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技術 コマンド受信装置、コマンド送信装置及びコマンド送受信システム並びにそれらの制御方法

出願人 株式会社エヌ・イー・エフ
発明者 桑原薫
出願日 2000年5月31日 (21年4ヶ月経過) 出願番号 2000-161446
公開日 2001年12月11日 (19年10ヶ月経過) 公開番号 2001-341698
状態 未査定
技術分野 飛行船・気球・飛行機 選択的呼出装置(遠隔制御・遠隔測定用)
主要キーワード プリント基板パターン 本来動作 コマンド送信装置 非入力状態 非出力状態 コマンド指令 電源電圧条件 点火用電源
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図面 (17)

課題

飛行可能な被制御装置遠隔操作するに際し、誤コマンドによる誤動作を防止する。

解決手段

飛行可能な被制御装置に対してコマンドを送信するとともに、被制御装置の状態が所定の状態となっていない場合にコマンドの送信を禁止し、コマンドを受信し被制御装置に対して出力するとともに、被制御装置の動作状態が所定の動作状態となっていない場合にコマンド信号の被制御装置に対する出力を禁止する。

概要

背景

概要

飛行可能な被制御装置遠隔操作するに際し、誤コマンドによる誤動作を防止する。

飛行可能な被制御装置に対してコマンドを送信するとともに、被制御装置の状態が所定の状態となっていない場合にコマンドの送信を禁止し、コマンドを受信し被制御装置に対して出力するとともに、被制御装置の動作状態が所定の動作状態となっていない場合にコマンド信号の被制御装置に対する出力を禁止する。

目的

そこで、本発明の目的は、発振回路そのものが故障しただけでは誤動作することがないコマンド受信装置コマンド送信装置及びコマンド送受信システム並びにそれらの制御方法を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、ユーザが誤って指令を送るボタンやスイッチを押してしまった場合であっても誤動作を防止することが可能なコマンド受信装置、コマンド送信装置及びコマンド送受信システム並びにそれらの制御方法を提供することにある。

効果

実績

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請求項1

飛行可能な被制御装置に搭載可能であるとともに、外部のコマンド送信装置からコマンド信号を受信し、前記被制御装置に対して出力するコマンド受信装置において、前記被制御装置の動作状態が所定の動作状態となっていない場合に前記コマンド信号の出力を禁止するコマンド信号出力禁止部を備えたことを特徴とするコマンド受信装置。

請求項2

前記被制御装置はエンジンを搭載し、前記所定の動作状態は、前記エンジンの回転数が予め定めた回転数以上となった状態であることを特徴とする請求項1記載のコマンド受信装置。

請求項3

前記所定の動作状態は、前記被制御装置の高度が所定高度以上となった状態であることを特徴とする請求項1記載のコマンド受信装置。

請求項4

前記所定の動作状態は、前記被制御装置の飛行速度が所定速度以上となった状態であることを特徴とする請求項1記載のコマンド受信装置。

請求項5

外部のコマンド受信装置を介して飛行可能な被制御装置に対してコマンドを送信するコマンド送信装置において、前記被制御装置の状態が所定の状態となっていない場合に前記コマンドの送信を禁止するコマンド送信禁止部を備えたことを特徴とするコマンド送信装置。

請求項6

前記所定の状態は、前記被制御装置にフレアがすでに装着されている状態であることを特徴とする請求項5記載のコマンド送信装置。

請求項7

前記所定の状態は、前記被制御装置にフレアがすでに装着されており、かつ、前記フレアに点火用電源を供給する電源電圧正常状態であることを特徴とする請求項5記載のコマンド送信装置。

請求項8

前記所定の状態は、前記被制御装置が所定の飛行状態であることを特徴とする請求項5記載のコマンド送信装置。

請求項9

前記所定の状態は、前記被制御装置の電源の電圧が正常状態であることを特徴とする請求項5記載のコマンド送信装置。

請求項10

飛行可能な被制御装置に対してコマンドを送信するとともに、前記被制御装置の状態が所定の状態となっていない場合に前記コマンドの送信を禁止するコマンド送信禁止部を有するコマンド送信装置と、前記被制御装置に搭載可能であるとともに、前記被制御装置の動作状態が所定の動作状態となっていない場合に前記コマンド信号の出力を禁止するコマンド信号出力禁止部を有し、前記コマンド送信装置からコマンド信号を受信し、前記被制御装置に対して出力するコマンド受信装置とを備えたことを特徴とするコマンド送受信システム

請求項11

飛行可能な被制御装置に搭載可能であるとともに、外部のコマンド送信装置からコマンド信号を受信し、前記被制御装置に対して出力するコマンド受信装置の制御方法において、前記被制御装置の動作状態が所定の動作状態となっていない場合に前記コマンド信号の出力を禁止することを特徴とするコマンド受信装置の制御方法。

請求項12

外部のコマンド受信装置を介して飛行可能な被制御装置に対してコマンドを送信するコマンド送信装置の制御方法において、前記被制御装置の状態が所定の状態となっていない場合に前記コマンドの送信を禁止することを特徴とするコマンド送信装置の制御方法。

請求項13

飛行可能な被制御装置に対してコマンドを送信するとともに、前記被制御装置の状態が所定の状態となっていない場合に前記コマンドの送信を禁止し、前記コマンドを受信して前記被制御装置に対して出力するとともに、前記被制御装置の動作状態が所定の動作状態となっていない場合に前記コマンド信号の前記被制御装置に対する出力を禁止することを特徴とするコマンド送受信システムの制御方法。

技術分野

0001

本発明は、コマンド受信装置コマンド送信装置及びコマンド送受信システム、並びにそれらの制御方法にかかり、特に、無人航空機、その他無人の飛行可能な被制御装置誤動作防止技術に関する。

0002

従来、この種のコマンド送受信システムは、例えば、特開平10−94079号公報に示されるように、航空機に関し、特に、地上装置のコマンド送信シーケンス機上装置コマンド受信シーケンスに誤動作防止を目的として用いられている。

0003

従来のコマンド送受信システムを構成するとともに、地上装置側に設けられるコマンド送信装置のブロック図を図11に、従来のコマンド送受信システムを構成するとともに、無人航空機側に設けられるコマンド受信装置のブロック図を図12に示す。

0004

コマンド送信装置は、アーミング(arming)信号及びコマンド信号を生成して指令信号として送信機102へ出力するコマンド指令装置101と、入力された指令信号を変調し、送信用アンテナ103を介して無人航空機へ変調信号を送信する送信機102とを備える。

0005

コマンド受信装置は、コマンド送信装置の送信用アンテナ103より発信された変調信号を受信し、無人航空機に搭載される受信機105へ変調信号を送る受信用アンテナ104と、受信用アンテナ104を介して入力された変調信号を復調して指令信号を出力する受信機5と、受信機5から入力された指令信号の特定の周波数成分を取り出し、各周波数のオンオフ検波し、コマンドデータを生成して各機器指令を出力するデコーダ106とを備える。

0006

コマンド指令装置101は、図13に示すように、第1の発振周波数f1を有する出力信号を出力する第1発振回路111と、第2の発振周波数f2を有する出力信号を出力する第2発振回路112と、第3の発振周波数f3を有する出力信号を出力する第3発振回路113と、後述のコマンド指令制御回路120からの制御信号に対応する出力タイミングで第1発振回路111の出力信号を出力する第1選択回路114と、コマンド指令制御回路120からの制御信号に対応する出力タイミングで第2発振回路112の出力信号を出力する第2選択回路115と、コマンド指令制御回路120からの制御信号に対応する出力タイミングで第3発振回路113の出力信号を出力する第3選択回路116と、コマンド指令制御回路120からの制御信号に基づいて第1発振回路111の出力信号から第1のコマンド信号を生成して出力する第1コマンド回路117と、コマンド指令制御回路120からの制御信号に基づいて第2発振回路112の出力信号から第2のコマンド信号を生成して出力する第2コマンド回路118と、コマンド指令制御回路120からの制御信号に基づいて第3発振回路113の出力信号から第3のコマンド信号を生成して出力する第3コマンド回路119と、コマンド指令装置101全体を制御するために各種制御信号を出力するコマンド指令制御回路120と、各コマンド回路117〜119の出力を受けて入力されたコマンド信号を混合し、混合コマンド信号として出力する混合回路121と、混合コマンド信号を増幅し、増幅コマンド信号として送信機103に出力する増幅回路122とを備える。

0007

デコーダ106は、図14に示すように、受信機105を介して入力された指令信号を3系統分配する分配器130と、指令信号の周波数成分のうち第1の発振周波数f1を有する信号を抽出して出力する第1フィルタ回路131と、指令信号の周波数成分のうち第2の発振周波数f2を有する信号を抽出して出力する第2フィルタ回路132と、指令信号の周波数成分のうち第3の発振周波数f3を有する信号を抽出して出力する第3フィルタ回路133と、第1フィルタ回路131〜第3フィルタ回路133の出力信号が設定されたコマンドに対応するものであるか否かを識別し、コマンドと認識されたときのみコマンド信号を出力するコマンド識別回路134と、コマンド信号に基づいてコマンド指令信号を出力するコマンド指令部135とを備える。

0008

次に、上記構成を有する従来のコマンド送受信システムの動作について説明する。

0009

まず、図15を参照しながらアーミング信号の設定状態について説明すると、アンテナ104(図12)を介して受信機105に発振周波数f1〜f3の信号が同時に入力されている場合に、アーミング信号入力状態(アーミング信号オン状態)であるものとする。

0010

次に、図11図13を参照しながら、コマンド送受信システム概要動作について説明する。

0011

コマンド送信装置を構成するコマンド指令装置101の第1発振回路111は、第1の発振周波数f1を有する出力信号を第1選択回路114に出力する。同様に第2発振回路112は、第2の発振周波数f2を有する出力信号を第2選択回路115に出力し、第3発振回路113は、第3の発振周波数f3を有する出力信号を第3選択回路116に出力する。

0012

第1〜第3選択回路114〜116は、コマンド指令制御回路120からの制御信号に対応する出力タイミングで対応する発振回路111〜113の出力信号を対応するコマンド回路117〜119に出力する。

0013

コマンド回路117〜119は、コマンド指令制御回路120からの制御信号に基づいて対応する発振回路111〜113の出力信号からコマンド信号を生成して混合回路121に出力する。

0014

混合回路121は、各コマンド回路117〜119の出力を受けて入力されたコマンド信号を混合し、混合コマンド信号として増幅回路122に出力する。

0015

増幅回路122は、混合コマンド信号を増幅し、増幅コマンド信号として送信機102に出力する。この結果、送信機102からアンテナ103を介してコマンドが無人航空機側に送信されることとなる。

0016

一方、コマンド受信装置の受信機105は、受信用アンテナ104を介して入力された変調信号を復調し指令信号をデコーダ106に出力する。デコーダ106の分配器130は、受信機105を介して入力された指令信号を3系統に分配し、第1フィルタ回路131〜第3フィルタ回路133に各々出力する。

0017

これにより、第1フィルタ回路131は、指令信号の周波数成分のうち第1の発振周波数f1を有する信号を抽出してコマンド識別回路134に出力し、第2フィルタ回路132は指令信号の周波数成分のうち第2の発振周波数f2を有する信号を抽出してコマンド識別回路134に出力し、第3フィルタ回路133は指令信号の周波数成分のうち第3の発振周波数f3を有する信号を抽出してコマンド識別回路134に出力する。

0018

これらにより、コマンド識別回路134は、第1フィルタ回路131〜第3フィルタ回路133の出力信号が設定されたコマンドに対応するものであるか否かを識別し、コマンドと認識されたときのみコマンド信号をコマンド司令部135に出力する。そして、コマンド司令部135は、コマンド信号に基づいてコマンド指令信号を出力する。

0019

次に、図16を参照しながら、上記コマンド送受信システムの要部の詳細動作について説明する。尚、図16(b)〜(d)においては、説明の簡略化のため、対応する発振周波数の信号入力状態を“H”レベル信号非入力状態を“L”レベルで表すとともに、図16(a)においては、それらを加算した状態として受信機7の入力状態で表すものとする。

0020

また、アーミング信号の出力時に周波数f3の発振信号の入力/非入力状態パルス的に切り替わってから所定時間Tが経過した場合に、コマンド指令が入力されたと認識されるものとする。これは、発振周波数f3を有する発振信号が単に非出力状態となった場合と区別するためである。

0021

時刻t11において、図16(a)〜(d)に示すように、アンテナ104を介して受信機105に発振周波数f1〜f3の信号が同時に入力されてアーミング信号入力状態となるが、図16(d)に示すように、周波数f3の発振信号の入力/非入力状態もパルス的に切り替わっておらず、図16(e)に示すように、デコーダの出力信号レベルは“L”レベルのままとなる。

0022

時刻t12において、周波数f3の発振信号の入力/非入力状態がパルス的に切り替わることとなり、時刻t12から所定時間tが経過した時刻t13において、フレア点火信号が入力されたと認識され、図16(e)に示すように、デコーダの出力は“H”レベルとなり、フレア点火出力に対応するコマンドデータが出力され、フレア点火が行われることとなる。

0023

その後時刻t14において、周波数f3の発振信号の入力/非入力状態がパルス的に切り替わらなくなると、図16(e)に示すように、デコーダの出力は“L”レベルとなり、これに伴って、フレア点火出力は終了する。

0024

さらに時刻t15において、図16(a)〜(d)に示すように、アンテナ6を介して受信機7に発振周波数f1〜f3の信号が同時に非入力状態となり、アーミング信号非入力状態に移行することとなる。

発明が解決しようとする課題

0025

しかし、上記従来のコマンド送受信システムにおいては、アーミング信号出力時に発振回路関係部品に不良を生じた場合、誤動作を起こすおそれがあるという問題があった。

0026

例えば、発振回路そのものが不良となり、オン−オフを繰り返すパルス状の出力状態となることも考えられるからである。また、発振回路そのもの以外の不良としては、配線またはプリント基板パターン接触不良が発生し、パルス状(オン−オフを繰り返す)の出力状態となることも考えられる。

0027

さらに、本来動作させるはずのない場所でも信号を受信すると無条件に動作するおそれがあり、また、人が指令を送るボタンやスイッチ等に接触した場合にも、同様に指令が出力されるという問題があった。

0028

そこで、本発明の目的は、発振回路そのものが故障しただけでは誤動作することがないコマンド受信装置、コマンド送信装置及びコマンド送受信システム並びにそれらの制御方法を提供することにある。

0029

また、本発明の他の目的は、ユーザが誤って指令を送るボタンやスイッチを押してしまった場合であっても誤動作を防止することが可能なコマンド受信装置、コマンド送信装置及びコマンド送受信システム並びにそれらの制御方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0030

上記課題を解決するため、請求項1記載の発明は、飛行可能な被制御装置に搭載可能であるとともに、外部のコマンド送信装置からコマンド信号を受信し、前記被制御装置に対して出力するコマンド受信装置において、前記被制御装置の動作状態が所定の動作状態となっていない場合に前記コマンド信号の出力を禁止するコマンド信号出力禁止部を備えたことを特徴としている。

0031

請求項1記載の発明によれば、コマンド信号出力禁止部は、被制御装置の動作状態が所定の動作状態となっていない場合にコマンド信号の出力を禁止する。

0032

請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記被制御装置は、エンジンを搭載しており、前記所定の動作状態は、前記エンジンの回転数が予め定めた回転数以上となった状態であることを特徴としている。

0033

請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明の作用に加えて、所定の動作状態は、エンジンの回転数が予め定めた回転数以上となった状態とするので、確実にコマンド信号の出力を禁止できる。

0034

請求項3記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記所定の動作状態は、前記被制御装置の高度が所定高度以上となった状態であることを特徴としている。

0035

請求項3記載の発明によれば、請求項1記載の発明の作用に加えて、所定の動作状態は、被制御装置の高度が所定高度以上となった状態とするので、確実にコマンド信号の出力を禁止できる。

0036

請求項4記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記所定の動作状態は、前記被制御装置の飛行速度が所定速度以上となった状態であることを特徴としている。

0037

請求項4記載の発明によれば、請求項1記載の発明の作用に加えて、所定の動作状態は、被制御装置の飛行速度が所定速度以上となった状態とするので、確実にコマンド信号の出力を禁止できる。

0038

請求項5記載の発明は、外部のコマンド受信装置を介して飛行可能な被制御装置に対してコマンドを送信するコマンド送信装置において、前記被制御装置の状態が所定の状態となっていない場合に前記コマンドの送信を禁止するコマンド送信禁止部を備えたことを特徴としている。

0039

請求項5記載の発明によれば、コマンド送信禁止部は、被制御装置の状態が所定の状態となっていない場合にコマンドの送信を禁止する。

0040

請求項6記載の発明は、請求項5記載の発明において、前記所定の状態は、前記被制御装置にフレアがすでに装着されている状態であることを特徴としている。

0041

請求項6記載の発明によれば、請求項5記載の発明の作用に加えて、所定の状態は、被制御装置にフレアがすでに装着されている状態とするので、確実にコマンド信号の送信を禁止できる。

0042

請求項7記載の発明は、請求項5記載の発明において、前記所定の状態は、前記被制御装置にフレアがすでに装着されており、かつ、前記フレアに点火用電源を供給する電源電圧正常状態であることを特徴としている。

0043

請求項7記載の発明によれば、請求項5記載の発明の作用に加えて、所定の状態は、被制御装置にフレアがすでに装着されており、かつ、フレアに点火用電源を供給する電源の電圧が正常状態であるとするので、確実にコマンド信号の送信を禁止できる。

0044

請求項8記載の発明は、請求項5記載の発明において、前記所定の状態は、前記被制御装置が所定の飛行状態であることを特徴としている。

0045

請求項8記載の発明によれば、請求項5記載の発明の作用に加えて、所定の状態は、被制御装置が所定の飛行状態であるとするので、確実にコマンド信号の送信を禁止できる。

0046

請求項9記載の発明は、請求項5記載の発明において、前記所定の状態は、前記被制御装置の電源の電圧が正常状態であることを特徴としている。

0047

請求項9記載の発明によれば、請求項5記載の発明の作用に加えて、所定の状態は、被制御装置の電源の電圧が正常状態であるとするので、確実にコマンド信号の送信を禁止できる。

0048

請求項10記載の発明は、飛行可能な被制御装置に対してコマンドを送信するとともに、前記被制御装置の状態が所定の状態となっていない場合に前記コマンドの送信を禁止するコマンド送信禁止部を有するコマンド送信装置と、前記被制御装置に搭載可能であるとともに、前記被制御装置の動作状態が所定の動作状態となっていない場合に前記コマンド信号の出力を禁止するコマンド信号出力禁止部を有し、前記コマンド送信装置からコマンドを受信し、前記被制御装置に対して出力するコマンド受信装置とを備えたことを特徴としている。

0049

請求項10記載の発明によれば、コマンド送信禁止部を有するコマンド送信装置は、飛行可能な被制御装置に対してコマンドを送信するとともに、被制御装置の状態が所定の状態となっていない場合にコマンドの送信を禁止する。

0050

一方、コマンド信号出力禁止部を有するコマンド受信装置は、コマンド送信装置からコマンドを受信し、被制御装置に対して出力する被制御装置に搭載可能であるとともに、被制御装置の動作状態が所定の動作状態となっていない場合にコマンド信号の出力を禁止する。

0051

請求項11記載の発明は、飛行可能な被制御装置に搭載可能であるとともに、外部のコマンド送信装置からコマンド信号を受信し、前記被制御装置に対して出力するコマンド受信装置の制御方法において、前記被制御装置の動作状態が所定の動作状態となっていない場合に前記コマンド信号の出力を禁止することを特徴としている。

0052

請求項11記載の発明によれば、被制御装置の動作状態が所定の動作状態となっていない場合にコマンド信号の出力を禁止する。

0053

請求項12記載の発明は、外部のコマンド受信装置を介して飛行可能な被制御装置に対してコマンドを送信するコマンド送信装置の制御方法において、前記被制御装置の状態が所定の状態となっていない場合に前記コマンドの送信を禁止することを特徴としている。

0054

請求項12記載の発明によれば、被制御装置の状態が所定の状態となっていない場合にコマンドの送信を禁止する。

0055

請求項13記載の発明は、飛行可能な被制御装置に対してコマンドを送信するとともに、前記被制御装置の状態が所定の状態となっていない場合に前記コマンドの送信を禁止し、前記コマンドを受信して前記被制御装置に対して出力するとともに、前記被制御装置の動作状態が所定の動作状態となっていない場合に前記コマンド信号の前記被制御装置に対する出力を禁止することを特徴としている。

0056

請求項13記載の発明によれば、飛行可能な被制御装置に対してコマンドを送信するとともに、被制御装置の状態が所定の状態となっていない場合にコマンドの送信を禁止し、コマンドを受信し被制御装置に対して出力するとともに、被制御装置の動作状態が所定の動作状態となっていない場合にコマンド信号の被制御装置に対する出力を禁止する。

発明を実施するための最良の形態

0057

次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

0058

ところで、コマンド指令装置から無人航空機に対する任意のコマンドを送信するに際し、ユーザが誤って操作ボタンを押してしまったり、コマンド指令装置に接触することにより、誤動作してしまうことがある。

0059

そのようなときは、当然のように本来出力されるべきではないコマンドが出力されることとなり、無人航空機側の機上装置は正常なコマンド体系を持ったコマンド(信号)でさえあれば動作をするはずであるので、本実施形態は、このような誤動作を防止するためのものである。

0060

図1に本実施形態のコマンド送受信システムを構成する地上装置の概要構成ブロック図を示す。本実施形態においては、無人航空機との間でコマンドの送受信を行うコマンド送受信システムについて説明する。

0061

地上装置Gは、アーミング(arming)信号及びコマンド信号を生成して指令信号を出力するコマンド指令装置1と、後述する無人航空機が地上にいる場合に満たすべき各種地上条件を設定するための地上条件設定部4と、入力されたコマンド信号を出力すべきか否かを地上条件設定部4において設定された地上条件に基づいて地上条件が満たされていない場合に入力された指令信号の出力を禁止する地上判別部5と、地上判別部5から入力された指令信号を変調し、送信用アンテナ3により無人航空機へ変調信号を送信する送信機2とを備える。

0062

コマンド指令装置1は、図2に示すように、第1の発振周波数f1を有する出力信号を出力する第1発振回路11と、第2の発振周波数f2を有する出力信号を出力する第2発振回路12と、第3の発振周波数f3を有する出力信号を出力する第3発振回路13と、後述のコマンド指令制御回路20からの制御信号に対応する出力タイミングで第1発振回路11の出力信号を出力する第1選択回路14と、コマンド指令制御回路20からの制御信号に対応する出力タイミングで第2発振回路12の出力信号を出力する第2選択回路15と、コマンド指令制御回路20からの制御信号に対応する出力タイミングで第3発振回路13の出力信号を出力する第3選択回路16と、コマンド指令制御回路20からの制御信号に基づいて第1発振回路11の出力信号から第1のコマンド信号を生成して出力する第1コマンド回路17と、コマンド指令制御回路20からの制御信号に基づいて第2発振回路12の出力信号から第2のコマンド信号を生成して出力する第2コマンド回路18と、コマンド指令制御回路120からの制御信号に基づいて第3発振回路13の出力信号から第3のコマンド信号を生成して出力する第3コマンド回路19と、コマンド指令装置1の全体を制御するために各種制御信号を出力するコマンド指令制御回路20と、各コマンド回路17〜19の出力を受けて入力されたコマンド信号を混合し、混合コマンド信号として出力する混合回路21と、混合コマンド信号を増幅してコマンド信号として地上判別部5に出力する増幅回路22とを備える。

0063

地上条件設定部4は、図3に示すように、無人航空機にフレアがすでに装着されているか否かを表すフレア装着有無信号を出力するフレア装着有無条件出力部31と、無人航空機が地上に位置するのかあるいは飛行中であるのかを表す機体位置(地上/空中)条件信号を出力する機体位置(地上/空中)条件出力部32と、無人航空機の機体を動作させるための電源電圧が正常であり、かつ、フレアを点火させるだけの電源電圧があるか否かを表す電源電圧条件信号を出力する電源電圧条件出力部33とを備える。

0064

この場合において、フレア装着有無条件出力部31が設けられているのは、フレアが装着されていない状態においてフレア点火のコマンド出力は意味を持たないため、フレアが装着されていない場合にフレア点火のコマンド出力を行わないようにするためである。

0065

また、機体位置(地上/空中)条件出力部32が設けられているのは、無人飛行機の機体が地上にいる状態で、フレアに点火するのは意味がないので、無人航空機の機体が地上にいる場合にフレア点火のコマンド出力を行わないようにするためである。

0066

さらに、電源電圧条件出力部33が設けられているのは、機体を動作させるために十分な電源電圧が確保され、かつ、フレアに点火するのに十分な電圧が確保されていなければ、無人航空機側で正常動作できないので、このような場合にフレア点火の出力を行わないようにするためである。

0067

地上判別部5は、図4に示すように、一つの入力端子にコマンド指令装置1からコマンド信号が入力され、他の入力端子に地上条件設定部4からの3ビットの条件信号が入力される多入力AND回路30を備える。

0068

機上装置Aは、図5に示すように、地上装置G(図1)の送信用アンテナ3より発信された変調信号を受信し、無人航空機に搭載される受信機7へ変調信号を送る受信用アンテナ6と、受信用アンテナ6を介して入力された変調信号を復調して指令信号を出力する受信機7と、受信機7から入力された指令信号の特定の周波数成分を取り出し、各周波数のオン−オフを検波し、コマンドデータを生成して各機器へ指令を出力するデコーダ8と、当該無人航空機の正常動作状態において満たすべき各種条件である機上条件を設定するための機上条件設定部9と、入力されたコマンドデータを出力すべきか否かを機上条件設定部9において設定された機上条件に基づいて判別し、機上条件が満たされていない場合には入力されたコマンドデータの出力を禁止する機上判別部10とを備える。

0069

デコーダ8は、図6に示すように、受信機7を介して入力された指令信号を3系統に分配する分配器40と、指令信号の周波数成分のうち第1の発振周波数f1を有する信号を抽出して出力する第1フィルタ回路41と、指令信号の周波数成分のうち第2の発振周波数f2を有する信号を抽出して出力する第2フィルタ回路42と、指令信号の周波数成分のうち第3の発振周波数f3を有する信号を抽出して出力する第3フィルタ回路43と、第1フィルタ回路41〜第3フィルタ回路43の出力信号が設定されたコマンドに対応するものであるか否かを識別し、コマンドと認識されたときのみコマンドデータを出力するコマンド識別回路44とを備える。

0070

機上条件設定部9は、図7に示すように、無人航空機のエンジン回転数が所定の回転数となっているか否かを表すエンジン回転数条件信号を出力するエンジン回転数条件出力部51と、無人航空機の高度が所定の機体高度以上となっているか否かを表す機体高度条件信号を出力する機体高度条件出力部52と、無人航空機の機体速度が所定の速度以上となっているか否かを表す機体速度条件信号を出力する機体速度条件出力部53とを備える。

0071

この場合において、エンジン回転数条件出力部51が設けられているのは、機体のエンジン回転数を検知し、機体異常有無確認の一つの判断条件とするとともに、無人航空機が正常に飛行していない場合にコマンドの処理を行わないようにするためである。

0072

また、機体高度条件出力部52が設けられているのは、機体高度を検知し、予め規定した高度(後述の例の場合、100M)へ到達して無人航空機が正常に飛行していることを検出し、無人航空機が正常に飛行していない場合にコマンドの処理を行わないようにするためである。

0073

さらに、機体速度条件出力部53が設けられているのは、機体速度を検知し、予め規定した速度へ到達していることを検出し、無人航空機が正常に飛行していない場合にコマンドの処理を行わないようにするためである。

0074

機上判別部10は、図8に示すように、一つの入力端子にデコーダ8からコマンドデータが入力され、他の入力端子に機上条件設定部9からの3ビットの条件信号が入力される多入力AND回路50を備える。

0075

次に、上記構成を有するコマンド送受信システムの動作について、図面を参照しながら説明する。

0076

図9に示すように、アンテナ6を介して受信機7に発振周波数f1〜f3の信号が同時に入力されている場合に、アーミング信号入力状態(アーミング信号オン状態)であるものとする。

0077

次に、上記コマンド送受信システムの動作の概要について説明する。

0078

図1及び図2に示すように、コマンド送信装置を構成するコマンド指令装置1の第1発振回路11は、第1の発振周波数f1を有する出力信号を第1選択回路14に出力する。

0079

同様に第2発振回路12は、第2の発振周波数f2を有する出力信号を第2選択回路15に出力し、第3発振回路13は、第3の発振周波数f3を有する出力信号を第3選択回路16に出力する。

0080

第1〜第3選択回路14〜16は、コマンド指令制御回路20からの制御信号に対応する出力タイミングで対応する発振回路11〜13の出力信号を対応するコマンド回路17〜19に出力する。

0081

コマンド回路17〜19は、コマンド指令制御回路20からの制御信号に基づいて対応する発振回路11〜13の出力信号からコマンド信号を生成して混合回路21に出力する。

0082

混合回路21は、各コマンド回路17〜19の出力を受けて入力されたコマンド信号を混合し、混合コマンド信号として増幅回路22に出力する。増幅回路22は、混合コマンド信号を増幅し、地上判別部5に出力する。

0083

図1に示すように、地上判別部5は、入力されたコマンド信号を出力すべきか否かを地上条件設定部4において設定された地上条件に基づいて判別し、地上条件が満たされていない場合には、入力された指令信号の出力を禁止する。

0084

地上条件が満たされている場合には、地上判別部5は指令信号を送信機2に出力し、送信機2は、地上判別部5から入力された指令信号を変調し、送信用アンテナ3により無人航空機へ変調信号を送信する。

0085

一方、図5に示すように、コマンド受信装置の受信機7は、受信用アンテナ6を介して入力された変調信号を復調し指令信号をデコーダ8に出力する。

0086

図6に示すように、デコーダ8の分配器40は、受信機7を介して入力された指令信号を3系統に分配し、第1フィルタ回路41〜第3フィルタ回路43に各々出力する。

0087

これにより、第1フィルタ回路41は、指令信号の周波数成分のうち第1の発振周波数f1を有する信号を抽出してコマンド識別回路44に出力し、第2フィルタ回路42は、指令信号の周波数成分のうち第2の発振周波数f2を有する信号を抽出してコマンド識別回路44に出力し、第3フィルタ回路43は、指令信号の周波数成分のうち第3の発振周波数f3を有する信号を抽出してコマンド識別回路44に出力する。

0088

これらにより、コマンド識別回路44は、第1フィルタ回路41〜第3フィルタ回路43の出力信号が設定されたコマンドに対応するものであるか否かを識別し、コマンドと認識されたときのみコマンド信号を機上判別部10に出力する。

0089

機上判別部10は、図8に示すように、入力されたコマンドデータを出力すべきか否かを機上条件設定部9において設定された機上条件に基づいて判別し、入力された機上条件が満たされていない場合には、入力されたコマンドデータの出力を禁止する。従って、機上条件が満たされていないコマンドデータで誤動作することがない。

0090

図10出力コマンドタイミングチャートを示す。尚、図10(b)〜(d)においては、説明の簡略化のため、対応する発振周波数の信号入力状態を“H”レベル、信号非入力状態を“L”レベルで表すとともに、図10(a)においては、それらを加算した状態として受信機7の入力状態で表すものとする。

0091

また、アーミング信号出力時に周波数f3の発振信号の入力/非入力状態がパルス的に切り替わった場合に、コマンド指令が入力されたと認識されるものとする。

0092

さらに以下の説明においては、機上条件設定部9において機体高度条件出力部52にのみ機体高度100Mという条件が設定されているものとし、エンジン回転数条件出力部51及び機体速度条件出力部53は、常に条件が満たされている場合に相当する信号を出力するものとする。

0093

時刻t1において、図10(a)〜(d)に示すように、アンテナ6を介して受信機7に発振周波数f1〜f3の信号が同時に入力されアーミング信号入力状態となるが、機体高度は100M未満であるので、図10(f)に示すように、機上条件設定部9の出力は“L”レベルのままである。

0094

また、図10(d)に示すように、周波数f3の発振信号の入力/非入力状態もパルス的に切り替わっておらず、図10(e)に示すように、デコーダの出力信号レベルは“L”レベルのままとなる。

0095

時刻t2において、機体高度は100M未満であり、図10(f)に示すように、機上条件設定部9の出力は未だ“L”レベルのままであるが、周波数f3の発振信号の入力/非入力状態がパルス的に切り替わっているので、フレア点火信号が入力されたこととなり、図10(e)に示すように、デコーダの出力は“H”レベルとなる。

0096

その後、時刻t3において、機体高度が100M以上となると、図10(f)に示すように機上条件設定部9の出力は“H”レベルとなる。

0097

そして、図10(g)に示すように、機上判別部10の出力は“H”レベルとなり、このとき図10(d)に示すように周波数f3の発振信号の入力/非入力状態もパルス的に切り替わっているので、フレア点火信号が入力されたこととなり、図10(e)に示すようにデコーダの出力は“H”レベルとなる。

0098

これらの結果、図10(g)に示すように機上判別部10のAND回路50の出力は“H”レベルとなって、フレア点火出力に対応するコマンドデータが出力され、フレア点火が行われることとなる。

0099

その後、時刻t4において、周波数f3の発振信号の入力/非入力状態がパルス的に切り替わらなくなると、図10(e)に示すように、デコーダの出力は“L”レベルとなり、これに伴って、図10(g)に示すように機上判別部10のAND回路50の出力は“L”レベルとなって、フレア点火出力に対応するコマンドデータの出力が禁止されることとなる。

0100

さらに、時刻t5において、機体高度が100M未満となり、図10(f)に示すように、機上条件設定部9の出力は“L”レベルとなる。

0101

そして、時刻t6において、図10(a)〜(d)に示すように、アンテナ6を介して受信機7に発振周波数f1〜f3の信号が同時に非入力状態となり、アーミング信号非入力状態に移行することとなる。

0102

以上説明したように、本実施形態によれば、無人航空機が所定の状態になっていない場合には、地上装置側においてユーザの誤操作などによっても誤ったコマンドが出力されることはないので、誤ったコマンドの出力に伴う誤動作を確実に防止することができる。

0103

また、地上装置側からコマンドが出力された場合であっても、無人航空機が所定の飛行状態にない場合には、コマンドがキャンセルされるので、コマンドが実行されるべきではない状況下において、コマンドに対応する動作が行われることはない。

0104

尚、上記説明においては、地上条件設定部4において、3つの判定条件を設定する場合について説明したが、条件設定数に制限を設ける必要はなく、任意に設定することが可能である。

0105

また、上記説明においては、機上条件設定部9において、3つの判定条件を設定する場合について説明したが、条件設定数に制限を設ける必要はなく、任意に設定することが可能である。

発明の効果

0106

以上説明したように、本発明によれば、ユーザが誤って指令を送るボタンやスイッチを押してしまった場合であっても地上装置側から誤ったコマンドを出力しなくなり、コマンドの誤出力に伴う誤動作を防止することができる。

0107

また、機上装置側で地上からのコマンドを明確に認識でき、外来ノイズ等による誤コマンドがキャンセルできる。従って、発振回路そのものが故障しただけでは誤動作することがない。

図面の簡単な説明

0108

図1本発明にかかるコマンド送受信システムの一実施形態の地上装置を示すブロック図である。
図2図1の地上装置のコマンド指令装置の概要構成を示すブロック図である。
図3図1の地上装置の地上条件設定部の概要構成を示すブロック図である。
図4図1の地上装置の地上判別部の概要構成を示すブロック図である。
図5本発明にかかるコマンド送受信システムの一実施形態の機上装置を示すブロック図である。
図6図5の機上装置のデコーダの概要構成を示すブロック図である。
図7図5の機上装置の機上条件設定部の概要構成を示すブロック図である。
図8図5の機上装置の機上判別部の概要構成を示すブロック図である。
図9本発明にかかるコマンド送受信システムの一実施形態におけるアーミング信号の設定の説明図である。
図10本発明にかかるコマンド送受信システムの一実施形態における出力コマンドのタイミングチャートである。
図11従来の地上装置の概要構成を示すブロック図である。
図12従来の機上装置の概要構成を示すブロック図である。
図13従来のコマンド指令装置の概要構成を示すブロック図である。
図14従来のデコーダの概要構成を示すブロック図である。
図15従来のアーミング信号の設定の説明図である。
図16従来の出力コマンドのタイミングチャートである。

--

0109

1コマンド指令装置
2送信機
地上アンテナ
4 地上条件設定部
5 地上判別部
6 機上アンテナ
7受信機
8デコーダ
9 機上条件設定部
10 機上判別部
11 第1発振回路
12 第2発振回路
13 第3発振回路
14 第1選択回路
15 第2選択回路
16 第3選択回路
17 第1コマンド回路
18 第2コマンド回路
19 第3コマンド回路
20 コマンド指令制御回路
21混合回路
22増幅回路
30AND回路
31フレア装着有無条件出力部
32機体位置(地上/空中)条件出力部
33電源電圧(0V)条件出力部
40分配器
41 第1フィルタ回路
42 第2フィルタ回路
43 第3フィルタ回路
44コマンド識別回路
50 AND回路
51エンジン回転数条件出力部
52 機体高度条件出力部
53 機体速度条件出力部

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