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JP7796866B2 - Air Vehicle Systems - Google Patents
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JP7796866B2 - Air Vehicle Systems - Google Patents

Air Vehicle Systems

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JP7796866B2
JP7796866B2 JP2024515805A JP2024515805A JP7796866B2 JP 7796866 B2 JP7796866 B2 JP 7796866B2 JP 2024515805 A JP2024515805 A JP 2024515805A JP 2024515805 A JP2024515805 A JP 2024515805A JP 7796866 B2 JP7796866 B2 JP 7796866B2
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Description

本発明は、飛行体システムに関する。 The present invention relates to an air vehicle system.

近年、ドローン等の飛行体を用いた農作業の効率化が検討されている。特許文献1には、農作業の一例として農薬等を散布する散布装置が搭載された飛行体の支援装置が開示されている。 In recent years, efforts have been made to improve the efficiency of agricultural work using drones and other flying objects. Patent Document 1 discloses, as an example of agricultural work, a support device for an flying object equipped with a spraying device for spraying pesticides and the like.

特許文献1に記載の飛行体の支援装置は、飛行体の位置を取得する位置情報取得部と、散布に関する情報を取得する散布情報取得部と、圃場の領域及び周囲を表示する表示部とを備えている。この表示部は、飛行体の移動軌跡を表示すると共に、散布装置が散布した散布範囲を表示する。これにより、作業管理を容易化している。 The aircraft support device described in Patent Document 1 includes a position information acquisition unit that acquires the aircraft's position, a spraying information acquisition unit that acquires information related to spraying, and a display unit that displays the area of the field and its surroundings. This display unit displays the aircraft's movement trajectory and the spraying range sprayed by the spraying device, thereby facilitating work management.

国際公開第2020/137242号International Publication No. 2020/137242

特許文献1に記載の飛行体の支援装置では、作業管理が容易となるものの、広大な圃場の場合、飛行体に搭載されたバッテリーの容量不足が懸念される。大容量のバッテリーを搭載した大型の飛行体を使用すれば良いが、大型の飛行体では作業できないエリアが発生し、作業効率が低下する。 The aircraft support device described in Patent Document 1 facilitates work management, but in the case of large farm fields, there are concerns about the battery capacity of the aircraft being insufficient. While it would be possible to use a large aircraft equipped with a high-capacity battery, there are areas that cannot be worked on with a large aircraft, reducing work efficiency.

そこで、作業効率を高めることが可能な飛行体システムが望まれている。 Therefore, there is a demand for an aircraft system that can improve work efficiency.

本発明に係る飛行体システムの一態様は、フレーム体で形成される連結機構と、前記フレーム体に結合される複数の飛行体と、前記フレーム体に結合される接続機構と、前記接続機構に接続される作業部と、前記フレーム体に設けられて、前記飛行体にエネルギーを供給するエネルギー源とを備えた点にある。 One aspect of the aircraft system of the present invention is that it comprises a linking mechanism formed by a frame body, a plurality of aircraft connected to the frame body , a connection mechanism connected to the frame body, a working unit connected to the connection mechanism, and an energy source provided on the frame body for supplying energy to the aircraft .

本構成に係る飛行体システムは、例えば農薬散布といった所定の作業を行う飛行体と、この飛行体にエネルギーを供給するエネルギー供給体とを備えている。つまり、飛行体は作業専用とし、エネルギー供給体は飛行体へのエネルギー供給役として機能する。 The aircraft system of this configuration comprises an aircraft that performs a specific task, such as spraying pesticides, and an energy supplier that supplies energy to the aircraft. In other words, the aircraft is dedicated to the task, and the energy supplier functions as an energy supplier to the aircraft.

このため、飛行体がエネルギー不足となって、作業が中断したり、作業むらが生じたりすることが防止される。よって、作業効率を高めることが可能な飛行体システムを提供できる。
また、複数の飛行体を連結する連結機構にエネルギー源を搭載すれば、複数の飛行体に対して効率的にエネルギー供給ができる。
This prevents the flying object from running out of energy, which can cause interruptions to work or lead to uneven work, thereby providing a flying object system that can improve work efficiency.
Furthermore, if an energy source is installed in the linking mechanism that connects multiple flying vehicles, energy can be efficiently supplied to the multiple flying vehicles.

また、前記エネルギー供給体は、前記飛行体にエネルギーを供給可能なエネルギー源を搭載したエネルギー源飛行体であっても良い。 The energy supplier may also be an energy source aircraft equipped with an energy source capable of supplying energy to the aircraft.

このようにエネルギー源飛行体を設ければ、機動性が増すため、作業効率が向上する。 By providing an energy source flying vehicle like this, maneuverability is increased, improving work efficiency.

また、前記エネルギー源飛行体は、複数の前記飛行体の何れかであっても良い。 Furthermore, the energy source flying vehicle may be any one of the multiple flying vehicles.

このように、複数の飛行体間で融通し合えば、エネルギー不足となった飛行体を離脱させる必要がない。 In this way, by sharing energy among multiple aircraft, there is no need to detach aircraft that are running low on energy.

また、前記エネルギー源飛行体は、前記飛行体を援助して飛行可能なサポート飛行体であっても良い。 The energy source aircraft may also be a support aircraft capable of assisting the aircraft in flight.

このように、飛行体は作業専用とし、エネルギー源飛行体(サポート飛行体)は飛行体へのサポート役として機能させれば、飛行体を小型化し、エネルギー源飛行体(サポート飛行体)を大型化することができる。このため、通常の飛行体では作業が難しい狭隘な場所でも、飛行体で作業することができる。また、作業場所に応じて飛行体の台数も変更することが可能となる。 In this way, by using the aircraft exclusively for work and the energy source aircraft (support aircraft) to function as support for the aircraft, the aircraft can be made smaller and the energy source aircraft (support aircraft) can be made larger. This allows the aircraft to work in narrow spaces where it would be difficult to work with a normal aircraft. It also makes it possible to change the number of aircraft depending on the work location.

また、前記エネルギー源飛行体の作動を制御するエネルギー制御部を備え、前記エネルギー制御部は、前記エネルギー源の貯留量が所定値以下となったとき、前記エネルギー源飛行体を交代させても良い。 The system may also include an energy control unit that controls the operation of the energy source flying vehicle, and the energy control unit may switch the energy source flying vehicle when the stored amount of the energy source falls below a predetermined value.

このように、エネルギー源飛行体のエネルギー残量が少なくなった場合に新たなエネルギー源飛行体に交代すれば、エネルギー供給のために作業が停止するといった不都合がない。 In this way, if the energy source craft is switched to a new energy source craft when its remaining energy level becomes low, there is no need to stop work to supply energy.

また、前記エネルギー源飛行体は、前記所定の作業又は前記所定の作業とは異なる作業を実施可能であっても良い。 Furthermore, the energy source aircraft may be capable of performing the specified task or a task different from the specified task.

このように、小型の飛行体に適した作業と大型のエネルギー源飛行体に適した作業とを区分して実施すれば、作業効率が向上する。 In this way, work efficiency can be improved by separating tasks suitable for small aircraft from tasks suitable for large energy source aircraft.

また、前記エネルギー供給体は、移動可能なエネルギー供給車であっても良い。 The energy supplier may also be a mobile energy supply vehicle.

このようにエネルギー供給車から飛行体にエネルギーを供給すれば、エネルギー不足となるおそれがない。 By supplying energy to the aircraft from the energy supply vehicle in this way, there is no risk of energy shortages.

また、前記エネルギー供給体は、移動可能な作業装置であっても良い。 The energy supplier may also be a movable working device.

このようにエネルギー供給体を例えば資材運搬車等の作業装置で構成すれば、効率的である。 In this way, it is efficient to configure the energy supplier as a work device such as a material handling vehicle.

また、前記エネルギー供給体と前記飛行体とを有線で連結する連結用飛行体を備えても良い。 A connecting flying object may also be provided to connect the energy supplier and the flying object via a wire.

このように連結用飛行体を設ければ、有線が干渉物に引っかかるといった不都合を防止できる。 By providing a connecting aircraft in this way, it is possible to prevent the cable from getting caught on an interfering object.

また、前記連結用飛行体は、前記エネルギー供給体からエネルギーが供給されても良い。 Furthermore, the connecting aircraft may be supplied with energy from the energy supplier.

このように、連結用飛行体にもエネルギー供給体からエネルギーを供給すれば、合理的である。 In this way, it would be rational to supply energy to the connecting aircraft from the energy supplier.

また、前記飛行本体と前記エネルギー供給体との相対位置及び人工物の位置に基づいて前記連結用飛行体の飛行位置を制御する連結制御部を備えても良い。 The system may also include a connection control unit that controls the flight position of the connecting aircraft based on the relative positions of the flying body and the energy supplier and the position of the artificial object.

このように連結制御部を設ければ、干渉物を迂回した飛行ルートを設定できる。 By installing a linkage control unit like this, it is possible to set a flight route that bypasses obstructing objects.

また、前記飛行体は、エネルギーを得て飛行する飛行本体と、前記所定の作業を実施する作業部と、前記飛行本体と前記作業部とを接続する接続機構と、を有しており、前記エネルギー供給体は、前記飛行本体にエネルギーを供給するエネルギー源を搭載した前記作業部又は前記接続機構であっても良い。 The flying object may also have a flying body that obtains energy to fly, a working unit that performs the specified task, and a connection mechanism that connects the flying body and the working unit, and the energy supplier may be the working unit or the connection mechanism that is equipped with an energy source that supplies energy to the flying body.

このように、作業部や接続機構にエネルギー源を搭載すれば、重心を低くして作業効率が向上する。 In this way, by installing the energy source in the working unit or connection mechanism, the center of gravity is lowered, improving work efficiency.

また、前記接続機構は、前記作業部を持ち上げ可能な浮力部を有しても良い。 The connection mechanism may also have a buoyancy section that can lift the working section.

このように、接続機構に浮力部を設ければ、飛行本体の浮力をアシストできるため、飛行本体に供給するエネルギー量を節約しながら、重量物の作業部を持ち上げることができる。 In this way, by providing a buoyancy section to the connection mechanism, the buoyancy of the flying body can be assisted, making it possible to lift heavy working parts while saving on the amount of energy supplied to the flying body.

また、前記接続機構は、前記作業部にエネルギーを供給可能な作業用エネルギー源を有しても良い。 The connection mechanism may also have a work energy source capable of supplying energy to the working unit.

このように、接続機構に作業用エネルギー源を設ければ、作業部へのエネルギー供給が安定する。 In this way, providing a work energy source in the connection mechanism ensures a stable energy supply to the working unit.

また、前記エネルギー供給体は、少なくとも1つの前記飛行体の前記作業部であり、他の前記飛行体の前記作業部にエネルギーを供給しても良い。 Furthermore, the energy supplier may be the working unit of at least one of the aircraft and supply energy to the working units of other aircraft.

このように、作業部間でエネルギーを融通し合えば、作業が中断したり、作業むらが生じたりすることが防止される。 In this way, energy can be shared between work units, preventing work interruptions and uneven work.

また、前記エネルギー供給体は、非接触給電により前記飛行体にエネルギーを供給しても良い。 The energy supplier may also supply energy to the flying object via contactless power supply.

このように、非接触給電により飛行本体にエネルギーを供給すれば、飛行体との接続をワイヤレスにすることが可能となるため、飛行体にワイヤが絡まるといった不都合を防止できる。 In this way, supplying energy to the flying body via contactless power supply allows for wireless connection with the flying body, preventing the inconvenience of wires getting tangled around the flying body.

本発明に係る飛行体システムの一態様は、エネルギーを供給するエネルギー供給体と、前記エネルギー供給体で生成された熱エネルギーによる浮力を用いて飛行する浮力飛行体と、を備えた点にある。 One aspect of the flying vehicle system of the present invention is that it comprises an energy supplier that supplies energy, and a buoyant flying vehicle that flies using buoyancy caused by thermal energy generated by the energy supplier.

本構成のように、エネルギー供給体で生成された熱エネルギーを浮力飛行体の浮力として活用すれば、エネルギーを有効活用することができる。 As in this configuration, by utilizing the thermal energy generated by the energy supplier as buoyancy for the buoyant flying vehicle, energy can be used effectively.

また、前記エネルギー供給体は、前記浮力飛行体に搭載されたエネルギー源であっても良い。 Furthermore, the energy supplier may be an energy source mounted on the buoyant flying vehicle.

このように、浮力飛行体にエネルギー源を搭載すれば、浮力飛行体単独で全て賄えるため、効率的である。 In this way, if an energy source is installed on a buoyant vehicle, it is efficient because the buoyant vehicle can cover all of its needs on its own.

また、所定の作業を実施可能な作業装置を備え、前記エネルギー供給体は、前記作業装置にエネルギーを供給しても良い。 The device may also include a work device capable of performing a specified task, and the energy supplier may supply energy to the work device.

このように、作業装置にエネルギー供給体からエネルギーを供給すれば、作業装置にエネルギー源を設ける必要がなく、利便性が高い。 In this way, by supplying energy to the working device from the energy supplier, there is no need to provide an energy source to the working device, which is highly convenient.

また、所定の作業を実施可能な作業装置と、前記作業装置と前記浮力飛行体とを接続する接続機構と、を備え、前記エネルギー供給体は、前記接続機構に搭載されたエネルギー源であっても良い。 The system may also include a work device capable of performing a specified task and a connection mechanism that connects the work device to the buoyant aircraft, and the energy supplier may be an energy source mounted on the connection mechanism.

このように、作業部や接続機構にエネルギー源を搭載すれば、重心を低くして作業効率が向上する。 In this way, by installing the energy source in the working unit or connection mechanism, the center of gravity is lowered, improving work efficiency.

また、前記エネルギーは、内燃機関に供給される燃料、又は、内燃機関により発電した電力であっても良い。 The energy may also be fuel supplied to an internal combustion engine or electricity generated by an internal combustion engine.

このように、エネルギーを内燃機関に供給される燃料、又は、内燃機関により発電した電力で構成すれば、安定的にエネルギーを供給することができる。 In this way, if the energy source is fuel supplied to an internal combustion engine or electricity generated by an internal combustion engine, a stable supply of energy can be achieved.

第一実施形態に係る飛行体システムのブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an aircraft system according to a first embodiment. 第一実施形態に係る飛行体システムの概要を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an overview of an aircraft system according to a first embodiment. FIG. 第一実施形態に係る飛行体システムの概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram of an aircraft system according to a first embodiment. 飛行体の変形例を示す概念図である。FIG. 10 is a conceptual diagram showing a modified example of the flying object. 第二実施形態に係る飛行体システムのブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of an aircraft system according to a second embodiment. 第二実施形態に係る飛行体が作業中の斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of the aircraft according to the second embodiment during operation. 第二実施形態に係る飛行体が待機中の斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of the aircraft according to the second embodiment in standby mode. 第二実施形態に係る飛行体システムの概念図である。FIG. 10 is a conceptual diagram of an aircraft system according to a second embodiment. 第一実施形態及び第二実施形態に係る飛行体システムの変形例1を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing a first variant of the aircraft system according to the first and second embodiments. 第二実施形態に係る飛行体システムの変形例2を示す概念図である。FIG. 10 is a conceptual diagram showing a second variant of the aircraft system according to the second embodiment. 第三実施形態に係る飛行体システムのブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of an aircraft system according to a third embodiment. 第三実施形態に係る飛行体システムの概念図である。FIG. 10 is a conceptual diagram of an aircraft system according to a third embodiment.

以下に、本発明に係る飛行体システムの実施形態について、図面に基づいて説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。 Below, an embodiment of the aircraft system according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the invention.

図1及び図5に示すように、飛行体システム100は、農作業等の所定の作業を実施可能な飛行体1と、飛行体1にエネルギーを供給可能なエネルギー供給体2とを備えている。本実施形態における飛行体1は、小型のドローンで構成されている。ドローンとは、回転翼を有する無人航空機であり、バッテリー等から供給された電力により回転翼を回転させる電力駆動式や、燃料により内燃機関を作動させて回転翼を回転させるエンジン駆動式又は内燃機関により作動させた発電機から供給された電力により回転翼を回転させる電力駆動式又はこれらを組み合わせたハイブリッド式が挙げられる。エネルギー供給体2は、バッテリーや内燃機関により作動させた発電機等から供給された電力源、内燃機関を作動させる燃料源等で構成されるエネルギー源を備えている。 As shown in Figures 1 and 5, the aircraft system 100 includes an aircraft 1 capable of performing predetermined tasks such as agricultural work, and an energy supplier 2 capable of supplying energy to the aircraft 1. In this embodiment, the aircraft 1 is a small drone. A drone is an unmanned aerial vehicle with rotors, and can be an electric-powered type that rotates the rotors using power supplied from a battery or the like, an engine-driven type that rotates the rotors using fuel to operate an internal combustion engine, an electric-powered type that rotates the rotors using power supplied from a generator operated by the internal combustion engine, or a hybrid type that combines these. The energy supplier 2 includes an energy source composed of a power source supplied from a battery or a generator operated by an internal combustion engine, a fuel source that operates the internal combustion engine, or the like.

飛行体1は、所定の作業として、農薬,肥料,水等の散布作業、撮影,監視作業、収穫作業、採取作業、受粉作業、資材やエネルギー等の供給作業、運搬作業、草刈作業、耕耘作業、植付作業、播種作業、除雪作業、威嚇作業、測定作業等を実施することが可能であり、本実施形態では、所定の作業として農作業の一つである散布作業を一例として説明する。また、エネルギー供給体2は、飛行体1と同様の所定の作業又は異なる作業を実施することが可能であり、本実施形態では、飛行体1を補完する作業として、飛行体1へのエネルギー供給作業を一例として説明する。 Air vehicle 1 is capable of performing predetermined tasks such as spraying pesticides, fertilizer, water, etc., photography, monitoring, harvesting, gathering, pollination, supplying materials and energy, transporting, mowing, plowing, planting, sowing, snow removal, scaring, and measuring. In this embodiment, spraying, which is one type of agricultural work, is described as an example of a predetermined task. Energy supplier 2 is capable of performing the same predetermined task as aircraft 1 or a different task. In this embodiment, energy supply to aircraft 1 is described as an example of a task that complements aircraft 1.

[第一実施形態]
本実施形態に係る飛行体システム100は、バッテリーを用いた電力駆動式で構成される飛行体1(飛行本体に相当)、及び、飛行体1に電力を供給するカセット式バッテリーが搭載されたエネルギー源飛行体2A(エネルギー供給体2に相当、飛行本体に相当)を備えている。このエネルギー源飛行体2Aは、飛行体1と同一の機種で構成されており、複数の飛行体1にエネルギーを融通することが可能である。飛行体1及びエネルギー源飛行体2Aは、複数(本実施形態では3つ)の回転翼Bを有しており、これら回転翼Bをモータ(不図示)等の駆動力により回転させることによって、揚力及び推進力を発生させる(図2~図3も参照)。これら飛行体1及びエネルギー源飛行体2Aは、連結機構3(エネルギー供給体2に相当)により連結されている。換言すると、本実施形態ではエネルギー源飛行体2Aが飛行体1と同一の機種であることから、連結機構3は、複数の飛行体1どうしを互いに連結している。
[First embodiment]
The flying vehicle system 100 according to this embodiment includes a battery-powered flying vehicle 1 (corresponding to the flying body) and an energy source flying vehicle 2A (corresponding to the energy supplier 2, corresponding to the flying body) equipped with a cassette battery that supplies power to the flying vehicle 1. The energy source flying vehicle 2A is configured as the same model as the flying vehicle 1 and is capable of supplying energy to multiple flying vehicles 1. The flying vehicle 1 and the energy source flying vehicle 2A each have multiple (three in this embodiment) rotors B, which are rotated by a driving force such as a motor (not shown) to generate lift and thrust (see also Figures 2 and 3). The flying vehicle 1 and the energy source flying vehicle 2A are connected by a connecting mechanism 3 (corresponding to the energy supplier 2). In other words, since the energy source flying vehicle 2A is the same model as the flying vehicle 1 in this embodiment, the connecting mechanism 3 connects the multiple flying vehicles 1 to each other.

また、飛行体システム100は、所定の作業を実施する吊下作業装置5(作業部に相当)と、飛行体1及びエネルギー源飛行体2A(連結機構3)と吊下作業装置5(エネルギー供給体2に相当)とを接続する接続機構4(エネルギー供給体2に相当)と、を備えている。 The flying object system 100 also includes a suspension work device 5 (corresponding to the work unit) that performs a specified task, and a connection mechanism 4 (corresponding to the energy supplier 2) that connects the flying object 1 and the energy source flying object 2A (connection mechanism 3) to the suspension work device 5 (corresponding to the energy supplier 2).

飛行体1は、第一受電部11と、第一通信部12と、第一作業部13と、第一衛星測位装置14と、第一制御部15と、第一記憶部16とを備えている。第一制御部15は、第一エネルギー制御部15aと、第一状態取得部15bと、第一集合飛行制御部15cと、第一単独飛行制御部15dと、第一作業制御部15eとを有している。 The aircraft 1 includes a first power receiving unit 11, a first communication unit 12, a first working unit 13, a first satellite positioning device 14, a first control unit 15, and a first memory unit 16. The first control unit 15 includes a first energy control unit 15a, a first status acquisition unit 15b, a first collective flight control unit 15c, a first solo flight control unit 15d, and a first work control unit 15e.

エネルギー源飛行体2Aは、エネルギー源21と、第二通信部22と、第二作業部23と、第二衛星測位装置24と、第二制御部25と、第二記憶部26とを備えている。第二制御部25は、第二エネルギー制御部25a(エネルギー制御部に相当)と、第二状態取得部25bと、第二集合飛行制御部25cと、第二単独飛行制御部25dと、第二作業制御部25eとを有している。 The energy source aircraft 2A includes an energy source 21, a second communication unit 22, a second working unit 23, a second satellite positioning device 24, a second control unit 25, and a second memory unit 26. The second control unit 25 includes a second energy control unit 25a (corresponding to the energy control unit), a second status acquisition unit 25b, a second collective flight control unit 25c, a second solo flight control unit 25d, and a second work control unit 25e.

連結機構3は、複数の飛行体1を連結するフレーム体30で形成されている(図2~図3も参照)。この連結機構3は、エネルギー源31(エネルギー供給体2に相当)と、通信装置32と、制御装置33とを有している。なお、エネルギー源31、通信装置32及び制御装置33の少なくとも何れかを省略しても良い。 The linking mechanism 3 is formed by a frame body 30 that links multiple flying bodies 1 (see also Figures 2 and 3). This linking mechanism 3 has an energy source 31 (corresponding to the energy supplier 2), a communication device 32, and a control device 33. Note that at least one of the energy source 31, communication device 32, and control device 33 may be omitted.

接続機構4は、フレーム体40の下部に、連結機構3及び複数(本実施形態では4つ)のワイヤ44が接続されている(図2~図3も参照)。この接続機構4は、エネルギー源41(作業用エネルギー源に相当)と、通信装置42と、制御装置43とを有している。なお、エネルギー源41、通信装置42及び制御装置43の少なくとも何れかを省略しても良い。 The connection mechanism 4 connects the linking mechanism 3 and multiple (four in this embodiment) wires 44 to the lower part of the frame body 40 (see also Figures 2 and 3). This connection mechanism 4 has an energy source 41 (corresponding to the work energy source), a communication device 42, and a control device 43. Note that at least one of the energy source 41, communication device 42, and control device 43 may be omitted.

吊下作業装置5は、カメラ、散布物を収容するタンクや散布物を散布するポンプ及びノズル等を含むスプレー装置50を有している(図2~図3も参照)。この吊下作業装置5は、エネルギー源51と、通信装置52と、制御装置53とを有している。なお、エネルギー源51、通信装置52及び制御装置53の少なくとも何れかを省略しても良い。また、吊下作業装置5は、第一作業部13や第二作業部23に、散布物を供給するために重量物で構成される散布物収容タンク等で構成されていても良い。 The suspension work device 5 has a spray device 50 that includes a camera, a tank for storing the material to be sprayed, and a pump and nozzle for spraying the material (see also Figures 2 and 3). The suspension work device 5 has an energy source 51, a communication device 52, and a control device 53. Note that at least one of the energy source 51, communication device 52, and control device 53 may be omitted. The suspension work device 5 may also be composed of a heavy material storage tank for supplying the material to the first working unit 13 and the second working unit 23.

上述した第一制御部15、第二制御部25及び制御装置33,43,53の各機能部は、CPUを中核としたハードウェア又はソフトウェア、若しくはハードウェアとソフトウェアの協働にて構成されている。以下、制御機能は、同様の構成である。 The functional units of the first control unit 15, second control unit 25, and control devices 33, 43, and 53 described above are configured using hardware or software with a CPU at its core, or a combination of hardware and software. The following control functions have similar configurations.

飛行体1の第一受電部11は、所定の容量を蓄電しているバッテリーで構成されており、第一状態取得部15bにより蓄電量が取得され、第一エネルギー制御部15aにて、自身の電力量が制御される。第一受電部11における蓄電量(残容量)は、第一記憶部16に記憶され、第一通信部12を介してエネルギー源飛行体2Aの第二通信部22に送信可能に構成されている。本実施形態における第一受電部11は、他の飛行体1の第一受電部11やエネルギー源飛行体2Aのエネルギー源21と有線(例えば連結機構3に内蔵したケーブル)を介して電力のやり取り可能であるが、電磁誘導方式や磁界共鳴方式等の非接触給電であっても良い。 The first power receiving unit 11 of the aircraft 1 is composed of a battery storing a predetermined amount of electricity. The amount of stored electricity is acquired by the first status acquisition unit 15b, and its own power amount is controlled by the first energy control unit 15a. The amount of stored electricity (remaining capacity) in the first power receiving unit 11 is stored in the first memory unit 16 and is configured to be able to transmit it to the second communication unit 22 of the energy source aircraft 2A via the first communication unit 12. In this embodiment, the first power receiving unit 11 can exchange power with the first power receiving unit 11 of another aircraft 1 or the energy source 21 of the energy source aircraft 2A via a wire (for example, a cable built into the connecting mechanism 3), but contactless power supply such as electromagnetic induction or magnetic field resonance may also be used.

飛行体1の第一通信部12は、他の飛行体1の第一通信部12やエネルギー源飛行体2Aの第二通信部22と有線通信又は無線通信が可能な通信インターフェースで構成されている。飛行体1の第一作業部13は、カメラ等で構成されている。この第一作業部13は、第一作業制御部15eにより作動が制御される。なお、第一作業部13に、エネルギー源、通信装置及び制御装置が備え付けられていても良い。 The first communication unit 12 of the aircraft 1 is composed of a communication interface capable of wired or wireless communication with the first communication unit 12 of other aircraft 1 and the second communication unit 22 of the energy source aircraft 2A. The first working unit 13 of the aircraft 1 is composed of a camera, etc. The operation of this first working unit 13 is controlled by the first work control unit 15e. The first working unit 13 may also be equipped with an energy source, communication device, and control device.

飛行体1の第一衛星測位装置14は、人工衛星からのGNSS(Global Navigation Satellite System)の信号を受信して、受信した信号に基づいて自身の位置情報(緯度,経度を含む測位情報)を示す測位データを生成し、第一状態取得部15bに送信する。つまり、第一衛星測位装置14は、GPS、QZSS、Gallileo等で構成されるGNSSにより、自身の位置情報を検出可能である。この第一衛星測位装置14により検出された飛行体1の位置情報は、検出した時間と対応付けられて、第一記憶部16に記憶されると共に、第一通信部12を介して連結機構3の通信装置32やエネルギー源飛行体2Aの第二通信部22に送信可能に構成されている。 The first satellite positioning device 14 of the aircraft 1 receives GNSS (Global Navigation Satellite System) signals from artificial satellites, generates positioning data indicating its own position information (positioning information including latitude and longitude) based on the received signals, and transmits this to the first status acquisition unit 15b. In other words, the first satellite positioning device 14 can detect its own position information using GNSS, which includes GPS, QZSS, Gallileo, etc. The position information of the aircraft 1 detected by this first satellite positioning device 14 is associated with the time of detection and stored in the first memory unit 16, and is configured to be transmittable via the first communication unit 12 to the communication device 32 of the linkage mechanism 3 and the second communication unit 22 of the energy source aircraft 2A.

飛行体1の第一エネルギー制御部15aは、自身の第一受電部11のエネルギー量を制御する。この第一エネルギー制御部15aは、例えば、第一状態取得部15bにより取得された第一受電部11の蓄電量が設定値(自身が飛行可能な電力値に安全率を乗算した値)以下となったとき、エネルギー源飛行体2Aに対してエネルギーの供給を要求したり、他の飛行体1に対してエネルギーの融通を要求したりする。また、第一エネルギー制御部15aは、例えば、第一状態取得部15bにより取得された第一受電部11の蓄電量が設定値以下となったとき、複数の飛行体1群から自身の飛行体1を離脱させ、所定の充電場所や着陸場所へ飛行するよう第一単独飛行制御部15dに指示を出す。 The first energy control unit 15a of the aircraft 1 controls the amount of energy stored in its own first power receiving unit 11. For example, when the amount of power stored in the first power receiving unit 11 acquired by the first status acquisition unit 15b falls below a set value (the power value at which the aircraft can fly multiplied by a safety factor), the first energy control unit 15a requests the energy source aircraft 2A to supply energy or requests the other aircraft 1 to lend energy. Furthermore, for example, when the amount of power stored in the first power receiving unit 11 acquired by the first status acquisition unit 15b falls below a set value, the first energy control unit 15a instructs the first solo flight control unit 15d to detach its own aircraft 1 from the group of multiple aircraft 1 and fly to a specified charging location or landing location.

飛行体1の第一状態取得部15bは、第一受電部11のエネルギー状態(充電量や残容量等)、自身の飛行状態、周辺の環境情報を取得する。また、第一状態取得部15bは、飛行体1が気圧センサを搭載している場合は飛行体1の高度情報、ジャイロセンサを搭載している場合は飛行体1の飛行姿勢、速度センサを搭載している場合は飛行体1の飛行速度、風速センサや風向センサを搭載している場合は周辺の風状態といった飛行体1の飛行に影響を及ぼす様々な状態を取得する。 The first status acquisition unit 15b of the aircraft 1 acquires the energy status (charge level, remaining capacity, etc.) of the first power receiving unit 11, its own flight status, and information about the surrounding environment. The first status acquisition unit 15b also acquires various statuses that affect the flight of the aircraft 1, such as altitude information of the aircraft 1 if the aircraft 1 is equipped with a barometric pressure sensor, flight attitude of the aircraft 1 if a gyro sensor is equipped, flight speed of the aircraft 1 if a speed sensor is equipped, and surrounding wind conditions if a wind speed sensor or wind direction sensor is equipped.

飛行体1の第一集合飛行制御部15cは、第一記憶部16に記憶された飛行計画に基づいて複数の飛行体1及びエネルギー源飛行体2Aを協調飛行させる。第一集合飛行制御部15cにより生成される協調飛行指示は、飛行体システム100に属する飛行体1及びエネルギー源飛行体2Aを協調飛行させるための飛行指示である。この飛行指示集合は、飛行体システム100に属する複数の飛行体1及びエネルギー源飛行体2Aの位置関係に基づいて生成される。 The first collective flight control unit 15c of the flying vehicle 1 causes the multiple flying vehicles 1 and energy source flying vehicles 2A to fly cooperatively based on the flight plan stored in the first memory unit 16. The cooperative flight instructions generated by the first collective flight control unit 15c are flight instructions for cooperative flight of the flying vehicles 1 and energy source flying vehicles 2A belonging to the flying vehicle system 100. This flight instruction set is generated based on the relative positions of the multiple flying vehicles 1 and energy source flying vehicles 2A belonging to the flying vehicle system 100.

第一集合飛行制御部15cは、集合基準位置及び集合基準方向のうちの少なくとも一方に基づいて、協調飛行指示を生成しても良い。この集合基準位置及び集合基準方向は、飛行体システム100に属する飛行体1及びエネルギー源飛行体2Aが協調飛行するときに基準となる位置及び方向である。第一記憶部16に記憶された飛行計画は、第一作業部13の作業計画を含んでもよい。この作業計画が、第一作業部13が作業を行う位置(例えば、作業対象の圃場の位置、圃場における作業を実行する位置など)、及び/又は作業内容(例えば、作業機の動作強度、動作時間、動作間隔など)を含んでも良い。 The first collective flight control unit 15c may generate coordinated flight instructions based on at least one of the collective reference position and collective reference direction. This collective reference position and collective reference direction are the position and direction that serve as references when the aircraft 1 and energy source aircraft 2A belonging to the aircraft system 100 fly cooperatively. The flight plan stored in the first memory unit 16 may include a work plan for the first working unit 13. This work plan may include the location where the first working unit 13 will perform work (e.g., the location of the field to be worked on, the location where the work will be performed in the field, etc.) and/or the work content (e.g., the operating intensity, operating time, operating interval of the work machine, etc.).

飛行体1の第一単独飛行制御部15dは、複数の飛行体1及びエネルギー源飛行体2A群から自身の飛行体1を離脱させたときに、自身の単独飛行を制御する。例えば、第一単独飛行制御部15dは、第一衛星測位装置14で検出された自身の現在位置情報と、第一記憶部16に記憶された所定の充電場所や着陸場所等の待機位置情報とに基づいて、単独飛行経路を算出して、自身を単独飛行させる。 The first solo flight control unit 15d of the aircraft 1 controls its own solo flight when the aircraft 1 separates from the group of multiple aircraft 1 and energy source aircraft 2A. For example, the first solo flight control unit 15d calculates a solo flight path and flies the aircraft 1 solo based on its current position information detected by the first satellite positioning device 14 and standby position information such as a predetermined charging location or landing location stored in the first memory unit 16.

飛行体1の第一作業制御部15eは、所定の作業を実行する吊下作業装置5や第一作業部13の作動を制御する。本実施形態における第一作業制御部15eは、散布物を散布するポンプ及びノズルの作動やカメラの作動を制御する。この制御にあたり、例えば周辺の環境情報、圃場の形状情報及び他の飛行体1との相対位置関係等を考慮して、第一作業制御部15eは、最適な散布位置となるように吊下作業装置5を作動させる。 The first work control unit 15e of the aircraft 1 controls the operation of the suspension work device 5 and first work unit 13, which perform the specified work. In this embodiment, the first work control unit 15e controls the operation of the pump and nozzle that spray the spray material, as well as the operation of the camera. In carrying out this control, the first work control unit 15e operates the suspension work device 5 to achieve the optimal spraying position, taking into account, for example, information about the surrounding environment, information about the shape of the field, and the relative positional relationship with other aircraft 1.

飛行体1の第一記憶部16は、自身に搭載された一時的ではない(nоn-trаnsitоry)記憶媒体で構成されており、第一制御部15のプログラム、自身の状態情報、飛行計画及び作業計画等を記憶している。 The first memory unit 16 of the aircraft 1 is composed of a non-transient storage medium installed in the aircraft 1, and stores the program of the first control unit 15, its own status information, flight plans, work plans, etc.

エネルギー源飛行体2Aのエネルギー源21は、カセット交換式等のバッテリーで構成されている。このエネルギー源21は、複数の飛行体1の飛行のために供給される飛行エネルギー源、飛行体1の第一作業部13や吊下作業装置5を作動させる作業用エネルギー源、自身を飛行させる駆動エネルギー源、第二作業部23や吊下作業装置5を作動させる作業用エネルギー源として活用することができる。エネルギー源21がカセット交換式のバッテリーである場合は、エネルギー源飛行体2Aの電力量が不足した場合に、所定の交換場所にて交換することができる。 The energy source 21 of the energy source aircraft 2A is composed of a battery, such as a cassette-interchangeable battery. This energy source 21 can be used as a flight energy source supplied for the flight of multiple aircraft 1, a work energy source to operate the first working unit 13 and the suspension work device 5 of the aircraft 1, a drive energy source to fly the aircraft itself, and a work energy source to operate the second working unit 23 and the suspension work device 5. If the energy source 21 is a cassette-interchangeable battery, it can be replaced at a designated replacement location if the energy source aircraft 2A runs out of power.

エネルギー源飛行体2Aの第二通信部22は、飛行体1の第一通信部12の通信装置32と有線通信又は無線通信が可能で、且つ、地上に設置されたコンピュータやタブレット、携帯端末等で構成される管理装置(不図示)と無線通信可能な通信インターフェースで構成されている。エネルギー源飛行体2Aの第二作業部23は、カメラ、散布物を収容するタンクや散布物を散布するポンプ及びノズル等で構成されている。この第二作業部23は、第二作業制御部25eにより作動が制御される。 The second communication unit 22 of the energy source aircraft 2A is capable of wired or wireless communication with the communication device 32 of the first communication unit 12 of the aircraft 1, and is composed of a communication interface capable of wireless communication with a management device (not shown) comprised of a ground-based computer, tablet, mobile terminal, etc. The second working unit 23 of the energy source aircraft 2A is composed of a camera, a tank for storing the substance to be sprayed, a pump and nozzle for spraying the substance, etc. The operation of this second working unit 23 is controlled by the second work control unit 25e.

エネルギー源飛行体2Aの第二衛星測位装置24は、飛行体1の第一衛星測位装置14と同様の構成であるため、説明を省略する。 The second satellite positioning device 24 of the energy source aircraft 2A has the same configuration as the first satellite positioning device 14 of the aircraft 1, so its description will be omitted.

エネルギー源飛行体2Aの第二記憶部26は、自身に搭載された一時的ではない(nоn-trаnsitоry)記憶媒体で構成されており、第二制御部25のプログラム、自身の状態情報、エネルギー計画、飛行計画及び作業計画等を記憶している。エネルギー計画は、第一受電部11の蓄電量及び充電開始する設定値、エネルギー源21の貯留量及び他の飛行体1に充電可能な閾値となる所定値等の情報である。 The second memory unit 26 of the energy source aircraft 2A is composed of a non-transient storage medium installed on the aircraft, and stores the program of the second control unit 25, its own status information, energy plans, flight plans, and work plans. The energy plan includes information such as the amount of electricity stored in the first power receiving unit 11 and the set value for starting charging, the amount of electricity stored in the energy source 21, and a predetermined value that serves as the threshold for charging other aircraft 1.

エネルギー源飛行体2Aの第二エネルギー制御部25aは、第二通信部22を介して受信した夫々の飛行体1における第一受電部11のエネルギー状態(充電量や残容量等)に応じて、自身のエネルギー源21を制御する。第二エネルギー制御部25aは、例えば、第二状態取得部25bにより取得された第一受電部11の蓄電量が設定値以下となった飛行体1に対してエネルギーを供給する。このエネルギーの供給は、ケーブルを介した有線給電であっても良いし、非接触給電であっても良い。また、第二エネルギー制御部25aは、例えば、エネルギー源21の貯留量が所定値(自身が飛行可能な電力値に安全率を乗算した値)以下となったとき、エネルギー源飛行体2Aを蓄電量が最も多い他の飛行体1や新たなエネルギー源飛行体2Aと交代させても良い。つまり、エネルギー源飛行体2Aは、複数の飛行体1の何れかである。また、第二エネルギー制御部25aは、例えば、エネルギー源21の貯留量が所定値(自身が飛行可能な電力値に安全率を乗算した値)以下となったとき、全ての飛行体1を切り離して夫々を単独飛行させて自身を充電ポイントまで飛行させても良い。 The second energy control unit 25a of the energy source aircraft 2A controls its own energy source 21 according to the energy state (charge level, remaining capacity, etc.) of the first power receiving unit 11 of each aircraft 1 received via the second communication unit 22. The second energy control unit 25a supplies energy to aircraft 1 when the amount of power stored in the first power receiving unit 11 acquired by the second status acquisition unit 25b falls below a set value. This energy supply may be via wired power supply via a cable or wireless power supply. Furthermore, the second energy control unit 25a may replace the energy source aircraft 2A with another aircraft 1 with the most stored power or a new energy source aircraft 2A when the amount of power stored in the energy source 21 falls below a predetermined value (the power value at which the energy source 2A can fly multiplied by a safety factor), for example. In other words, the energy source aircraft 2A is any one of multiple aircraft 1. Furthermore, for example, when the stored amount of energy source 21 falls below a predetermined value (a value obtained by multiplying the power value at which the second energy control unit 25a can fly by itself by a safety factor), the second energy control unit 25a may detach all of the flying units 1 and have each fly independently to the charging point.

エネルギー源飛行体2Aの第二状態取得部25bは、第二通信部22を介して夫々の飛行体1における第一受電部11のエネルギー状態(充電量や残容量等)を取得すると共に、自身のエネルギー状態(充電量や残容量等)、自身の飛行状態及び周辺の環境情報を取得する。また、第二状態取得部25bは、エネルギー源飛行体2Aが気圧センサを搭載している場合はエネルギー源飛行体2Aの高度情報、ジャイロセンサを搭載している場合はエネルギー源飛行体2Aの飛行姿勢、速度センサを搭載している場合はエネルギー源飛行体2Aの飛行速度、風速センサや風向センサを搭載している場合は周辺の風状態といったエネルギー源飛行体2Aの飛行に影響を及ぼす様々な状態を取得する。 The second status acquisition unit 25b of the energy source aircraft 2A acquires the energy status (charge level, remaining capacity, etc.) of the first power receiving unit 11 in each aircraft 1 via the second communication unit 22, as well as its own energy status (charge level, remaining capacity, etc.), its own flight status, and information about the surrounding environment. The second status acquisition unit 25b also acquires various statuses that affect the flight of the energy source aircraft 2A, such as altitude information of the energy source aircraft 2A if the energy source aircraft 2A is equipped with a barometric pressure sensor, flight attitude of the energy source aircraft 2A if a gyro sensor is equipped, flight speed of the energy source aircraft 2A if a speed sensor is equipped, and surrounding wind conditions if a wind speed sensor or wind direction sensor is equipped.

エネルギー源飛行体2Aの第二集合飛行制御部25cと、第二単独飛行制御部25dと、第二作業制御部25eとは、夫々、飛行体1の第一集合飛行制御部15cと、第一単独飛行制御部15dと、第一作業制御部15eと同様の構成であるため、説明を省略する。なお、飛行体1及びエネルギー源飛行体2Aが協調飛行する際、第一集合飛行制御部15cと第二集合飛行制御部25cとの間で主従関係を持たせても良いし、複数の飛行体1の第一集合飛行制御部15cの間で主従関係を持たせても良い。 The second collective flight control unit 25c, second solo flight control unit 25d, and second work control unit 25e of the energy source aircraft 2A are configured similarly to the first collective flight control unit 15c, first solo flight control unit 15d, and first work control unit 15e of the aircraft 1, respectively, and therefore will not be described here. Furthermore, when the aircraft 1 and the energy source aircraft 2A fly cooperatively, a master-slave relationship may exist between the first collective flight control unit 15c and the second collective flight control unit 25c, or a master-slave relationship may exist between the first collective flight control units 15c of multiple aircraft 1.

図1~図3に示すように、連結機構3は、フレーム体30、エネルギー源31、通信装置32及び制御装置33を有している。また、飛行体システム100は、連結機構3と飛行体1及びエネルギー源飛行体2Aとの結合を案内する結合案内部材Fを備えている。フレーム体30の上部に、接続機構4のフレーム体40が接続されており、フレーム体30の下部に、飛行体1及びエネルギー源飛行体2Aが接続されている。本実施形態では、平面視で五角形であるフレーム体30の5つの頂点の近傍に、4つの飛行体1及び1つのエネルギー源飛行体2Aが接続されている。 As shown in Figures 1 to 3, the connection mechanism 3 has a frame body 30, an energy source 31, a communication device 32, and a control device 33. The aircraft system 100 also includes a connection guide member F that guides the connection between the connection mechanism 3 and the aircraft 1 and energy source aircraft 2A. The frame body 40 of the connection mechanism 4 is connected to the upper part of the frame body 30, and the aircraft 1 and energy source aircraft 2A are connected to the lower part of the frame body 30. In this embodiment, four aircraft 1 and one energy source aircraft 2A are connected near the five vertices of the frame body 30, which is pentagonal in plan view.

接続機構4は、フレーム体40、エネルギー源41、通信装置42、制御装置43及びワイヤ44を有している。フレーム体40の下部にワイヤ44及び連結機構3が接続されている。ワイヤ44の下端に吊下作業装置5が接続されている。換言すれば、吊下作業装置5は、接続機構4のワイヤ44により吊り下げられる。接続機構4が、ワイヤ44の長さを変更する機構(例えば、ウィンチ)や、ワイヤ44と吊下作業装置5との接続を解除する機構、フレーム体40とワイヤ44との接続を解除する機構を備えても良い。なお、連結機構3及び接続機構4が一体の構造物として構成されていても良い。 The connection mechanism 4 has a frame body 40, an energy source 41, a communication device 42, a control device 43, and a wire 44. The wire 44 and the connecting mechanism 3 are connected to the lower part of the frame body 40. The suspension work device 5 is connected to the lower end of the wire 44. In other words, the suspension work device 5 is suspended by the wire 44 of the connection mechanism 4. The connection mechanism 4 may also include a mechanism for changing the length of the wire 44 (e.g., a winch), a mechanism for releasing the connection between the wire 44 and the suspension work device 5, and a mechanism for releasing the connection between the frame body 40 and the wire 44. The connecting mechanism 3 and the connection mechanism 4 may be configured as an integrated structure.

結合案内部材Fは、連結機構3と飛行体1及びエネルギー源飛行体2Aとに亘って設けられている。結合案内部材Fは、連結機構3と飛行体1及びエネルギー源飛行体2Aとが所定の位置関係や向きで結合するように案内する部材であってもよい。例えば、一方の結合案内部材Fに溝が形成され、当該溝に係合可能なリブが他方の結合案内部材Fに形成されてもよい。結合案内部材Fが、通信線や電力線、燃料パイプ等のコネクタを含んでもよい。一方の結合案内部材Fが、先広がりの中空円錐を備え、他方の結合案内部材Fが、中空円錐の内部に進入可能な棒状部位を備えてもよい。この場合、棒状部位が中空円錐の内部に進入すると、中空円錐の内壁により棒状部位が中空円錐の中央へ導かれるので、結合案内部材Fどうしの結合が容易になる。 The coupling guide member F is provided across the coupling mechanism 3 and the aircraft 1 and energy source aircraft 2A. The coupling guide member F may be a member that guides the coupling mechanism 3 and the aircraft 1 and energy source aircraft 2A so that they are coupled in a predetermined positional relationship or orientation. For example, a groove may be formed in one coupling guide member F, and a rib that can engage with the groove may be formed in the other coupling guide member F. The coupling guide member F may include a connector for a communication line, power line, fuel pipe, or the like. One coupling guide member F may comprise a hollow cone that flares at the tip, and the other coupling guide member F may comprise a rod-shaped portion that can enter the interior of the hollow cone. In this case, when the rod-shaped portion enters the interior of the hollow cone, the inner wall of the hollow cone guides the rod-shaped portion to the center of the hollow cone, making it easier to couple the coupling guide members F together.

図1及び図4に示すように、接続機構4は、熱気球や、ヘリウムなどの空気より比重が小さい気体を封入した風船などで構成され、吊下作業装置5を持ち上げ可能な浮力部45を有しても良い。この浮力部45は、エネルギー源41で生成された熱エネルギーにより膨張することにより、浮力を発生させても良い。エネルギー源41で生成された熱エネルギーとは、エネルギー源41がバッテリーや発電機の場合は排熱、内燃機関の場合は排ガスにより生成される熱エネルギーのことである。 As shown in Figures 1 and 4, the connection mechanism 4 may be formed from a hot air balloon or a balloon filled with a gas such as helium that has a lower specific gravity than air, and may have a buoyancy section 45 that can lift the suspension work device 5. This buoyancy section 45 may generate buoyancy by expanding due to thermal energy generated by the energy source 41. The thermal energy generated by the energy source 41 refers to exhaust heat if the energy source 41 is a battery or generator, or thermal energy generated by exhaust gas if the energy source 41 is an internal combustion engine.

浮力部45が空気中において受ける浮力は、浮力部45が地球上において受ける重力より大きい。すなわち浮力部45は、単独では重力より浮力が大きく、空気中において上向きの力を生ずる。これによって、飛行体1又はエネルギー源飛行体2A全体に上向きの力を与え、揚力によって支持する必要がある飛行体1又はエネルギー源飛行体2A全体の荷重を緩和しうる。また、この態様において、飛行体1又はエネルギー源飛行体2Aを下向きに下降させうる押付力を発生させるように飛行体1又はエネルギー源飛行体2Aを運転すると、飛行体1又はエネルギー源飛行体2Aにおいて、下向きの押付力と浮力部45による上向きの揚力とが拮抗するようにできる。これによって、飛行体1又はエネルギー源飛行体2Aが離陸又は着陸するときの上昇又は下降速度を、低い速度で精密に制御しやすくなる。 The buoyancy force that the buoyancy unit 45 experiences in the air is greater than the gravity that the buoyancy unit 45 experiences on Earth. In other words, the buoyancy of the buoyancy unit 45 alone is greater than gravity, and generates an upward force in the air. This applies an upward force to the entire flying body 1 or energy source flying body 2A, reducing the load on the entire flying body 1 or energy source flying body 2A that needs to be supported by lift. Furthermore, in this embodiment, when the flying body 1 or energy source flying body 2A is operated to generate a pushing force that can cause the flying body 1 or energy source flying body 2A to descend downward, the downward pushing force and the upward lift force generated by the buoyancy unit 45 can be made to counterbalance each other in the flying body 1 or energy source flying body 2A. This makes it easier to precisely control the ascent or descent speed of the flying body 1 or energy source flying body 2A at low speeds when it takes off or lands.

図1及び図9に示すように、飛行体システム100は、エネルギー供給体2と飛行体1とをワイヤ等で構成されるケーブルCa(有線の一例)で連結する連結用飛行体6を備えていても良い。連結用飛行体6は、第三受電部61と、第三通信部62と、第三衛星測位装置63と、連結制御部64とを備えている。 As shown in Figures 1 and 9, the aircraft system 100 may include a connecting aircraft 6 that connects the energy supplier 2 and the aircraft 1 with a cable Ca (an example of a wired connection) made of wire or the like. The connecting aircraft 6 includes a third power receiving unit 61, a third communication unit 62, a third satellite positioning device 63, and a connection control unit 64.

連結用飛行体6の第三受電部61は、所定の容量を蓄電しているバッテリーで構成されており、エネルギー供給体2からケーブルCaを介して電力が供給可能であるが、電磁誘導方式や磁界共鳴方式等の非接触給電であっても良い。連結用飛行体6の第三通信部62は、飛行体1の第一通信部12やエネルギー供給体2と有線通信又は無線通信が可能な通信インターフェースで構成されている。連結用飛行体6の第三衛星測位装置63は、飛行体1の第一衛星測位装置14と同様の構成であるため、説明を省略する。 The third power receiving unit 61 of the connecting aircraft 6 is composed of a battery that stores a predetermined amount of electricity, and can receive power from the energy supplier 2 via cable Ca; however, contactless power supply such as electromagnetic induction or magnetic resonance may also be used. The third communication unit 62 of the connecting aircraft 6 is composed of a communication interface that enables wired or wireless communication with the first communication unit 12 of the aircraft 1 and the energy supplier 2. The third satellite positioning device 63 of the connecting aircraft 6 has a similar configuration to the first satellite positioning device 14 of the aircraft 1, and therefore will not be described here.

連結用飛行体6の連結制御部64は、飛行体1とエネルギー供給体2との相対位置及び人工物の位置に基づいて自身の飛行位置を制御する。この連結制御部64は、電柱や樹木等の固定物や作業車等の移動物を回避するようにケーブルCaを誘導し、飛行体1の作業位置をアシストする。これにより、飛行体1は、干渉物を迂回した飛行ルートを設定することが可能となり、作業効率を向上させることができる。 The connection control unit 64 of the connecting aircraft 6 controls its own flight position based on the relative positions of the aircraft 1 and energy supplier 2 and the position of artificial objects. This connection control unit 64 guides the cable Ca to avoid fixed objects such as utility poles and trees, and moving objects such as work vehicles, assisting the aircraft 1 in its work position. This allows the aircraft 1 to set a flight route that bypasses obstructing objects, improving work efficiency.

夫々の飛行体1の第一通信部12、エネルギー源飛行体2Aの第二通信部22、接続機構4の通信装置42、連結機構3の通信装置32、吊下作業装置5の通信装置52及び連結用飛行体6の第三通信部62は、有線又は無線通信により互いに通信可能なように構成されている。 The first communication unit 12 of each aircraft 1, the second communication unit 22 of the energy source aircraft 2A, the communication device 42 of the connection mechanism 4, the communication device 32 of the linking mechanism 3, the communication device 52 of the suspension work device 5, and the third communication unit 62 of the connecting aircraft 6 are configured to be able to communicate with each other via wired or wireless communication.

エネルギー源飛行体2Aのエネルギー源21は、飛行体1や連結用飛行体6へのエネルギー供給に加えて、連結機構3、接続機構4及び吊下作業装置5へのエネルギー供給が可能に構成されている。また、連結機構3のエネルギー源31は、制御装置33によりエネルギー量が管理されており、飛行体1、連結用飛行体6、接続機構4及び吊下作業装置5へのエネルギー供給が可能に構成されている。また、接続機構4のエネルギー源41は、制御装置43によりエネルギー量が管理されており、飛行体1、連結用飛行体6、連結機構3及び吊下作業装置5へのエネルギー供給が可能に構成されている。また、吊下作業装置5のエネルギー源51は、制御装置53によりエネルギー量が管理されており、飛行体1、連結用飛行体6、連結機構3、接続機構4及び他の吊下作業装置5へのエネルギー供給が可能に構成されている。 The energy source 21 of the energy source aircraft 2A is configured to be able to supply energy to the aircraft 1 and the connecting aircraft 6, as well as the linking mechanism 3, the connection mechanism 4, and the suspension work device 5. The energy amount of the energy source 31 of the connection mechanism 3 is managed by the control device 33, and is configured to be able to supply energy to the aircraft 1, the connecting aircraft 6, the connection mechanism 4, and the suspension work device 5. The energy amount of the energy source 41 of the connection mechanism 4 is managed by the control device 43, and is configured to be able to supply energy to the aircraft 1, the connecting aircraft 6, the linking mechanism 3, and the suspension work device 5. The energy amount of the energy source 51 of the suspension work device 5 is managed by the control device 53, and is configured to be able to supply energy to the aircraft 1, the connecting aircraft 6, the linking mechanism 3, the connection mechanism 4, and the other suspension work devices 5.

[第二実施形態]
図5に示すように、本実施形態に係る飛行体システム100は、バッテリーを用いた電力駆動式で構成される飛行体1(飛行本体に相当)、及び、飛行体1を援助して飛行可能なサポート飛行体2C(エネルギー供給体2に相当、飛行本体に相当)を備えている。本実施形態における飛行体1は、小型のドローンで構成されており、サポート飛行体2Cは、大型のドローンや気球(浮力飛行体)等で構成されている。
[Second embodiment]
5, the aircraft system 100 according to this embodiment includes an aircraft 1 (corresponding to the aircraft main body) that is powered by a battery, and a support aircraft 2C (corresponding to the energy supplier 2, corresponding to the aircraft main body) that can fly and assist the aircraft 1. In this embodiment, the aircraft 1 is a small drone, and the support aircraft 2C is a large drone or a balloon (a buoyant aircraft), etc.

飛行体1は、第一受電部11と、第一通信部12と、第一作業部13と、第一衛星測位装置14と、第一制御部15と、第一記憶部16とを備えている。第一制御部15は、第一エネルギー制御部15aと、第一状態取得部15bと、第一単独飛行制御部15dと、第一作業制御部15eとを有している。これらの構成は、上述した第一実施形態に係る飛行体1と同様であるので、説明を省略する。 The aircraft 1 includes a first power receiving unit 11, a first communication unit 12, a first working unit 13, a first satellite positioning device 14, a first control unit 15, and a first memory unit 16. The first control unit 15 includes a first energy control unit 15a, a first status acquisition unit 15b, a first solo flight control unit 15d, and a first work control unit 15e. These components are similar to those of the aircraft 1 according to the first embodiment described above, and therefore will not be described further.

サポート飛行体2Cは、自身と飛行体1とを連結する連結機構27と、作業装置29とを備えている。連結機構27は、第二制御部28と、大容量のバッテリーで構成されるエネルギー源27aと、通信装置27bと、結合案内部材27cと、第二衛星測位装置27dと、第二記憶部27eとを有している。第二制御部28は、第二エネルギー制御部28a(エネルギー制御部に相当)と、第二状態取得部28bと、飛行結合制御部28cと、協調飛行制御部28dと、第二単独飛行制御部28eと、第二作業制御部28fとを有している。 The support aircraft 2C is equipped with a coupling mechanism 27 that couples itself to the aircraft 1, and a work device 29. The coupling mechanism 27 has a second control unit 28, an energy source 27a consisting of a large-capacity battery, a communication device 27b, a coupling guide member 27c, a second satellite positioning device 27d, and a second memory unit 27e. The second control unit 28 has a second energy control unit 28a (corresponding to an energy control unit), a second status acquisition unit 28b, a flight coupling control unit 28c, a cooperative flight control unit 28d, a second solo flight control unit 28e, and a second work control unit 28f.

図5及び図8に示すように、飛行体1は、第一本体部1Aと、結合案内部材27cに係合可能で第一本体部1Aから下側に突出した第一脚部1Bと、開閉可能で第一本体部1Aから横側に突出した複数(図8では3つ)の第一腕部1Cとを有している。これら第一腕部1Cの夫々には、第一回転翼1Caが連結されており、これら第一回転翼1Caをモータ(不図示)等の駆動力により回転させることによって、揚力及び推進力を発生させる。また、第一本体部1A及び第一腕部1Cに亘って、第一作業部13が接続されている。第一本体部1Aには、第一受電部11と第一通信部12と第一衛星測位装置14と第一制御部15と第一記憶部16とが収容されている。 As shown in Figures 5 and 8, the aircraft 1 has a first main body 1A, a first leg 1B that can engage with the coupling guide member 27c and protrudes downward from the first main body 1A, and multiple (three in Figure 8) first arms 1C that can open and close and protrude laterally from the first main body 1A. A first rotor 1Ca is connected to each of the first arms 1C, and lift and thrust are generated by rotating the first rotor 1Ca using a driving force such as a motor (not shown). A first working unit 13 is connected across the first main body 1A and the first arms 1C. The first main body 1A houses a first power receiving unit 11, a first communication unit 12, a first satellite positioning device 14, a first control unit 15, and a first memory unit 16.

図5~図8に示すように、サポート飛行体2Cの連結機構27は、自身と複数の飛行体1とを連結する機構であり、複数の飛行体1を支持する第二本体部27Aと、地面に着陸する支脚としてU字状に形成され第二本体部27Aから突出した複数(図6では2つ)の第二脚部27Bとを有している。また、連結機構27には、第二脚部27Bの内側且つ第二本体部27Aの下側に、作業装置29が接続されている。第二本体部27Aには、複数(図6では6つ)の第二回転翼27Aaが連結されており、これら第二回転翼27Aaをモータ(不図示)等の駆動力により回転させることによって、揚力及び推進力を発生させる。 As shown in Figures 5 to 8, the connecting mechanism 27 of the support aircraft 2C connects itself to multiple aircraft 1, and includes a second main body 27A that supports the multiple aircraft 1, and multiple (two in Figure 6) U-shaped second legs 27B that protrude from the second main body 27A as support legs for landing on the ground. A working device 29 is connected to the inside of the second legs 27B and the underside of the second main body 27A of the connecting mechanism 27. Multiple (six in Figure 6) second rotors 27Aa are connected to the second main body 27A, and lift and propulsion are generated by rotating these second rotors 27Aa using a driving force such as a motor (not shown).

第二本体部27Aには、第二制御部28とエネルギー源27aと通信装置27bと第二衛星測位装置27dと第二記憶部27eとが収容されている。また、第二本体部27Aには、複数の飛行体1とサポート飛行体2Cとの結合を案内する結合案内部材27cが設けられている。本実施形態における結合案内部材27cは、飛行体1の第一脚部1Bを把持する機構を含んでおり、第一脚部1Bよりも大きな収容溝やテーパー溝を有する先広がりの中空円錐状に形成されている。この結合案内部材27cが、通信線や電力線、燃料パイプ等のコネクタを含んでも良いし、結合案内部材27cが飛行体1に形成されたリブに結合する溝等であっても良い。 The second main body portion 27A houses the second control unit 28, energy source 27a, communication device 27b, second satellite positioning device 27d, and second memory unit 27e. The second main body portion 27A also has a coupling guide member 27c that guides the coupling of multiple aircraft 1 and support aircraft 2C. In this embodiment, the coupling guide member 27c includes a mechanism for gripping the first leg 1B of the aircraft 1, and is formed in a hollow conical shape with a tapered groove or receiving groove that is larger than the first leg 1B. This coupling guide member 27c may include connectors for communication lines, power lines, fuel pipes, etc., or may be a groove that couples to a rib formed on the aircraft 1.

サポート飛行体2Cのエネルギー源27aは、カセット交換式等のバッテリーで構成されている。このエネルギー源27aは、飛行体1の飛行のために供給される飛行エネルギー源、飛行体1の第一作業部13を作動させる作業用エネルギー源、自身を飛行させる駆動エネルギー源及び作業装置29を作動させる作業用エネルギー源として活用することができる。エネルギー源27aがカセット交換式のバッテリーである場合は、電力量が不足した場合に、所定の交換場所にて交換することができる。 The energy source 27a of the support aircraft 2C is composed of a battery, such as a cassette-interchangeable battery. This energy source 27a can be used as a flight energy source supplied for the flight of the aircraft 1, a working energy source to operate the first working unit 13 of the aircraft 1, a driving energy source to fly the aircraft itself, and a working energy source to operate the working device 29. If the energy source 27a is a cassette-interchangeable battery, it can be replaced at a designated replacement location if the amount of power is insufficient.

サポート飛行体2Cの通信装置27bは、飛行体1の第一通信部12と有線通信又は無線通信が可能で、且つ、地上に設置されたコンピュータやタブレット、携帯端末等で構成される管理装置(不図示)と無線通信可能な通信インターフェースで構成されている。サポート飛行体2Cの作業装置29は、圃場の状態を撮影可能なカメラや重量物で構成される散布物収容タンク等の農作業装置等で構成されている。この作業装置29は、第二本体部27Aに直接固定されても良いし、図3に示す吊下作業装置5のようにワイヤ等により吊り下げられても良い。本実施形態における作業装置29は、第二作業制御部28fにより作動が制御されるが、作業装置29に通信装置、制御装置、エネルギー源等が内蔵されていても良い。 The communication device 27b of the support aircraft 2C is capable of wired or wireless communication with the first communication unit 12 of the aircraft 1, and is configured with a communication interface capable of wireless communication with a management device (not shown) installed on the ground and configured as a computer, tablet, mobile terminal, etc. The work device 29 of the support aircraft 2C is configured with agricultural work equipment such as a camera capable of photographing the condition of the field and a heavy spray material storage tank. This work device 29 may be directly fixed to the second main body unit 27A, or may be suspended by a wire or the like, like the suspended work device 5 shown in Figure 3. In this embodiment, the operation of the work device 29 is controlled by the second work control unit 28f, but the work device 29 may also have a built-in communication device, control device, energy source, etc.

サポート飛行体2Cの第二衛星測位装置27dは、人工衛星からのGNSS(Global Navigation Satellite System)の信号を受信して、受信した信号に基づいて自身の位置情報(緯度,経度を含む測位情報)を示す測位データを生成し、第二状態取得部28bに送信する。つまり、第二衛星測位装置27dは、GPS、QZSS、Gallileo等で構成されるGNSSにより、自身の位置情報(緯度,経度を含む測位情報)を検出可能である。この第二衛星測位装置27dにより検出されたサポート飛行体2Cの位置情報は、検出した時間と対応付けられて、第二記憶部27eに記憶されると共に、通信装置27bを介して管理装置に送信可能に構成されている。 The second satellite positioning device 27d of the support aircraft 2C receives GNSS (Global Navigation Satellite System) signals from artificial satellites, generates positioning data indicating its own position information (positioning information including latitude and longitude) based on the received signals, and transmits this to the second status acquisition unit 28b. In other words, the second satellite positioning device 27d can detect its own position information (positioning information including latitude and longitude) using GNSS, which is composed of GPS, QZSS, Gallileo, etc. The position information of the support aircraft 2C detected by this second satellite positioning device 27d is associated with the time of detection and stored in the second memory unit 27e, and is configured to be transmittable to the management device via the communication device 27b.

サポート飛行体2Cの第二記憶部27eは、自身に搭載された一時的ではない(nоn-trаnsitоry)記憶媒体で構成されており、第二制御部28のプログラム、自身の状態情報や飛行計画、飛行体1の協調飛行計画、エネルギー計画及び作業計画等を記憶している。エネルギー計画は、第一受電部11の蓄電量及び充電開始する設定値、エネルギー源27aの貯留量及び飛行体1に充電可能な閾値となる所定値等の情報である。 The second memory unit 27e of the support aircraft 2C is composed of a non-transient storage medium installed on the support aircraft 2C, and stores the program of the second control unit 28, its own status information and flight plan, the aircraft 1's coordinated flight plan, the energy plan, the work plan, etc. The energy plan includes information such as the amount of power stored in the first power receiving unit 11 and the set value for starting charging, the amount stored in the energy source 27a, and a predetermined value that serves as the threshold for charging the aircraft 1.

サポート飛行体2Cの第二エネルギー制御部28aは、通信装置27bを介して受信した夫々の飛行体1における第一受電部11のエネルギー状態(充電量や残容量等)に応じて、自身のエネルギー源27aを制御する。第二エネルギー制御部28aは、例えば、第二状態取得部28bにより取得された第一受電部11の蓄電量が設定値以下となった飛行体1に対してエネルギーを供給する。このエネルギーの供給は、ケーブルCbを介した有線給電であっても良いし、非接触給電であっても良い。また、第二エネルギー制御部28aは、例えば、エネルギー源27aの貯留量が所定値(自身が飛行可能な電力値に安全率を乗算した値)以下となったとき、サポート飛行体2Cを交代させても良いし、全ての飛行体1を切り離して夫々を単独飛行させても良い。 The second energy control unit 28a of the support aircraft 2C controls its own energy source 27a according to the energy status (charge level, remaining capacity, etc.) of the first power receiving unit 11 of each aircraft 1 received via the communication device 27b. The second energy control unit 28a supplies energy to aircraft 1 when the amount of power stored in the first power receiving unit 11 acquired by the second status acquisition unit 28b falls below a set value. This energy supply may be via a wired power supply via cable Cb or via a contactless power supply. Furthermore, for example, when the amount of power stored in the energy source 27a falls below a predetermined value (the power value at which the aircraft itself can fly multiplied by a safety factor), the second energy control unit 28a may switch the support aircraft 2C, or may detach all aircraft 1 and allow each to fly independently.

サポート飛行体2Cの第二状態取得部28bは、通信装置27bを介して、夫々の飛行体1における第一受電部11のエネルギー状態(充電量や残容量等)や第一衛星測位装置14で検出された夫々の飛行体1の位置情報を取得する。また、第二状態取得部28bは、エネルギー源27aのエネルギー状態(充電量や残容量等)や第二衛星測位装置27dで検出された自身の位置情報を取得する。さらに、第二状態取得部28bは、サポート飛行体2Cが気圧センサを搭載している場合はサポート飛行体2Cの高度情報、ジャイロセンサを搭載している場合はサポート飛行体2Cの飛行姿勢、速度センサを搭載している場合はサポート飛行体2Cの飛行速度、風速センサや風向センサを搭載している場合は周辺の風状態といったサポート飛行体2Cの飛行に影響を及ぼす様々な状態を取得する。 The second status acquisition unit 28b of the support aircraft 2C acquires, via the communication device 27b, the energy status (charge level, remaining capacity, etc.) of the first power receiving unit 11 in each aircraft 1 and the position information of each aircraft 1 detected by the first satellite positioning device 14. The second status acquisition unit 28b also acquires the energy status (charge level, remaining capacity, etc.) of the energy source 27a and its own position information detected by the second satellite positioning device 27d. Furthermore, the second status acquisition unit 28b acquires various statuses that affect the flight of the support aircraft 2C, such as altitude information of the support aircraft 2C if the support aircraft 2C is equipped with a barometric pressure sensor, the flight attitude of the support aircraft 2C if the support aircraft 2C is equipped with a gyro sensor, the flight speed of the support aircraft 2C if the support aircraft 2C is equipped with a speed sensor, and surrounding wind conditions if the support aircraft 2C is equipped with a wind speed sensor or wind direction sensor.

サポート飛行体2Cの飛行結合制御部28cは、複数の飛行体1と連結機構27とが位置と向きを揃えて結合可能なように、飛行体1の飛行を制御する。この飛行結合制御部28cは、例えば、第一衛星測位装置14で検出された飛行体1の現在位置情報と、第二衛星測位装置21dで検出されたサポート飛行体2Cの現在位置情報とから、飛行体1とサポート飛行体2Cとの相対位置を算出し、第二記憶部27eに記憶された飛行体1の飛行計画に基づいて、複数の飛行体1とサポート飛行体2Cとの結合を制御する。このとき、結合案内部材27cにマークを設け、飛行結合制御部28cは、このマークを飛行体1に搭載されたカメラで認識しながら結合制御しても良い。また、飛行結合制御部28cは、複数の飛行体1の結合位置の割り付けを変更しても良いし、複数の飛行体1を横並びから縦並びに変更するというように結合姿勢を変更しても良い。 The flight coupling control unit 28c of the support aircraft 2C controls the flight of the aircraft 1 so that the multiple aircraft 1 and the coupling mechanism 27 can be coupled with the same position and orientation. This flight coupling control unit 28c calculates the relative position of the aircraft 1 and the support aircraft 2C, for example, from the current position information of the aircraft 1 detected by the first satellite positioning device 14 and the current position information of the support aircraft 2C detected by the second satellite positioning device 21d, and controls the coupling of the multiple aircraft 1 and the support aircraft 2C based on the flight plan of the aircraft 1 stored in the second memory unit 27e. At this time, a mark may be provided on the coupling guide member 27c, and the flight coupling control unit 28c may control the coupling while recognizing this mark with a camera mounted on the aircraft 1. The flight coupling control unit 28c may also change the allocation of the coupling positions of the multiple aircraft 1, or may change the coupling attitude of the multiple aircraft 1, for example, from horizontal to vertical.

サポート飛行体2Cの協調飛行制御部28dは、複数の飛行体1が協調飛行するように制御する。この協調飛行制御部28dは、例えば、第一衛星測位装置14で検出された夫々の飛行体1の現在位置情報と、第二記憶部27eに記憶された飛行体1の協調飛行計画とに基づいて、複数の飛行体1の飛行編成を制御する。この飛行編成としては、複数の飛行体1が横列(1列やV字列など)に編隊飛行させながら一斉散布したり、散布した噴霧の流れを作業装置29のカメラで確認して飛行体1の編成を変更したりすることができる。 The cooperative flight control unit 28d of the support aircraft 2C controls the multiple aircraft 1 to fly cooperatively. This cooperative flight control unit 28d controls the flight formation of the multiple aircraft 1, for example, based on the current position information of each aircraft 1 detected by the first satellite positioning device 14 and the cooperative flight plan for the aircraft 1 stored in the second memory unit 27e. This flight formation can involve multiple aircraft 1 flying in formation in a horizontal row (such as a single file or a V-shaped row) to spray simultaneously, or the flow of sprayed spray can be confirmed with a camera on the work device 29 and the formation of the aircraft 1 can be changed.

協調飛行制御部28dは、協調基準位置及び協調基準方向のうちの少なくとも一方に基づいて、協調飛行指示を生成しても良い。この協調基準位置及び協調基準方向は、複数の飛行体1が協調飛行するときに基準となる位置及び方向である。第二記憶部26に記憶された飛行計画は、第一作業部13や作業装置29の作業計画を含んでもよい。この作業計画が、第一作業部13が作業を行う位置(例えば、作業対象の圃場の位置、圃場における作業を実行する位置など)、及び/又は作業内容(例えば、作業機の動作強度、動作時間、動作間隔など)を含んでも良い。 The cooperative flight control unit 28d may generate cooperative flight instructions based on at least one of the cooperative reference position and the cooperative reference direction. This cooperative reference position and coordinated reference direction are the position and direction that serve as references when multiple air vehicles 1 fly cooperatively. The flight plan stored in the second memory unit 26 may include a work plan for the first working unit 13 and the work device 29. This work plan may include the location where the first working unit 13 will perform work (e.g., the location of the field to be worked on, the location where the work will be performed in the field, etc.) and/or the work content (e.g., the operating intensity, operating time, operating interval of the work device, etc.).

サポート飛行体2Cの第二単独飛行制御部28eは、複数の飛行体1群から一部の飛行体1を離脱させる制御を実行する。例えば、第二単独飛行制御部28eは、第一衛星測位装置14で検出された飛行体1の現在位置情報と、第二記憶部27eに記憶された飛行体1の飛行計画とに基づいて、単独飛行経路を算出して、飛行体1を単独飛行させる。第二単独飛行制御部28eは、単独基準位置及び単独基準方向のうちの少なくとも一方に基づいて、単独飛行指示を生成しても良い。この単独基準位置及び単独基準方向は、複数の飛行体1が単独飛行するときに基準となる位置及び方向である。 The second solo flight control unit 28e of the support aircraft 2C executes control to separate some of the aircraft 1 from the group of multiple aircraft 1. For example, the second solo flight control unit 28e calculates a solo flight path based on the current position information of the aircraft 1 detected by the first satellite positioning device 14 and the flight plan of the aircraft 1 stored in the second memory unit 27e, and causes the aircraft 1 to fly solo. The second solo flight control unit 28e may generate solo flight instructions based on at least one of a solo reference position and a solo reference direction. This solo reference position and solo reference direction are the position and direction that serve as references when multiple aircraft 1 fly solo.

サポート飛行体2Cの第二作業制御部28fは、圃場の状態を撮影可能なカメラ、散布物を収容するタンクや散布物を散布するポンプ及びノズルを含むスプレー装置等で構成されている作業装置29の作動を制御する。この第二作業制御部28fは、例えば、圃場の状態や散布状態を撮影するように作業装置29を制御する。第二作業制御部28fは、重量物で構成される作業装置29の作動を制御しても良い。例えば、作業装置29に大容量の散布物収容タンクが設けられている場合、この散布物を飛行体1の第一作業部13に供給するポンプ等の作動を制御する。 The second work control unit 28f of the support aircraft 2C controls the operation of the work device 29, which is composed of a camera capable of photographing the state of the field, a tank for storing the spray material, and a spray device including a pump and nozzle for spraying the spray material. This second work control unit 28f controls the work device 29 to, for example, photograph the state of the field and the spraying status. The second work control unit 28f may also control the operation of the work device 29, which is composed of a heavy object. For example, if the work device 29 is equipped with a large-capacity tank for storing the spray material, it controls the operation of a pump or the like that supplies the spray material to the first work unit 13 of the aircraft 1.

本実施形態に飛行体システム100の一例として、図6には、飛行体システム100の飛行体1が作業中の斜視図が示されており、図7には飛行体システム100の飛行体1が待機中の斜視図が示されている。図6に示されるように、複数の飛行体1は、サポート飛行体2CにケーブルCbで有線接続されている。このケーブルCbには、サポート飛行体2Cの通信装置27bと飛行体1の第一通信部12とを接続する通信線や、サポート飛行体2Cのエネルギー源27aと飛行体1の第一受電部11とを接続する電力線又は燃料や散布物を流通させるパイプラインを収容することができる。 As an example of the air vehicle system 100 in this embodiment, Figure 6 shows a perspective view of an air vehicle 1 of the air vehicle system 100 in operation, and Figure 7 shows a perspective view of an air vehicle 1 of the air vehicle system 100 in standby. As shown in Figure 6, multiple air vehicles 1 are wired to the support air vehicle 2C via cables Cb. This cable Cb can accommodate a communication line connecting the communication device 27b of the support air vehicle 2C to the first communication unit 12 of the air vehicle 1, a power line connecting the energy source 27a of the support air vehicle 2C to the first power receiving unit 11 of the air vehicle 1, or a pipeline for circulating fuel or spray materials.

図7に示すように、サポート飛行体2Cの飛行結合制御部28cは、複数の飛行体1と連結機構27とが結合するように飛行体1の飛行を制御し、結合された飛行体1の第一腕部1Cを閉姿勢に変更させる。これにより、サポート飛行体2Cのエネルギー源27aを用いて、所定の作業場所まで複数の飛行体1を一度に移動させることができる。 As shown in Figure 7, the flight coupling control unit 28c of the support aircraft 2C controls the flight of the aircraft 1 so that multiple aircraft 1 are coupled to the coupling mechanism 27, and changes the first arm 1C of the coupled aircraft 1 to a closed position. This allows the energy source 27a of the support aircraft 2C to be used to move multiple aircraft 1 to a designated work location at once.

飛行体1と第一実施形態に係るエネルギー源飛行体2Aや第二実施形態に係るサポート飛行体2Cとの連結態様は、種々の変形が可能である。例えば、連結機構3や連結機構27は、複数の飛行体1どうしが上下方向に離間する状態で連結させても良い。図2や図7に示す連結態様は、左右方向の空間が大きく、上下方向の空間が小さい場合に適している。一方、複数の飛行体1どうしが上下方向に離間する状態で連結する連結態様は、左右方向の空間が小さく、上下方向の空間が大きい場合に適している。なお、図2や図7に示す水平連結と複数の飛行体1どうしが上下方向に離間する立体連結とを、相互に変更可能に構成しても良い。 The connection mode between the flying vehicle 1 and the energy source flying vehicle 2A according to the first embodiment or the support flying vehicle 2C according to the second embodiment can be modified in various ways. For example, the connection mechanism 3 or the connection mechanism 27 can connect multiple flying vehicles 1 in a state where they are spaced apart vertically. The connection modes shown in Figures 2 and 7 are suitable when there is a large amount of space left and right and a small amount of space up and down. On the other hand, a connection mode in which multiple flying vehicles 1 are connected in a state where they are spaced apart vertically is suitable when there is a small amount of space left and right and a large amount of space up and down. The horizontal connection shown in Figures 2 and 7 and the three-dimensional connection in which multiple flying vehicles 1 are spaced apart vertically can be configured to be interchangeable.

なお、本実施形態における飛行体システム100は、第一実施形態における接続機構4、吊下作業装置5、連結用飛行体6を備えても良い。また、本実施形態におけるサポート飛行体2Cにおいても、図4に示す浮力部45が設けられても良い。 The aircraft system 100 in this embodiment may also include the connection mechanism 4, suspension device 5, and connecting aircraft 6 in the first embodiment. The support aircraft 2C in this embodiment may also be provided with a buoyancy unit 45 as shown in Figure 4.

例えば、図9に示すように、飛行体システム100は、移動可能なエネルギー供給車2B(エネルギー供給体2に相当)と飛行体1(サポート飛行体2Cでも可)とをワイヤ等で構成されるケーブルCa(有線の一例)で連結する連結用飛行体6を備えていても良い。エネルギー供給車2Bは、電源車や燃料車等で構成される地上移動車であるが、飛行可能な飛行車であっても良い。 For example, as shown in FIG. 9, the flying vehicle system 100 may include a connecting flying vehicle 6 that connects a mobile energy supply vehicle 2B (corresponding to the energy supply vehicle 2) and the flying vehicle 1 (which may also be a support flying vehicle 2C) with a cable Ca (an example of a wired system) made up of wire or the like. The energy supply vehicle 2B is a ground-based vehicle made up of a power supply vehicle, a fuel vehicle, or the like, but may also be a flying vehicle capable of flight.

例えば、図10に示すように、飛行体システム100は、移動可能な作業車2D(エネルギー供給体2に相当、作業装置に相当)と飛行体1(サポート飛行体2Cでも可)とをワイヤ等で構成されるケーブルCc(有線の一例)で連結しても良い。作業車2Dは、農作業機7に資材(苗、燃料、肥料、薬剤等)を搬送する資材搬送車、トラクタ,田植機,コンバインや籾機等の農作業機7、GPS基地局等であっても良い。作業車2Dは、地上移動車であるが、飛行可能な飛行車であっても良い。 For example, as shown in FIG. 10, the aircraft system 100 may connect a mobile work vehicle 2D (corresponding to the energy supplier 2, corresponding to the work device) and the aircraft 1 (which may also be a support aircraft 2C) with a cable Cc (an example of a wired system) made of wire or the like. The work vehicle 2D may be a material transport vehicle that transports materials (seedlings, fuel, fertilizer, chemicals, etc.) to agricultural machinery 7, a tractor, rice transplanter, agricultural machinery 7 such as a combine harvester or rice threshing machine, a GPS base station, etc. The work vehicle 2D is a ground vehicle, but may also be a flying vehicle capable of flight.

図10に示す実施形態では、飛行体1がケーブルCcを介して作業車2Dから電力供給を受け、作業車2Dと農作業機7との間を往復移動する。例えば農作業機7が田植機の場合、作業車2Dの荷台に農作業機7の苗補給1回分の苗を1セットにしておき、作業車2Dから農作業機7まで苗を一度に運ぶと、人手の省力化と時間効率化が同時に達成できる。なお、資材の着脱は人が行い、作業車2Dから農作業機7までを自走飛行しても良く、リモートコントローラ等で人が操作しても良い。また、農作業機7が畦まで戻ってきた時に苗補充する方式の他に、農作業機7が走行中でも飛行体1が飛んで苗補充すれば、田植作業を止めることなく連続作業ができる。 In the embodiment shown in Figure 10, the air vehicle 1 receives power from the work vehicle 2D via cable Cc and travels back and forth between the work vehicle 2D and the agricultural work machine 7. For example, if the agricultural work machine 7 is a rice transplanter, a set of seedlings for one seedling supply for the agricultural work machine 7 can be stored in the loading platform of the work vehicle 2D and the seedlings can be transported all at once from the work vehicle 2D to the agricultural work machine 7, thereby simultaneously achieving labor savings and time efficiency. Note that the attachment and detachment of materials is performed by a human, and the air vehicle may fly autonomously from the work vehicle 2D to the agricultural work machine 7, or may be operated by a human using a remote controller, etc. Furthermore, in addition to a system in which seedlings are replenished when the agricultural work machine 7 returns to the ridge, the air vehicle 1 can fly and replenish seedlings even while the agricultural work machine 7 is traveling, allowing rice planting to continue uninterrupted.

[第三実施形態]
図11~図12に示すように、本実施形態に係る飛行体システム100は、エネルギーを供給するエネルギー供給体2と、エネルギー供給体2で生成された熱エネルギーを用いて飛行する浮力飛行体8とを備えている。本実施形態におけるエネルギー供給体2は、エンジン駆動式発電機で構成されており、浮力飛行体8は、大型の気球(バルーン)等で構成されている。
[Third embodiment]
11 and 12, the flying vehicle system 100 according to this embodiment includes an energy supplier 2 that supplies energy, and a buoyant flying vehicle 8 that flies using thermal energy generated by the energy supplier 2. In this embodiment, the energy supplier 2 is configured as an engine-driven generator, and the buoyant flying vehicle 8 is configured as a large balloon or the like.

本実施形態に係る飛行体システム100は、所定の作業を実施可能な作業装置9と、エネルギー供給体2で生成された熱エネルギーを管理するエネルギー管理装置10とを備えている。 The flying vehicle system 100 according to this embodiment includes a work device 9 capable of performing a specified task, and an energy management device 10 that manages the thermal energy generated by the energy supplier 2.

一例として、エネルギー供給体2は、燃料により内燃機関を作動させて発電する発電機で構成されている。つまり、エネルギー供給体2は、バッテリーや内燃機関により作動させた発電機から供給された電力源、内燃機関を作動させる燃料源等で構成されるエネルギー源20aを有している。また、エネルギー供給体2は、エネルギー源20aで生成された熱エネルギーを浮力飛行体8に直接供給する熱供給部20bを有している。エネルギー源20aで生成された熱エネルギーとは、エネルギー源20aの発電による排熱、内燃機関の排ガスにより生成される熱エネルギーのことである。なお、熱供給部20bは、冷却水などの媒体を介してヘリウムガス等を熱する熱交換式の機構や発電した電力による発熱式の機構であっても良い。また、エネルギー供給体2は、浮力飛行体8や作業装置9と有線通信又は無線通信が可能な通信部20cを有している。 As an example, the energy supplier 2 is configured as a generator that generates electricity by operating an internal combustion engine using fuel. That is, the energy supplier 2 has an energy source 20a, which may be a power source supplied by a battery or a generator operated by the internal combustion engine, or a fuel source for operating the internal combustion engine. The energy supplier 2 also has a heat supply unit 20b that directly supplies thermal energy generated by the energy source 20a to the buoyant aircraft 8. The thermal energy generated by the energy source 20a refers to the exhaust heat generated by the power generation of the energy source 20a and the thermal energy generated by the exhaust gases of the internal combustion engine. The heat supply unit 20b may be a heat exchange mechanism that heats helium gas or the like via a medium such as cooling water, or a heat-generating mechanism that uses the generated electricity. The energy supplier 2 also has a communication unit 20c that is capable of wired or wireless communication with the buoyant aircraft 8 and the working device 9.

浮力飛行体8は、浮力部81と、エネルギー制御部82と、接続機構83とを有している。接続機構83には、エネルギー源83aと、通信装置83bと、衛星測位装置83cとが収容されている。また、本実施形態では、接続機構83にエネルギー供給体2が収容されている。 The buoyant flying vehicle 8 has a buoyancy unit 81, an energy control unit 82, and a connection mechanism 83. The connection mechanism 83 houses an energy source 83a, a communication device 83b, and a satellite positioning device 83c. In this embodiment, the connection mechanism 83 also houses an energy supplier 2.

作業装置9は、エネルギー源91と、衛星測位装置92と、制御装置93と、通信装置94とを有している。 The working device 9 has an energy source 91, a satellite positioning device 92, a control device 93, and a communication device 94.

浮力部81は、エネルギー供給体2のエネルギー源20aで生成された熱エネルギーを受けて膨張することにより、浮力を発生させる。また、浮力部81は、浮力飛行体8のエネルギー源83aで生成された熱エネルギーやプロペラ等の揚力により浮力を発生させることができる。これにより、浮力飛行体8は、停滞する飛行体として機能し、滞空,微速飛行に適した作業(例えば収穫作業や受粉作業)を行うことができる。 The buoyancy unit 81 generates buoyancy by expanding in response to thermal energy generated by the energy source 20a of the energy supplier 2. The buoyancy unit 81 can also generate buoyancy using the thermal energy generated by the energy source 83a of the buoyant aircraft 8 or the lift of a propeller, etc. This allows the buoyant aircraft 8 to function as a hovering aircraft, enabling it to perform tasks suited to hovering and slow flight (such as harvesting and pollination).

エネルギー制御部82は、通信装置83bを介して受信した作業装置9におけるエネルギー源91のエネルギー状態(残容量等)に応じて、浮力飛行体8のエネルギー源83a又はエネルギー供給体2のエネルギー源20aを制御する。エネルギー制御部82は、例えば、作業装置9のエネルギー源91のエネルギー残量が設定値以下となったエネルギー源91に対して浮力飛行体8のエネルギー源83a又はエネルギー供給体2のエネルギー源20aからエネルギーを供給する。このエネルギーの供給は、ケーブルCdを介した有線供給であっても良いし、非接触供給(例えば非接触給電)であっても良い。また、エネルギー制御部82は、例えば、浮力飛行体8のエネルギー源83a又は通信装置83bを介して受信したエネルギー供給体2のエネルギー源20aの貯留量が所定値(自身が飛行可能な電力値に安全率を乗算した値)以下となったとき、浮力飛行体8やエネルギー供給体2を交代させても良いし、所定のエネルギー補充場所にてエネルギーを補充しても良いし、全ての作業装置9を切り離して夫々を単独で作業させても良い。また、エネルギー管理装置10が、エネルギー供給体2、浮力飛行体8及び作業装置9のエネルギーを一括管理しても良い。 The energy control unit 82 controls the energy source 83a of the buoyant aircraft 8 or the energy source 20a of the energy supplier 2 according to the energy status (remaining capacity, etc.) of the energy source 91 of the working device 9 received via the communication device 83b. For example, when the remaining energy of the energy source 91 of the working device 9 falls below a set value, the energy control unit 82 supplies energy from the energy source 83a of the buoyant aircraft 8 or the energy source 20a of the energy supplier 2 to the energy source 91. This energy supply may be wired via a cable Cd or may be contactless (e.g., contactless power supply). Furthermore, for example, when the stored amount of energy in the energy source 20a of the energy supplier 2 received via the energy source 83a of the buoyant flying vehicle 8 or the communication device 83b falls below a predetermined value (the power level required for flight multiplied by a safety factor), the energy control unit 82 may switch the buoyant flying vehicle 8 or the energy supplier 2, replenish energy at a predetermined energy replenishment location, or detach all of the work devices 9 and allow each to work independently. Furthermore, the energy management device 10 may collectively manage the energy of the energy supplier 2, buoyant flying vehicle 8, and work devices 9.

本実施形態における接続機構83は、作業装置9と浮力飛行体8とを接続するように、浮力飛行体8と一体化された筐体で構成されている。この筐体には、エネルギー供給体2が収容されている。また、筐体には、エネルギー源83aと、通信装置83bと、衛星測位装置83cとが収容されている。なお、接続機構83は、ワイヤ等で吊り下げた筐体で構成しても良いし、地上に設置されたエネルギー供給体2とケーブル等で接続する形態としても良い。また、接続機構83は、作業装置9が飛行体である場合、筐体内部に離着陸できる機構であっても良い。 In this embodiment, the connection mechanism 83 is configured as a housing integrated with the buoyant flying vehicle 8 so as to connect the working device 9 and the buoyant flying vehicle 8. This housing contains the energy supplier 2. The housing also contains an energy source 83a, a communication device 83b, and a satellite positioning device 83c. The connection mechanism 83 may be configured as a housing suspended by a wire or the like, or may be connected to the energy supplier 2 installed on the ground by a cable or the like. Furthermore, if the working device 9 is a flying vehicle, the connection mechanism 83 may be a mechanism that can take off and land inside the housing.

浮力飛行体8のエネルギー源83aは、バーナー等の燃焼装置、冷却水などの媒体を介してヘリウムガス等を熱する熱交換装置、発電した電力による発熱装置、プロペラ等を回転駆動させる発電装置や内燃機関又は内燃機関の駆動力で発電させる発電装置等で構成されている。本実施形態では、このエネルギー源83aをエネルギー供給体2として活用することができる。 The energy source 83a of the buoyant flying vehicle 8 is composed of a combustion device such as a burner, a heat exchanger that heats helium gas or the like via a medium such as cooling water, a heat generating device that uses generated electricity, a power generating device that drives a propeller or the like, an internal combustion engine, or a power generating device that generates electricity using the driving force of an internal combustion engine. In this embodiment, this energy source 83a can be used as the energy supplier 2.

浮力飛行体8の通信装置83bは、エネルギー供給体2の通信部20c及び作業装置9の通信装置94と有線通信又は無線通信が可能で、且つ、地上に設置されたコンピュータやタブレット、携帯端末等で構成されるエネルギー管理装置10と無線通信可能な通信インターフェースで構成されている。なお、浮力飛行体8自体に所定の作業を実施する作業部が設けられても良い。 The communication device 83b of the buoyant flying vehicle 8 is capable of wired or wireless communication with the communication unit 20c of the energy supplier 2 and the communication device 94 of the working device 9, and is configured with a communication interface capable of wireless communication with the energy management device 10, which is composed of a computer, tablet, mobile terminal, etc. installed on the ground. The buoyant flying vehicle 8 itself may also be provided with a working unit that performs specified tasks.

浮力飛行体8の衛星測位装置83cは、人工衛星からのGNSS(Global Navigation Satellite System)の信号を受信して、受信した信号に基づいて自身の位置情報(緯度,経度を含む測位情報)を示す測位データを生成する。つまり、衛星測位装置83cは、GPS、QZSS、Gallileo等で構成されるGNSSにより、自身の位置情報(緯度,経度を含む測位情報)を検出可能である。この衛星測位装置83cにより検出された浮力飛行体8の位置情報は、検出した時間と対応付けられて、通信装置83bを介してエネルギー管理装置10に送信可能に構成されている。 The satellite positioning device 83c of the buoyant flying vehicle 8 receives GNSS (Global Navigation Satellite System) signals from artificial satellites and generates positioning data indicating its own position information (positioning information including latitude and longitude) based on the received signals. In other words, the satellite positioning device 83c can detect its own position information (positioning information including latitude and longitude) using GNSS, which includes GPS, QZSS, Gallileo, etc. The position information of the buoyant flying vehicle 8 detected by this satellite positioning device 83c is associated with the time of detection and is configured to be transmitted to the energy management device 10 via the communication device 83b.

作業装置9は、衛星測位装置92により自身の位置情報を検出しながら、所定の作業を実施可能なドローン等の飛行体、トラクタ,田植機,コンバインや籾機等の農作業機、資材搬送車,電源車や燃料車等で構成される地上移動車、GPS基地局等で構成されている。作業装置9のエネルギー源91は、制御装置93によりエネルギー量が管理されており、浮力飛行体8、エネルギー供給体2及び他の作業装置9へのエネルギー供給が可能に構成されている。なお、浮力飛行体8とケーブルCdで連結される作業装置9は、浮力飛行体8を支えるアンカー作業を実施しても良い。 The work device 9 is composed of an aerial vehicle such as a drone that can perform specified tasks while detecting its own position information using a satellite positioning device 92, agricultural machinery such as a tractor, rice transplanter, combine harvester, or rice huller, ground vehicles such as material transport vehicles, power supply vehicles, and fuel vehicles, and a GPS base station. The energy amount of the energy source 91 of the work device 9 is managed by a control device 93, and it is configured to be able to supply energy to the buoyant air vehicle 8, energy supplier 2, and other work devices 9. The work device 9, which is connected to the buoyant air vehicle 8 by a cable Cd, may also perform anchor work to support the buoyant air vehicle 8.

本実施形態における飛行体システム100は、浮力飛行体8を大型の気球型母船とし、作業装置9を構成する小型のドローンをケーブルCdにより有線接続した親子型である。このため、微速飛行の浮力飛行体8はバッテリーや薬剤などの重量物を省エネルギーで牽引するのに適し、作業装置9は軽量を活かして浮力飛行体8の周りで機敏に動いて作業することができる。また、浮力飛行体8が風などの外乱で流されても、ケーブルCdが外乱に対するバッファとなり、作業をする作業装置9は影響を抑えられる。なお、停滞する飛行体としての浮力飛行体8は、気球に限定されず、屋根状の停滞物等で複数の作業装置9を接続機構83により連結しても良い。 In this embodiment, the aircraft system 100 is a parent-child system in which the buoyant aircraft 8 is a large balloon-type mother ship, and the small drones that make up the work device 9 are wired to it via cable Cd. As a result, the slow-flying buoyant aircraft 8 is suitable for towing heavy objects such as batteries and medicines in an energy-efficient manner, while the work device 9 can take advantage of its light weight to move nimbly around the buoyant aircraft 8 and perform work. Furthermore, even if the buoyant aircraft 8 is blown away by external disturbances such as wind, the cable Cd acts as a buffer against the disturbance, minimizing the impact on the work device 9 performing work. Note that the buoyant aircraft 8 as a stationary aircraft is not limited to a balloon, and multiple work devices 9 may be connected to a roof-like object or other such structure via a connection mechanism 83.

[その他の実施形態]
(1)飛行体システム100が、鳥や動物の追い払いや警備、防犯等の用途に使用可能なように構成されてもよい。例えば、第一作業部13、第二作業部23、吊下作業装置5又は作業装置29が、撮影画像により鳥獣や不審者を認識可能な監視装置、音や光を発して鳥獣や不審者を威嚇する威嚇装置、鳥獣や不審者の存在を報知する報知装置等を含んでもよい。
[Other embodiments]
(1) The air vehicle system 100 may be configured so that it can be used for purposes such as repelling birds and animals, security, crime prevention, etc. For example, the first working unit 13, the second working unit 23, the hanging work device 5, or the work device 29 may include a monitoring device that can recognize birds, animals, or suspicious persons from captured images, a warning device that emits sound or light to intimidate birds, animals, or suspicious persons, an alarm device that alerts the presence of birds, animals, or suspicious persons, etc.

(2)飛行体システム100が、強風、落雷、降雨など飛行に悪影響を及ぼす天候に対処可能なように構成されてもよい。例えば、飛行体システム100が、天候を観測するセンサや、天候や天候の予報を示す情報を通信を介して取得する取得部などを備えてもよい。飛行体システム100が、天候又は天候の予報に応じて、飛行計画の変更や、安全区域への避難飛行、不時着等を行うように構成されてもよい。 (2) The aircraft system 100 may be configured to be able to deal with weather conditions that adversely affect flight, such as strong winds, lightning strikes, and rainfall. For example, the aircraft system 100 may be equipped with a sensor that observes the weather, an acquisition unit that acquires information indicating the weather and weather forecasts via communications, and the like. The aircraft system 100 may be configured to change the flight plan, perform an evacuation flight to a safe area, make an emergency landing, etc., depending on the weather or weather forecast.

(3)飛行体1、エネルギー源飛行体2A又はサポート飛行体2Cが、両者が連結した状態で両者の相対位置が変更可能なように構成されてもよい。例えば、連結機構3,27に設けられた結合案内部材F,27cが移動可能なように構成されてもよい。これにより、飛行体システム100が飛行しているときに、複数の飛行体1と、エネルギー源飛行体2A又はサポート飛行体2Cとの相対位置を変更することが可能となる。 (3) The aircraft 1, energy source aircraft 2A, or support aircraft 2C may be configured so that the relative positions of the two can be changed while they are connected. For example, the coupling guide members F, 27c provided on the coupling mechanisms 3, 27 may be configured to be movable. This makes it possible to change the relative positions of multiple aircraft 1 and the energy source aircraft 2A or support aircraft 2C while the aircraft system 100 is flying.

(4)飛行体システム100が、飛行体1、エネルギー源飛行体2A又はサポート飛行体2Cの回転翼B,1Ca,27Aaの作動音を打ち消すよう構成されてもよい。例えば、複数の回転翼B,1Ca,27Aaが、互いに作動音を打ち消すように動作制御されてもよい。例えば、回転翼B,1Ca,27Aaの作動音を打ち消す音(ノイズキャンセル音)を発生する消音装置が飛行体システム100に設けられてもよい。その消音装置が、回転翼B,1Ca,27Aaへ送られる制御量に基づいてノイズキャンセル音を生成するように構成されてもよい。 (4) The aircraft system 100 may be configured to cancel out the operating noise of the rotors B, 1Ca, and 27Aa of the aircraft 1, energy source aircraft 2A, or support aircraft 2C. For example, the operation of multiple rotors B, 1Ca, and 27Aa may be controlled to cancel out each other's operating noise. For example, the aircraft system 100 may be provided with a noise suppression device that generates a sound (noise-canceling sound) that cancels out the operating noise of the rotors B, 1Ca, and 27Aa. The noise suppression device may be configured to generate the noise-canceling sound based on a control amount sent to the rotors B, 1Ca, and 27Aa.

(5)飛行体システム100を構成する装置が、様々な形態の飛行体システム100の間で流用可能なように設計されてもよい。例えば、連結機構3,27が様々な形態の飛行体システム100に連結可能なように共通仕様としても良い。 (5) The devices that make up the aircraft system 100 may be designed to be interchangeable between various types of aircraft systems 100. For example, the connecting mechanisms 3, 27 may have common specifications so that they can be connected to various types of aircraft systems 100.

(6)飛行体1、エネルギー源飛行体2A又はサポート飛行体2Cが、自身に浮力を付与する浮力体(気球、風船など)を備えてもよい。これにより、飛行体システム100を所定の作業位置にホバリング飛行(停滞)させることが容易になる。 (6) The air vehicle 1, the energy source air vehicle 2A, or the support air vehicle 2C may be equipped with a buoyant body (such as a balloon) that provides buoyancy to the air vehicle. This makes it easier to hover the air vehicle system 100 at a designated working position.

(7)飛行体1、エネルギー源飛行体2A、サポート飛行体2C又は浮力飛行体8の飛行制御は、作業対象地にあるセンサ情報を用いて実施しても良い。このセンサ情報は、スマート農機等に搭載された移動式のセンサや、GPS基地局等の固定式のセンサ等で取得される。 (7) Flight control of the aircraft 1, energy source aircraft 2A, support aircraft 2C, or buoyant aircraft 8 may be performed using sensor information located at the work site. This sensor information is obtained from mobile sensors mounted on smart agricultural machinery, etc., or fixed sensors such as GPS base stations.

(8)飛行体1、エネルギー源飛行体2A、サポート飛行体2C又は浮力飛行体8の飛行制御は、サプライチェーン上にあるスマート農機と連携しても良い。例えば、穀物乾燥機の稼働情報を得て、適切な収穫タイミングとなるように飛行制御されても良い。 (8) Flight control of the aircraft 1, energy source aircraft 2A, support aircraft 2C, or buoyant aircraft 8 may be coordinated with smart agricultural machinery in the supply chain. For example, flight control may be performed to obtain operation information from a grain dryer and ensure appropriate harvest timing.

(9)飛行体1やエネルギー源飛行体2A又はサポート飛行体2Cの自重に加えて、積極的に押付力を発生させて、耕耘等の重量物による農作業に飛行体1やエネルギー源飛行体2A又はサポート飛行体2Cが用いられても良い。 (9) In addition to the weight of the aircraft 1, energy source aircraft 2A, or support aircraft 2C, a pushing force may be actively generated, allowing the aircraft 1, energy source aircraft 2A, or support aircraft 2C to be used for agricultural work involving heavy loads, such as plowing.

(10)上述した実施形態では、エネルギー不足が発生したときにエネルギー源飛行体2A又はサポート飛行体2Cを離脱させたり、エネルギー源飛行体2A又はサポート飛行体2Cを交代させたりしたが、エネルギー不足に限定されず、機体の不具合等であっても良い。 (10) In the above-described embodiment, when an energy shortage occurs, the energy source aircraft 2A or the support aircraft 2C is detached or replaced, but this is not limited to an energy shortage and may also be due to a malfunction of the aircraft, etc.

(11)上述した実施形態では、サポート飛行体2Cが飛行体1の飛行制御を行ったが、サポート飛行体2Cが飛行体1を援助していれば種々の変形が可能である。例えば、地上に設けられた管理装置にて、飛行体1やサポート飛行体2Cの飛行が自動制御されても良いし、リモートコントローラを用いて手動制御されても良い。 (11) In the above-described embodiment, the support aircraft 2C controlled the flight of the aircraft 1, but various modifications are possible as long as the support aircraft 2C assists the aircraft 1. For example, the flight of the aircraft 1 and the support aircraft 2C may be automatically controlled by a management device installed on the ground, or may be manually controlled using a remote controller.

(12)上述した実施形態では、第一受電部11やエネルギー源21,27aとしてバッテリーを一例として説明したが、内燃機関で構成されても良い。この場合、エネルギー源21,27aから供給されるエネルギーは、内燃機関を作動させる燃料となる。エネルギー源21,27aが内燃機関の場合は、飛行体1、エネルギー源飛行体2A及びサポート飛行体2Cの飛行駆動力を高めることができる。 (12) In the above-described embodiment, the first power receiving unit 11 and the energy source 21, 27a are described as batteries, but they may also be configured as an internal combustion engine. In this case, the energy supplied from the energy source 21, 27a becomes fuel to operate the internal combustion engine. When the energy source 21, 27a is an internal combustion engine, the flight driving force of the aircraft 1, energy source aircraft 2A, and support aircraft 2C can be increased.

本発明は、エネルギーを供給可能なエネルギー供給体を備えた飛行体システムに利用可能である。 The present invention can be used in an aircraft system equipped with an energy supplier capable of supplying energy.

1 :飛行体
2 :エネルギー供給体
2A :エネルギー源飛行体
2B :エネルギー供給車
2C :サポート飛行体
2D :作業車(作業装置)
3 :連結機構
4 :接続機構
5 :吊下作業装置(作業部)
6 :連結用飛行体
8 :浮力飛行体
9 :作業装置
20a :エネルギー源
21 :エネルギー源
25a :第二エネルギー制御部(エネルギー制御部)
27 :連結機構
27a :エネルギー源
28a :第二エネルギー制御部(エネルギー制御部)
29 :作業装置
31 :エネルギー源
41 :エネルギー源(作業用エネルギー源)
45 :浮力部
51 :エネルギー源
64 :連結制御部
83 :接続機構
83a :エネルギー源
91 :エネルギー源
100 :飛行体システム
1: Aircraft 2: Energy supplier 2A: Energy source aircraft 2B: Energy supply vehicle 2C: Support aircraft 2D: Work vehicle (working device)
3: Linking mechanism 4: Connection mechanism 5: Lifting work device (working part)
6: Connecting aircraft 8: Buoyant aircraft 9: Working device 20a: Energy source 21: Energy source 25a: Second energy control unit (energy control unit)
27: Linking mechanism 27a: Energy source 28a: Second energy control unit (energy control unit)
29: Working device 31: Energy source 41: Energy source (working energy source)
45: buoyancy unit 51: energy source 64: connection control unit 83: connection mechanism 83a: energy source 91: energy source 100: flying object system

Claims (4)

フレーム体で形成される連結機構と、
前記フレーム体に結合される複数の飛行体と、
前記フレーム体に結合される接続機構と、
前記接続機構に接続される作業部と、
前記フレーム体に設けられて、前記飛行体にエネルギーを供給するエネルギー源とを備えた飛行体システム。
a connecting mechanism formed by a frame body;
a plurality of flying bodies coupled to the frame body ;
a connection mechanism coupled to the frame body;
a working unit connected to the connection mechanism;
an energy source provided on the frame body to supply energy to the flying vehicle .
前記接続機構は、前記作業部を持ち上げ可能な浮力部を有している請求項に記載の飛行体システム。 The flying vehicle system according to claim 1 , wherein the connection mechanism has a buoyancy section capable of lifting the working section. 前記接続機構は、前記作業部にエネルギーを供給可能な作業用エネルギー源を有する請求項に記載の飛行体システム。 The air vehicle system according to claim 1 , wherein the connection mechanism includes a work energy source capable of supplying energy to the working unit. 前記エネルギーは、内燃機関に供給される燃料、又は、内燃機関により発電した電力である請求項1からの何れか一項に記載の飛行体システム。 4. The flying vehicle system according to claim 1, wherein the energy is fuel supplied to an internal combustion engine or electricity generated by the internal combustion engine.
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