(57)【要約】      （修正有）【課題】蓄電量が残り少ない無人飛行体を優先して給電することができ、かつ、運搬作業予定に基づいて給電することができる無人飛行体用給電システムを提供する。【解決手段】無人飛行体用給電システムは、運搬作業を行う複数の無人飛行体１と、無人飛行体１に給電する無人給電車３と、運行管理部と、を備える。運行管理部は、運搬作業予定に基づく無人飛行体１の運行予定を記憶している運行記憶部を有する。複数の無人飛行体１は、所定の蓄電量以下になると、給電されるために無人給電車３のもとに移動する。無人給電車３は、給電されるために自車３のもとに移動してきた無人飛行体１を他の無人飛行体１よりも優先して給電し、移動してきた無人飛行体１が複数の場合には、運搬作業予定に基づいて特定された無人飛行体１をさらに優先して給電する。【選択図】図１
2020124946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無人飛行体用給電システムであって、
運搬作業を行う複数の無人飛行体と、前記無人飛行体に無線送電することにより給電する無人給電車と、運行管理部と、を備え、
前記運行管理部は、運搬作業予定に基づく前記無人飛行体の運行予定を記憶している運行記憶部を有し、
前記複数の無人飛行体は、
自機の飛行を制御する飛行制御部と、
前記運搬作業に係る荷を保持する荷保持部と、
無線送電された電力を受電する受電部と、
前記受電部によって受電された電力を蓄電する蓄電池と、
前記蓄電池の蓄電量が所定の蓄電量以下であるか否かを判定する蓄電量判定部と、を有し、
前記蓄電量判定部によって前記蓄電池の蓄電量が前記所定の蓄電量以下であると判定されると、給電されるために前記無人給電車のもとに移動し、
前記無人給電車は、
前記無人飛行体およびその位置を検出する飛行体検出部と、
検出された前記無人飛行体の位置に基づいて、前記無人飛行体に無線送電する送電部と、
給電されるために自車のもとに移動してきた前記無人飛行体を前記飛行体検出部によって複数検出したとき、前記運行予定に基づいて、移動してきた前記複数の無人飛行体から給電すべき前記無人飛行体を特定する飛行体特定部と、を有し、
給電されるために自車のもとに移動してきた前記無人飛行体を他の前記無人飛行体よりも優先して給電し、かつ、前記飛行体特定部によって特定された前記無人飛行体をさらに優先して給電する
ことを特徴とする給電システム。
【請求項２】
前記無人飛行体は、給電されるために前記無人給電車のもとに移動すると、前記無人給電車に給電命令を送信する給電命令送信部をさらに有し、
前記無人給電車は、前記給電命令を受信すると、前記給電命令を送信した前記無人飛行体を、給電されるために自車のもとに移動してきた前記無人飛行体であると認識する
ことを特徴とする請求項１に記載の給電システム。
【請求項３】
前記無人飛行体は、前記運行管理部をさらに有しており、前記運行予定を前記無人給電車に送信する運行予定送信部をさらに有し、
前記無人給電車は、前記運行予定を受信することにより前記運行予定を認識する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の給電システム。
【請求項４】
前記給電システムは、前記無人給電車と通信可能なサーバをさらに備え、
前記サーバは、前記運行管理部を有し、
前記無人給電車は、前記運行記憶部内の前記運行予定を参照することにより前記運行予定を認識する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の給電システム。
【請求項５】
前記無人給電車は、
前記飛行体検出部によって検出された前記無人飛行体の位置に基づいて、前記無人飛行体に追従するための走行装置をさらに有し、
前記無人飛行体に追従しながら無線送電することにより給電する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の給電システム。
【請求項６】
前記無人飛行体は、前記無人給電車によって追従および無線送電されながら飛行するとき、前記自機の飛行高度と、給電時における所定の飛行高度とを比較する高度比較部をさらに有し、
前記飛行制御部は、前記無人飛行体が前記無人給電車によって追従および無線送電されながら飛行するとき、前記高度比較部が比較した結果に基づいて、前記無人飛行体の飛行高度が前記所定の飛行高度になるように前記無人飛行体の飛行高度を制御する
ことを特徴とする請求項５に記載の給電システム。
【請求項７】
前記無人飛行体は、前記無人給電車が前記自機に追従可能な所定の飛行経路を記憶している記憶部をさらに有し、
前記飛行制御部は、前記無人飛行体が前記無人給電車によって追従および無線送電されながら飛行するとき、前記無人飛行体を前記所定の飛行経路に沿って飛行させる
ことを特徴とする請求項５または６に記載の給電システム。
【請求項８】
前記無人飛行体は、前記無人給電車によって追従および無線送電されながら飛行するとき、前記自機の飛行速度と、給電時における所定の飛行速度とを比較する速度比較部をさらに有し、
前記飛行制御部は、前記無人飛行体が前記無人給電車によって追従および無線送電されながら飛行するとき、前記速度比較部が比較した結果に基づいて、前記無人飛行体の飛行速度が前記所定の飛行速度になるように前記無人飛行体の飛行速度を制御する
ことを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の給電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
運搬作業を行う無人飛行体に給電する無人飛行体用給電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、屋外または屋内において運搬作業を行う無人飛行体が開発されてきた（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の無人飛行体は、ホバリング可能であるとともに自律飛行可能である。この無人飛行体は、把持装置を装着し、装着した把持装置によって荷を吸着し、荷とともに移動して運搬作業を行う。この無人飛行体は、空中を飛行するので運搬車よりも移動速度が速く、運搬作業を行うのに適している。
【０００３】
ところで、無人飛行体は、蓄電容量が少なく、運搬作業を長時間連続して行うことができない。そこで、例えば、特許文献２に記載のピッキングシステムには、複数の無人飛行体が運搬作業に向けて待機する出発部に無人飛行体を給電する給電手段が設けられている。複数の無人飛行体は、この出発部において運搬作業の合間に給電されることにより、運搬作業を行う際に電力不足になることを防止している。
【０００４】
一方、無人飛行体は、蓄電量が残り少なくなると、電力不足にならないよう優先して給電されることが好ましい。しかしながら、特許文献２に記載のピッキングシステムでは、無人飛行体の蓄電量に基づいて給電の順番が変更されることがない。また、蓄電量が残り少ない無人飛行体が複数ある場合、これら複数の無人飛行体は、運搬作業予定に基づいて順に給電されることが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１８−１１４８２２号公報
【特許文献２】特開２０１８−０１６４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、蓄電量が残り少ない無人飛行体１を優先して給電することができ、しかも、蓄電量が残り少ない無人飛行体が複数ある場合には、運搬作業予定に基づいて給電することができる無人飛行体用給電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る無人飛行体用給電システムは、
運搬作業を行う複数の無人飛行体と、前記無人飛行体に無線送電することにより給電する無人給電車と、運行管理部と、を備え、
前記運行管理部は、運搬作業予定に基づく前記無人飛行体の運行予定を記憶している運行記憶部を有し、
前記複数の無人飛行体は、
自機の飛行を制御する飛行制御部と、
前記運搬作業に係る荷を保持する荷保持部と、
無線送電された電力を受電する受電部と、
前記受電部によって受電された電力を蓄電する蓄電池と、
前記蓄電池の蓄電量が所定の蓄電量以下であるか否かを判定する蓄電量判定部と、を有し、
前記蓄電量判定部によって前記蓄電池の蓄電量が前記所定の蓄電量以下であると判定されると、給電されるために前記無人給電車のもとに移動し、
前記無人給電車は、
前記無人飛行体およびその位置を検出する飛行体検出部と、
検出された前記無人飛行体の位置に基づいて、前記無人飛行体に無線送電する送電部と、
給電されるために自車のもとに移動してきた前記無人飛行体を前記飛行体検出部によって複数検出したとき、前記運行予定に基づいて、移動してきた前記複数の無人飛行体から給電すべき前記無人飛行体を特定する飛行体特定部と、を有し、
給電されるために自車のもとに移動してきた前記無人飛行体を他の前記無人飛行体よりも優先して給電し、かつ、前記飛行体特定部によって特定された前記無人飛行体をさらに優先して給電することを特徴とする。
【０００８】
上記給電システムは、例えば、
前記無人飛行体が、給電されるために前記無人給電車のもとに移動すると、前記無人給電車に給電命令を送信する給電命令送信部をさらに有し、
前記無人給電車は、前記給電命令を受信すると、前記給電命令を送信した前記無人飛行体を、給電されるために自車のもとに移動してきた前記無人飛行体であると認識する。
【０００９】
上記給電システムは、例えば、
前記無人飛行体が、前記運行管理部をさらに有しており、前記運行予定を前記無人給電車に送信する運行予定送信部をさらに有し、
前記無人給電車は、前記運行予定を受信することにより前記運行予定を認識する。
【００１０】
上記給電システムは、例えば、
前記給電システムが、前記無人給電車と通信可能なサーバをさらに備え、
前記サーバが、前記運行管理部を有し、
前記無人給電車は、前記サーバ内の前記運行予定を参照することにより前記運行予定を認識する。
【００１１】
上記給電システムは、好ましくは、
前記無人給電車が、
前記飛行体検出部によって検出された前記無人飛行体の位置に基づいて、前記無人飛行体に追従するための走行装置をさらに有し、
前記無人飛行体に追従しながら無線送電することにより給電する。
【００１２】
上記給電システムは、好ましくは、
前記無人飛行体が、前記無人給電車によって追従および無線送電されながら飛行するとき、前記自機の飛行高度と、給電時における所定の飛行高度とを比較する高度比較部をさらに有し、
前記飛行制御部は、前記無人飛行体が前記無人給電車によって追従および無線送電されながら飛行するとき、前記高度比較部が比較した結果に基づいて、前記無人飛行体の飛行高度が前記所定の飛行高度になるように前記無人飛行体の飛行高度を制御する。
【００１３】
上記給電システムは、好ましくは、
前記無人飛行体は、前記無人給電車が前記自機に追従可能な所定の飛行経路を記憶している記憶部をさらに有し、
前記飛行制御部は、前記無人飛行体が前記無人給電車によって追従および無線送電されながら飛行するとき、前記無人飛行体を前記所定の飛行経路に沿って飛行させる。
【００１４】
上記給電システムは、好ましくは、
前記無人飛行体が、前記無人給電車によって追従および無線送電されながら飛行するとき、前記自機の飛行速度と、給電時における所定の飛行速度とを比較する速度比較部をさらに有し、
前記飛行制御部は、前記無人飛行体が前記無人給電車によって追従および無線送電されながら飛行するとき、前記速度比較部が比較した結果に基づいて、前記無人飛行体の飛行速度が前記所定の飛行速度になるように前記無人飛行体の飛行速度を制御する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る給電システムは、蓄電量が残り少ない無人飛行体１を優先して給電することができ、しかも、蓄電量が残り少ない無人飛行体が複数ある場合には、運搬作業予定に基づいて給電することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態に係る給電システムを示す概略側面図である。
【図２】ＡおよびＢは無人飛行体を示し、Ａは上から見た斜視図であり、Ｂは下から見た斜視図であり、Ｃは受電部を示す下面図である。
【図３】図１の給電システムを示すブロック図である。
【図４】図１の無人給電車の給電手順の一例を示すフロー図である。
【図５】図１の無人給電車の給電手順の別の一例を示すフロー図である。
【図６】Ａは非給電時の無人飛行体の動作を示す概略上面図であり、Ｂは給電時の無人飛行体および無人給電車の動作を示す概略上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図を参照しつつ、本発明に係る無人飛行体用給電システムの一実施形態について説明する。
【００１８】
図１は、本実施形態に係る給電システムを示す概略側面図である。複数の無人飛行体１は、屋内において荷Ｗを運搬する（参照符号１は、複数の無人飛行体１のうちの任意の１機または複数機を示す参照符号として用いられる）。無人給電車３は、無人飛行体１に追従しながら無線送電することにより給電する。
【００１９】
＜無人飛行体＞
図２ＡおよびＢに示すように、無人飛行体１は、円板状の本体１０と、本体１０の側面から水平に延在する４本のアーム１２と、４本のアーム１２の先端側それぞれに設けられたモータ１３と、モータ１３に設けられた回転翼１４と、本体１０の上面に設けられた略八角柱状の上部ユニット１５と、本体１０の下面に設けられた２つのスキッド１６と、２つのスキッド１６の間に設けられた荷保持部１７と、荷保持部１７の下面に設けられた受電部１８と、を有する。
【００２０】
上部ユニット１５には、無人飛行体１の位置を検出するためのカメラ１５ａおよび照明部１５ｂが設けられている。天井Ｃ全体には、無人飛行体１の位置を認識するためのマーカ（図示略）が複数設けられている。照明部１５ｂが無人飛行体１の上方を照射し、カメラ１５ａが照明部１５ｂによって照らされたマーカを含む天井Ｃを撮像して上方画像を生成する。
【００２１】
荷保持部１７は、運搬作業に係る荷Ｗを保持する。荷保持部１７は、荷Ｗが載置される載置面を有するが単なる一例であって、荷Ｗを保持することができれば、その構成を特に限定されない。
【００２２】
図２Ｃに示すように、受電部１８は、複数のレクテナ１８ａによって構成されている。レクテナ１８ａは、無人給電車３から送信されたマイクロ波を受信して直流電流に変換する。
【００２３】
図３に示すように、無人飛行体１は、蓄電池２０と、制御装置２１と、高度センサ（図示略）と、速度センサ（図示略）と、通信手段（図示略）と、をさらに有する。
【００２４】
蓄電池２０は、受電部１８に電気的に接続されている。蓄電池２０は、レクテナ１８ａによって変換された直流電流を蓄電するとともに、モータ１３に電力を供給する。蓄電池２０は、鉛蓄電池またはアルカリ蓄電池でもよい。
【００２５】
制御装置２１は、飛行制御部２１０と、記憶部２１１と、自機位置検出部２１２と、蓄電量判定部２１３と、給電命令送信部２１４と、高度比較部２１５と、速度比較部２１６と、を有する。
【００２６】
飛行制御部２１０は、各モータ１３の回転数を制御することにより、無人飛行体１のホバリングを可能にするとともに、無人飛行体１の飛行方向、飛行高度および飛行速度を制御する。
【００２７】
記憶部２１１は、マーカを含む天井Ｃ全体の画像（以下、単に「天井画像」という）を位置情報とともに予め記憶している。
【００２８】
自機位置検出部２１２は、カメラ１５ａが撮像した上方画像と、天井画像とを照合し、天井画像中のいずれの位置に上方画像が存在するのかを探索するテンプレートマッチングを行う。自機位置検出部２１２は、テンプレートマッチングの結果に基づいて無人飛行体１の水平方向の位置を検出する。さらに、自機位置検出部２１２は、高度センサによって無人飛行体１の高度を検出する。
【００２９】
蓄電量判定部２１３は、蓄電池２０の蓄電量Ｑが予め定められた蓄電量ＲＱ以下であるか否かを判定する。無人飛行体１は、蓄電量判定部２１３によって蓄電池２０の蓄電量Ｑが蓄電量ＲＱ以下（Ｑ≦ＲＱ）であると判定されると、給電されるために無人給電車３のもとに移動する。蓄電量ＲＱは、例えば、蓄電池２０の蓄電容量の１０％でもよいが単なる一例であって、これに限定されない。なお、無人飛行体１による無人給電車３の位置の特定については、後に説明するように無人給電車３から受信する位置情報に基づく。
【００３０】
給電命令送信部２１４は、無人飛行体１が給電されるために無人給電車３のもとに移動し到着すると、通信手段によって無人給電車３に給電命令を送信する。
【００３１】
記憶部２１１は、さらに給電時における無人飛行体１の所定の飛行高度および所定の飛行速度を記憶している。マイクロ波による給電効率は、送電側と受電側との距離に依存する。そこで、無人飛行体１と当該無人飛行体１に追従する無人給電車３との距離を一定範囲内に保ちマイクロ波による給電効率を高く保持することができるように、給電時における無人飛行体１の飛行高度および飛行速度が予め定められている。したがって、所定の飛行高度は、後述する送電部３５よりもやや高い高度に定められている。また、所定の飛行速度は、無人給電車３の走行速度と同じか、やや遅く定められている。
【００３２】
高度比較部２１５は、高度センサによって検出された無人飛行体１の高度と、所定の飛行高度とを比較し、その比較結果を飛行制御部２１０に出力する。
【００３３】
速度比較部２１６は、速度センサによって検出された無人飛行体１の飛行速度と所定の飛行速度とを比較し、その比較結果を飛行制御部２１０に出力する。
【００３４】
飛行制御部２１０は、高度比較部２１５および速度比較部２１６による比較結果に基づいて、給電時における無人飛行体１の飛行高度および飛行速度を所定の飛行高度および所定の飛行速度になるよう制御する。
【００３５】
記憶部２１１は、さらに運搬情報を記憶する。運搬情報には、荷取位置および荷置位置が含まれている。また、記憶部２１１は、さらに無人飛行体１の給電時の所定の飛行経路（以下、「給電用飛行経路」という）を記憶している。給電用飛行経路は、無人給電車３が無人飛行体１を追従することができるよう倉庫内のレイアウトと無人給電車３の走行特性とに基づいて、予め定められている。
【００３６】
飛行制御部２１０は、給電時における無人飛行体１が給電用飛行経路を飛行するよう無人飛行体１の飛行方向を制御する。
【００３７】
＜サーバ＞
図３に示すように、給電システムは、無人給電車３に通信可能なサーバ４をさらに備える。サーバ４は、運行管理部４０を有する。
【００３８】
運行管理部４０は、運搬作業予定に基づく無人飛行体１の運行予定を記憶している運行記憶部を有する。運搬作業予定とは、例えば、倉庫等の施設で行われる運搬作業全体の予定のことである。運行予定とは、無人飛行体１ごとに定められた運搬作業の予定のことである。運行予定には、例えば、無人飛行体１ａが何時までに荷Ｗ１を荷取位置Ｐ１ａから荷置位置Ｐ２ａまで運搬し、何時までに荷Ｗ２を荷取位置Ｐ１ｂから荷置位置Ｐ２ｂまで運搬するといった各運搬作業の内容が含まれる。
【００３９】
＜無人給電車＞
図１および図３に示すように、無人給電車３は、本体３０と、飛行体検出部３１と、自車位置検出部３２と、蓄電池３４と、送電部３５と、走行装置３６と、飛行体特定部３７と、通信手段（図示略）と、を備える。
【００４０】
飛行体検出部３１は、上カメラ３１１および解析部（図示略）を有する。上カメラ３１１は、本体３０の上部に設けられている。上カメラ３１１は、無人給電車３の周囲を撮像し、周囲画像を生成する。解析部は、周囲画像に基づいて、無人飛行体１およびその位置を検出する。
【００４１】
自車位置検出部３２は、公知のレーザ誘導方式によって無人給電車３の位置を検出するが単なる一例であって、無人給電車３の位置を検出する方式は、特に限定されない。自車位置検出部３２は、レーザスキャナ３２１および解析部（図示略）を有する。レーザスキャナ３２１は、本体３０の上部に設けられている。レーザスキャナ３２１は、水平方向に３６０度回転しながらレーザを送信し、屋内の所定箇所に複数配置された反射板によって反射されたレーザを受信する。解析部は、レーザスキャナ３２１の送受信の方向を解析することにより複数の反射板と無人給電車３との位置関係を特定し、この位置関係に基づいて無人給電車３の位置を検出する。無人給電車３は、検出した自車の位置を通信手段によって無人飛行体１に送信する。
【００４２】
蓄電池３４は、送電部３５に電力を供給する。蓄電池３４は、鉛蓄電池またはアルカリ蓄電池でもよい。
【００４３】
送電部３５は、無人給電車３の上部に設けられている。送電部３５は、飛行体検出部３１によって検出された無人飛行体１の位置にマイクロ波を送信することにより、無人飛行体１に無線送電する。また、送電部３５は、無人飛行体１に対する給電が完了すると、マイクロ波の送信を停止する。送電部３５は、フェーズドアレイアンテナによって構成されていてもよいが、単なる一例であってこれに限定されない。
【００４４】
給電完了は、例えば、蓄電池２０の蓄電量Ｑが蓄電容量の８０％に達したときとしてもよく、蓄電池２０の蓄電量Ｑが蓄電容量の１００％に達したときである必要はない。
【００４５】
走行装置３６は、動力部（図示略）と、車輪３６０と、操舵部３６１と、を有する。無人給電車３は、動力部の動力によって車輪３６０を回転させて走行する。操舵部３６１は、無人飛行体１の位置に基づいて、無人給電車３が無人飛行体１を追従することができるように車輪３６０を操舵する。走行装置３６は、無人飛行体１に対する給電が完了すると、無人飛行体１に対する追従を停止する。動力部は、例えば、蓄電池３４によって担われてもよいし、別の蓄電池で構成されていてもよい。
【００４６】
送電部３５は、無人飛行体１から給電命令を受信すると、他の無人飛行体１より優先して給電命令を送信した無人飛行体１に無線送電する。また、走行装置３６も、他の無人飛行体１より優先してこの給電命令を送信した無人飛行体１に無人給電車３を追従させる。これにより、無人飛行体１は、蓄電池２０の蓄電量Ｑが蓄電量ＲＱ以下（Ｑ≦ＲＱ）になると自ら無人給電車３のもとに移動することにより、無人給電車３が給電中であっても、給電されていた無人飛行体１よりも優先して給電される。
【００４７】
図４のフロー図を参照して、無人給電車３の給電の手順の一例について説明する。
【００４８】
まず、無人給電車３は、無人飛行体１を検出する（Ｓ１）。
【００４９】
次に、無人給電車３は、この無人飛行体１に追従しながら無線送電する（Ｓ２）。これにより、無人飛行体１は、電力不足になることを防止されるとともに運搬作業を継続して行うことができる。
【００５０】
無人給電車３は、給電命令を受信しない場合（Ｓ３のＮｏ）、給電が完了するまで（Ｓ４のＮｏ）無人飛行体１に追従しながら無線送電する（Ｓ２）。
【００５１】
次に、無人給電車３は、無人飛行体１への給電が完了すると（Ｓ４のＹｅｓ）、無人飛行体１に対する追従および無線送電を停止する（Ｓ５）。
【００５２】
次に、無人給電車３は、給電が完了した無人飛行体１を除く他の無人飛行体１の位置を飛行体検出部３１によって検出する（Ｓ６）。次いで、無人給電車３は、検出した無人飛行体１に追従しながら無線送電する（Ｓ２）。
【００５３】
一方、無人給電車３は、給電中に給電命令を受信すると（Ｓ３のＹｅｓ）、それまで行っていた追従および給電を停止する（Ｓ７）。
【００５４】
次に、無人給電車３は、給電命令を送信した無人飛行体１に追従しながら無線送電する（Ｓ８）。このように、無人飛行体１は、蓄電量Ｑが蓄電量ＲＱ以下（Ｑ≦ＲＱ）に減少した場合には、優先して無人給電車３から給電されるので電力不足になることが防止される。しかも、無人飛行体１は、無人給電車３に追従されながら無線送電されるので、運搬作業を継続して行うことができる。
【００５５】
無人給電車３は、この無人飛行体１に対する給電が完了するまで追従しながら無線送電する（Ｓ９のＮｏ、Ｓ８）。無人給電車３は、この無人飛行体１に対する給電が完了すると（Ｓ９のＹｅｓ）、追従および給電を停止し（Ｓ５）、この無人飛行体１を除く他の無人飛行体１の位置を検出し（Ｓ６）、検出した無人飛行体１に追従しながら無線送電する（Ｓ２）。
【００５６】
次に、図５のフロー図を参照して、複数の無人飛行体１から給電命令を受信した場合の無人給電車３の給電の手順について説明する。
【００５７】
飛行体特定部３７は、複数の給電命令を受信すると（Ｓ１）、サーバ４の運行記憶部内の運行予定に基づいて、移動してきた複数の無人飛行体１から給電すべき無人飛行体１を特定する（Ｓ２）。具体的には、移動してきた無人飛行体１それぞれの運行予定を参照し、運搬作業の期限に基づいて、いずれの無人飛行体１を優先すべきかを特定する。したがって、飛行体特定部３７は、例えば、一方の無人飛行体１よりも他方の無人飛行体１の運搬作業の期限が差し迫っている場合には、他方の無人飛行体１を給電すべき無人飛行体１として特定する。
【００５８】
無人給電車３は、特定された無人飛行体１に追従しながら無線送電する（Ｓ３）。すなわち、送電部３５は、他の無人飛行体１より優先して特定された無人飛行体１に無線送電し、走行装置３６は、他の無人飛行体１より優先して無人給電車３に特定された無人飛行体１を追従させる。
【００５９】
無人給電車３は、給電が完了するまで（Ｓ４のＮｏ）特定された無人飛行体１に追従しながら無線送電し（Ｓ３）、給電が完了すると（Ｓ４のＹｅｓ）特定された無人飛行体１への追従および無線送電を停止する（Ｓ５）。
【００６０】
このようにして、給電システムは、運搬作業予定どおりに無人飛行体１に運搬作業を行わせることができる。
【００６１】
＜給電方法＞
次に、図６を参照して、倉庫内における給電システムの給電方法について説明する。図６Ａは、非給電時における無人飛行体１の運搬作業の一例を示す概略上面図である。倉庫には、荷載置部を有する複数の棚５が、それぞれ設置されている。また、倉庫内には、複数（本実施形態では３機）の無人飛行体１ａ、１ｂ、１ｃが配置されている。無人飛行体１ａ、１ｂ、１ｃは、それぞれ運搬情報に基づいて運搬作業を行う。
【００６２】
例えば、無人飛行体１ａは、荷取位置Ｐ１において荷Ｗを受取り、荷置位置Ｐ２に移動する。無人飛行体１ａは、非給電時には、最短距離である飛行経路Ｄ１を飛行して荷取位置Ｐ１から荷置位置Ｐ２に移動する。具体的には、無人飛行体１ａは、荷Ｗを保持すると、飛行制御部２１０によって荷取位置Ｐ１から棚５の上方まで上昇し、荷取位置Ｐ１の上方から荷置位置Ｐ２の上方まで水平に飛行してから荷置位置Ｐ２まで下降する。これにより、無人飛行体１ａは、棚５を迂回して飛行するよりも早く移動することができるので、移動時間を短縮することができる。
【００６３】
図６Ｂは、給電時における無人飛行体１および無人給電車３の動作の一例を示す概略上面図である。無人給電車３は、飛行体検出部３１によって、例えば、無人飛行体１ａおよびその位置を検出すると、無人飛行体１ａに追従しながら無線送電する。
【００６４】
無人飛行体１ａは、給電時には、飛行制御部２１０によって飛行高度および飛行速度を所定の飛行高度および飛行速度に制御しつつ、給電用飛行経路Ｄ２に沿って棚５を迂回しながら荷取位置Ｐ１から荷置位置Ｐ２まで飛行する。これにより、無人給電車３が、無人飛行体１ａから離されることなく追従することができる。無人給電車３は、好ましくは、無人飛行体１ａの真下に位置するよう無人飛行体１ａに追従する。この位置関係によれば、受電部１８と送電部３５が正対状態となり送信されたマイクロ波が効率よく受電部１８に吸収されるので、給電効率を高めることができる。
【００６５】
無人飛行体１ａに対する給電中、例えば、無人飛行体１ａと無人給電車３が位置Ｐ３に差し掛かったときに無人飛行体１ｃから給電命令を受信した場合、無人給電車３は、無人飛行体１ａへの給電を停止するとともに無人飛行体１ｃへの追従および無線送電を開始する。無人飛行体１ａは、給電用飛行経路Ｄ２から最短距離である飛行経路Ｄ３に飛行経路を変更し荷置位置Ｐ２まで飛行する。
【００６６】
このように、給電システムは、無人給電車３によって無人飛行体１を追従しながら無線送電するので、無人飛行体１に連続して運搬作業を行わせることができる。しかも、蓄電量Ｑが残り少ない無人飛行体１への給電を優先して行うので、無人飛行体１が電力不足になることをより防止することができる。さらに、給電システムは、蓄電量Ｑが残り少ない無人飛行体１が複数ある場合には、運行予定に基づいてそれらのうちの１機を優先して給電することにより、運搬作業予定どおりに無人飛行体１に運搬作業を行わせることができる。
【００６７】
以上、本発明に係る給電システムの一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００６８】
（１）無人飛行体１が自機位置を検出する方法は、特に限定されない。例えば、ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization And Mapping）技術によって、無人飛行体１の位置を検出してもよい。
【００６９】
（２）自機位置検出部２１２がカメラ１５ａの撮像した上方画像からマーカを認識できるのであれば、照明部１５ｂは、無人飛行体１に設けられていなくてもよい。
【００７０】
（３）受電部１８は、無人給電車３によって送信されたマイクロ波を効率的に受電できるのであれば、本体１０に設けられてもよく、設けられる位置を特に限定されない。
【００７１】
（４）飛行体検出部３１は、無人飛行体１を検出するためのレーダをカメラの代わりに有していてもよいし、またはカメラとともに有していてもよい。
【００７２】
（５）無人飛行体１は、無人給電車３の位置を検出する給電車検出装置を有していてもよい。この場合、無人飛行体１は、給電車検出装置によって検出された無人給電車３の位置に基づいて、無人給電車３のもとへ向かってもよい。給電車検出装置は、例えば、カメラもしくはレーダまたはその両方を有していてもよい。
【００７３】
（６）無人飛行体１は、運行管理部４０を有していてもよい。この場合、無人飛行体１は運行予定を無人給電車３に送信する運行予定送信部をさらに有していてもよい。また、この場合、無人給電車３は、運行予定送信部から運行予定を受信することにより、運行予定を認識してもよい。
【００７４】
（７）無人給電車３は、検出した無人飛行体１を、蓄電量Ｑが減り移動してきた無人飛行体１として認識する方法を特に限定されない。例えば、無人飛行体１が蓄電池２０の蓄電量Ｑを無人給電車３に報知し、無人給電車３は、移動してきた無人飛行体１を検出するとともに報知された蓄電量Ｑが蓄電量ＲＱ１以下であるか否かを判定することにより、検出した無人飛行体１を移動してきた無人飛行体１として認識してもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１  無人飛行体
１０  本体
１２  アーム
１３  モータ
１４  回転翼
１５  上部ユニット
１６  スキッド
１７  荷保持部
１８  受電部
１８ａ  レクテナ
２０  蓄電池
２１  制御装置
２１０  飛行制御部
２１１  記憶部
２１２  自機位置検出部
２１３  蓄電量判定部
２１４  給電命令送信部
２１５  高度比較部
２１６  速度比較部
３  無人給電車
３０  本体
３１  飛行体検出部
３１１  上カメラ
３２  自車位置検出部
３２１  レーザスキャナ
３４  蓄電池
３５  送電部
３６  走行装置
３６０  車輪
３６１  操舵部
３７  飛行体特定部
４  サーバ
４０  運行管理部
Ｃ  天井
Ｗ  荷
【図１】
2020124946.tif 000003
【図２】
2020124946.tif 000004
【図３】
2020124946.tif 000005
【図４】
2020124946.tif 000006
【図５】
2020124946.tif 000007
【図６】
2020124946.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】令和2年3月24日(2020.3.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無人飛行体用給電システムであって、
運搬作業を行う複数の無人飛行体と、前記無人飛行体に無線送電することにより給電する無人給電車と、運行管理部と、を備え、
前記運行管理部は、運搬作業予定に基づく前記無人飛行体の運行予定を記憶している運行記憶部を有し、
前記複数の無人飛行体は、
自機の飛行を制御する飛行制御部と、
前記運搬作業に係る荷を保持する荷保持部と、
無線送電された電力を受電する受電部と、
前記受電部によって受電された電力を蓄電する蓄電池と、
前記蓄電池の蓄電量が所定の蓄電量以下であるか否かを判定する蓄電量判定部と、を有し、
前記蓄電量判定部によって前記蓄電池の蓄電量が前記所定の蓄電量以下であると判定されると、給電されるために前記無人給電車のもとに移動し、
前記無人給電車は、
前記無人飛行体およびその位置を検出する飛行体検出部と、
検出された前記無人飛行体の位置に基づいて、前記無人飛行体に無線送電する送電部と、
前記飛行体検出部によって検出された前記無人飛行体の位置に基づいて、前記無人飛行体に追従するための走行装置と、を有し、
前記無人飛行体に追従しながら無線送電することにより給電し、
さらに、前記無人給電車は、
給電されるために自車のもとに移動してきた前記無人飛行体を前記飛行体検出部によって複数検出したとき、前記運行予定に基づいて、移動してきた前記複数の無人飛行体から給電すべき前記無人飛行体を特定する飛行体特定部、を有し、
給電されるために自車のもとに移動してきた前記無人飛行体を他の前記無人飛行体よりも優先して給電し、かつ、前記飛行体特定部によって特定された前記無人飛行体をさらに優先して給電する
ことを特徴とする給電システム。
【請求項２】
前記無人飛行体は、給電されるために前記無人給電車のもとに移動すると、前記無人給電車に給電命令を送信する給電命令送信部をさらに有し、
前記無人給電車は、前記給電命令を受信すると、前記給電命令を送信した前記無人飛行体を、給電されるために自車のもとに移動してきた前記無人飛行体であると認識する
ことを特徴とする請求項１に記載の給電システム。
【請求項３】
前記無人飛行体は、前記運行管理部をさらに有しており、前記運行予定を前記無人給電車に送信する運行予定送信部をさらに有し、
前記無人給電車は、前記運行予定を受信することにより前記運行予定を認識する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の給電システム。
【請求項４】
前記給電システムは、前記無人給電車と通信可能なサーバをさらに備え、
前記サーバは、前記運行管理部を有し、
前記無人給電車は、前記運行記憶部内の前記運行予定を参照することにより前記運行予定を認識する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の給電システム。
【請求項５】
前記無人飛行体は、前記無人給電車によって追従および無線送電されながら飛行するとき、前記自機の飛行高度と、給電時における所定の飛行高度とを比較する高度比較部をさらに有し、
前記飛行制御部は、前記無人飛行体が前記無人給電車によって追従および無線送電されながら飛行するとき、前記高度比較部が比較した結果に基づいて、前記無人飛行体の飛行高度が前記所定の飛行高度になるように前記無人飛行体の飛行高度を制御する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の給電システム。
【請求項６】
前記無人飛行体は、前記無人給電車が前記自機に追従可能な所定の飛行経路を記憶している記憶部をさらに有し、
前記飛行制御部は、前記無人飛行体が前記無人給電車によって追従および無線送電されながら飛行するとき、前記無人飛行体を前記所定の飛行経路に沿って飛行させる
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の給電システム。
【請求項７】
前記無人飛行体は、前記無人給電車によって追従および無線送電されながら飛行するとき、前記自機の飛行速度と、給電時における所定の飛行速度とを比較する速度比較部をさらに有し、
前記飛行制御部は、前記無人飛行体が前記無人給電車によって追従および無線送電されながら飛行するとき、前記速度比較部が比較した結果に基づいて、前記無人飛行体の飛行速度が前記所定の飛行速度になるように前記無人飛行体の飛行速度を制御する
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の給電システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る無人飛行体用給電システムは、
運搬作業を行う複数の無人飛行体と、前記無人飛行体に無線送電することにより給電する無人給電車と、運行管理部と、を備え、
前記運行管理部は、運搬作業予定に基づく前記無人飛行体の運行予定を記憶している運行記憶部を有し、
前記複数の無人飛行体は、
自機の飛行を制御する飛行制御部と、
前記運搬作業に係る荷を保持する荷保持部と、
無線送電された電力を受電する受電部と、
前記受電部によって受電された電力を蓄電する蓄電池と、
前記蓄電池の蓄電量が所定の蓄電量以下であるか否かを判定する蓄電量判定部と、を有し、
前記蓄電量判定部によって前記蓄電池の蓄電量が前記所定の蓄電量以下であると判定されると、給電されるために前記無人給電車のもとに移動し、
前記無人給電車は、
前記無人飛行体およびその位置を検出する飛行体検出部と、
検出された前記無人飛行体の位置に基づいて、前記無人飛行体に無線送電する送電部と、
前記飛行体検出部によって検出された前記無人飛行体の位置に基づいて、前記無人飛行体に追従するための走行装置と、を有し、
前記無人飛行体に追従しながら無線送電することにより給電し、
さらに、前記無人給電車は、
給電されるために自車のもとに移動してきた前記無人飛行体を前記飛行体検出部によって複数検出したとき、前記運行予定に基づいて、移動してきた前記複数の無人飛行体から給電すべき前記無人飛行体を特定する飛行体特定部、を有し、
給電されるために自車のもとに移動してきた前記無人飛行体を他の前記無人飛行体よりも優先して給電し、かつ、前記飛行体特定部によって特定された前記無人飛行体をさらに優先して給電することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】