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公開番号2024038895
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-21
出願番号2022143239
出願日2022-09-08
発明の名称飛行装置
出願人株式会社石川エナジーリサーチ
代理人個人,個人,個人
主分類B64D 27/24 20240101AFI20240313BHJP(航空機;飛行;宇宙工学)
要約【課題】簡素な構成でバッテリの蓄電残量を正確に計測することができる飛行装置を提供する。
【解決手段】飛行装置10は、ロータ11と、モータ12と、電力変換部14と、バッテリ21と、演算制御部15と、を具備する。ロータ11は、回転することで、機体ベース部16を浮遊させるための推力を発生させ、モータ12は、バッテリ21から給電されることで、ロータ11を回転駆動する。演算制御部15は、機体ベース部16を所定の位置姿勢とするべく、指示信号を生成する。電力変換部14は、入力される指示信号に基づいて、バッテリ21からモータ12に供給される電力を調整する。更に、演算制御部15は、指示信号に基づいて、バッテリ21の蓄電残量を推定する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
ロータと、モータと、電力変換部と、バッテリと、演算制御部と、を具備し
前記ロータは、回転することで、機体ベース部を浮遊させるための推力を発生させ、
前記モータは、前記バッテリから給電されることで、前記ロータを回転駆動し、
前記演算制御部は、前記機体ベース部を所定の位置姿勢とするべく、指示信号を生成し、
前記電力変換部は、入力される前記指示信号に基づいて、前記バッテリから前記モータに供給される電力を調整し、
更に、前記演算制御部は、前記指示信号に基づいて、前記バッテリの蓄電残量を推定することを特徴とする飛行装置。
続きを表示（約 400 文字）【請求項２】
前記指示信号は、ＤＵＴＹ値の積算値であることを特徴とする請求項１に記載の飛行装置。
【請求項３】
複数の前記ロータと、
複数の前記モータと、
複数の前記電力変換部と、を有し、
前記演算制御部は、前記複数の前記電力変換部の各々に供給されるＤＵＴＹ値の積算値から、前記バッテリの前記蓄電残量を推定することを特徴とする請求項１に記載の飛行装置。
【請求項４】
前記演算制御部は、
前記バッテリの電流値または電圧値から、前記蓄電残量の初期値または中間値を算出し、
予め設定された換算式に基づき、ＤＵＴＹ積算値から前記蓄電残量の減少値を算出し、
前記蓄電残量の前記初期値または前記中間値から、前記蓄電残量の前記減少値を減算することで、その時点の前記蓄電残量を算出することを特徴とする請求項１に記載の飛行装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、飛行装置に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、無人で空中を飛行することが可能な飛行装置が知られている。このような飛行装置は、垂直軸回りに回転駆動するロータの推力で、空中を飛行することが可能とされている。
【０００３】
飛行装置の適用分野としては、例えば、輸送分野、測量分野、撮影分野、農業分野等が考えられる。このような分野に飛行装置を適用させる場合は、各種機器や薬剤を飛行装置に備え付ける。
【０００４】
飛行装置を安定的に飛行させることを考えた場合、飛行装置が備えるバッテリの蓄電残量を計測する必要がある。特許文献１には、飛行装置の飛行時においてバッテリの蓄電残量を推定することが記載されている。
【０００５】
特許文献１では、バッテリ電圧、バッテリ温度、電流のうち１又は複数の値に基づいて、バッテリの蓄電量を推定する事項が記載されている。更に、バッテリ電圧、電流およびバッテリ温度を測定することでＳＯＣと呼ばれる蓄電残量算出値を算出し、蓄電量を推定することも記載されている。更にまた、バッテリの実使用時間および周辺温度等のうち１又は複数の値に基づいて、上述の方法により推定されたバッテリの蓄電量を補正することも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
国際公開２０２０／００４３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した特許文献１に記載された飛行装置では、飛行装置のバッテリの蓄電残量を低コスト且つ正確に計測する観点から改良の余地があった。
【０００８】
具体的には、バッテリから供給される電力の電圧に基づいてバッテリの蓄電残量を推定することも可能ではあるものの、かかる方法であると蓄電残量を正確に推定することができない課題があった。
【０００９】
係る課題を、図６を参照して説明する。図６の横軸はＳＯＣを示し、縦軸はバッテリの電圧を示している。ここで、ＳＯＣとは、ＳｔａｔｅＯｆＣｈａｒｇｅの略語であり、バッテリの充電率または充電状態を表す指標である。
【００１０】
一般に、ＳＯＣとバッテリ電圧とは、線形な関係を有する。即ち、大きなバッテリ電圧は、ＳＯＣの大きさを示す。図６では、ＳＯＣとバッテリ電圧との線形関係を実線で示している。しかしなから、当該線形関係は、バッテリの状態や外部環境により変化する。例えば、バッテリの経時劣化、外部の温度環境により、当該線形関係は変化する。図６では、当該線形関係が変化し得る領域をハッチングで示している。このことから、バッテリ電圧値から、一意的にＳＯＣを算出することは容易ではなかった。
（【００１１】以降は省略されています）

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