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JP2017071285A - Flight vehicle, flight vehicle power supply device, and flight vehicle control device - Google Patents

Flight vehicle, flight vehicle power supply device, and flight vehicle control device Download PDF

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JP2017071285A
JP2017071285A JP2015198782A JP2015198782A JP2017071285A JP 2017071285 A JP2017071285 A JP 2017071285A JP 2015198782 A JP2015198782 A JP 2015198782A JP 2015198782 A JP2015198782 A JP 2015198782A JP 2017071285 A JP2017071285 A JP 2017071285A
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JP
Japan
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power transmission
control
flying object
drone
landing
Prior art date
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Pending
Application number
JP2015198782A
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Japanese (ja)
Inventor
山口 豊
Yutaka Yamaguchi
豊 山口
知義 狩野
Tomoyoshi Kano
知義 狩野
治哉 中村
Haruya Nakamura
治哉 中村
知純 西田
Tomosumi Nishida
知純 西田
小川 哲史
Tetsushi Ogawa
哲史 小川
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.)
Tabuchi Electric Co Ltd
Original Assignee
Tabuchi Electric Co Ltd
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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to stabilize flight operation at the time of taking off and landing while enabling non-contact power supply to a flight vehicle.SOLUTION: A flight vehicle control device (drone control terminal 200) for controlling a flight vehicle (drone 100) comprises: a taking off and landing control part (control part 202) which indicates taking off and landing to the drone 100; and a power transmission control part 302 performs at least one of controls for instructing start of power transmission after landing of the drone 100 is terminated, and for indicating stop of power transmission before start of landing to a flight vehicle power supply device (power transmission side unit 300) which performs non-contact power supply for charging a battery 114 to the drone 100.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ドローンなどと称される無人の飛行体、そのような飛行体に搭載されたバッテリを充電等するための飛行体給電装置、および飛行体の飛行等を制御する飛行体制御装置に関するものである。   The present invention relates to an unmanned air vehicle referred to as a drone, a vehicle power supply device for charging a battery mounted on such a vehicle, and a vehicle control device that controls the flight of the vehicle. Is.

近年、モータを駆動源として無人飛行する飛行体が用いられつつある。上記モータに電力を供給するバッテリは、例えば飛行体が搭載される移動機構から非接触な送電による給電によって充電され得る(例えば、特許文献1参照。)。   In recent years, a flying object that uses a motor as a drive source to perform unmanned flight is being used. The battery that supplies power to the motor can be charged by, for example, power supply by non-contact power transmission from a moving mechanism on which the flying object is mounted (see, for example, Patent Document 1).

特開2014−104797号公報JP, 2014-104797, A

上記のような非接触な送電による給電方式としては、例えば電磁誘導やマイクロ波を用いる方式などが知られている。しかしながら、これらの方式では、送電装置から発せられる磁束や電波は、全て受電装置に到達するとは限らず、漏れ磁束や漏れ電波が生じ得る。本願発明者らは、これらの漏れ磁束や漏れ電波は、飛行体に備えられる方位検出用の磁気センサ等に影響を与えるおそれがあり、その場合に、飛行体が給電位置に達する際の着陸動作や、給電位置から離れる際の離陸動作において、飛行動作が不安定になるおそれがあることを見出した。   As a power feeding method using non-contact power transmission as described above, for example, a method using electromagnetic induction or microwave is known. However, in these methods, the magnetic flux and radio waves generated from the power transmission device do not always reach the power receiving device, and leakage magnetic flux and radio waves can be generated. The inventors of the present application have the possibility that these leakage magnetic flux and leakage radio wave may affect the direction detection magnetic sensor provided in the flying object, and in that case, the landing operation when the flying object reaches the feeding position. In addition, it has been found that the flight operation may become unstable in the take-off operation when leaving the feeding position.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、飛行体への非接触な送電による給電を可能にしつつ、離着陸の際の飛行動作が不安定になるのを確実に防止できるようにすることを目的としている。   The present invention has been made in view of such a point, and enables power supply by non-contact power transmission to a flying object while reliably preventing flight operations during take-off and landing. The purpose is that.

上記課題を解決するため、本発明は、
バッテリから給電されるモータによって飛行する飛行体を制御する飛行体制御装置であって、
前記飛行体に着陸および離陸を指示する離着陸制御部と、
前記飛行体に前記バッテリの充電用の非接触な送電による給電をする飛行体給電装置に対して、前記飛行体の着陸が完了した後に送電開始を指示する制御、および前記飛行体の離陸開始前に送電停止を指示する制御の少なくとも一方を行う送電制御部と、
を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides:
A flying object control apparatus for controlling a flying object by a motor powered from a battery,
A take-off and landing control unit for instructing the aircraft to land and take off;
Control for instructing start of power transmission after the landing of the flying object is completed with respect to the flying object power supply apparatus that supplies power to the flying object by contactless power transmission for charging the battery, and before the start of takeoff of the flying object A power transmission control unit that performs at least one of the control for instructing the power transmission stop to
It is provided with.

また、バッテリと前記バッテリから給電されるモータとを備え、前記モータによって飛行する飛行体であって、さらに、
前記飛行体に前記バッテリの充電用の非接触な送電による給電をする飛行体給電装置に対して、着陸が完了した後に送電開始を指示する制御、および離陸開始前に送電停止を指示する制御の少なくとも一方を行う送電制御部を備えたことを特徴とする。
Further, the vehicle includes a battery and a motor powered by the battery, and is a flying object that flies by the motor,
Control for instructing start of power transmission after landing is completed and control for instructing stop of power transmission before the start of take-off for the power supply apparatus that supplies power to the aircraft by contactless power transmission for charging the battery. A power transmission control unit that performs at least one of them is provided.

また、バッテリから給電されるモータによって飛行する飛行体に、前記バッテリの充電用の非接触な送電による給電をする送電部を備えた飛行体給電装置であって、さらに、
前記送電部に対して、上記のような飛行体制御装置、および飛行体の少なくとも1つからの送電開始指示に応じた送電開始制御、および送電停止指示に応じた送電停止制御の少なくとも一方を行う送電制御部を備えたことを特徴とする。
In addition, a flying body power supply apparatus including a power transmission unit that performs power supply by non-contact power transmission for charging the battery to a flying body that is powered by a motor that is powered from a battery,
For the power transmission unit, at least one of the above-described flying object control device and power transmission start control according to a power transmission start instruction from at least one of the flying objects and power transmission stop control according to a power transmission stop instruction are performed. A power transmission control unit is provided.

これらにより、飛行体の着陸が完了するまで飛行体給電装置による送電が行われないように制御されるので、例えば地軸方位や、位置、高度などを検出する磁気センサが漏れ磁束の影響を受けることなどは回避され、着陸動作が不安定になるのが確実に防止される。また、飛行体の離陸は、飛行体給電装置による送電が停止した後に行われるように制御されるので、やはり、磁気センサが漏れ磁束の影響を受けることなどは回避され、離陸動作が不安定になるのが確実に防止される。   As a result, it is controlled so that power transmission by the flying object power feeding device is not performed until the landing of the flying object is completed, so that, for example, a magnetic sensor that detects the earth axis direction, position, altitude, etc. is affected by the leakage magnetic flux. Is avoided, and the landing operation is surely prevented from becoming unstable. In addition, since the take-off of the flying object is controlled to be performed after power transmission by the flying object power supply device is stopped, the magnetic sensor is also prevented from being affected by the leakage magnetic flux, and the take-off operation becomes unstable. Is reliably prevented.

本発明によれば、飛行体への非接触な送電による給電を可能にしつつ、離着陸の際の飛行動作が不安定になるのを確実に防止できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can prevent reliably that the flight operation | movement at the time of take-off / landing becomes possible, enabling the electric power feeding by the non-contact power transmission to a flying body.

ドローン100、ドローン制御端末200、および送電側ユニット300の各部の関係を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between each part of the drone 100, the drone control terminal 200, and the power transmission side unit 300. 上記各部の要部の具体的な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the specific structure of the principal part of said each part. 上記各部で行われる処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process performed by said each part. 上記各部の動作タイミングを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the operation timing of each said part.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(ドローン100を含むシステム全体の概要)
飛行体であるドローン100を含むシステムは、図1に示すように、ドローン100自体と、その飛行等を制御するドローン制御端末200(飛行体制御装置)と、ドローン100に搭載されたバッテリ114を充電するための電力を送電する送電側ユニット300(飛行体給電装置)とを備えて構成される。以下、各装置の要部の具体的な構成を図2に基づいて説明する。
(Overview of the entire system including drone 100)
As shown in FIG. 1, a system including a drone 100 that is a flying object includes a drone 100 itself, a drone control terminal 200 (flight control device) that controls the flight and the like, and a battery 114 mounted on the drone 100. A power transmission side unit 300 (air vehicle power supply device) that transmits electric power for charging is configured. Hereinafter, a specific configuration of a main part of each apparatus will be described with reference to FIG.

(ドローン100)
ドローン100は、複数のプロペラ100aおよびこれを回転させるモータ100bを備えて、ドローン制御端末200からの制御に従って飛行するものである。より詳しくは、ドローン100は、例えばドローン制御端末200からの指示を受信する飛行制御通信部101と、受信した指示に応じて飛行を制御する飛行制御部102とを備えている。飛行制御通信部101は、また、例えば高度センサによって検出されたドローン100の飛行高度などの状態を示す情報をドローン制御端末200に送信するようにもなっている。ドローン100には、さらに、上記モータ100b等に電力を供給するバッテリ114を備えた受電側ユニット110が設けられている。受電側ユニット110には、また、上記バッテリ114を充電するために、送電側ユニット300から電磁誘導による給電を受ける受電コイル111と、受電コイル111から出力される電圧を所定の電圧に変換するDC−DCコンバータ112と、変換された電圧によってバッテリ114の充電を制御するバッテリ充電回路113とが設けられている。
(Drone 100)
The drone 100 includes a plurality of propellers 100a and a motor 100b that rotates the propellers 100a, and flies in accordance with control from the drone control terminal 200. More specifically, the drone 100 includes, for example, a flight control communication unit 101 that receives an instruction from the drone control terminal 200 and a flight control unit 102 that controls a flight according to the received instruction. The flight control communication unit 101 is also configured to transmit information indicating a state such as a flight altitude of the drone 100 detected by an altitude sensor to the drone control terminal 200, for example. The drone 100 is further provided with a power receiving unit 110 including a battery 114 that supplies electric power to the motor 100b and the like. The power receiving unit 110 also includes a power receiving coil 111 that receives power from the power transmitting side unit 300 by electromagnetic induction to charge the battery 114, and a DC that converts a voltage output from the power receiving coil 111 into a predetermined voltage. A DC converter 112 and a battery charging circuit 113 that controls charging of the battery 114 by the converted voltage are provided.

(ドローン制御端末200)
ドローン制御端末200は、上記ドローン100の飛行を制御するとともに、送電側ユニット300による送電を制御するようになっている。より詳しくは、ドローン制御端末200は、オペレータの操作を受け付ける操作部201と、ドローン100の飛行や送電側ユニット300による送電などの制御指示を発する制御部202(離着陸制御部、送電制御部、着陸完了検出部)と、上記制御指示の送信など、ドローン100や送電側ユニット300との間での通信を行う飛行制御通信部203、および送電制御通信部204とを備えて構成されている。上記ドローン制御端末200は、より具体的には、例えばタブレット型コンピュータや携帯情報端末、パーソナルコンピュータなどを用いて構成することができる。また、ドローン100や送電側ユニット300との間の通信方式は特に限定されず、例えば飛行制御通信部203はWi−Fi(登録商標)によって通信を行い、送電制御通信部204はBluetooth(登録商標)によって通信を行うなど、互いに異なる方式が用いられるようにしてもよいし、同一の方式が用いられるようにしてもよい。
(Drone control terminal 200)
The drone control terminal 200 controls the flight of the drone 100 and the power transmission by the power transmission side unit 300. More specifically, the drone control terminal 200 includes an operation unit 201 that receives an operator's operation, and a control unit 202 that issues control instructions such as flight of the drone 100 and power transmission by the power transmission side unit 300 (takeoff / landing control unit, power transmission control unit, landing) A completion detection unit), a flight control communication unit 203 that performs communication with the drone 100 and the power transmission side unit 300, such as transmission of the control instruction, and a power transmission control communication unit 204. More specifically, the drone control terminal 200 can be configured using, for example, a tablet computer, a portable information terminal, a personal computer, or the like. Further, the communication method between the drone 100 and the power transmission side unit 300 is not particularly limited. For example, the flight control communication unit 203 performs communication using Wi-Fi (registered trademark), and the power transmission control communication unit 204 performs Bluetooth (registered trademark). ), Different methods may be used, or the same method may be used.

(送電側ユニット300)
送電側ユニット300は、ドローン制御端末200からの制御指示の受信等を行う送電制御通信部301と、受信した制御指示に応じてドローン100への送電を制御する送電制御部302と、高周波を発生する高周波電源303(送電部の一部)と、上記高周波によって電磁誘導によりドローン100に電力を送電する送電コイル304(送電部の一部)とを備えて構成されている。
(Power transmission unit 300)
The power transmission side unit 300 generates a high frequency, a power transmission control communication unit 301 that receives control instructions from the drone control terminal 200, a power transmission control unit 302 that controls power transmission to the drone 100 according to the received control instructions, And a power transmission coil 304 (part of the power transmission unit) that transmits electric power to the drone 100 by electromagnetic induction using the high frequency.

(各部で行われる動作)
上記のように構成されたドローン100、ドローン制御端末200、および送電側ユニット300で行われる動作を図3および図4に基づいて説明する。
(Operations performed in each part)
Operations performed by the drone 100, the drone control terminal 200, and the power transmission side unit 300 configured as described above will be described with reference to FIGS.

(S101) まず、ドローン100の飛行中に、オペレータが操作部201に対して着陸指示操作をしたとすると、ドローン制御端末200では着陸制御処理が開始され、ドローン100に対して着陸指示が送信される(図4(a))。   (S101) First, when the operator performs a landing instruction operation on the operation unit 201 during the flight of the drone 100, the drone control terminal 200 starts a landing control process, and a landing instruction is transmitted to the drone 100. (FIG. 4A).

(S201) ドローン100では、上記着陸指示が受信されると、着陸動作処理が開始され、飛行制御部102によって、送電側ユニット300に接近しながら高度を下げる着陸動作制御が行われる(図4(b))。また、このとき、ドローン100では、例えば数msごとに飛行高度が検出され、高度情報が飛行制御通信部101からドローン制御端末200に送信される。飛行高度が0になると、すなわちドローン100の飛行状態が終了すると(図4(e))、着陸動作処理が完了する。ここで、上記着陸動作における制御方法は特に限定されず、例えば送電側ユニット300に確実に接近するために位置センサによってドローン100自身の位置を確認しながら飛行位置が制御されるようにしたり、カメラによって送電側ユニット300のマーカ等を撮影しながら飛行位置が制御されるようにしたり、また、上記撮影画像がドローン制御端末200に送信されて、ドローン制御端末200がドローン100を誘導するようにしたりしてもよい。   (S201) In the drone 100, when the landing instruction is received, the landing operation process is started, and the flight control unit 102 performs landing operation control for lowering the altitude while approaching the power transmission side unit 300 (FIG. 4 ( b)). At this time, the drone 100 detects the flight altitude, for example, every few ms, and transmits altitude information from the flight control communication unit 101 to the drone control terminal 200. When the flight altitude becomes 0, that is, when the flight state of the drone 100 is completed (FIG. 4E), the landing operation process is completed. Here, the control method in the landing operation is not particularly limited. For example, the flight position is controlled while confirming the position of the drone 100 itself by the position sensor in order to reliably approach the power transmission side unit 300, or the camera The flight position is controlled while photographing the marker or the like of the power transmission side unit 300, or the photographed image is transmitted to the drone control terminal 200 so that the drone control terminal 200 guides the drone 100. May be.

(S102) ドローン制御端末200では、上記ドローン100からの高度情報が受信される。   (S102) The drone control terminal 200 receives the altitude information from the drone 100.

(S103) そして、ドローン100の高度が0になったか、すなわち着陸が完了したかが判定され、完了するまで上記(S102)(S103)が繰り返される。   (S103) Then, it is determined whether the altitude of the drone 100 has reached 0, that is, whether the landing has been completed, and the above (S102) and (S103) are repeated until completion.

(S104) 着陸が完了すると、ドローン制御端末200からは、送電側ユニット300に送電開始指示、および予め配布されているドローン100の機体のID(マックアドレス、IPアドレス、当送電システム独自のID等)が送信される(図4(f))。なお、上記のようにドローン制御端末200から送電開始指示が送信されるのに代えて、着陸が完了したドローン100に備えられる送電制御部から送電開始指示が送信されるようにしてもよい。   (S104) When the landing is completed, the drone control terminal 200 instructs the power transmission side unit 300 to start power transmission, and the ID of the aircraft of the drone 100 distributed in advance (Mac address, IP address, ID unique to the power transmission system, etc.) ) Is transmitted (FIG. 4F). Instead of transmitting the power transmission start instruction from the drone control terminal 200 as described above, a power transmission start instruction may be transmitted from the power transmission control unit provided in the drone 100 that has completed landing.

(S301) 送電側ユニット300では、上記送電開始指示が受信されると、まず、対象となっているドローン100が送電許可機体であるかどうかが判断される。   (S301) In the power transmission side unit 300, when the power transmission start instruction is received, first, it is determined whether or not the target drone 100 is a power transmission permitted body.

(S302) 送電許可機体でなければ、ドローン制御端末200に送電不可通知が送信され、送電開始処理は終了する。   (S302) If it is not a power transmission permitted body, a power transmission disable notification is transmitted to the drone control terminal 200, and the power transmission start process ends.

(S303) 一方、送電許可機体であれば、ドローン制御端末200に送電開始通知が送信された後、以下の(S304)に移行する。   (S303) On the other hand, if it is a power transmission permission machine, after the transmission start notice is transmitted to the drone control terminal 200, the process proceeds to the following (S304).

(S105) 上記送電不可通知、または送電開始通知が送電側ユニット300から送信されると、ドローン制御端末200では、例えば送電側ユニット300での送電の可否を確認することができる。なお、送電が不可の場合には、以下の送電停止指示送信(S111)は行われないようにしてもよいし、送信されても送電側ユニットで無視されるようにしてもよい。   (S105) When the power transmission disabled notification or the power transmission start notification is transmitted from the power transmission side unit 300, the drone control terminal 200 can confirm whether power transmission is possible in the power transmission side unit 300, for example. When power transmission is not possible, the following power transmission stop instruction transmission (S111) may not be performed, or may be transmitted and ignored by the power transmission side unit.

(S304) 上記(S303)で送電開始通知が送信された後、送電開始処理が開始され、送電開始制御が行われる。具体的には、例えば送電制御部302によって高周波電源303への通電が行われると(図4(h))、高周波電源303から高周波電力が出力され、送電コイル304に入力されて、送電電力が発生する(図4(i))。そこで、電磁誘導によってドローン100の受電コイル111に受電電力が発生し(図4(j))、DC−DCコンバータ112、およびバッテリ充電回路113を介してバッテリ114の充電が行われる。ここで、図4((h)〜(j))の例では、高周波電源303への通電、送電電力、および受電電力が順次立ち上がる例を示しているが、これに限らず、回路構成などによってはこのようなタイムラグが生じないようにしてもよい。   (S304) After the power transmission start notification is transmitted in (S303) above, the power transmission start process is started, and power transmission start control is performed. Specifically, for example, when the high-frequency power supply 303 is energized by the power transmission control unit 302 (FIG. 4 (h)), the high-frequency power is output from the high-frequency power supply 303 and input to the power transmission coil 304. Occurs (FIG. 4 (i)). Therefore, received power is generated in the receiving coil 111 of the drone 100 by electromagnetic induction (FIG. 4 (j)), and the battery 114 is charged via the DC-DC converter 112 and the battery charging circuit 113. Here, the example of FIG. 4 ((h) to (j)) shows an example in which energization, transmission power, and reception power to the high-frequency power supply 303 sequentially rise, but this is not restrictive, depending on the circuit configuration and the like. May prevent such a time lag from occurring.

(S111) 一方、上記充電中に、オペレータが操作部201に対して離陸指示操作をしたとすると、ドローン制御端末200では離陸制御処理が開始される。この場合、まず、送電側ユニット300に対して、送電側ユニット300に送電停止指示が送信される(図4(g))。   (S111) On the other hand, if the operator performs a take-off instruction operation on the operation unit 201 during the charging, the take-off control process is started in the drone control terminal 200. In this case, first, a power transmission stop instruction is transmitted to the power transmission side unit 300 (FIG. 4G).

(S305) 送電側ユニット300では、上記送電停止指示が受信されると、送電停止処理が開始され、送電停止制御が行われる。具体的には、例えば送電制御部302によって高周波電源303への通電が停止され、送電電力、および受電電力も停止される(図4(h)〜(j))。   (S305) In the power transmission side unit 300, when the power transmission stop instruction is received, a power transmission stop process is started and power transmission stop control is performed. Specifically, for example, the power transmission control unit 302 stops energization of the high frequency power supply 303, and the transmitted power and the received power are also stopped (FIGS. 4H to 4J).

(S112) 次に、ドローン制御端末200からドローン100に離陸指示が送信される(図4(c))。   (S112) Next, a takeoff instruction is transmitted from the drone control terminal 200 to the drone 100 (FIG. 4 (c)).

なお、上記離陸指示の送信は、送電停止指示が送信されてから所定時間経過後に行われるなどしてもよいが、送電停止検出部を備えるなどして、送電側ユニット300による送電が停止したことが検出されてから、すなわち送電が確実に停止してから離陸指示が送信されるようにしてもよい。そのためには、例えば、送電側ユニット300に、送電の停止をドローン制御端末200に通知する送電停止通知部を設けるなどしてもよい。   The take-off instruction may be transmitted after a predetermined time has elapsed since the transmission stop instruction is transmitted. However, the power transmission by the power transmission side unit 300 is stopped by providing a power transmission stop detection unit. The take-off instruction may be transmitted after the power transmission is detected, that is, after the power transmission has stopped reliably. For this purpose, for example, the power transmission side unit 300 may be provided with a power transmission stop notification unit that notifies the drone control terminal 200 of power transmission stop.

また、ドローン100が、ドローン制御端末200から離陸指示を受信した後、所定時間経過後に離陸を開始するようにしてもよいし、送電停止検出部を備えるなどして、送電側ユニット300の送電停止通知部からの送電の停止が通知されてから離陸を開始するようにしてもよい。   In addition, after the drone 100 receives the take-off instruction from the drone control terminal 200, the drone 100 may start take-off after a predetermined time has elapsed, or may include a power transmission stop detection unit, etc. You may make it start takeoff, after the stop of power transmission from a notification part is notified.

また、ドローン制御端末200から送電側ユニット300に送電停止指示が送信された後にドローン100に離陸指示が送信されるのに代えて、ドローン制御端末200からはドローン100への離陸指示だけが送信され、ドローン100が、これに備えられた送電制御部から送電側ユニット300に送電停止指示を送信した後に、離陸動作制御を開始するようにしてもよい。   Further, instead of transmitting a take-off instruction to the drone 100 after the power transmission stop instruction is transmitted from the drone control terminal 200 to the power transmission side unit 300, only the take-off instruction to the drone 100 is transmitted from the drone control terminal 200. The drone 100 may start take-off operation control after transmitting a power transmission stop instruction from the power transmission control unit provided therein to the power transmission side unit 300.

(S202) ドローン100では、上記ドローン制御端末200からの離陸指示が受信されると、離陸動作処理が開始され(図4(d))、飛行制御部102によって、プロペラ100aの推力の増大や姿勢制御などが行われ、ドローン100が離陸して飛行状態となる(図4(e))。   (S202) When the take-off instruction is received from the drone control terminal 200, the drone 100 starts take-off operation processing (FIG. 4D), and the flight control unit 102 increases the thrust and attitude of the propeller 100a. Control or the like is performed, and the drone 100 takes off and enters a flight state (FIG. 4E).

上記のようにドローン100の着陸が完了するまで送電側ユニット300による送電が行われないように制御されるので、地軸方位や、位置、高度などを検出する磁気センサが、例えばドローン100と送電側ユニット300とが1.5m以下程度の距離に近接している場合などであっても、漏れ磁束の影響を受けることは回避され、着陸動作が不安定になるのが確実に防止される。また、ドローン100の離陸は、送電側ユニット300による送電が停止した後に行われるように制御されるので、やはり、磁気センサが漏れ磁束の影響を受けることは回避され、離陸動作が不安定になるのが確実に防止される。また、着陸中にだけ送電されるので消費電力も低減される。   As described above, control is performed so that power transmission by the power transmission side unit 300 is not performed until the landing of the drone 100 is completed, so that a magnetic sensor for detecting the earth axis direction, position, altitude, etc. Even when the unit 300 is close to a distance of about 1.5 m or less, the influence of the leakage magnetic flux is avoided, and the landing operation is reliably prevented from becoming unstable. Further, since the take-off of the drone 100 is controlled to be performed after the power transmission by the power transmission side unit 300 is stopped, the magnetic sensor is also prevented from being affected by the leakage magnetic flux, and the take-off operation becomes unstable. Is reliably prevented. In addition, since power is transmitted only during landing, power consumption is reduced.

なお、上記の例では、着陸後に送電が開始され、離陸前に送電が停止される例を示したが、送電がドローン100のセンサに与える影響が着陸または離陸の一方にだけ生じ、または大きいような場合には、その一方の場合にだけ送電開始または停止の制御が行われるようにしてもよい。例えば、着陸中にバッテリ114の充電が完了することによって送電が停止されるような場合には、着陸後に送電を開始する制御が上記のように行われるようにするだけでよい。また、上記のような送電開始や停止制御をすることなく、充電を伴わない着陸、離陸が行われ得るようにしてもよい。   In the above example, power transmission is started after landing, and power transmission is stopped before takeoff. However, the effect of power transmission on the sensor of the drone 100 is caused only in one of landing or takeoff. In such a case, the power transmission start or stop control may be performed only in one of the cases. For example, when power transmission is stopped by completing charging of the battery 114 during landing, it is only necessary to perform the control for starting power transmission after landing as described above. Further, landing and takeoff without charging may be performed without performing power transmission start and stop control as described above.

(その他の事項)
送電側ユニット300からドローン100への送電方式は、上記のような電磁誘導を利用するものに限らず、マイクロ波を用いる方式など、飛行中のドローン100の回路やセンサに影響を与えて飛行が不安定になる可能性のある送電方式であれば、上記のような制御によって、離着陸の際の飛行動作が不安定になるのを確実に防止できる。
(Other matters)
The power transmission method from the power transmission side unit 300 to the drone 100 is not limited to the one using the electromagnetic induction as described above, and the flight and the circuit of the drone 100 in flight, such as the method using the microwave, are affected. If the power transmission method may be unstable, the above-described control can reliably prevent the flight operation during takeoff and landing from becoming unstable.

また、ドローン100とドローン制御端末200とは、1台ずつが組にして用いられるのに限らず、1対多または多対1の組にして用いられるようにしたり、それらの組が複数組用いられ、1つまたは複数の送電側ユニット300が共通に使用されるようにしてもよい。   In addition, the drone 100 and the drone control terminal 200 are not limited to being used in pairs, but may be used in a one-to-many or many-to-one pair, or a plurality of these sets may be used. One or more power transmission side units 300 may be used in common.

また、複数のドローン100やドローン制御端末200の存在を考慮する場合には、ドローン制御端末200によるドローン100の飛行制御や、ドローン制御端末200による送電側ユニット300の送電制御が、IPアドレスやMACアドレス、IDなどによる認証や暗号化の手法を用いて、特定の組み合わせでだけ、各制御を可能にするなどしてもよい。具体的には、例えばドローン制御端末200に、そのドローン制御端末200を特定する情報の送信機能を持たせ、ドローン100や送電側ユニット300には、上記情報に基づいて、特定のドローン制御端末200に対してだけ、制御指示を受け付ける機能を持たせるようにしてもよい。これによって、ドローン100の遠隔制御に使われる無線通信が傍受や干渉、妨害の影響を受けることによる通信の乗っ取りや情報漏えいなどを防止して、情報セキュリティを高めることも容易にでき、また特定のドローン制御端末200、または特定のドローン100にのみ給電を許可する事で不正電力受電を抑止する事が可能である。   When considering the existence of a plurality of drones 100 and the drone control terminal 200, the flight control of the drone 100 by the drone control terminal 200 and the power transmission control of the power transmission side unit 300 by the drone control terminal 200 are the IP address and the MAC. Each control may be enabled only by a specific combination by using an authentication or encryption method based on an address or ID. Specifically, for example, the drone control terminal 200 has a function of transmitting information for specifying the drone control terminal 200, and the drone 100 and the power transmission side unit 300 have a specific drone control terminal 200 based on the above information. Only for the above, a function of receiving a control instruction may be provided. As a result, the wireless communication used for remote control of the drone 100 can be prevented from being taken over or leaked due to interception, interference, or interference, and information security can be easily improved. It is possible to suppress unauthorized power reception by permitting power supply only to the drone control terminal 200 or a specific drone 100.

100 ドローン
100a プロペラ
100b モータ
101 飛行制御通信部
102 飛行制御部
110 受電側ユニット
111 受電コイル
112 DC−DCコンバータ
113 バッテリ充電回路
114 バッテリ
200 ドローン制御端末
201 操作部
202 制御部
203 飛行制御通信部
204 送電制御通信部
300 送電側ユニット
301 送電制御通信部
302 送電制御部
303 高周波電源
304 送電コイル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Drone 100a Propeller 100b Motor 101 Flight control communication part 102 Flight control part 110 Power receiving side unit 111 Power receiving coil 112 DC-DC converter 113 Battery charging circuit 114 Battery 200 Drone control terminal 201 Operation part 202 Control part 203 Flight control communication part 204 Power transmission Control communication unit 300 Power transmission side unit 301 Power transmission control communication unit 302 Power transmission control unit 303 High frequency power supply 304 Power transmission coil

Claims (10)

バッテリから給電されるモータによって飛行する飛行体を制御する飛行体制御装置であって、
前記飛行体に着陸および離陸を指示する離着陸制御部と、
前記飛行体に前記バッテリの充電用の非接触な送電による給電をする飛行体給電装置に対して、前記飛行体の着陸が完了した後に送電開始を指示する制御、および前記飛行体の離陸開始前に送電停止を指示する制御の少なくとも一方を行う送電制御部と、
を備えたことを特徴とする飛行体制御装置。
A flying object control apparatus for controlling a flying object by a motor powered from a battery,
A take-off and landing control unit for instructing the aircraft to land and take off;
Control for instructing start of power transmission after the landing of the flying object is completed with respect to the flying object power supply apparatus that supplies power to the flying object by contactless power transmission for charging the battery, and before the start of takeoff of the flying object A power transmission control unit that performs at least one of the control for instructing the power transmission stop to
An aircraft control apparatus comprising:
請求項1の飛行体制御装置であって、さらに、
前記飛行体から送られる情報を受信して着陸完了を検出する着陸完了検出部を備え、
前記送電制御部は、着陸完了が検出された後に、送電開始を指示することを特徴とする飛行体制御装置。
The aircraft control apparatus of claim 1, further comprising:
A landing completion detection unit that receives information sent from the flying object and detects completion of landing;
The aircraft control apparatus, wherein the power transmission control unit instructs the start of power transmission after the completion of landing is detected.
請求項1または請求項2の飛行体制御装置であって、さらに、
前記飛行体給電装置による送電の停止を検出する送電停止検出部を備え、
前記離着陸制御部は、送電の停止が検出された後に、離陸を指示することを特徴とする飛行体制御装置。
The aircraft control apparatus according to claim 1 or 2, further comprising:
A power transmission stop detection unit for detecting a power transmission stop by the flying body power supply device;
The aircraft control apparatus, wherein the take-off and landing control unit instructs take-off after detecting the stop of power transmission.
バッテリと前記バッテリから給電されるモータとを備え、前記モータによって飛行する飛行体であって、さらに、
前記飛行体に前記バッテリの充電用の非接触な送電による給電をする飛行体給電装置に対して、着陸が完了した後に送電開始を指示する制御、および離陸開始前に送電停止を指示する制御の少なくとも一方を行う送電制御部を備えたことを特徴とする飛行体。
A vehicle including a battery and a motor powered by the battery, wherein the aircraft flies by the motor, and
Control for instructing start of power transmission after landing is completed and control for instructing stop of power transmission before the start of take-off for the power supply apparatus that supplies power to the aircraft by contactless power transmission for charging the battery. A flying body comprising a power transmission control unit that performs at least one of them.
請求項4の飛行体であって、さらに、
前記飛行体給電装置から送られる情報を受信して送電停止を検出する送電停止検出部を備え、
前記送電停止が検出された後に、離陸を開始するように構成されたことを特徴とする飛行体制御装置。
5. The vehicle of claim 4, further comprising:
A power transmission stop detection unit that receives information sent from the flying object power supply device and detects power transmission stop,
An aircraft control apparatus configured to start takeoff after detecting the power transmission stop.
バッテリから給電されるモータによって飛行する飛行体に、前記バッテリの充電用の非接触な送電による給電をする送電部を備えた飛行体給電装置であって、さらに、
前記送電部に対して、請求項1から請求項3の飛行体制御装置、および請求項4または請求項5の飛行体の少なくとも1つからの送電開始指示に応じた送電開始制御、および送電停止指示に応じた送電停止制御の少なくとも一方を行う送電制御部を備えたことを特徴とする飛行体給電装置。
A flying object power supply apparatus comprising a power transmission unit for supplying power by non-contact power transmission for charging the battery to a flying object by a motor powered by a battery,
A power transmission start control according to a power transmission start instruction from at least one of the flying object control device according to claim 1 and claim 4 or claim 5 and a power transmission stop with respect to the power transmission unit. A flying object power supply apparatus comprising a power transmission control unit that performs at least one of power transmission stop control according to an instruction.
請求項6の飛行体給電装置であって、さらに、
請求項3の飛行体制御装置、および請求項5の飛行体の少なくとも1つに対して、送電停止を通知する送電停止通知部を備えたことを特徴とする飛行体給電装置。
The vehicle power supply device according to claim 6, further comprising:
An aircraft power supply apparatus comprising: a power transmission stop notification unit configured to notify power transmission stop to at least one of the vehicle control apparatus according to claim 3 and the aircraft according to claim 5.
請求項1から請求項3のうち何れか1項の飛行体制御装置であって、
さらに、前記飛行体および前記飛行体給電装置の少なくとも一方に、その飛行体制御装置を特定する特定情報を送信するように構成されていることを特徴とする飛行体制御装置。
The aircraft control device according to any one of claims 1 to 3,
Further, the flying object control apparatus is configured to transmit specific information for specifying the flying object control apparatus to at least one of the flying object and the flying object power supply apparatus.
請求項4または請求項5の飛行体であって、
請求項8の飛行体制御装置から送られる特定情報に基づいて、特定の飛行体制御装置から送られる制御指示だけを受け付けるように構成されていることを特徴とする飛行体。
The vehicle of claim 4 or claim 5, wherein
9. A flying object configured to receive only a control instruction sent from a specific flying object control device based on the specific information sent from the flying object control device of claim 8.
請求項6または請求項7の飛行体給電装置であって、
請求項8の飛行体制御装置から送られる特定情報に基づいて、特定の飛行体制御装置から送られる制御指示だけを受け付けるように構成されていることを特徴とする飛行体給電装置。
The aircraft power feeding device according to claim 6 or 7,
9. A flying body power supply apparatus configured to receive only a control instruction sent from a specific flying body control apparatus based on the specific information sent from the flying body control apparatus according to claim 8.
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