JPH06344995A - 遠隔操縦方式の無人ヘリコプタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 機体を分解するような手間のかかる作業を必
要とすることなしに、外部から機体システムに各種のデ
ータ信号を入力でき、かつ機体システムから各種のデー
タ信号を出力して表示できるようにした遠隔操縦方式の
無人ヘリコプタを提供する。 【構成】 機体１を制御するためのコマンド信号を生成
する飛行制御装置４をハードウエア的な設定が不要でか
つソフトウエアで各種の設定が可能な構成にするととも
に、データ入出力部とデータ表示部を有するデータ入出
力表示装置７をこの飛行制御装置４に接続する。このデ
ータ入出力表示装置７のデータ入出力部を通じて飛行制
御装置４に、機体１が必要とする種々の情報やソフトウ
エア変更のためのデータ等の各種のデータ信号を入力
し、また、飛行制御装置４から各種のデータ信号を出力
してデータ入出力表示装置７のデータ表示部に表示す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は遠隔操縦方式の無人ヘ
リコプタに関し、特に機体システムにデータ入出力機能
及び表示機能を付加した遠隔操縦方式の無人ヘリコプタ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の遠隔操縦方式の無人ヘリコプタに
おいては機体システムの構成要素の１つである飛行制御
装置４が防塵、防水や外観上の問題等から、図１０に示
すように、コントロールリンケージ２、サーボアクチュ
エータ３、操縦信号受信装置５、運動計測装置６等の他
の構成要素とともにまとめて機体１のボディ内に取り付
けられていた。なお、機体１にはエンジン９、トランス
ミッション１０等も搭載されている。

【０００３】上記機体システムは図１１のブロック図に
示すように構成されており、まず、操縦者からの機体操
縦信号は操縦信号受信装置５で受信されて飛行制御装置
４へ送られる。飛行制御装置４は操縦信号受信装置５か
らの信号と運動計測装置６で測定された機体１の運動状
態に関する信号とによって機体１を制御するためのコマ
ンド信号を生成し、サーボアクチュエータ３へ送る。サ
ーボアクチュエータ３はこの機体を制御するためのコマ
ンド信号を受信してそれに対応するように動作し、コン
トロールリンケージ２へ操舵力を伝達する。コントロー
ルリンケージ２は伝達された操舵力を機体１のメインロ
ータ及びテールロータ等に伝達して機体１を制御するよ
うに動作する。

【０００４】上記構成において、例えばサーボアクチュ
エータ３の極性変更を行う場合、また、機体安定増大シ
ステム（ＳＡＳ）等の設定を変更する場合、また、コン
トロールスティックのしきい値を変更する場合、また、
位置方位データ等の初期設定値を入力する場合、及び機
体調整において機体毎に異なる微妙な機能、性能上のば
らつきや癖等を修正（補正）する場合など、いずれも飛
行制御装置のハードウエアに直接手を加えたり、また、
メモリ内のソフトウエアを変更するような処置が必要な
場合には、予め機体１に飛行制御装置を組み込む前に必
要に応じて前述のハードウエア設定を変更したり、ま
た、ソフトウエアでは飛行制御装置に半導体等のメモリ
を組み込む前に、一度ＯＦＰ（飛行制御プログラム）等
のソフトウエアに前述の設定や変更をプログラミングに
より反映させてからメモリ内に書き込みを行い、次に飛
行制御装置へと前述のメモリを組み込み、最終的に飛行
制御装置を機体１へと取り付ける方法で行っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の遠隔操縦方式の無人ヘリコプタにおいては機体のボ
ディ内に飛行制御装置を他の構成要素と一緒に取り付け
た構成であるため、例えば機体の調整において機体毎に
異なる微妙な性能上のばらつきや癖等を修正（補正）す
るためのソフトウエアの変更やメモリをすべて書き換え
る程ではない小規模のソフトウエアの変更がある場合
や、既に組み上がった機体では飛行制御装置の設定を再
度変更したり、また、外部から各種のデータを再入力す
る場合にはいったん機体からボディを取り去り、目的の
飛行制御装置を取り外して分解した後、必要に応じてハ
ードウエアの設定を変更したり、また、ソフトウエアの
場合にはメモリ交換を行うことで対応していたため、こ
れによる２度手間な作業が発生し、ＯＦＰ開発時におい
てはソフトウエア開発効率の低下、組み立て・調整上及
びメンテナンス上の効率の低下や作業性の低下などの欠
点を招いていた。

【０００６】従って、この発明の目的は、機体を分解す
るような手間のかかる作業を必要とすることなしに、外
部から機体システムが必要とする各種のデータ信号を機
体システムに入力することができるようにするととも
に、機体システムから各種のデータ信号を出力して表示
できるようにし、ソフトウエア開発効率の改善、組み立
て・調整上及びメンテナンス上の効率の改善を行い、さ
らに作業性を向上させた遠隔操縦方式の無人ヘリコプタ
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明では、遠隔操縦
方式の無人ヘリコプタの機体システムに、データ入出力
部とデータ表示部を有するデータ入出力表示装置を新た
に設けたもので、このデータ入出力表示装置を機体シス
テムの飛行制御装置に接続し、一方、飛行制御装置はハ
ードウエア的な設定が不要でかつソフトウエアで前述の
設定が可能な構造にし、上記データ入出力表示装置から
そのデータ入出力部の操作によって機体システムが必要
とする種々の情報やハードウエアの設定変更、ソフトウ
エアの変更或いは書き換えのためのデータ等の各種のデ
ータ信号を飛行制御装置に入力できるようにするととも
に、飛行制御装置からデータ入出力表示装置に各種のデ
ータ信号を出力してそのデータ表示部に表示できるよう
にしたものである。

【０００８】また、外部入出力装置をデータ入出力表示
装置に接続することによって、この外部入出力装置から
各種のデータ信号を飛行制御装置に入力できるようにす
るとともに、飛行制御装置から外部入出力装置に各種の
データ信号を出力できるようにし、さらに、データ入出
力表示装置が故障した場合やデータ入出力表示装置を必
要としない場合に、外部入出力装置を直接飛行制御装置
に接続して各種のデータ信号の入出力を行うことができ
るようにしたものである。

【０００９】

【作用】この発明の構成によれば、機体から飛行制御装
置を取り外して分解する必要なしに、データ入出力表示
装置を通じて外部から機体システムが必要とする種々の
情報やソフトウエア変更のためのデータ等の各種のデー
タ信号の入出力が行えるので、機体からボディを取り去
り、飛行制御装置を取り外してからハードウエアの設定
変更やソフトウエアの変更、メモリの交換等の作業を行
う必要がない。しかも、機体システムに入力した情報や
データ、機体システムからの情報やデータ等をデータ入
出力表示装置に表示することができるため、誤入力防止
の効果も相まってソフトウエア開発効率が改善された
り、また、組み立て・調整上及びメンテナンス上の効率
を改善することができ、さらに、作業性が大幅に改善さ
れる。また、このデータ入出力表示装置に他の外部入出
力装置を接続することにより、より一層のデータ入出力
の効率化を計ることができることは勿論、機体システム
の制御や各種テスト、モニタ、ガイダンス及びアドバイ
ザリー、プログラムの消去・書き換え等の用途に利用で
きる。

【００１０】なお、ここで言うガイダンス及びアドバイ
ザリーとは、データ入力時の指示案内や操作（オペレー
ション）案内、各種のメッセージ表示動作、各種の警報
や警告表示、調整やメンテナンス上の各種作業手順指示
案内、注意事項や説明事項の指示案内などの、主に人間
と機体システム間における案内や指示・指導、助言や報
告等のコミュニケーションに関するものを指す。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例について図面を参照
して詳細に説明する。図１はこの発明による遠隔操縦方
式の無人ヘリコプタの一実施例の全体構成を模式的に示
す図であり、主として機体システムの搭載例を示す。ま
た、図２は図１の無人ヘリコプタに搭載された機体シス
テムの構成を示すブロック図である。図２に示すよう
に、機体システムは、上記従来例と同様に、操縦者から
の機体操縦信号を受信する操縦信号受信装置５と、この
操縦信号受信装置５からの信号と運動計測装置６で測定
された機体１の運動状態に関する信号とを受信して、機
体１を制御するためのコマンド信号を生成する飛行制御
装置４と、この飛行制御装置４からのコマンド信号を受
信してそれに対応するように動作するサーボアクチュエ
ータ３と、このサーボアクチュエータ３から伝達される
操舵力を機体１のメインロータ及びテールロータ等に伝
達して機体１を制御するように動作するコントロールリ
ンケージ２とを有する。

【００１２】本実施例においては、機体１を制御するた
めのコマンド信号を生成する上記飛行制御装置４をハー
ドウエア的な設定が不要でかつソフトウエアで各種の設
定が可能な構成にするとともに、データ入出力部とデー
タ表示部を有するデータ入出力表示装置７をこの飛行制
御装置４に接続し、データ入出力表示装置７のデータ入
出力部を通じて飛行制御装置４に、機体１が必要とする
種々の情報やソフトウエア変更のためのデータ等の各種
の信号を入力できるようにするとともに、飛行制御装置
４からデータ入出力表示装置７に各種の信号を出力して
データ入出力表示装置７のデータ表示部に表示できるよ
うにしたものである。

【００１３】上記データ入出力表示装置７と飛行制御装
置４はデータ入出力表示システムを構成し、作業者（操
縦者）がデータ入出力表示装置７のデータ入出力部を操
作して機体システムに関する様々の必要な情報等のデー
タを入力すると、それを飛行制御装置４へと送るように
動作する。一方、データ入出力表示装置７のデータ表示
部は、そのデータ入出力部から入力したデータは勿論、
飛行制御装置４からの指示で機体システムの状態や各種
メッセージ等の機体システムに関する様々な情報を表示
するように動作する。これによって作業者は必要なデー
タの入出力表示を行うことができるだけでなく、機体シ
ステム全体の各種テスト結果の表示や動作状況の表示、
自己診断機能の結果の表示等の各種のモニタ表示にこの
データ入出力表示システムを利用することができ、ま
た、機体操作に合わせてオペレーションメッセージを表
示させてガイダンス及びアドバイザリー機能に利用する
こともできる。

【００１４】なお、データ入出力表示装置７のデータ入
出力部はキーボードやスイッチ等によるものが普通であ
るが、図３に示すように、このデータ入出力部に外部入
出力インターフェース（接続部）を設けて外部入出力装
置８を接続し、例えばバーコードやカードによるデータ
入力、外部記憶装置（大量のデータを扱う場合はテー
プ、フロッピィディスク、固定ディスク、ＣＤ−ＲＯ
Ｍ、半導体メモリ等のようなものが望ましい）によるデ
ータ入出力、また、単なるデータ入出力とともに何らか
のデータ処理が必要な場合にはパーソナルコンピュータ
やワークステーション等の外部処理装置に対応するよう
な外部入出力インターフェースを持つ構造とすること
で、手入力による時間のロスや誤入力等を防止するよう
に機能させることもできる。さらに、データ表示部にス
ピーカやマイクロホン等の音響装置を設け、上記表示に
加えてブザーや人工音声等の音を併用すれば、より効果
的な表示作用及び音声入出力機能を得ることができる。

【００１５】図４は上記データ入出力表示装置７を飛行
制御装置４に設けて一体化した場合の一例を示す概略斜
視図である。即ち、飛行制御装置４の筐体の上面にデー
タ入出力表示装置７のデータ入出力部７ａ及びデータ表
示部７ｂを配置し、その一側面に外部入出力インターフ
ェース７ｃを設置したものである。この場合には機体１
のボディにデータ入出力表示装置７の操作が可能な穴を
開けたり、またアクセスドアを設けてやることで機体１
を分解することなく前述のデータ入出力表示装置７を使
用することができるようになる。なお、データ入出力部
７ａとデータ表示部７ｂは必ずしも図示するように一体
化する必要はなく、データ入出力部７ａは作業者が操作
し易い場所に、また、データ表示部７ｂは作業者が無理
な姿勢で見ることのないような場所に分離して設置して
もよい。

【００１６】例えば、図５は上記データ入出力表示装置
７のデータ表示部７ｂのみを機体１のボディ側面に設
け、表示部７ｂの画面に機体の飛行時間を表示させてい
る場合の一例を示すものであり、現在までの機体の総飛
行時間、及び機体システムを立ち上げてから現在までの
飛行時間を表示している例を示している。また、図６は
上記データ入出力表示装置７に外部入出力装置８及びパ
ーソナルコンピュータ１１を接続ケーブル１５で接続
し、データ入出力表示装置７を介して機体システムをモ
ニタ制御するようにした一例を示す模式図である。デー
タ入出力表示装置７は図７にその一例を示すように、ユ
ニット筐体の上部にスピーカ１２及びマイクロホン１３
が収納され、その下側にデータ表示部７ｂが配置され、
その下側にデータ入出力部７ａが配置されている。さら
に、データ入出力部７ａの下側、従って、ユニット筐体
の下部に外部入出力インターフェース７ｃが設置されて
おり、本例ではパーソナルコンピュータ１１とは筐体内
にロール巻きされた接続ケーブル１４を引き出すことに
よって接続できるようになっている。

【００１７】上記構成によれば、外部入出力インターフ
ェース７ｃに接続された外部入出力装置８によって機体
システムに各種のデータを入力すること、及び機体シス
テムから各種のデータを出力させて表示することがで
き、例えばバーコードやカードによるデータ入力、外部
記憶装置によるデータ入出力が可能となり、また、単な
るデータ入出力だけでなく何らかのデータ処理が必要な
場合にはパーソナルコンピュータ１１を用いてこれを行
うことができ、かつデータ表示部７ｂでモニタすること
もできる。

【００１８】なお、外部入出力インターフェース（接続
部）７ｃは必ずしも図６、図７に示すように一体化する
必要はなく、図９に示すように防塵対策上からは例えば
機体１のボディの底部等の場所に外部入出力インターフ
ェース７ｃを分離して設けたり、また、接続端子（ジャ
ック）のみを設けてもよい。また、スピーカ１２やマイ
クロホン１３等の音響装置についても同様であり、必要
に応じて取り付け場所を適宜変更できるものである。

【００１９】さらに、データ入出力表示装置７のデータ
入出力部７ａの外部入出力インターフェース７ｃを介し
てソフトウエア消去・書き込み信号を入力することによ
り機体システム構成要素のメモリ等に書き込まれたソフ
トウエア（例えば飛行制御装置４内のメモリ等）を消去
して、ソフトウエアを再度書き換えることもできる。図
８はソフトウエアの書き換え処理を行う場合にデータ入
出力表示装置７のデータ表示部７ｂにその操作手順を表
示させている画面の一例を示すものであり、「Ｃ−２に
ケーブルを接続してください。」という表示を点滅表示
にして注意を喚起している例を示す。勿論、これは単な
る例示に過ぎず、必要に応じて音響等を組み合わせて種
々の表示を行うことができる。

【００２０】飛行制御装置４は従来は無人ヘリコプタの
飛行制御に関する処理を行うものであったが、本実施例
ではこの飛行制御装置４に外部入出力インターフェース
（接続部）を設けて、このインターフェースを介してデ
ータ入出力表示装置７及び外部入出力装置８から各種デ
ータ等の信号を入力できるようにするとともに、飛行制
御装置４から機体システムに関する情報等の信号を出力
してデータ入出力表示装置７のデータ表示部７ｂに表示
できるようにしたので、例えばサーボアクチュエータ３
の極性変更、機体安定増大システム（ＳＡＳ）の設定変
更、コントロールスティックのしきい値変更など、飛行
制御装置４のハードウエアの設定変更を、機体を分解す
る等の作業を必要とせずに、行うことができ、また、位
置方位データ等の初期設定値の入力や、機体調整におい
て機体毎に異なる微妙な性能上のばらつきや癖等を修正
（補正）するためのソフトウエアの変更やメモリ内容の
変更或いは書き換え等が行える。例えば、飛行制御装置
４内のソフトウエアが書き込まれたメモリを電気的に消
去・書き込み可能なものとすることによって、機体や飛
行制御装置の分解等の手間のかかる作業を必要とせずに
メモリの内容を消去後、ソフトウエア自体を書き換える
ことができる。

【００２１】また、飛行制御装置４の外部入出力インタ
ーフェースをデータ入出力表示装置７と共通化すること
によってデータ入出力表示装置７が故障した場合や特に
データ入出力表示装置７を必要としない場合には外部入
出力装置８を直接飛行制御装置４に接続してデータ等の
信号の入出力を行うことができる。その上、機体システ
ム自体の制御や制御状態の表示、機体システム全体の各
種テスト結果の表示や動作状況の表示、自己診断機能の
結果の表示等の各種の表示が可能であるので、機体シス
テムの制御や各種テスト、モニタ、ガイダンス、アドバ
イザリーに利用することもできる。

【００２２】なお、上記実施例はこの発明の単なる例示
に過ぎず、従って、無人ヘリコプタの構成や外観、機体
システムの構成、データ入出力表示装置の構成や外観等
は必要に応じて種々に変形及び変更できることは言うま
でもない。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、機体システムにデータ入出力表示装置を新たに設け
たため、機体を分解するなどの手間のかかる作業を必要
とすることなしに、このデータ入出力表示装置を通じて
機体システムが必要とする種々の情報やソフトウエア変
更のためのデータ等の各種のデータ信号を入力すること
ができる。その上、機体システムからデータ入出力表示
装置に各種のデータ信号を出力して表示することができ
るので、誤入力防止の効果も相まってソフトウエア開発
効率が改善され、また、組み立て・調整上及びメンテナ
ンス上の効率を改善することができ、さらに、作業性が
大幅に改善されるという顕著な効果がある。また、デー
タ入出力表示装置に他の外部入出力装置を接続すること
により、より一層のデータ入出力の効率化を計ることが
できることは勿論、機体システムの制御や各種テスト、
モニタ、ガイダンス及びアドバイザリー、プログラムの
消去・書き換え等の用途に利用できるという効果もあ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による遠隔操縦方式の無人ヘリコプタ
の第１の実施例の全体構成を模式的に示す図である。

【図２】図１の無人ヘリコプタに搭載された機体システ
ムの構成を示すブロック図である。

【図３】この発明による遠隔操縦方式の無人ヘリコプタ
の第２の実施例における機体システムの構成を示すブロ
ック図である。

【図４】この発明による遠隔操縦方式の無人ヘリコプタ
に使用されるデータ入出力表示装置を飛行制御装置と一
体化した一例を示す概略斜視図である。

【図５】この発明による遠隔操縦方式の無人ヘリコプタ
に使用されるデータ入出力表示装置のデータ表示部のみ
を機体のボディ側面に設けた場合の一例を模式的に示す
図である。

【図６】この発明による遠隔操縦方式の無人ヘリコプタ
に使用されるデータ入出力表示装置に外部入出力装置を
接続した一例を模式的に示す図である。

【図７】図６のデータ入出力表示装置を拡大して示す正
面図である。

【図８】図７のデータ入出力表示装置のデータ表示部に
表示される画面の一例を示す図である。

【図９】データ入出力表示装置の外部入出力インターフ
ェースを機体のボディ底部に分離して設けた場合の一例
を模式的に示す図である。

【図１０】従来の遠隔操縦方式の無人ヘリコプタの一例
の全体構成を模式的に示す図である。

【図１１】図１の無人ヘリコプタに搭載された機体シス
テムの構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 機体 ２ コントロールリンケージ ３ サーボアクチュエータ ４ 飛行制御装置 ５ 操縦信号受信装置 ６ 運動計測装置 ７ データ入出力表示装置 ７ａ データ入出力部 ７ｂ データ表示部 ７ｃ 外部入出力インターフェース ８ 外部入出力装置 ９ エンジン １０ トランスミッション １１ パーソナルコンピュータ １２ スピーカ １３ マイクロホン １４、１５ 接続ケーブル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機体の運動状態を測定する運動計測装置
   と、操縦者からの機体操縦信号を受信する操縦信号受信
   装置と、該操縦信号受信装置からの出力信号と前記運動
   計測装置からの機体の運動状態に関する信号とによって
   機体を制御するためのコマンド信号を生成する飛行制御
   装置と、該飛行制御装置からのコマンド信号を受信して
   それに対応するように動作するサーボアクチュエータ
   と、該サーボアクチュエータからの操舵力に応じて機体
   を制御するコントロールリンケージとを少なくとも含む
   機体システムを搭載した遠隔操縦方式の無人ヘリコプタ
   において、 前記飛行制御装置をハードウエア的な設定が不要でかつ
   ソフトウエアで各種の設定が可能な構成にするととも
   に、データ入出力部とデータ表示部を有するデータ入出
   力表示装置を前記飛行制御装置に接続し、該データ入出
   力表示装置のデータ入出力部を通じて前記飛行制御装置
   に各種の信号を入力できるようにしたり、また前記信号
   の入力により機体システムを制御できるようにするとと
   もに、前記飛行制御装置から前記データ入出力表示装置
   に各種の信号を出力して前記データ入出力表示装置のデ
   ータ表示部に表示できるようにしたことを特徴とする遠
   隔操縦方式の無人ヘリコプタ。
2. 【請求項２】 前記データ入出力表示装置に外部入出力
   装置を接続し、前記データ入出力表示装置を介して該外
   部入出力装置から前記飛行制御装置に信号を入力できる
   ようにするとともに、前記飛行制御装置からこの外部入
   出力装置に信号を出力できるようにしたことを特徴とす
   る請求項１に記載の遠隔操縦方式の無人ヘリコプタ。
3. 【請求項３】 前記データ入出力表示装置にスピーカや
   マイクロホンを設け、前記データ入出力表示装置の動作
   に音による入出力が併用できるようにしたことを特徴と
   する請求項１に記載の遠隔操縦方式の無人ヘリコプタ。