JP2023063997A - Portable drone port system - Google Patents

Abstract

Translated fromJapanese

【課題】無人地帯で自律飛行させる大型ドローンの運用を支援する可搬型ドローンポートシステムを提供する。
【解決手段】本発明の可搬型ドローンポートシステムは、昇降式の離着陸台を有する移動式ポートと、移動式ポートを収容する格納室を備えた被牽引車と、を含み、格納室は、中空の箱型筐体で構成され、箱型筐体の天井面にドローンが通過可能な開口部を有し、開口部を覆うルーフを開放または閉鎖する開閉モジュールと、箱型筐体内に収容された移動式ポートを開口部に対応する位置の床面に固定する積載モジュールと、格納室の周囲環境を計測する環境計測モジュールと、移動式ポートに駐機中のドローンの離陸可否を環境計測モジュールの計測結果に基づいて判断し、ドローンの離着陸を制御する中央制御装置と、を備え、移動式ポートは、搬送用台車及び搬送用台車上に設けられて離着陸台を昇降させるリフトを含み、離着陸台は、ドローンが離着陸する面にシリコン系衝撃吸収シートが形成されており、衝撃吸収装置を介してリフトの天板に連結されている。
【選択図】図３

A portable drone port system that supports the operation of large drones that fly autonomously in uninhabited areas.
A portable drone port system of the present invention includes a mobile port having a liftable take-off and landing platform, and a towed vehicle with a storage chamber containing the mobile port, the storage chamber being hollow. It consists of a box-shaped housing, has an opening on the ceiling surface of the box-shaped housing that allows the drone to pass through, an opening and closing module that opens or closes the roof that covers the opening, and a A loading module that fixes the mobile port to the floor at a position corresponding to the opening, an environment measurement module that measures the surrounding environment of the containment room, and an environment measurement module that determines whether the drone parked at the mobile port can take off or not. a central control unit that determines based on the measurement results and controls the takeoff and landing of the drone; has a silicone shock-absorbing sheet formed on the surface where the drone takes off and lands, and is connected to the top plate of the lift via a shock-absorbing device.
[Selection drawing] Fig. 3

Description

Translated fromJapanese

特許法第３０条第２項適用申請有り 令和 ３年 ６月１０日に、アラセ・アイザワ・アエロスパシアル合同会社のグループ会社である會澤高圧コンクリート株式会社のウェブサイトに掲載されている会社パンフレットにおいて、本発明の可搬型ドローンポートシステムのコンセプト情報を公開した。Application for application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Law is filed On June 10, 2021, in the company pamphlet posted on the website of Aizawa Koatsu Concrete Co., Ltd., a group company of Arase Aizawa Aerospatial LLC, The concept information of the portable drone port system of the present invention has been released.

本発明は、可搬型ドローンポートシステムに関し、より詳しくは、無人地帯で大型ドローンの運用を支援する可搬型ドローンポートシステムに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a portable drone port system, and more particularly to a portable drone port system that supports the operation of large drones in uninhabited areas.

近年、一般にドローンとして知られる無人航空機（ＵＡＶ：ｕｎｍａｎｎｅｄ ａｅｒｉａｌ ｖｅｈｉｃｌｅ）の産業分野での活用が進んでおり、運搬、撮影、点検、製造などの用途での使用されている。ドローンの運用においては、ドローンを安全に、且つ機体を損傷させることなく離着陸させる手段として、各種のドローンポートが提案されている。 In recent years, unmanned aerial vehicles (UAVs), generally known as drones, have been increasingly utilized in the industrial field, and are used for purposes such as transportation, photographing, inspection, and manufacturing. In the operation of drones, various drone ports have been proposed as a means for taking off and landing drones safely without damaging the aircraft.

例えば、特許文献１には、物流拠点となるドローンポートを備えるドローンポートシステムが提案されている。特許文献１のシステムは、予め設定された飛行ルートの適所にドローンポートが配置され、ドローンポートには充電装置を備えた離着陸盤が具備されることが開示されている。 For example,Patent Literature 1 proposes a drone port system including a drone port serving as a physical distribution base. The system ofPatent Literature 1 discloses that a drone port is arranged at an appropriate position on a preset flight route, and that the drone port is equipped with a take-off and landing board equipped with a charging device.

また、特許文献２には、ドローンの飛行前点検を無人で行うことができるドローンポートが提案されている。特許文献２のドローンポートにおいて、飛行前点検は、係留装置に固定された状態で浮上しようとするドローンの推力又は振動を計測して、その計測値によりモータ（駆動装置）の出力異常やプロペラの故障を判断するものとなっている。 Further, Patent Literature 2 proposes a drone port capable of unmanned pre-flight inspection of a drone. In the drone port of Patent Document 2, the pre-flight inspection measures the thrust or vibration of the drone that is trying to float while it is fixed to the mooring device, and the measured value is used to detect abnormalities in the output of the motor (driving device) or the propeller. It is used to determine failure.

しかしながら、特許文献１、２に記載されたドローンポートは、いずれも予め定められた場所に固定的に設置される構成となっており、機動的に所望の場所に搬送が可能で、普段は人が立ち入ることが困難な山間部や海上などの無人地帯で、災害状況の観測、重量物の運搬、構造物の建設などに使用される大型ドローンの運用に必要となる装備や機能を備えていないという問題がある。 However, the drone ports described inPatent Documents 1 and 2 are both configured to be fixedly installed at a predetermined location, and can be flexibly transported to a desired location. Large drones used for monitoring disaster situations, transporting heavy objects, and constructing structures in uninhabited areas such as mountainous areas and seas that are difficult to enter are not equipped with the equipment and functions necessary for the operation of large drones. There is a problem.

特に、最大離陸重量が２５キログラムを超えるような大型ドローンを安全に離着陸させるためのポート機構を備え、無人地帯での自律飛行を可能にするための支援装置が備えられた可搬型ドローンポートシステムが、災害対応や建設、農林水産、電気事業などの方面から求められている。 In particular, a portable drone port system equipped with a port mechanism for safely taking off and landing large drones with a maximum takeoff weight exceeding 25 kilograms and a support device for enabling autonomous flight in uninhabited areas. , disaster response, construction, agriculture, forestry and fisheries, electric power industry, etc.

特開２０１９－８９４６１号公報JP 2019-89461 A特開２０２１－４６１１１号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-46111

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、無人地帯で自律飛行させる大型ドローンの運用を支援する可搬型ドローンポートシステムを提供することにある。
また、大規模な災害時に、有人での運用ができない状況下でも、即時にドローンを出動させて、長時間の自律飛行を可能にする可搬型ドローンポートシステムを提供することにある。The present invention has been made in view of the conventional problems described above, and an object of the present invention is to provide a portable drone port system that supports the operation of large drones that fly autonomously in uninhabited areas.
Another object of the present invention is to provide a portable drone port system that enables a drone to fly autonomously for a long period of time by immediately dispatching the drone even under conditions where manned operation is not possible in the event of a large-scale disaster.

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による可搬型ドローンポートシステムは、昇降式の離着陸台を有する移動式ポートと、前記移動式ポートを収容する格納室を備えた被牽引車と、を含む可搬型ドローンポートシステムであって、前記格納室は、中空の箱型筐体で構成され、前記箱型筐体の天井面にドローンが通過可能な開口部を有し、前記開口部を覆うルーフを開放または閉鎖する開閉モジュールと、前記箱型筐体内に収容された前記移動式ポートを前記開口部に対応する位置の床面に固定する積載モジュールと、前記格納室の周囲環境を計測する環境計測モジュールと、前記移動式ポートに駐機中のドローンの離陸可否を前記環境計測モジュールの計測結果に基づいて判断し、前記ドローンの離着陸を制御する中央制御装置と、を備え、前記移動式ポートは、搬送用台車及び前記搬送用台車上に設けられて前記離着陸台を昇降させるリフトを含み、前記離着陸台は、ドローンが離着陸する面にシリコン系衝撃吸収シートが形成されており、衝撃吸収装置を介して前記リフトの天板に連結されていることを特徴とする。 A portable drone port system according to one aspect of the present invention, which has been made to achieve the above object, includes a mobile port having an elevating takeoff and landing platform, and a towed vehicle having a storage room accommodating the mobile port. , wherein the storage room is composed of a hollow box-shaped housing, and has an opening through which the drone can pass in the ceiling surface of the box-shaped housing, and the opening an opening/closing module for opening or closing the roof covering the storage room; a loading module for fixing the movable port housed in the box-shaped housing to the floor surface at a position corresponding to the opening; an environment measurement module for measuring; and a central control device for determining whether or not the drone parked at the mobile port can take off based on the measurement result of the environment measurement module, and for controlling takeoff and landing of the drone; The mobile port includes a transport cart and a lift provided on the transport cart for raising and lowering the takeoff and landing platform, and the takeoff and landing platform has a silicon shock absorbing sheet formed on the surface on which the drone takes off and lands, It is characterized in that it is connected to the top plate of the lift via an impact absorbing device.

前記離着陸台は、着陸したドローンを前記離着陸台の中央方向に移動させる位置寄せ装置をさらに備え、前記位置寄せ装置は、前記離着陸台の対角位置に対で配置されたドローン引き寄せ部材を有し、前記ドローン引き寄せ部材は前記離着陸台よりも外方に張り出した位置まで移動可能に構成されていることが好ましい。
前記シリコン系衝撃吸収シートが吸収する振動周波数と、前記衝撃吸収装置が吸収する振動周波数とは異なることが好ましい。
前記環境計測モジュールは、地震計、風向風速計、及び降雨計を含み、前記地震計により予め設定された閾値以上の強度の地震の振動を検知すると、前記中央制御装置に地震警報信号を送信し、前記中央制御装置は、前記地震警報信号を受信すると、前記環境計測モジュールから、風向及び風速、降雨の有無及び強さの計測データを取得し、前記取得した計測データに基づいてドローンの自律飛行の可否を判断し、自律飛行が可能と判断されると、前記ドローンを離着させるように前記可搬型ドローンポートシステムを制御し得る。
前記格納室には、前記箱型筐体内に収容された前記ドローンの潤滑油のオイル漏れ及び前記ドローンの機体の異常を検出する検査モジュールをさらに備えられ、前記検査モジュールは、前記オイル漏れをカメラによる撮影画像の画像認識によって検出し、前記ドローンの機体の異常をＡＩ（人工知能）により診断し得る。
前記格納室には、前記箱型筐体内に収容された前記移動式ポートに着陸した前記ドローンに燃料を自動補給する給油装置がさらに備えられ得る。
前記格納室には、前記箱型筐体内にＲＴＫ－ＧＰＳ装置をさらに備えられ、前記ＲＴＫ－ＧＰＳ装置は、前記ドローンの飛行制御のための位置情報を提供し得る。The takeoff/landing platform further includes a positioning device that moves the landed drone toward the center of the takeoff/landing platform, and the positioning device has a pair of drone attracting members arranged at diagonal positions on the takeoff/landing platform. Preferably, the drone attracting member is configured to be movable to a position projecting outward from the takeoff/landing platform.
It is preferable that the vibration frequency absorbed by the silicon-based shock absorbing sheet is different from the vibration frequency absorbed by the shock absorbing device.
The environmental measurement module includes a seismometer, an anemometer, and a rain gauge, and sends an earthquake warning signal to the central control unit when the seismometer detects an earthquake vibration with an intensity greater than or equal to a preset threshold. , when the central control unit receives the earthquake warning signal, it acquires measurement data of wind direction and speed, presence or absence of rainfall and intensity from the environmental measurement module, and autonomous flight of the drone based on the acquired measurement data. If it is determined that autonomous flight is possible, the portable drone port system can be controlled to take off and land the drone.
The storage chamber further includes an inspection module for detecting oil leakage of the lubricant of the drone housed in the box-shaped housing and an abnormality of the drone body, and the inspection module detects the oil leakage with a camera. It can be detected by image recognition of the photographed image by using AI (artificial intelligence) to diagnose abnormalities in the drone body.
The containment chamber may further include a refueling device for automatically refueling the drone that has landed at the mobile port housed within the box-shaped enclosure.
The containment room may further comprise an RTK-GPS device within the box-like housing, and the RTK-GPS device may provide position information for flight control of the drone.

本発明によれば、人が立ち入ることが困難な山間部や海上などの無人地帯で、大型ドローンを自律飛行させる必要が生じた際に、機動的に大型ドローンの運用を支援することができる可搬型ドローンポートシステムを提供することができる。
また、本発明によれば、配置場所の変更が容易で、１台の可搬型ドローンポートにより任意の飛行拠点に移動させることができるため、ドローンポートを個別に設置することによる設備費や維持費の増大を抑制することができ、運営コストの低いドローンポートシステムを提供することができる。
さらに、本発明によれば、災害発生時に、自律的にドローンを飛行させ、連続的な自動給油による長時間飛行が可能であり、ドローンに搭載された観測機器で取得された観測データを移動通信ネットワークやインターネット等に即時配信することができる。According to the present invention, it is possible to flexibly support the operation of a large drone when it becomes necessary to autonomously fly a large drone in an uninhabited area such as a mountainous area or the sea where it is difficult for people to enter. A transportable drone port system can be provided.
In addition, according to the present invention, the placement location can be easily changed, and one portable drone port can be moved to any flight base, so the equipment and maintenance costs due to installing the drone port individually can be suppressed, and a drone port system with low operating costs can be provided.
Furthermore, according to the present invention, when a disaster occurs, the drone can be flown autonomously and can fly for a long time with continuous automatic refueling. It can be delivered immediately to a network, the Internet, or the like.

本発明の一実施形態による可搬型ドローンポートシステムの全体構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a portable drone port system according to one embodiment of the present invention; FIG.本発明の一実施形態による可搬型ドローンポートシステムの被牽引車及び移動式ポートの構成の一例を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a configuration of a towed vehicle and a mobile port of a portable drone port system according to an embodiment of the present invention;本発明の一実施形態による可搬型ドローンポートシステムの被牽引車及び移動式ポートの構成の一例を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a configuration of a towed vehicle and a mobile port of a portable drone port system according to an embodiment of the present invention;本発明の一実施形態による可搬型ドローンポートシステムの移動式ポートの離着陸台の詳細構造を説明するための側面図である。FIG. 4 is a side view for explaining the detailed structure of the takeoff and landing platform of the mobile port of the portable drone port system according to one embodiment of the present invention;本発明の一実施形態による可搬型ドローンポートシステムの移動式ポートの離着陸台の位置寄せ機能を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the positioning function of the takeoff and landing platform of the mobile port of the portable drone port system according to one embodiment of the present invention;本発明の一実施形態による可搬型ドローンポートシステムの被牽引車の格納室に搭載された機能モジュール及び中央制御装置を説明するための概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating functional modules and a central controller mounted in a towed vehicle storage compartment of the portable drone port system according to an embodiment of the present invention;本発明の一実施形態による可搬型ドローンポートシステムの被牽引車の格納室に搭載された中央制御装置がドローン及び管理サーバと飛行情報及び指令を送受信するための構成を示す機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram showing a configuration for transmitting and receiving flight information and commands to and from a drone and a management server by a central controller mounted in a storage room of a towed vehicle of a portable drone port system according to an embodiment of the present invention;本発明の一実施形態による可搬型ドローンポートシステムで緊急時にドローンを自律飛行させる動作を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing an operation of autonomously flying a drone in an emergency in a portable drone port system according to an embodiment of the present invention;

以下、本発明を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, specific examples of embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

先ず、本発明の一実施形態による可搬型ドローンポートシステムの全体構成について説明する。 First, the overall configuration of a portable drone port system according to an embodiment of the present invention will be described.

図１は、本発明の一実施形態による可搬型ドローンポートシステムの全体構成を示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a portable drone port system according to one embodiment of the present invention.

図１に示すように、本発明の一実施形態による可搬型ドローンポートシステム１は、昇降式の離着陸台１１０を有する移動式ポート１００と、移動式ポート１００を収容する格納室２１０を備えた被牽引車２００とを含む。被牽引車２００は、例えば、自動車等によって牽引され、牽引のための連結装置２２０を備えている。
なお、本発明による可搬型ドローンポートシステム１は、移動可能に構成されているが、特定の場所に搬送した後、その場所で固定運用に供することもできる。As shown in FIG. 1, a portabledrone port system 1 according to an embodiment of the present invention includes amobile port 100 having an elevating takeoff/landing platform 110 and astorage room 210 that accommodates themobile port 100. andtow vehicle 200 . Thetowed vehicle 200 is, for example, towed by an automobile or the like, and has acoupling device 220 for towing.
The portabledrone port system 1 according to the present invention is configured to be movable, but after being transported to a specific location, it can also be used for fixed operation at that location.

図２及び図３は、本発明の一実施形態による可搬型ドローンポートシステムの被牽引車及び移動式ポートの構成の一例を説明するための図である。図２は、被牽引車２００から移動式ポート１００が搬出される様子を示す説明図であり、図３は、被牽引車２００の格納室２１０内に移動式ポート１００が収容された状態を示す図である。 2 and 3 are diagrams for explaining an example of the configuration of the towed vehicle and mobile port of the portable drone port system according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram showing how themobile port 100 is unloaded from thevehicle 200 to be towed, and FIG. It is a diagram.

図２に示すように、被牽引車２００は、移動式ポート１００を格納室２１０から地上に降ろすためのスロープ式架台２３０を具備するか、又はテールゲート昇降装置を備えていてもよく、これらの装備は積載モジュールとして格納室２１０内に収納可能に設計されていてもよい。移動式ポート１００は、格納室２１０内に収容された状態又は格納室２１０外に出された状態のいずれにおいても、ドローン３００が離着陸可能に構成される。 As shown in FIG. 2, thetowed vehicle 200 may include aramp cradle 230 for lowering themobile port 100 from thestorage compartment 210 to the ground, or may include a tailgate lift. Equipment may be designed to be stored instorage compartment 210 as a load module. Themobile port 100 is configured to allow thedrone 300 to take off and land in either the state of being accommodated within thestorage room 210 or the state of being taken out of thestorage room 210 .

図３に示すように、被牽引車２００の格納室２１０は、中空の箱型筐体で構成され、格納室２１０の箱型筐体の天井面２１１にはドローン３００が通過可能な開口部２１２が形成され、開口部２１２を覆うルーフ板２１３を開放又は閉鎖する開閉モジュール（図６を参照）と、格納室２１０内に収容された移動式ポート１００を開口部２１２に対応する位置の床面に固定する固定部材２１４を有する積載モジュール（詳細構造は省略）と、移動式ポート１００に駐機中のドローンの機体状態を検査して、ドローンの離陸可否を判断する中央制御装置（図６を参照）とが格納室２１０に備えられる。なお、格納室２１０は被牽引車２００上に載置されて固定されるが、被牽引車２００から吊り上げて取り外し可能に構成され得る。 As shown in FIG. 3, thestorage room 210 of thetowed vehicle 200 is composed of a hollow box-shaped housing, and theceiling surface 211 of the box-shaped housing of thestorage room 210 has anopening 212 through which thedrone 300 can pass. is formed, and an opening/closing module (see FIG. 6) for opening or closing theroof plate 213 covering the opening 212 and themovable port 100 housed in thestorage chamber 210 are moved to the floor surface at the position corresponding to the opening 212 . A loading module (detailed structure is omitted) having afixing member 214 fixed to themobile port 100, and a central control unit (see FIG. 6 ) are provided in thestorage chamber 210 . Althoughstorage room 210 is placed and fixed on towedvehicle 200 ,storage room 210 may be lifted from towedvehicle 200 and removed.

移動式ポート１００は、搬送用台車１２０と、搬送用台車１２０上に設けられて離着陸台１１０を昇降させるリフト（垂直搬送機）１４０とを含む。リフト１４０はモータ駆動で昇降されるが、昇降の制御は移動式ポート１００に具備されたコントローラ（図示せず）を直接オペレータが操作するか、又は格納室２１０内の中央制御装置（図６を参照）から遠隔操作するように構成される。中央制御装置２７０による遠隔操作を可能とするために、移動式ポート１００のコントローラと格納室２１０の中央制御装置２７０とは無線又は有線で通信可能に接続される。なお、リフトの形式は特に限定されない。 Themobile port 100 includes acarrier 120 and a lift (vertical carrier) 140 provided on thecarrier 120 for raising and lowering the take-off/landing platform 110 . Thelift 140 is raised and lowered by a motor drive, and the elevation is controlled by an operator directly operating a controller (not shown) provided in themobile port 100 or by a central control device (see FIG. 6) in thestorage room 210. (see ). The controller of themobile port 100 and thecentral controller 270 of thecontainment room 210 are communicatively connected, either wirelessly or by wire, to enable remote control by thecentral controller 270 . Note that the type of lift is not particularly limited.

本実施形態において、搬送用台車１２０は、タイヤをモーターで駆動させる自走式の搬送車として構成されるが、駆動装置を備えずに人手によって移動させる形式であってもよい。また、自走式の場合、駆動形式はクローラ駆動であってもよく、動力もモータやエンジンなど特に限定されない。 In this embodiment, thecarriage 120 for transportation is configured as a self-propelled carriage whose tires are driven by a motor. In the case of the self-propelled type, the drive type may be crawler drive, and the power is not particularly limited, such as a motor or an engine.

図４は、本発明の一実施形態による可搬型ドローンポートシステムの移動式ポートの離着陸台の詳細構造を説明するための側面図である。 FIG. 4 is a side view for explaining the detailed structure of the take-off and landing platform of the mobile port of the portable drone port system according to one embodiment of the present invention.

移動式ポート１００の離着陸台１１０は、基板１１１上に３ｍｍ～１０ｍｍ厚のシリコンゲルシート材からなるシリコン系衝撃吸収シート１１２が形成（積層）され、さらにシリコン系衝撃吸収シート１１２上のドローン３００が離着陸する面に、滑り性を有するポリカーボネートシート１１３が貼付されており、衝撃吸収装置１１５を介してリフト１４０の天板１４１に連結されている。ポリカーボネートシート１１３は、例えば、表面シボ付きのシートとして形成されてもよい。また、基板１１１は金属板で形成されるが、これに限定されない。 The take-off/landing platform 110 of themobile port 100 has a silicon shock-absorbingsheet 112 made of silicon gel sheet material with a thickness of 3 mm to 10 mm formed (laminated) on asubstrate 111, and thedrone 300 on the silicon shock-absorbingsheet 112 takes off and lands. Aslippery polycarbonate sheet 113 is attached to the surface of thelift 140 , which is connected to thetop plate 141 of thelift 140 via theimpact absorbing device 115 . Thepolycarbonate sheet 113 may be formed, for example, as a sheet with a textured surface. Also, thesubstrate 111 is formed of a metal plate, but is not limited to this.

ドローン３００の着陸による衝撃をより効果的に緩和するために、シリコン系衝撃吸収シート１１２が吸収する振動周波数と、衝撃吸収装置１１５が吸収する振動周波数とは異なるように設定される。 In order to more effectively absorb the impact caused by the landing of thedrone 300, the vibration frequency absorbed by the siliconshock absorbing sheet 112 and the vibration frequency absorbed by theshock absorbing device 115 are set to be different.

例えば、総重量２００キログラム程度のドローン３００が着陸する際には１０Ｇ又はそれ以上の衝撃があるが、離着陸台１１０を上述した構造で形成することにより、着陸衝撃を緩和して、着陸の反力によりドローンが跳ねたり、横倒しになるようなことを防止して、安全に着陸させることができる。 For example, when thedrone 300 with a total weight of about 200 kg lands, there is an impact of 10 G or more, but by forming the takeoff/landing pad 110 with the above-described structure, the landing impact is mitigated and the landing reaction force is reduced. This prevents the drone from bouncing or tipping over, allowing it to land safely.

図５は、本発明の一実施形態による可搬型ドローンポートシステムの移動式ポートの離着陸台の位置寄せ機能を説明するための図であり、（ａ）は離着陸台の斜視図、（ｂ）は離着陸台の一動作状態を示す斜視図である。 FIG. 5 is a diagram for explaining the positioning function of the takeoff/landing pad of the mobile port of the portable drone port system according to one embodiment of the present invention, (a) is a perspective view of the takeoff/landing pad, and (b) is a perspective view of the takeoff/landing pad. FIG. 4 is a perspective view showing one operating state of the takeoff/landing pad;

離着陸台１１０に着陸するドローンは、風や自らが発生させるダウンウォッシュ（下降流）の影響などにより、着陸位置が離着陸台の中央からずれることがあり、ドローン３００を格納室２１０内に支障なく収容するためには、収容に最適な所定の位置（中央位置）にドローンを移動させる必要がある。
このため、本発明の一実施形態による可搬型ドローンポートシステムの移動式ポート１００の離着陸台１１０は、着陸したドローンを離着陸台１１０の中央方向に移動させる位置寄せ装置を備える。A drone that lands on the takeoff/landing pad 110 may deviate from the center of the takeoff/landing pad due to the effects of the wind or the downwash (downward flow) it generates, so thedrone 300 can be accommodated in thestorage room 210 without any problems. In order to do so, it is necessary to move the drone to a predetermined position (central position) that is optimal for containment.
For this reason, thelanding pad 110 of themobile port 100 of the portable drone port system according to one embodiment of the present invention includes a positioning device that moves the landed drone toward the center of thelanding pad 110 .

図５の（ａ）に示すように、位置寄せ装置は、離着陸台の対角位置に対（ペア）で配置されたドローン引き寄せ部材１１４を有し、図５の（ｂ）に示すように、ドローン引き寄せ部材１１４は離着陸台１１０よりも外方に張り出した位置まで移動（スライド）可能に構成されている。これにより、着陸に際して、離着陸台１１０の着陸面をより有効に広く利用することができるとともに、格納室２１０に収納する際には、ドローン引き寄せ部材１１４を離着陸台１１０内にスライドさせてコンパクト化することができる。 As shown in (a) of FIG. 5, the positioning device hasdrone pulling members 114 arranged in pairs at diagonal positions on the takeoff/landing platform, and as shown in (b) of FIG. Thedrone attracting member 114 is configured to be movable (slidable) to a position projecting outward from the takeoff/landing pad 110 . As a result, the landing surface of the takeoff/landing platform 110 can be used more effectively and widely at the time of landing, and thedrone drawing member 114 can be slid into the takeoff/landing platform 110 to be made compact when the drone is stored in thestorage room 210. be able to.

なお、ドローン引き寄せ部材１１４を移動させる駆動装置は、図示しないが、離着陸台１１０の下面に設置される。図５の（ａ）では、一対のドローン引き寄せ部材１１４が離着陸台１１０に配置されているが、これに限定されず、離着陸台１１０の４隅に合わせて二対のドローン引き寄せ部材１１４が配置されてもよい。また、離着陸台１１０は、四角形に限定されるものではなく、六角形、八角形、さらに円形に形成され得る。この場合にも、ドローン引き寄せ部材１１４は離着陸台１１０の対称位置に配置されることが好ましい。 A driving device for moving thedrone attracting member 114 is installed on the lower surface of the takeoff/landing platform 110 (not shown). Although the pair ofdrone attracting members 114 are arranged on the takeoff/landing platform 110 in (a) of FIG. may Also, the take-off/landing platform 110 is not limited to a quadrangle, but may be hexagonal, octagonal, or circular. Also in this case, thedrone attracting member 114 is preferably arranged at a symmetrical position on the takeoff/landing platform 110 .

以下、本発明の一実施形態による可搬型ドローンポートシステムの機能構成について説明する。 A functional configuration of a portable drone port system according to an embodiment of the present invention will be described below.

図６は、本発明の一実施形態による可搬型ドローンポートシステムの被牽引車の格納室に搭載された機能モジュール及び中央制御装置を説明するための概略図である。 FIG. 6 is a schematic diagram for explaining functional modules and a central controller mounted in a storage compartment of a towed vehicle of a portable drone port system according to an embodiment of the present invention.

被牽引車２００の格納室２１０には、格納室２１０内に収容したドローン３００に異常があるか否かを検出する検査モジュール２４０、ドローン３００に燃料を供給する自動燃料供給モジュール２５０、格納室２１０のルーフ板２１３を開放又は閉鎖する開閉モジュール２６０、及びこれらのモジュールの動作を制御する中央制御装置２７０が備えられ、さらに上述の各モジュール（２４０、２５０、２６０）及び中央制御装置２７０に電力を供給する電源モジュール２８０が備えられる。各機能モジュール（２４０、２５０、２６０）と中央制御装置２７０とは、通信ケーブルを介して接続されるが、その通信方式は特に限定されない。 Thestorage room 210 of the towedvehicle 200 includes aninspection module 240 that detects whether thedrone 300 stored in thestorage room 210 has an abnormality, an automaticfuel supply module 250 that supplies fuel to thedrone 300, and thestorage room 210. An opening/closing module 260 for opening or closing theroof plate 213 of theroof plate 213 and acentral controller 270 for controlling the operation of these modules are provided, and power is supplied to each of the above modules (240, 250, 260) and thecentral controller 270. Apower supply module 280 is provided. Each functional module (240, 250, 260) and thecentral controller 270 are connected via a communication cable, but the communication method is not particularly limited.

また、格納室２１０には、中央制御装置２７０に通信ケーブルを介して接続された無線通信ユニット２７２、ＲＴＫ－ＧＰＳ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ－Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）ユニット２７４、及び環境計測モジュール２９０が備えられる。 Thestorage room 210 is also equipped with awireless communication unit 272, an RTK-GPS (Real Time Kinetic-Global Positioning System)unit 274, and anenvironment measurement module 290, which are connected to thecentral controller 270 via a communication cable.

無線通信ユニット２７２は、通信アンテナ２７２ａに接続され、中央制御装置２７０と、移動式ポート１００、ドローン３００、及び後述する管理サーバとの間のデータ通信を行う。
ＲＴＫ－ＧＰＳユニット２７４は、ＧＰＳアンテナ２７４ａに接続されたＲＴＫ－ＧＰＳ受信機を含み、ＲＴＫ－ＧＰＳ基地局として機能し、ドローンの正確な位置を提供できるように構成される。Thewireless communication unit 272 is connected to acommunication antenna 272a and performs data communication between thecentral controller 270, themobile port 100, thedrone 300, and a management server to be described later.
The RTK-GPS unit 274 includes an RTK-GPS receiver connected to theGPS antenna 274a and is configured to act as an RTK-GPS base station and provide the precise position of the drone.

環境計測モジュール２９０は、格納室２１０の周囲環境を計測するための各種センサ機器を備える。環境計測モジュール２９０は、地震計、風向風速計、及び降雨計を含み、計測された振動、風向及び風速、降雨の有無及び強さを中央制御装置２７０に送信する。 Theenvironment measurement module 290 includes various sensor devices for measuring the surrounding environment of thecontainment room 210 .Environmental measurement module 290 includes a seismometer, anemometer, and rain gauge, and transmits measured vibrations, wind direction and speed, presence/absence and intensity of rainfall tocentral controller 270 .

検査モジュール２４０は、カメラを含み、カメラの撮影画像を画像認識してドローンに搭載されたエンジンの潤滑油のオイル漏れを検出する。なお、オイル漏れの認識率を向上させるため、ドローンの潤滑油に蛍光剤を含めることができる。また、検査モジュール２４０で画像認識されたドローンの形状情報は中央制御装置２７０に送信され、燃料の自動供給の制御に利用される。さらに、検査モジュール２４０のカメラで撮影されたドローンの画像データを中央制御装置２７０に備えられたＡＩ（人工知能）により画像診断して、ドローン本体の飛行前点検を行う機能を備えるようにすることもできる。 Theinspection module 240 includes a camera and performs image recognition on images captured by the camera to detect oil leaks in the engine mounted on the drone. Drone lubricants can contain fluorescent agents to improve the recognition rate of oil leaks. Also, the shape information of the drone image-recognized by theinspection module 240 is transmitted to thecentral control unit 270 and used to control automatic fuel supply. Furthermore, the drone image data captured by the camera of theinspection module 240 is image-diagnosed by AI (artificial intelligence) provided in thecentral control unit 270, and a function is provided to perform pre-flight inspection of the drone body. can also

自動燃料供給モジュール２５０は、格納室２１０内に収容された移動式ポート１００の離着陸台１１０に駐機したドローン３００に燃料を自動供給するように構成され、ドローンの燃料タンクの受油口に給油管を接続する給油ブーム装置及び供給用燃料の貯蔵タンクを含み、検査モジュール２４０から受信したドローンの形状情報に基づいて、中央制御装置２７０は、ドローンの受油口の位置に給油管を接続するように自動燃料供給モジュール２５０を制御する。なお、ドローンへの燃料補給は、カートリッジ式燃料タンクを交換する方式とすることも可能である。 The automaticfuel supply module 250 is configured to automatically supply fuel to thedrone 300 parked on thetakeoff platform 110 of themobile port 100 housed in thestorage chamber 210, and to supply fuel to the fuel tank of the drone. Based on the shape information of the drone received from theinspection module 240, thecentral controller 270 connects the refueling pipe to the position of the refueling port of the drone, which includes a refueling boom device connecting pipes and a storage tank of fuel for supply. Theautomatic fueling module 250 is controlled as follows. The drone can also be refueled by replacing the cartridge-type fuel tank.

開閉モジュール２６０は、中央制御装置２７０の制御により、格納室２１０のルーフ板２１３を開放又は閉鎖する。開閉モジュール２６０は、格納室２１０のルーフ板２１３をスライドさせる機構部（図示せず）とこれを駆動するモータを含む。なお、ルーフ板２１３の開閉は、自動制御及びマニュアル制御で実行可能に構成され得る。 The opening/closing module 260 opens or closes theroof plate 213 of thestorage room 210 under the control of thecentral controller 270 . The opening/closing module 260 includes a mechanism (not shown) for sliding theroof plate 213 of thestorage room 210 and a motor for driving the same. The opening and closing of theroof plate 213 can be configured to be executable by automatic control and manual control.

中央制御装置２７０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成される制御部と、各種のプログラム及びデータを格納するＳＳＤやＨＤＤ等からなる記憶部と、各機能モジュールとの間でデータや制御信号を送受信するインターフェース部とを含み、所定のプログラムを制御部のＣＰＵで実行させることにより、上述した各機能モジュールを制御する。中央制御装置２７０は、一般的なコンピュータで構成されてもよく、組み込みコンピュータの形態で構成されてもよい。また、中央制御装置２７０に含まれる機能部については後述する。 Thecentral control unit 270 includes a control unit composed of a central processing unit (CPU), ROM, RAM, etc., a storage unit composed of an SSD, HDD, etc. for storing various programs and data, and each functional module. It includes an interface section for transmitting and receiving data and control signals, and controls each functional module described above by causing the CPU of the control section to execute a predetermined program. Thecentral controller 270 may be configured by a general computer or may be configured in the form of an embedded computer. Also, functional units included in thecentral control unit 270 will be described later.

また、中央制御装置２７０は、無線通信ユニット２７２及びＲＴＫ－ＧＰＳユニット２７４と連携し、これらのユニットを用いて基地局としての機能も果たす。基地局として機能する中央制御装置２７０は、無線通信ユニット２７２を介してドローン３００及び後述する管理サーバに接続される。なお、無線通信ユニット２７２が対応する無線通信方式には、４ＧやＬＴＥ（登録商標）などの移動通信システム、又はＷｉ－Ｆｉ（登録商標）などが用いられるが、これに限定されない。Central controller 270 also cooperates withwireless communication unit 272 and RTK-GPS unit 274 and uses these units to function as a base station. Acentral controller 270 functioning as a base station is connected to thedrone 300 and a management server, which will be described later, via awireless communication unit 272 . The wireless communication system supported by thewireless communication unit 272 includes, but is not limited to, mobile communication systems such as 4G and LTE (registered trademark), Wi-Fi (registered trademark), and the like.

本実施形態において、ドローン３００は、飛行制御装置及び無線通信装置を備えて自律飛行を行うように構成されるが、緊急時にはマニュアル操作が行えるようになっていてもよい。管理サーバは、例えば、クラウド上で運営されているコンピュータ群と関連ソフトウェアで構成され、予め保存していた飛行区域の地形情報や飛行ルート等をドローン３００及び／又は中央制御装置２７０に提供してもよい。また、管理サーバは、ドローン３００から飛行データ及び撮影映像を直接又は中央制御装置２７０を介して取得して、様々な分析処理を行ってもよい。さらに、管理サーバには、ドローン管理者が通信端末又は操作端末を介してアクセスして、ドローン３００や被牽引車２００の格納室２１０内の中央制御装置２７０に指令を送信したり、各種情報を受信可能に構成され得る。 In this embodiment, thedrone 300 is equipped with a flight control device and a wireless communication device and configured to fly autonomously, but may be manually operated in an emergency. The management server is composed of, for example, a group of computers operated on the cloud and related software, and provides thedrone 300 and/or thecentral controller 270 with terrain information of flight areas and flight routes that have been saved in advance. good too. The management server may also acquire flight data and captured images from thedrone 300 directly or via thecentral controller 270 and perform various analysis processes. Furthermore, the drone administrator accesses the management server via a communication terminal or an operation terminal, and transmits commands to thecentral control unit 270 in thestorage room 210 of thedrone 300 and the towedvehicle 200, and receives various information. can be configured to be receivable.

図７は、本発明の一実施形態による可搬型ドローンポートシステムの被牽引車の格納室に搭載された中央制御装置がドローン及び管理サーバと飛行情報及び指令を送受信するための構成を示す機能ブロック図である。 FIG. 7 is a functional block diagram showing the configuration for the central controller mounted in the storage room of the towed vehicle of the portable drone port system according to one embodiment of the present invention to transmit and receive flight information and commands to and from the drone and management server. It is a diagram.

図７に示すように、ドローン３００は、ドローン３００の飛行を自律的に制御可能な飛行制御部３１０、格納室２１０の中央制御装置２７０との間で指令や情報を送受信するドローン通信部３２０を備え、さらに図示しないが、カメラなど、使用目的に応じた装備（機器や装置）を搭載し得る。なお、本実施形態において、ドローン３００は、複数のプロペラを有するマルチコプターであるが、プロペラの数が一つのヘリコプターでもよい。 As shown in FIG. 7, thedrone 300 includes aflight control unit 310 capable of autonomously controlling the flight of thedrone 300, and adrone communication unit 320 for transmitting and receiving commands and information to and from thecentral control unit 270 in thestorage room 210. In addition, although not shown, equipment (devices and devices) such as a camera can be installed according to the purpose of use. In this embodiment, thedrone 300 is a multicopter having multiple propellers, but may be a helicopter with one propeller.

管理サーバ４００は、サーバ制御部４１０及びサーバ通信部４２０を備え、ドローンの使用目的に対応した各種情報を図示しない記憶装置またはデータベースに保存し、ドローン管理者が予め指定した飛行区域の地形情報や飛行ルート、飛行プログラム等をサーバ通信部４２０を介して、中央制御装置２７０又はドローン３００に送信する。また、ドローン３００から直接に又は中央制御装置２７０を介して、ドローン３００の飛行データ及びドローン搭載の観測機器で取得された画像を含む観測データを受信して、様々な分析処理を行ってもよい。さらに、中央制御装置２７０からドローンの機体状態及や燃料補給可能量に関する情報を受信して、ドローンの運用に必要な情報をドローン管理者の通信端末（又は操作端末）５００に送信するようにしてもよい。 Themanagement server 400 includes aserver control unit 410 and aserver communication unit 420, and stores various types of information corresponding to the purpose of use of the drone in a storage device or database (not shown). The flight route, flight program, etc. are transmitted to thecentral control unit 270 or thedrone 300 via theserver communication unit 420 . In addition, observation data including flight data of thedrone 300 and images acquired by observation equipment mounted on the drone may be received directly from thedrone 300 or via thecentral controller 270, and various analysis processes may be performed. . Furthermore, information on the state of the drone and the amount of fuel that can be replenished is received from thecentral control unit 270, and information necessary for operating the drone is transmitted to the communication terminal (or operation terminal) 500 of the drone manager. good too.

図７に示す中央制御装置２７０は、格納室２１０に設置され、制御部２７１のＣＰＵ２７１ａに所定のプログラムを実行させることで機能する機能部として、着陸管制部２７１ｂ、離陸判定部２７１ｃ、モジュール制御部２７１ｄ、ドローン状態管理部２７１ｅを含む。また、中央制御装置２７０は、ハードウェア装置で構成される表示部２７１ｆ、入力部２７１ｇ、記憶部２７１ｈ、及びインターフェース部２７１ｉを備える。 Thecentral control unit 270 shown in FIG. 7 is installed in thestorage room 210, and functions by causing theCPU 271a of thecontrol unit 271 to execute a predetermined program. 271d, including thedrone state manager 271e. Thecentral control unit 270 also includes adisplay unit 271f, aninput unit 271g, astorage unit 271h, and an interface unit 271i which are configured by hardware devices.

着陸管制部２７１ｂは、ドローン３００が移動式ポート１００の離着陸台１１０に着陸するために必要な情報（ポートの位置や風向・風速など）を、ドローン３００のドローン通信部３２０に送信する。着陸管制部２７１ｂは、格納室２１０に収容された移動式ポート１００の離着陸台１１０の位置座標をＲＴＫ－ＧＰＳユニット２７４から取得して、ドローン通信部３２０に送信する。なお、ＲＴＫ－ＧＰＳユニット２７４は、移動式ポート１００に配置されてもよい。 Thelanding control unit 271b transmits information necessary for thedrone 300 to land on the takeoff/landing pad 110 of the mobile port 100 (port position, wind direction/wind speed, etc.) to thedrone communication unit 320 of thedrone 300 . Thelanding control unit 271 b acquires the position coordinates of the takeoff/landing platform 110 of themobile port 100 housed in thestorage room 210 from the RTK-GPS unit 274 and transmits them to thedrone communication unit 320 . Note that RTK-GPS unit 274 may be located atmobile port 100 .

着陸管制部２７１ｂは、環境計測モジュール２９０から、離着陸台１１０の周辺における風向及び風速、降雨の有無及び強さに関する計測値を取得して、ドローン３００が安全に着陸できる環境か否かを判定し、判定結果をドローン通信部３２０に送信してもよい。なお、当該判定は、ドローン３００の飛行制御部３１０が行ってもよい。着陸が難しいと判定された場合、着陸管制部２７１ｂは、ドローン３００に所定の空中位置で待機するように指令し、所定時間（例えば、１分）経過後、再度判定を行うように設定され得る。 Thelanding control unit 271b acquires measured values regarding the direction and speed of the wind around the takeoff/landing pad 110 and the presence and intensity of rainfall from theenvironment measurement module 290, and determines whether the environment allows thedrone 300 to land safely. , the determination result may be transmitted to thedrone communication unit 320 . Note that the determination may be made by theflight control unit 310 of thedrone 300 . When it is determined that landing is difficult, thelanding control unit 271b commands thedrone 300 to wait at a predetermined position in the air, and after a predetermined time (for example, 1 minute) has elapsed, the determination can be made again. .

離陸判定部２７１ｃは、中央制御装置２７０に予めプログラムされたドローン３００の出動条件（例えば、地震などの自然環境条件）が満たされるか、又はドローン管理者の通信端末又は操作端末から送信されたドローン３００の出動（発進）指令を無線通信ユニット２７２を介して受信すると、環境計測モジュール２９０から、離着陸台１１０の周辺における風向及び風速、降雨の有無及び強さに関する計測値を取得して、ドローン３００が安全に着陸できる環境か否かを判定し、判定結果を制御部２７１に送信する。制御部２７１は、着陸できる環境であるとの判定結果を受信すると、モジュール制御部２７１ｄを機能させる。 Thetakeoff determination unit 271c determines whether the conditions for dispatching thedrone 300 preprogrammed in the central control unit 270 (for example, natural environmental conditions such as an earthquake) are satisfied, or the drone transmitted from the communication terminal or operation terminal of the drone administrator. Upon receiving a dispatch (start) command for thedrone 300 via thewireless communication unit 272, theenvironment measurement module 290 acquires measured values relating to the direction and speed of the wind, the presence or absence of rainfall, and the strength of the rain around the takeoff/landing platform 110. determines whether or not the environment allows safe landing, and transmits the determination result to thecontrol unit 271 . When thecontroller 271 receives the determination result that the environment is suitable for landing, thecontroller 271 activates themodule controller 271d.

モジュール制御部２７１ｄは、格納室２１０に収容されたドローン３００を離陸させるために、開閉モジュール２６０及び移動式ポート１００のリフト１４０を順次作動させて、ドローン３００を格納室２１０外に移動させ、移動が完了したことを示す信号を移動式ポート１００から受信すると、離着陸台１１０に駐機中のドローン３００のドローン通信部３２０に離陸指令を送信する。 In order to take off thedrone 300 housed in thestorage room 210, themodule control unit 271d sequentially operates the opening/closing module 260 and thelift 140 of themobile port 100 to move thedrone 300 out of thestorage room 210 and move it. is received from themobile port 100 , a takeoff command is transmitted to thedrone communication unit 320 of thedrone 300 parked on the takeoff/landing platform 110 .

離陸後のドローン３００は、予め設定された飛行プログラムを、飛行制御部３１０が実行して自律飛行するか、またはドローン管理者が遠隔操作を行って飛行させてもよい。 After taking off, thedrone 300 may fly autonomously by executing a preset flight program by theflight control unit 310, or by remote control by the drone administrator.

モジュール制御部２７１ｄは、さらに、検査モジュール２４０及び自動燃料供給モジュール２５０を制御する。各モジュールの制御手順は予めプログラムされて記憶部２７１ｈに保存される。Module controller 271 d also controlsinspection module 240 andautomatic fueling module 250 . A control procedure for each module is programmed in advance and stored in thestorage unit 271h.

ドローン状態管理部２７１ｅは、ドローン３００が離着陸台１１０に駐機しているか否かの情報、検査モジュール２４０で検出されたドローン３００の異常に関する情報、及びドローン３００の燃料残量に関する情報を取得して記憶部２７１ｈに保存するとともに、これらの情報からドローン３００の稼働可否を判定し、判定結果を制御部２７１に送信する。制御部２７１は、これらの情報及び稼働可否の判定結果を無線通信ユニット２７２を介して、管理サーバ４００及び／又はドローン管理者の通信端末（又は操作端末）５００に送信する。 The dronestate management unit 271e acquires information on whether thedrone 300 is parked on the takeoff/landing pad 110, information on abnormalities in thedrone 300 detected by theinspection module 240, and information on the remaining amount of fuel in thedrone 300. and saves it in thestorage unit 271h, determines whether or not thedrone 300 can be operated from these pieces of information, and transmits the determination result to thecontrol unit 271. Thecontrol unit 271 transmits this information and the determination result of whether or not the drone can be operated via thewireless communication unit 272 to themanagement server 400 and/or the drone administrator's communication terminal (or operation terminal) 500 .

表示部２７１ｆ及び入力部２７１ｇは、一般的な表示装置及び入力装置で構成され、本システムの利用者がデータやプログラムを入力したり、飛行記録や観測データを参照するために使用され、記憶部２７１ｈは、本システムで使用される各種のデータやプログラムを保存する。インターフェース部２７１ｉは、制御部２７１と各機能モジュールとの間でのデータや制御信号の送受信を制御する。 Thedisplay unit 271f and theinput unit 271g are composed of general display devices and input devices, and are used by users of this system to input data and programs, and to refer to flight records and observation data. 271h stores various data and programs used in this system. The interface unit 271i controls transmission and reception of data and control signals between thecontrol unit 271 and each functional module.

以下、本発明の一実施形態による可搬型ドローンポートシステムの動作例として、中央制御装置２７０が、格納室２１０内に収容されたドローン３００を、緊急時に自動発進させる例について説明する。 Hereinafter, as an operation example of the portable drone port system according to one embodiment of the present invention, an example in which thecentral controller 270 automatically launches thedrone 300 housed in thestorage room 210 in an emergency will be described.

本発明による可搬型ドローンポートシステムは、災害時などで、人が（有人での）運用ができないときでも、地震などの自然環境条件を起点として、自律的にドローンの飛行運用を行い、観測データを蓄積し、インターネットを介して情報を配信する機能を備える。 The portable drone port system according to the present invention autonomously operates drones based on natural environmental conditions such as earthquakes, even when people cannot operate (manned) in the event of a disaster, etc. and has a function to distribute information via the Internet.

中央制御装置２７０は、環境計測モジュール２９０で地震発生が検知されると、予め設定されたプログラムにより、格納室２１０内に収容されたドローン３００を出動（発進）させて、災害監視のために飛行させるよう、関係する各機能モジュールを制御する。 When theenvironmental measurement module 290 detects the occurrence of an earthquake, thecentral controller 270 dispatches (starts) thedrone 300 housed in thestorage room 210 according to a preset program, and flies for disaster monitoring. Each related function module is controlled so that

図８は、本発明の一実施形態による可搬型ドローンポートシステムで緊急時にドローンを自律飛行させる動作を示すフローチャートである。 FIG. 8 is a flow chart showing an operation of autonomously flying a drone in an emergency in a portable drone port system according to an embodiment of the present invention.

被牽引車２００の格納室２１０に具備された環境計測モジュール２９０で地震の振動が検知され、検知された振動の大きさ（強度）が予め設定された閾値（判定基準値）以上である場合、環境計測モジュール２９０は地震警報信号を中央制御装置２７０に送信する（ステップＳ１００）、中央制御装置２７０の制御部２７１は、地震警報信号を受信すると、即時に風向及び風速、降雨の有無及び強さの計測データを環境計測モジュール２９０から取得し（ステップＳ１１０）、離陸判定部２７１ｃを機能させて、これらの計測データに基づいてドローンの自律飛行に支障があるか否かを判断する（ステップＳ１２０）。
なお、ドローンを自動発進させる地震の大きさ（加速度）の閾値、及び自律飛行に支障があるか否かの判断基準となる風速及び降雨の強さは、予め設定されて記憶部２７１ｈに保存されている。When an earthquake vibration is detected by theenvironmental measurement module 290 provided in thestorage room 210 of the towedvehicle 200, and the magnitude (intensity) of the detected vibration is equal to or greater than a preset threshold value (criteria value), Theenvironmental measurement module 290 transmits an earthquake warning signal to the central control unit 270 (step S100). from the environment measurement module 290 (step S110), thetakeoff determination unit 271c is activated, and based on these measurement data, it is determined whether or not there is an obstacle to autonomous flight of the drone (step S120). .
In addition, the threshold value of the magnitude (acceleration) of the earthquake that automatically starts the drone, and the wind speed and rainfall intensity that serve as criteria for judging whether or not there is an obstacle to autonomous flight are set in advance and stored in thestorage unit 271h. ing.

制御部２７１は、自律飛行に支障がない（即ち、飛行可能）と判断すると、モジュール制御部２７１ｄを機能させ、モジュール制御部２７１ｄは、開閉モジュール２６０に格納室２１０のルーフ板２１３を開放するよう指令する（ステップＳ１４０）。一方、自律飛行に支障がある場合、制御部２７１は、所定時間（例えば、１０分～３０分）の間、待機（ステップＳ１３０）した後、ステップＳ１１０に戻って、風向及び風速、降雨の有無及び強さの計測データを取得し、自律飛行に支障があるか否かの判断を繰り返す。 When thecontrol unit 271 determines that there is no problem with autonomous flight (that is, flight is possible), themodule control unit 271d functions, and themodule control unit 271d instructs the open/close module 260 to open theroof plate 213 of thestorage room 210. command (step S140). On the other hand, if there is an obstacle to autonomous flight, thecontrol unit 271 waits (step S130) for a predetermined period of time (for example, 10 to 30 minutes), returns to step S110, and checks the wind direction and speed, the presence or absence of rainfall, and the like. And strength measurement data is acquired, and determination of whether or not there is an obstacle to autonomous flight is repeated.

その後、モジュール制御部２７１ｄは、ルーフ板２１３が開放されたことを通知する応答信号を開閉モジュール２６０から受信すると、格納室２１０内に収容された移動式ポート１００に、離着陸台１１０を上昇させるように指令する（ステップＳ１５０）。離着陸台１１０が所定の位置まで上昇したことを通知する応答信号を移動式ポート１００から受信すると、制御部２７１は、離着陸台１１０に駐機中のドローン３００に離陸するよう指令する（ステップＳ１６０）。 After that, when themodule control unit 271d receives a response signal from the opening/closing module 260 notifying that theroof plate 213 has been opened, themodule control unit 271d instructs themobile port 100 accommodated in thestorage room 210 to raise the takeoff/landing platform 110. (step S150). Upon receiving a response signal from themobile port 100 notifying that the takeoff/landing platform 110 has risen to a predetermined position, thecontrol unit 271 commands the takeoff/landing platform 110 to take off the parked drone 300 (step S160). .

離陸したドローン３００は、予め設定された飛行プログラムにより自律飛行を行う（ステップＳ１７０）。自律飛行中のドローン３００は、例えば、搭載されたカメラにより地上撮影を行い、搭載された計測器によりドローン周囲の各種ガス濃度や放射線量など計測し、中央制御装置２７０に、撮影した画像データや計測した各種ガス濃度や放射線量などの計測データを送信する。中央制御装置２７０の制御部２７１は、受信した画像データや計測データを記憶部２７１ｈに保存するとともに、無線通信ユニット２７２を介して、又はインターネット等を含む有線回線を介してリアルタイムで管理サーバ４００及び／又はドローン管理者の通信端末（又は操作端末）５００に送信するように制御してもよい。 Thedrone 300 that has taken off performs autonomous flight according to a preset flight program (step S170). Thedrone 300 during autonomous flight, for example, performs ground photography with a mounted camera, measures various gas concentrations and radiation doses around the drone with a mounted measuring instrument, and sends the captured image data and Send measurement data such as measured gas concentrations and radiation doses. Thecontrol unit 271 of thecentral control unit 270 stores the received image data and measurement data in thestorage unit 271h, and transmits the data to themanagement server 400 and themanagement server 400 in real time via thewireless communication unit 272 or via a wired line including the Internet. / Or it may be controlled to transmit to the communication terminal (or operation terminal) 500 of the drone manager.

また、自律飛行中のドローン３００は、燃料の残量レベルをモニタするように構成され、残量レベルが所定の閾値を下回ると、自律的に移動式ポート１００に帰還する（ステップＳ１８０）。なお、風や雨などの周辺環境に基づく移動式ポート１００への着陸可否の判断情報は、着陸管制部２７１ｂからドローン３００に送信される。 The autonomously flyingdrone 300 is also configured to monitor the remaining fuel level, and autonomously returns to themobile port 100 when the remaining fuel level falls below a predetermined threshold (step S180). Thelanding control unit 271b transmits to thedrone 300 information for determining whether or not the drone can land on themobile port 100 based on the surrounding environment such as wind and rain.

移動式ポート１００の離着陸台１１０に着陸したドローン３００は、格納室２１０内に収容されて、モジュール制御部２７１ｄの制御により、格納室２１０の自動燃料供給モジュール２５０から自動的に燃料供給を受ける（ステップＳ１９０）。その後、制御部２７１は、再度、自律飛行を継続するか否かを判断する（ステップＳ２００）。制御部２７１による処理フローは、予め設定されたプログラムにより、繰り返し自律飛行を実行するように設定され得る。または、ドローン３００の帰還をドローン管理者の通信端末（又は操作端末）５００に送信して、ドローン管理者から飛行継続の要否に関する指令を受けるようにしてもよい。 Thedrone 300 that has landed on the takeoff/landing platform 110 of themobile port 100 is accommodated in thestorage room 210 and is automatically supplied with fuel from the automaticfuel supply module 250 in thestorage room 210 under the control of themodule control unit 271d ( step S190). After that, thecontrol unit 271 determines again whether to continue the autonomous flight (step S200). The processing flow by thecontrol unit 271 can be set by a preset program so as to repeat autonomous flight. Alternatively, the return of thedrone 300 may be transmitted to the drone administrator's communication terminal (or operation terminal) 500 to receive an instruction regarding whether or not to continue flight from the drone administrator.

予め設定されたプログラムにより、又はドローン管理者から自律飛行の継続が指令されると、中央制御装置２７０の制御部２７１は、検査モジュール２４０にドローン本体の飛行前点検を行わせる。そして、ドローン本体に異常なしと判定され、離陸判定部２７１ｃから着陸できる環境であるとの判定結果を受信すると（ステップＳ２１０）、ドローン３００に再度着陸を指令する（ステップＳ１６０）。 According to a preset program or when the drone administrator issues an instruction to continue autonomous flight, thecontrol unit 271 of thecentral controller 270 causes theinspection module 240 to perform a pre-flight inspection of the drone body. Then, when it is determined that there is no abnormality in the main body of the drone and the determination result that the environment is suitable for landing is received from thetakeoff determination unit 271c (step S210), thedrone 300 is instructed to land again (step S160).

一方、ドローン３００に異常が発見された場合又はドローン管理者の通信端末から飛行中止の指令を受信した場合、制御部２７１は、ドローンの飛行を終了させて、ドローン管理者の通信端末（又は操作端末）５００に終了した旨を通知する。 On the other hand, when an abnormality is detected in thedrone 300 or when a command to stop the flight is received from the communication terminal of the drone administrator, thecontrol unit 271 terminates the flight of the drone, (Terminal) 500 is notified of the end.

中央制御装置２７０に、上述した手順を実行させることにより、本発明による可搬型ドローンポートシステムは、ドローンの燃費と燃料貯蔵タンクの容量に依存するものの、ドローンを概ね１０時間以上自律飛行させることが可能となる。 By causing thecentral controller 270 to execute the above-described procedure, the portable drone port system according to the present invention can autonomously fly the drone for about 10 hours or more, although it depends on the fuel consumption of the drone and the capacity of the fuel storage tank. It becomes possible.

以上、本発明による可搬型ドローンポートシステムは、人が立ち入ることが困難な山間部や海上などの無人地帯で、大型ドローンを自律飛行させる必要が生じた際に、機動的に大型ドローンの運用を支援することができる。また、配置場所を任意に変更しながら１つの可搬型ドローンポートにより複数の飛行拠点に対応することができるため、多数のドローンポートを固定配備することによる設備費や維持費の増大を抑制することができ、運営コストの低いドローンポートシステムを提供することができる。但し、本発明による可搬型ドローンポートシステムを任意の場所に移動させた後、その場所に長期間配置し続けることで固定的に運用することも可能である。 As described above, the portable drone port system according to the present invention can flexibly operate large drones when it is necessary to autonomously fly large drones in uninhabited areas such as mountainous areas and the sea where it is difficult for people to enter. can support. In addition, one portable drone port can be used for multiple flight bases while changing the placement location arbitrarily. It is possible to provide a drone port system with low operating costs. However, after moving the portable drone port system according to the present invention to an arbitrary place, it is also possible to operate it fixedly by continuing to place it in that place for a long period of time.

以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified in various ways without departing from the technical scope of the present invention. It is possible to implement.

１ 可搬型ドローンポートシステム
１００ 移動式ポート
１１０ 離着陸台
１１１ 基板
１１２ シリコンゲルシート材
１１３ シリコン系衝撃吸収シート
１１４ ドローン引き寄せ部材
１１５ 衝撃吸収装置
１２０ 搬送用台車
１４０ リフト
１４１ 天板
２００ 被牽引車
２１０ 格納室
２１１ 天井面
２１２ 開口部
２１３ ルーフ板
２１４ 固定部材
２２０ 連結装置
２３０ スロープ式架台
２４０ 検査モジュール
２５０ 自動燃料供給モジュール
２６０ 開閉モジュール
２７０ 中央制御装置
２７１ 制御部
２７１ａ ＣＰＵ
２７１ｂ 着陸管制部
２７１ｃ 離陸判定部
２７１ｄ モジュール制御部
２７１ｅ ドローン状態管理部
２７１ｆ 表示部
２７１ｇ 入力部
２７１ｈ 記憶部
２７１ｉ インターフェース部
２７２ 無線通信ユニット
２７２ａ 通信アンテナ
２７４ ＲＴＫ－ＧＰＳユニット
２７４ａ ＧＰＳアンテナ
２８０ 電源モジュール
２９０ 環境計測モジュール
３００ ドローン
３００ａ、４００ａ、５００ａ アンテナ
３１０ 飛行制御部
３２０ ドローン通信部
４００ 管理サーバ
４１０ サーバ通信部
４２０ サーバ制御部
５００ ドローン管理者の通信端末1 PortableDrone Port System 100Movable Port 110 Takeoff/Landing Pad 111Substrate 112 SiliconGel Sheet Material 113 Silicon ShockAbsorbing Sheet 114Drone Pulling Member 115Shock Absorbing Device 120Carrier 140Lift 141Top Board 200 TowedVehicle 210Storage Room 211Ceiling surface 212Opening 213Roof plate 214 Fixingmember 220Coupling device 230 Slope-type frame 240Inspection module 250 Automaticfuel supply module 260 Opening/closing module 270Central controller 271Control unit 271a CPU
271bLanding control unit 271cTakeoff determination unit 271dModule control unit 271e Dronestate management unit271f Display unit271g Input unit 271h Storage unit271i Interface unit 272Wireless communication unit272a Communication antenna 274 RTK-GPS unit 274aGPS antenna 280Power supply module 290Environmental measurement Module 300Drones 300a, 400a, 500aAntenna 310Flight control unit 320Drone communication unit 400Management server 410Server communication unit 420Server control unit 500 Communication terminal of drone administrator

Claims (7)

Translated fromJapanese

昇降式の離着陸台を有する移動式ポートと、
前記移動式ポートを収容する格納室を備えた被牽引車と、を含む可搬型ドローンポートシステムであって、
前記格納室は、
中空の箱型筐体で構成され、
前記箱型筐体の天井面にドローンが通過可能な開口部を有し、
前記開口部を覆うルーフを開放または閉鎖する開閉モジュールと、
前記箱型筐体内に収容された前記移動式ポートを前記開口部に対応する位置の床面に固定する積載モジュールと、
前記格納室の周囲環境を計測する環境計測モジュールと、
前記移動式ポートに駐機中のドローンの離陸可否を前記環境計測モジュールの計測結果に基づいて判断し、前記ドローンの離着陸を制御する中央制御装置と、を備え、
前記移動式ポートは、搬送用台車及び前記搬送用台車上に設けられて前記離着陸台を昇降させるリフトを含み、
前記離着陸台は、ドローンが離着陸する面にシリコン系衝撃吸収シートが形成されており、衝撃吸収装置を介して前記リフトの天板に連結されていることを特徴とする可搬型ドローンポートシステム。a mobile port having a liftable take-off and landing platform;
a towed vehicle with a storage compartment housing the mobile port, the portable drone port system comprising:
The storage room is
Consists of a hollow box-shaped housing,
Having an opening through which the drone can pass in the ceiling surface of the box-shaped housing,
an opening/closing module for opening or closing the roof covering the opening;
a loading module for fixing the movable port housed in the box-shaped housing to a floor surface at a position corresponding to the opening;
an environment measurement module that measures the surrounding environment of the containment room;
a central control unit that determines whether or not the drone parked at the mobile port can take off based on the measurement result of the environment measurement module, and controls takeoff and landing of the drone;
The mobile port includes a carrier and a lift provided on the carrier for raising and lowering the take-off and landing platform,
A portable drone port system, wherein the take-off/landing platform has a silicon shock-absorbing sheet formed on the surface on which the drone takes off and lands, and is connected to the top plate of the lift via a shock-absorbing device. 前記離着陸台は、着陸したドローンを前記離着陸台の中央方向に移動させる位置寄せ装置をさらに備え、
前記位置寄せ装置は、前記離着陸台の対角位置に対で配置されたドローン引き寄せ部材を有し、前記ドローン引き寄せ部材は前記離着陸台よりも外方に張り出した位置まで移動可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の可搬型ドローンポートシステム。The takeoff/landing platform further comprises a positioning device for moving the landed drone toward the center of the takeoff/landing platform,
The positioning device has a pair of drone attracting members arranged at diagonal positions of the takeoff/landing pad, and the drone attracting member is configured to be movable to a position projecting outward from the takeoff/landing pad. The portable drone port system of claim 1, wherein: 前記シリコン系衝撃吸収シートが吸収する振動周波数と、前記衝撃吸収装置が吸収する振動周波数とは異なることを特徴とする請求項１に記載の可搬型ドローンポートシステム。 2. The portable drone port system according to claim 1, wherein the vibration frequency absorbed by said silicon-based shock absorbing sheet is different from the vibration frequency absorbed by said shock absorbing device. 前記環境計測モジュールは、地震計、風向風速計、及び降雨計を含み、前記地震計により予め設定された閾値以上の強度の地震の振動を検知すると、前記中央制御装置に地震警報信号を送信し、
前記中央制御装置は、前記地震警報信号を受信すると、前記環境計測モジュールから、風向及び風速、降雨の有無及び強さの計測データを取得し、前記取得した計測データに基づいてドローンの自律飛行の可否を判断し、自律飛行が可能と判断されると、前記ドローンを離着させるように前記可搬型ドローンポートシステムを制御することを特徴とする請求項１に記載の可搬型ドローンポートシステム。The environmental measurement module includes a seismometer, an anemometer, and a rain gauge, and sends an earthquake warning signal to the central control unit when the seismometer detects an earthquake vibration with an intensity greater than or equal to a preset threshold. ,
Upon receiving the earthquake warning signal, the central control device acquires measurement data of wind direction and speed, presence or absence and intensity of rainfall from the environmental measurement module, and controls autonomous flight of the drone based on the acquired measurement data. 2. The portable drone port system according to claim 1, wherein the portable drone port system is controlled to take off and land the drone when it is judged that autonomous flight is possible. 前記格納室には、前記箱型筐体内に収容された前記ドローンの潤滑油のオイル漏れ及び前記ドローンの機体の異常を検出する検査モジュールがさらに備えられ、
前記検査モジュールは、前記オイル漏れをカメラによる撮影画像の画像認識により検出し、前記ドローンの機体の異常をＡＩ（人工知能）により診断することを特徴とする請求項１に記載の可搬型ドローンポートシステム。The storage chamber is further provided with an inspection module that detects oil leakage of the lubricant of the drone housed in the box-shaped housing and an abnormality of the drone body,
2. The portable drone port according to claim 1, wherein the inspection module detects the oil leak by recognizing images captured by a camera, and diagnoses abnormalities in the drone by AI (artificial intelligence). system. 前記格納室には、前記箱型筐体内に収容された前記移動式ポートに着陸した前記ドローンに燃料を自動補給する給油装置がさらに備えられることを特徴とする請求項１に記載の可搬型ドローンポートシステム。 2. The portable drone according to claim 1, wherein the storage room further comprises a refueling device for automatically refueling the drone that has landed at the mobile port housed in the box-shaped housing. port system. 前記格納室には、前記箱型筐体内にＲＴＫ－ＧＰＳ装置がさらに備えられ、前記ＲＴＫ－ＧＰＳ装置は、前記ドローンの飛行制御のための位置情報を提供することを特徴とする請求項１に記載の可搬型ドローンポートシステム。 2. The storage room is further provided with an RTK-GPS device in the box-shaped housing, and the RTK-GPS device provides position information for flight control of the drone. A transportable drone port system as described.

Images