the transmitter 6.

その後、(e)無人飛行体3は、再びリング体411を架空電線2に結合し、受電/点検飛行を再開する。   Thereafter, (e) the unmanned air vehicle 3 again couples the ring body 411 to the overhead wire 2 and resumes the power reception / inspection flight.

2 架空電線、3 無人飛行体、31 台座部、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、532 飛行経路、811 充電制御回路、S900 飛行制御処理、S915 受電/点検処理、B 障害物 Reference Signs List 2 overhead electric wire, 3 unmanned aerial vehicle, 31 pedestal, 41 current generator, 42 ring switch, 82 charge controller, 240 power supply, 250 flight controller, 251 control circuit, 260 battery, 270 thrust generator, 282 imaging device, 411 ring body, 412 conductive coil, 415 hole, 416 inlet, 513 flight control unit, 515 ring switch control unit, 532 flight path, 811 charge control circuit, S900 flight control processing, S915 power reception / inspection processing , B obstacle

Claims (11)

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、
周囲に存在する物体との間の距離を示す情報を出力するセンサと、
を備えた無人飛行体の制御方法であって、
前記無人飛行体が、
飛行して架空電線に接近するステップ、
飛行しつつ前記リング体の前記環の一部を開いて前記環の内側に架空電線を収容するステップ、
飛行しつつ前記環の一部を閉じるステップ、
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しつつ、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、
前記架空電線に沿って飛行しているときに前記架空電線に設けられている障害物から所定距離範囲内になったことを検知すると、前記リング体を前記架空電線から離脱し、前記架空電線に沿って前記障害物を回避する飛行を行うステップ、
及び、
前記障害物が所定距離範囲外になったことを検知すると、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つつ、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飛行を再開するステップ、
を実行する、無人飛行体の制御方法。
A thrust generator,
A flight control device for controlling the thrust generator;
A current generating device having an annular ring body capable of opening and closing a part of the ring, and a conductive coil wound around the ring body;
A ring opening and closing device for opening and closing a part of the ring of the ring body;
A power supply device for supplying power based on a current generated in the conductive coil to the thrust generator or the flight control device;
A sensor that outputs information indicating a distance to an object present in the surroundings;
A method of controlling a unmanned air vehicle comprising
The unmanned air vehicle is
Step to fly and approach overhead wires,
Opening part of the ring of the ring body while flying to accommodate an overhead wire inside the ring;
Closing part of the ring while flying,
In the state where the overhead electric wire is accommodated inside the ring, the electric power is generated based on the current generated in the conductive coil by the electromagnetic induction action of the current flowing through the overhead electric wire while flying along the overhead electric wire. Feeding the flight control device;
When it is detected that the obstacle is within a predetermined distance from an obstacle provided to the overhead wire while flying along the overhead wire, the ring body is detached from the overhead wire, and the overhead wire is Fly along the obstacle avoiding the obstacles,
as well as,
When it is detected that the obstacle is out of the predetermined distance range, the electric power based on the current generated in the conductive coil is traveled while flying along the overhead wire with the overhead wire housed inside the ring. Resuming a flight to supply the thrust generator or the flight controller;
How to control the unmanned air vehicle to perform.
請求項1に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記リング体は、前記無人飛行体の下方に設けられ、
前記無人飛行体は、前記障害物の上方側を飛行することにより前記障害物を回避する、
無人飛行体の制御方法。
The control method of a unmanned air vehicle according to claim 1, wherein
The ring body is provided below the unmanned air vehicle,
The unmanned aerial vehicle avoids the obstacle by flying above the obstacle.
Control method of unmanned air vehicle.
請求項1に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記リング体は、前記無人飛行体の上方に設けられ、
前記無人飛行体は、前記障害物の下方側を飛行することにより前記障害物を回避する、
無人飛行体の制御方法。
The control method of a unmanned air vehicle according to claim 1, wherein
The ring body is provided above the unmanned air vehicle,
The unmanned aerial vehicle avoids the obstacle by flying below the obstacle.
Control method of unmanned air vehicle.
請求項1乃至3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。
A control method of an unmanned air vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein
The unmanned air vehicle comprises an imaging device for imaging the surroundings,
The unmanned air vehicle further executes the step of photographing the overhead wire while flying with the overhead wire housed inside the ring.
Control method of unmanned air vehicle.
請求項1乃至3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。
A control method of an unmanned air vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein
The current generator is configured using a feedthrough current transformer.
Control method of unmanned air vehicle.
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、
前記環の内側に収容された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、
周囲に存在する物体との間の距離を示す情報を出力するセンサと、
を備える無人飛行体であって、
飛行して架空電線に接近する制御、
飛行しつつ前記リング体の前記環の一部を開いて前記環の内側に架空電線を収容する制御、
飛行しつつ前記環の一部を閉じる制御、
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つつ、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制御、
前記架空電線に沿って飛行しているときに前記架空電線に設けられている障害物から所定距離範囲内になったことを検知すると、前記リング体を前記架空電線から離脱し、前記架空電線に沿って前記障害物を回避するように飛行する制御、
及び、
前記障害物が所定距離範囲外になったことを検知すると、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つつ、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飛行を再開する制御、
を行う、無人飛行体。
A thrust generator,
A flight control device for controlling the thrust generator;
A current generating device having an annular ring body capable of opening and closing a part of the ring, and a conductive coil wound around the ring body;
A ring opening and closing device for opening and closing a part of the ring of the ring body;
A power supply device for supplying power to the thrust generator or the flight control device based on the current generated in the conductive coil by the electromagnetic induction action of the current flowing through the overhead wire housed inside the ring;
A sensor that outputs information indicating a distance to an object present in the surroundings;
Unmanned air vehicle with
Control to fly and approach overhead wires,
Controlling to open a part of the ring of the ring body while flying and to accommodate an overhead wire inside the ring;
Control to close part of the ring while flying,
In the state where the overhead electric wire is accommodated inside the ring, the electric power is generated based on the current generated in the conductive coil by the electromagnetic induction action of the current flowing through the overhead electric wire while flying along the overhead electric wire. Control to supply the flight control device;
When it is detected that the obstacle is within a predetermined distance from an obstacle provided to the overhead wire while flying along the overhead wire, the ring body is detached from the overhead wire, and the overhead wire is Control to fly along to avoid said obstacles,
as well as,
When it is detected that the obstacle is out of the predetermined distance range, the electric power based on the current generated in the conductive coil is traveled while flying along the overhead wire with the overhead wire housed inside the ring. Control to restart the flight supplied to the thrust generator or the flight control device;
Do unmanned air vehicle.
請求項6に記載の無人飛行体であって、
前記リング体は、前記無人飛行体の下方に設けられ、
前記障害物の上方側を飛行することにより前記障害物を回避する制御を行う、
無人飛行体。
The unmanned air vehicle according to claim 6, wherein
The ring body is provided below the unmanned air vehicle,
Control to avoid the obstacle by flying above the obstacle,
Unmanned air vehicle.
請求項6に記載の無人飛行体であって、
前記リング体は、前記無人飛行体の上方に設けられ、
前記障害物の下方側を飛行することにより前記障害物を回避する制御を行う、
無人飛行体。
The unmanned air vehicle according to claim 6, wherein
The ring body is provided above the unmanned air vehicle,
Control to avoid the obstacle by flying below the obstacle,
Unmanned air vehicle.
請求項6乃至8のいずれか一項に記載の無人飛行体であって、
周囲を撮影する撮影装置を備え、
前記環の内側に前記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制御を行う、
無人飛行体。
The unmanned aerial vehicle according to any one of claims 6 to 8, wherein
It has a shooting device that shoots the surroundings,
Control to photograph the overhead wire while flying with the overhead wire housed inside the ring
Unmanned air vehicle.
請求項6乃至8のいずれか一項に記載の無人飛行体であって、
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。
無人飛行体。
The unmanned aerial vehicle according to any one of claims 6 to 8, wherein
The current generator is configured using a feedthrough current transformer.
Unmanned air vehicle.
Unmanned air vehicle.
請求項6乃至8のいずれか一項に記載の無人飛行体であって、
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。
The unmanned aerial vehicle according to any one of claims 6 to 8, wherein
The power supply device
A power storage device for supplying power to the thrust generator or the flight control device;
A charge control device for supplying power to the power storage device based on current generated in the conductive coil;
Further comprising
Unmanned air vehicle.
JP2017214337A 2017-11-07 2017-11-07 How to control unmanned aircraft and unmanned aircraft Active JP7052299B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017214337A JP7052299B2 (en) 2017-11-07 2017-11-07 How to control unmanned aircraft and unmanned aircraft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017214337A JP7052299B2 (en) 2017-11-07 2017-11-07 How to control unmanned aircraft and unmanned aircraft

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019084948A true JP2019084948A (en) 2019-06-06
JP7052299B2 JP7052299B2 (en) 2022-04-12

Family

ID=66763860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017214337A Active JP7052299B2 (en) 2017-11-07 2017-11-07 How to control unmanned aircraft and unmanned aircraft

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7052299B2 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110807955A (en) * 2019-11-01 2020-02-18 刘晓英 Real-time driving route switching platform and method based on data capture
JP2020066372A (en) * 2018-10-25 2020-04-30 株式会社エアロネクスト Flight vehicle
WO2021048201A1 (en) * 2019-09-10 2021-03-18 Syddansk Universitet Failsafe powerline engagement system for a drone or for an aerial robot
CN112810817A (en) * 2021-02-19 2021-05-18 广西一号农服航空科技有限公司 Aerial goods hook formula unmanned aerial vehicle of jettisoninging
JP2021115913A (en) * 2020-01-23 2021-08-10 東京電力ホールディングス株式会社 Inspection aircraft
KR102351536B1 (en) * 2020-09-15 2022-01-14 한전케이디엔주식회사 Upward opgw checking for drone
KR102351537B1 (en) * 2020-09-15 2022-01-14 한전케이디엔주식회사 Downward opgw checking for drone
CN116027798A (en) * 2022-09-30 2023-04-28 三峡大学 Unmanned aerial vehicle power inspection system and method based on image correction
WO2023097556A1 (en) * 2021-12-01 2023-06-08 深圳市大疆创新科技有限公司 Motor control method and apparatus, unmanned aerial vehicle, and storage medium
CN116953337A (en) * 2023-09-18 2023-10-27 国网安徽省电力有限公司肥西县供电公司 Terminal tower overhauls maintenance and uses electroscope
KR102721605B1 (en) * 2024-06-12 2024-10-25 주식회사 상림이씨엠 Autonomous drone for monitoring power distribution line

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006529077A (en) * 2003-05-15 2006-12-28 ユニバーシティ オブ ウェールズ バンゴール Power line inspection vehicle
US7318564B1 (en) * 2004-10-04 2008-01-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Power line sentry charging
US20170015415A1 (en) * 2015-07-15 2017-01-19 Elwha Llc System and method for operating unmanned aircraft

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006529077A (en) * 2003-05-15 2006-12-28 ユニバーシティ オブ ウェールズ バンゴール Power line inspection vehicle
US7318564B1 (en) * 2004-10-04 2008-01-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Power line sentry charging
US20170015415A1 (en) * 2015-07-15 2017-01-19 Elwha Llc System and method for operating unmanned aircraft

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020066372A (en) * 2018-10-25 2020-04-30 株式会社エアロネクスト Flight vehicle
WO2021048201A1 (en) * 2019-09-10 2021-03-18 Syddansk Universitet Failsafe powerline engagement system for a drone or for an aerial robot
CN110807955A (en) * 2019-11-01 2020-02-18 刘晓英 Real-time driving route switching platform and method based on data capture
CN110807955B (en) * 2019-11-01 2020-10-23 诸暨山争网络科技有限公司 Real-time driving route switching platform and method based on data capture
JP7400496B2 (en) 2020-01-23 2023-12-19 東京電力ホールディングス株式会社 Inspection aircraft
JP2021115913A (en) * 2020-01-23 2021-08-10 東京電力ホールディングス株式会社 Inspection aircraft
KR102351536B1 (en) * 2020-09-15 2022-01-14 한전케이디엔주식회사 Upward opgw checking for drone
KR102351537B1 (en) * 2020-09-15 2022-01-14 한전케이디엔주식회사 Downward opgw checking for drone
CN112810817A (en) * 2021-02-19 2021-05-18 广西一号农服航空科技有限公司 Aerial goods hook formula unmanned aerial vehicle of jettisoninging
WO2023097556A1 (en) * 2021-12-01 2023-06-08 深圳市大疆创新科技有限公司 Motor control method and apparatus, unmanned aerial vehicle, and storage medium
CN116027798A (en) * 2022-09-30 2023-04-28 三峡大学 Unmanned aerial vehicle power inspection system and method based on image correction
CN116027798B (en) * 2022-09-30 2023-11-17 三峡大学 UAV power inspection system and method based on image correction
CN116953337A (en) * 2023-09-18 2023-10-27 国网安徽省电力有限公司肥西县供电公司 Terminal tower overhauls maintenance and uses electroscope
CN116953337B (en) * 2023-09-18 2023-12-15 国网安徽省电力有限公司肥西县供电公司 Terminal tower overhauls maintenance and uses electroscope
KR102721605B1 (en) * 2024-06-12 2024-10-25 주식회사 상림이씨엠 Autonomous drone for monitoring power distribution line

Also Published As

Publication number Publication date
JP7052299B2 (en) 2022-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2019084948A (en) Control method of unmanned air vehicle and unmanned air vehicle
JP6954044B2 (en) How to control an unmanned aircraft
JP6394833B1 (en) Method for controlling unmanned air vehicle and unmanned air vehicle
JP6954021B2 (en) How to control an unmanned aircraft
CN106054903B (en) A method and system for self-adaptive landing of a multi-rotor UAV
CN106873627B (en) A multi-rotor unmanned aerial vehicle and method for automatic inspection of transmission lines
JP6922657B2 (en) How to fly an unmanned aircraft and how to inspect power transmission equipment using an unmanned aircraft
CN103144770B (en) A kind of entirely keep away barrier navigation minute vehicle from master control environment of entering the room
US20160221683A1 (en) Hybrid Power Systems for Vehicle with Hybrid Flight Modes
CN107894779A (en) It is a kind of based on environmental monitoring system and method in the ore deposit with cable unmanned plane
CN104995575B (en) A kind of data processing method, device and aircraft
JP6693635B1 (en) Aircraft power supply device
CN115803259A (en) System and method for autonomous airworthiness pre-flight inspection of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs)
US20190283872A1 (en) Medivac drone 1000
JP2021084621A (en) Power supply device for flight vehicle
WO2016059953A1 (en) Electric power supply system
CN207556584U (en) A kind of six rotor wing unmanned aerial vehicle electric power communication optical cable inspection system of autonomous flight
CN207966453U (en) Tour guide's unmanned plane
AU2020414748B2 (en) Systems and methods for stopping movement of operational members
CN110832420A (en) Unmanned aerial vehicle control method and device and unmanned aerial vehicle
CN117836735A (en) Unmanned aerial vehicle control method and device, unmanned aerial vehicle and storage medium
JP2021084543A (en) Power supply device of flight vehicle
US12148206B2 (en) Method for controlling an unmanned aerial vehicle to avoid obstacles
US20230394814A1 (en) Stereo Abort of Unmanned Aerial Vehicle Deliveries
US12338015B2 (en) Storage device, unmanned aerial vehicle, and system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201015

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210813

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210831

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211022

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220301

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220314

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7052299

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150