(57)【要約】  無人飛行体３による物資の輸送に際し、蓄電装置（バッテリ２６０）への電力補給を効率よく行うとともに物資の引き渡しを効率よく安全に行う。無人飛行体３は、積載物（貨物、荷物、支援物資等）を受取側に引き渡す地点である一つ以上の引渡地点、非接触給電の送電設備（充電ステーション２）が設けられた一つ以上の受電地点を順に着地しつつ飛行経路に沿って飛行する。無人飛行体３は、受電地点かつ引渡地点である着地点に着地した際、受電装置２０がバッテリ２６０の充電に用いる電力を非接触給電により受電しつつ、引渡装置２８０が積載物４１の受取側への引き渡しを行う。無人飛行体３は、認証に成功しない場合は積載物４１の受取側への引き渡しを制限する。引渡装置２８０は、積載物４１の受取側への引き渡しを行っている際の映像を撮影して記憶する。
2018105054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛行制御装置と、
前記飛行制御装置により制御される推力発生装置と、
前記飛行制御装置又は前記推力発生装置に電力を供給する蓄電装置と、
非接触給電により電力を受電する受電装置と、
前記受電装置が受電した電力により前記蓄電装置の充電制御を行う充電制御装置と、
積載物を積載する積載構造と、
前記積載物の受取側への引き渡しを行う引渡装置と、
を備えた無人飛行体の制御方法であって、
前記飛行制御装置が、前記積載物を受取側に引き渡す地点である一つ以上の引渡地点、及び非接触給電の送電設備が設けられた一つ以上の受電地点、を含む着地点を順次経由するように設定された飛行経路を記憶し、前記無人飛行体を前記着地点に順に着地させつつ前記飛行経路に沿って飛行させるステップと、
前記無人飛行体が前記受電地点に着地した際、前記受電装置が、前記蓄電装置の充電に用いる電力を非接触給電により受電するステップと、
前記無人飛行体が前記引渡地点に着地した際、前記引渡装置が、前記積載物の受取側への引き渡しに関する処理を行うステップと、
を含む無人飛行体の制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記無人飛行体が、前記受電地点かつ前記引渡地点である前記着地点に着地した際、前記受電装置が前記蓄電装置の充電に用いる電力を非接触給電により受電しつつ、前記引渡装置が前記積載物の受取側への引き渡しを行う、
無人飛行体の制御方法。
【請求項３】
請求項１に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記無人飛行体が、前記受電地点かつ前記引渡地点である前記着地点に着地した際、前記蓄電装置の残量が所定値以下であるか否かを判定し、前記残量が前記所定値以下である場合、前記受電装置は非接触給電による前記受電を行わない、
無人飛行体の制御方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記引渡装置は、受取側の認証を行う認証装置と、前記積載物の前記受取側への引き渡しを物理的に制限する引渡制限装置と、を備え、
前記認証装置が、受取側への前記積載物の引き渡し可否を判定するための認証処理を行うステップと、
前記引渡制限装置が、前記認証装置による認証が成功した場合にのみ、前記積載物を前記受取側に引き渡し可能な状態にするステップと、
をさらに含む、無人飛行体の制御方法。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記引渡装置は、撮影装置を備え、
前記撮影装置が、前記積載物の受取側への引き渡しを行っている際の映像を撮影して記憶するステップ、
をさらに含む、無人飛行体の制御方法。
【請求項６】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記無人飛行体は、地上に設けられた基地局と無線通信する通信装置を備え、
前記無人飛行体が、前記通信装置を介して、前記積載物の前記受取側への引き渡しの結果を前記基地局に送信するステップ、
をさらに含む、無人飛行体の制御方法。
【請求項７】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記無人飛行体は、前記飛行制御装置が有する機能のうち、前記非接触給電により前記受電装置が電力を受電する際に生じる放射ノイズの影響を受ける可能性のある部位である抑制対象部位の機能を抑制する機能抑制制御部を備え、
前記機能抑制制御部が、前記非接触給電の開始に先立ち、前記抑制対象部位の機能を抑制し、前記非接触給電の終了後に前記抑制対象部位の機能の抑制を解除するステップ、
をさらに含む、無人飛行体の制御方法。
【請求項８】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記非接触給電の方式は、磁界共鳴方式、電磁誘導方式、マイクロ波方式のうちのいずれかである、
無人飛行体の制御方法。
【請求項９】
飛行制御装置と、
前記飛行制御装置により制御される推力発生装置と、
前記飛行制御装置又は前記推力発生装置に電力を供給する蓄電装置と、
非接触給電により電力を受電する受電装置と、
前記受電装置が受電した電力により前記蓄電装置の充電制御を行う充電制御装置と、
積載物を積載する積載構造と、
前記積載物の受取側への引き渡しを行う引渡装置と、
を備え、
前記飛行制御装置は、前記積載物を受取側に引き渡す地点である一つ以上の引渡地点、及び非接触給電の送電設備が設けられた一つ以上の受電地点、を含む着地点を順次経由するように設定された飛行経路を記憶し、前記無人飛行体を前記着地点に順に着地させつつ前記飛行経路に沿って飛行させ、
前記無人飛行体が前記受電地点に着地した際、前記受電装置は、前記蓄電装置の充電に用いる電力を非接触給電により受電し、
前記無人飛行体が前記引渡地点に着地した際、前記引渡装置は、前記積載物の受取側への引き渡しに関する処理を行う、
無人飛行体。
【請求項１０】
請求項９に記載の無人飛行体であって、
前記受電地点かつ前記引渡地点である前記着地点に着地した際、前記受電装置が前記蓄電装置の充電に用いる電力を非接触給電により受電しつつ、前記引渡装置が前記積載物の受取側への引き渡しを行う、
無人飛行体。
【請求項１１】
請求項９に記載の無人飛行体であって、
前記受電地点かつ前記引渡地点である前記着地点に着地した際、前記蓄電装置の残量が所定値以下であるか否かを判定し、前記残量が前記所定値以下である場合、前記受電装置は非接触給電による前記受電を行わない、
無人飛行体。
【請求項１２】
請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の無人飛行体であって、
前記引渡装置は、受取側の認証を行う認証装置と、前記積載物の前記受取側への引き渡しを物理的に制限する引渡制限装置と、を備え、
前記認証装置は、受取側への前記積載物の引き渡し可否を判定するための認証処理を行い、
前記引渡制限装置は、前記認証装置による認証が成功した場合にのみ、前記積載物を前記受取側に引き渡し可能な状態にする、
無人飛行体。
【請求項１３】
請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の無人飛行体であって、
前記引渡装置は、撮影装置を備え、
前記撮影装置は、前記積載物の受取側への引き渡しを行っている際の映像を撮影して記憶する、
無人飛行体。
【請求項１４】
請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の無人飛行体であって、
地上に設けられた基地局と無線通信する通信装置を備え、
前記通信装置を介して、前記積載物の前記受取側への引き渡しの結果を前記基地局に通知する、
無人飛行体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無人飛行体の制御方法、及び無人飛行体に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、物品、書類などの運搬物を迅速かつ安全に運搬することを目的として構成された無人飛行体について記載されている。無人飛行体は、飛行制御手段、運搬物収容部を備え、運搬物を運搬物収容部に収容し、収容後又はあらかじめ記憶手段に入力された目的地の位置情報に基づき飛行して運搬物を運搬する。【０００３】
特許文献２には、無人飛行体を配送先にてホバリングさせ、カメラで配送先の映像を撮影し、映像に基づき荷物引渡の適否を判断し、「適」であれば荷受人を認証し、認証された場合にのみ荷物を下降させて荷物引渡を行い、荷物引渡をカメラによって撮影することで配送の証を得、「否」であればその旨を荷受人に通知し、荷受人からの対応指示を受信し、対応指示は代替配送先の指定を含むことが記載されている。【０００４】
特許文献３には、無人飛行体の着陸を支援する方法について記載されている。無人飛行体は、自律飛行中に着陸が必要であるか否かを所定の条件に基づき判断し、着陸が必要であると判断した場合は自動的に着陸目標地点を設定し、無線信号の受信電界強度が閾値以上であると判断した場合に着陸目標地点に向けて自律飛行を開始する。【０００５】
特許文献４には、磁界共鳴方式の非接触給電を利用した被探査物の探査システムについて記載されている。また磁界共鳴方式の非接触給電において送電回路のインピーダンスは送電回路と受電回路との間の距離に応じて変化し、距離とインピーダンス（もしくは消費電力）との関係が予め既知であれば送電回路の消費電力から両者の距離を把握できることが記載されている。【０００６】
非特許文献１には、太陽光パネル監視などに向けた、ワイヤレス給電対応のドローン（無人飛行機）について記載されている。ドローンが充電台に着陸すると、ワイヤレス給電により内蔵バッテリを充電する。バッテリを充電している間はドローンのＬＥＤが緑色に点灯する。【０００７】
非特許文献２には、ドローンやロボット向けのワイヤレス給電システムについて記載されている。またワイヤレス給電システムによれば、ドローンからバッテリを外す手間を省略でき、不要な金属面を露出する必要がないため安全に充電できると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２６３１１２号公報
【特許文献２】特開２０１６−８８６７５号公報
【特許文献３】特開２０１１−２４０７４５号公報
【特許文献４】特許第５８７２７４２号公報
【非特許文献１】”日経テクノロジーonline”、［online］、2015年10月09日、大塚  基之、［平成28年9月29日検索］、インターネット〈URL：http://techon.nikkeibp.co.jp/atcl/event/15/091600004/100900058/?bpnet&rt=nocnt〉
【非特許文献２】”Business network.jp”、［online］、2015年5月20日、business network.jp編集部、［平成28年9月29日検索］、インターネット〈URL：http://businessnetwork.jp/Detail/tabid/65/artid/3983/Default.aspx〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
昨今、マルチコプタ（ドローン）をはじめとする無人飛行体に関する技術開発が急速に進展しており、物資（貨物、荷物、救援物資等）の輸送、測量、地理情報の収集、環境測定、農業等、様々な分野への活用が期待されている。【００１０】
ところで、無人飛行体の多くは蓄電装置（バッテリ）のエネルギーを動力源として用いている。このため、蓄電装置の容量による飛行距離の制限、高容量の蓄電装置を取り扱う際の安全確保、蓄電装置の充電や交換時のコネクタの脱着作業にかかる負荷等、無人飛行体を物資の輸送に用いる場合は、蓄電装置の電力補給を如何にして効率よく安全に行うかが課題となる。また無人飛行体による物資の輸送に際しては誤配送や盗難の可能性を考慮する必要があり、如何にして物資を効率よく安全に受取側に送り届けるかが課題となる。【００１１】
本発明はこうした背景に鑑みてなされたものであり、無人飛行体による物資の輸送を効率よく安全に行うことが可能な、無人飛行体の制御方法、及び無人飛行体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明のうちの一つは、無人飛行体の制御方法であって、飛行制御装置と、前記飛行制御装置により制御される推力発生装置と、前記飛行制御装置又は前記推力発生装置に電力を供給する蓄電装置と、非接触給電により電力を受電する受電装置と、前記受電装置が受電した電力により前記蓄電装置の充電制御を行う充電制御装置と、積載物を積載する積載構造と、前記積載物の受取側への引き渡しを行う引渡装置と、を備えた無人飛行体の制御方法であって、前記飛行制御装置が、前記積載物を受取側に引き渡す地点である一つ以上の引渡地点、及び非接触給電の送電設備が設けられた一つ以上の受電地点、を含む着地点を順次経由するように設定された飛行経路を記憶し、前記無人飛行体を前記着地点に順に着地させつつ前記飛行経路に沿って飛行させるステップと、前記無人飛行体が前記受電地点に着地した際、前記受電装置が、前記蓄電装置の充電に用いる電力を非接触給電により受電するステップと、前記無人飛行体が前記引渡地点に着地した際、前記引渡装置が、前記積載物の受取側への引き渡しに関する処理を行うステップと、を含む。【００１３】
このように、本発明によれば、無人飛行体は、積載物（貨物、荷物、支援物資等）を受取側に引き渡す地点である一つ以上の引渡地点、非接触給電の送電設備が設けられた一つ以上の受電地点を順に着地しつつ飛行経路に沿って飛行するので、蓄電装置(バッテリ）に飛行に必要な電力を人手をかけずに効率よく補給しつつ、積載物を効率よく確実に受取側に送り届けることができる。また飛行経路の途中で蓄電装置を随時充電するため、遠方への物資の輸送も可能になる。【００１４】
本発明の他の一つは、上記無人飛行体の制御方法であって、前記無人飛行体が、前記受電地点かつ前記引渡地点である前記着地点に着地した際、前記受電装置が前記蓄電装置の充電に用いる電力を非接触給電により受電しつつ、前記引渡装置が前記積載物の受取側への引き渡しを行う。【００１５】
このように、本発明によれば、積載物の受取側への引き渡しを行いつつ非接触給電により受電した電力による蓄電装置の充電を行うことができるので、積載物の引き渡しと蓄電装置の充電の双方を効率よく行うことができる。【００１６】
本発明の他の一つは、上記無人飛行体の制御方法であって、前記無人飛行体が、前記受電地点かつ前記引渡地点である前記着地点に着地した際、前記蓄電装置の残量が所定値以下であるか否かを判定し、前記残量が前記所定値以下である場合、前記受電装置は非接触給電による前記受電を行わない、【００１７】
このように、本発明によれば、受電地点かつ引渡地点である着地点に着地した際、蓄電装置の残量に余裕がある場合は不必要に受電を行わないので、着地時間が短縮され、効率よく積載物を受電側に送り届けることができる。【００１８】
本発明の他の一つは、上記無人飛行体の制御方法であって、前記引渡装置は、受取側の認証を行う認証装置と、前記積載物の前記受取側への引き渡しを物理的に制限する引渡制限装置と、を備え、前記認証装置が、受取側への前記積載物の引き渡し可否を判定するための認証処理を行うステップと、前記引渡制限装置が、前記認証装置による認証が成功した場合にのみ、前記積載物を前記受取側に引き渡し可能な状態にするステップと、をさらに含む。【００１９】
このように、本発明によれば、認証に成功しない場合は積載物の受取側への引き渡しが制限されるので、誤配送や盗難を防いで積載物を安全かつ確実に正当な受取側に送り届けることができる。【００２０】
本発明の他の一つは、上記無人飛行体の制御方法であって、前記引渡装置は、撮影装置を備え、前記撮影装置が、前記積載物の受取側への引き渡しを行っている際の映像を撮影して記憶するステップ、をさらに含む。【００２１】
このように、本発明によれば、引渡装置は、積載物の受取側への引き渡しを行っている際の映像を撮影して記憶するので、引き渡しの状況を事後的に検証することができ、積載物を安全かつ確実に正当な受取側に送り届けることができる。【００２２】
本発明の他の一つは、上記無人飛行体の制御方法であって、前記無人飛行体は、地上に設けられた基地局と無線通信する通信装置を備え、前記無人飛行体が、前記通信装置を介して、前記積載物の前記受取側への引き渡しの結果を前記基地局に送信するステップ、をさらに含む。【００２３】
このように、本発明によれば、無人飛行体は、積載物の受取側への引き渡しの結果を基地局に送信するので、積載物の引き渡し依頼者（発送元や積載物の管理者等）等は、積載物の引き渡しの状況をリアルタイムに把握することができる。【００２４】
本発明の他の一つは、上記無人飛行体の制御方法であって、前記無人飛行体は、前記飛行制御装置が有する機能のうち、前記非接触給電により前記受電装置が電力を受電する際に生じる放射ノイズの影響を受ける可能性のある部位である抑制対象部位の機能を抑制する機能抑制制御部を備え、前記機能抑制制御部が、前記非接触給電の開始に先立ち、前記抑制対象部位の機能を抑制し、前記非接触給電の終了後に前記抑制対象部位の機能の抑制を解除するステップ、をさらに含む。【００２５】
このように、本発明によれば、非接触給電による送電を開始するのに先立ち、抑制対象部位の機能が抑制され、また非接触給電の終了後は抑制対象部位の機能の抑制が解除されるので、非接触給電を行っている際に確実に放射ノイズの影響を防ぐことができ、また非接触給電の終了後は抑制対象部位の機能をスムーズに再開することができる。【００２６】
本発明の他の一つは、上記無人飛行体の制御方法であって、前記非接触給電の方式は、磁界共鳴方式、電磁誘導方式、マイクロ波方式のうちのいずれかである。【００２７】
その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、無人飛行体による物資の輸送を効率よく安全に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】無人飛行体３が飛行する飛行経路の一例である。
【図２Ａ】無人飛行体３及び充電ステーション２の構成を示す図（正面図）である。
【図２Ｂ】無人飛行体３及び充電ステーション２の構成を示す図（平面図）である。
【図２Ｃ】無人飛行体３の構成を示す図（斜視図）である。
【図３】（ａ）は充電ステーション２のハードウェア構成を示す図であり、（ｂ）は送電装置１０の回路構成を示す図である。
【図４】図３（ａ）に示した情報処理装置１５のハードウェア構成を示す図である。
【図５】情報処理装置１５が備える機能を示す図である。
【図６】無人飛行体３のハードウェア構成を示す図である。
【図７】図６に示した制御回路２５１が備える機能を示す図である。
【図８】受電装置２０の構成を示す図である。
【図９】充電制御装置７５のハードウェア構成を示す図である。
【図１０】充電制御装置７５が備える機能（ソフトウェア構成）を示す図である。
【図１１】飛行制御処理Ｓ１１００を説明するフローチャートである。
【図１２】着地時処理Ｓ１１１９の詳細を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、一実施形態について説明する。以下の説明において、同一の又は類似する構成について共通の符号を付して説明を省略することがある。
【００３１】
本実施形態で説明する無人飛行体は、物資（貨物、荷物、救援物資等。以下、積載物と称する。）の輸送（配達等）に用いられ、バッテリ（蓄電装置）のエネルギーを利用して、飛行のための推力や搭載されている機器を機能させる。
【００３２】
無人飛行体は、積載物の受取側への引き渡しに関する処理を行う引渡装置を備えており、積載物を受取側（受取人、積載物の自動受取装置等）が存在する一つ以上の地点（以下、引渡地点と称する。）に送り届ける。
【００３３】
また無人飛行体は、非接触給電（ワイヤレス給電とも称される。）の送電設備が設けられた一つ以上の地点（以下、受電地点と称する。）に随時着地し、非接触給電により受電した電力を用いてバッテリの充電を行う。
【００３４】
無人飛行体は、飛行経路に沿って自律飛行を行う。飛行経路は、引渡地点及び受電地点を含む着地点を効率よく経由するように設定される。
【００３５】
図１に飛行経路の例を示す。着地点は、引渡地点かつ受電地点である場合、引渡地点であるが受電地点ではない場合、及び引渡地点ではないが受電地点である場合がある。着地点が、引渡地点かつ受電地点である場合、無人飛行体は、非接触給電により電力を受電してバッテリの充電を行いつつ積載物の受取側への引き渡しを行う。
【００３６】
引渡装置は、積載物を受取側に引き渡すための認証処理を行う認証装置と、積載物の引き渡しを物理的に制限（施錠等）する引渡制限装置とを備える。引渡装置は、認証装置による認証が成功した場合にのみ、引渡制限装置により積載物を受取人に引き渡し可能な状態にする。
【００３７】
図２Ａ、図２Ｂに、無人飛行体３、及び、無人飛行体３の出発地点（貨物や荷物の集配所、支援物資の供給元等）や受電地点に設けられる、非接触給電により無人飛行体３に電力を供給する充電ステーション２の構成を示している。図２Ａは、無人飛行体３及び充電ステーション２の正面図、図２Ｂは、無人飛行体３及び充電ステーション２を上方から眺めた平面図である。また図２Ｃは、無人飛行体３を正面斜め上方から眺めた斜視図である。
【００３８】
無人飛行体３は、例えば、マルチコプタ（バイコプタ（bicopter）トリコプタ（tricopter）、クアッドコプタ(quadcopter）、ヘキサコプタ（hexacopter）、オクトコプタ（octocopter）等）、ヘリコプタ、飛行機、飛行ロボット等である。以下、無人飛行体３は、自律制御機構を備えて自律飛行するクアッドコプタであるものとする。
【００３９】
無人飛行体３は、その基本骨格（フレーム）として、台座部３１と、台座部３１から＋ｙ方向を基準として、夫々、４５°、１３５°、２２５°、３１５°の角度で水平方向に延出する４つのアーム３２と、台座部３１の下方（−ｚ方向）に延出して設けられる脚部３３（後述の脚支柱３３１，水平脚３３２を含む。スキッドも称される。）と、を備える。アーム３２や脚部３３は、例えば、筒状（円筒状、角筒状等）の部材やトラス状の部材を用いて構成される。これらは例えば、樹脂や金属等を素材として構成されている。
【００４０】
台座部３１は、上下方向（ｚ軸方向）に複数段の板材を有する構造（本例では上下２段）になっている。脚部３３は、台座部３１から夫々左右方向（±ｘ軸方向）に開脚しつつ下方に所定長さで延出する２本の脚支柱３３１と、脚支柱３３１の下端に固定され水平（ｙ軸方向）に所定長さ（例えば、無人飛行体３の前後方向（ｙ軸方向）の長さ）で延出する水平脚３３２とを有する。
【００４１】
台座部３１の上段には、飛行制御装置２５０、積載物４１の受取側への引き渡し行う後述の引渡装置２８０の構成要素である、認証装置２８１及び撮影装置２８２（ビデオカメラ、デジタルカメラ等）が設けられている。また台座部３１の下段には、後述する受電装置２０の一部、バッテリ２６０（蓄電装置）、後述する制御ユニット８２等が設けられている。これらは、例えば、両面テープや面ファスナ等を用いて台座部３１に固定されている。
【００４２】
４つのアーム３２の夫々の端部近傍には、その回転軸の方向を上下方向（ｚ軸方向）に向けて動力モータ２５５（推力発生装置）が設けられている。各動力モータ２５５の回転軸にはプロペラ２７１（回転翼）が取り付けられている。尚、各動力モータ２５５には、後述するモータ制御装置２５４が接続されている。
【００４３】
台座部３１の下方には、台座部３１の下段と２本の脚支柱３３１とで囲まれる空間Ｓが形成されており、この空間Ｓには、積載物４１が積載される積載構造４２が設けられている。積載構造４２には、後述する引渡装置２８０の構成要素であり積載物４１の受取側への引き渡しを制限する装置である引渡制限装置２８３（施錠機構等）が設けられている。積載構造４２は、同時に複数の積載物４１を収容することも可能である。また引渡制限装置２８３は、複数の積載物４１の夫々について個別に受取側への引き渡しを制限することが可能である。尚、図２Ａ、図２Ｂ、及び図２Ｃでは、積載構造４２を簡略化して描いている。
【００４４】
充電ステーション２は、扁平な矩形状の筐体２０１を備える。筐体２０１には、無人飛行体３に非接触給電により送電を行う送電装置１０や機体検知センサ１４が設けられている。機体検知センサ１４の出力信号は、無人飛行体３が充電ステーション２の定位置に存在するか否かの判定に用いられる。尚、以下では、一例として非接触給電は磁界共鳴方式（交流共鳴方式又は直流共鳴方式）であるものとするが、非接触給電の方式は必ずしも同方式に限定されない。非接触給電の方式は、例えば、「電磁誘導方式」や「マイクロ波方式」等の他の方式とすることもできる。
【００４５】
無人飛行体３には、送電装置１０から非接触給電により送られてくる電力を受電する受電装置２０が設けられている。受電装置２０は、送電装置１０の送電コイル１１１から送られてくる電力を受電する受電コイル２１１や整流回路２２等を含む。
【００４６】
同図に示すように、無人飛行体３の前述した空間Ｓには、上記の受電コイル２１１を内蔵する受電コイルユニット８１が脱着可能に設けられている。また台座部３１の下段には、受電コイルユニット８１の夫々に対応して、上記の整流回路２２等が実装された制御ユニット８２が設けられている。またこの制御ユニット８２には、後述する充電制御装置７５が実装されている。受電コイルユニット８１と制御ユニット８２とは配線ケーブル８３を介して電気的に接続されている。
【００４７】
図２Ａ又は図２Ｂに示すように、充電ステーション２の筐体２０１の上面（以下、ステージとも称する。）近傍には、スパイラル型の送電コイル１１１が設けられている。送電コイル１１１は、送電面がｘｙ平面に平行になるように筐体２０１の上面近傍に埋設されている。送電コイル１１１は、無人飛行体３がステージに着地した際、夫々の送電面が無人飛行体３の受電コイル２１１の受電面と対面するように、その配置位置や配置領域が設定されている。尚、送電コイル１１１の径は、受電コイル２１１の径に比べて十分に大きな径とすることが好ましい。送電コイル１１１の径を受電コイル２１１の径よりも大きくすることで、スパイラル型コイルの特性により、送電コイル１１１の中心と受電コイル２１１の中心とが多少ずれていたとしても効率よく非接触給電を行うことができる。
【００４８】
図３（ａ）に充電ステーション２のハードウェア構成（ブロック図）を示している。同図に示すように、充電ステーション２は、送電装置１０、機体検知センサ１４、及び情報処理装置１５を備える。図３（ｂ）に送電装置１０の回路構成を示している。同図に示すように、送電装置１０は、送電回路１１、電力計測回路１２、及び電源回路１３を備える。送電回路１１は、送電コイル１１１、容量素子１１２、及び制御回路１１３を含む。電力計測回路１２は、電源回路１３から送電回路１１に供給される電力を計測する電圧計１２１及び電流計１２２を含む。電力計測回路１２の計測値は情報処理装置１５等に入力される。尚、送電コイル１１１は、非接触給電の伝送効率を向上させるべく、インダクタンスの調節が可能なものであってもよい。また容量素子１１２は、非接触給電の伝送効率を向上させるべく、静電容量の調節が可能なものであってもよい。
【００４９】
電源回路１３は、例えば、ＡＣ／ＤＣコンバータやレギュレータ（スイッチング方式のレギュレータ、リニア方式のレギュレータ等）を含み、例えば、商用電源等から供給される電力を送電回路１１や情報処理装置１５に供給する。
【００５０】
制御回路１１３は、送電回路１１に供給する所定周波数の駆動電流を生成する。制御回路１１３は、例えば、ドライバ回路（ゲートドライバ、ハーフブリッジドライバ等）、高周波増幅器、整合回路（マッチング回路）を含む。
【００５１】
図３（ａ）に戻り、機体検知センサ１４は、無人飛行体３が充電ステーションの定位置に存在するか否か、より具体的には、送電コイル１１１の送電領域と受電コイル２１１の受電領域とが対面した状態になっているか否かを検知する。機体検知センサ１４は、例えば、充電ステーション２の所定位置に配設された一つ以上の光電センサを用いて構成される。また機体検知センサ１４は、例えば、感圧センサや測距センサ等を用いて構成される。
【００５２】
図４に、図３（ａ）に示した情報処理装置１５（コンピュータ）のハードウェア構成（ブロック図）を示している。同図に示すように、情報処理装置１５は、プロセッサ１５１、記憶装置１５２、入力装置１５３、出力装置１５４、及び通信装置１５５を備える。これらはバス等の通信手段を介して通信可能に接続されている。
【００５３】
プロセッサ１５１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）を用いて構成されている。記憶装置１５２は、プログラムやデータを記憶する装置であり、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＮＶＲＡＭ（Non Volatile RAM）等である。プロセッサ１５１及び記憶装置１５２は、例えば、これらが一体としてパッケージングされたマイクロコンピュータ（マイコン）等として提供されるものであってもよい。
【００５４】
入力装置１５３は、ユーザから情報や指示の入力を受け付けるインタフェースであり、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル等である。出力装置１５４は、ユーザに情報を提供するインタフェースであり、例えば、液晶パネル（Liquid Crystal Display）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、スピーカ等である。
【００５５】
通信装置１５５は、後述する無人飛行体３側の通信装置２５９や充電制御装置７５の通信装置７５４と無線通信を行う。この無線通信は、例えば、２．４ＧＨｚ帯の電波等を用いて行われる。また通信装置１５５は、無人飛行体３の監視拠点（例えば、貨物や荷物の集配所、支援物資の供給元等）や無線中継施設等に設けられている基地局と通信する。
【００５６】
図５に情報処理装置１５が備える機能（ソフトウェア構成）を示している。同図に示すように、情報処理装置１５は、操作入力受付部５０１、受電認証処理部５０２、機能抑制中通知受信部５０３、機体有無検知部５０４、送電制御部５０５、消費電力監視部５０６、及び情報出力部５０７の各機能を備える。これらの機能は、例えば、プロセッサ１５１が、記憶装置１５２に格納されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。
【００５７】
また情報処理装置１５は、充電を許可するか否かの判定に用いる認証情報である受電認証情報５２１（例えば、無人飛行体３や積載物４１ごとに固有に付与される識別番号や登録番号）を記憶する。情報処理装置１５は、例えば、入力装置１５３や通信装置１５５を介して受電認証情報５２１を取得する。
【００５８】
操作入力受付部５０１は、入力装置１５３を介してユーザから操作入力を受け付ける。操作入力受付部５０１は、例えば、ユーザが、送電開始操作（給電許可操作）や送電停止操作を行ったか否かを判定し、その結果を送電制御部５０５に通知する。
【００５９】
受電認証処理部５０２は、無人飛行体３から取得した後述の受電認証情報７９１を、記憶している受電認証情報５２１と照合することにより認証処理を行う。このように、無人飛行体３への送電に先立ち、受電認証処理部５０２が認証処理を行うことで、例えば、盗電防止、他社製品等の誤動作防止、充電ステーション２側の無人飛行体３の仕様把握ミス防止等を図ることができる。
【００６０】
機能抑制中通知受信部５０３は、無人飛行体３から、無人飛行体３が備える構成のうち、非接触給電により充電ステーション２から無人飛行体３への送電が行われる際に発生する放射ノイズの影響を受ける可能性がある部位（以下、抑制対象部位と称する。）について現在、その機能の抑制制御中である旨の通知（以下、機能抑制中通知と称する。）を無線通信により受信する。ここで抑制対象部位は、例えば、無人飛行体３が備えるハードウェア（後述する各種センサ２５３、各種電気・電子回路、モータ制御装置２５４、推力発生装置２７０等）の全部又は一部、飛行制御装置２５０の制御回路２５１がプログラムを読み出して実行することにより実現される機能等の全部又は一部である。但し、非接触給電やバッテリ２６０の充電に関する部位、他の装置との間での通信を実現する部位は機能抑制部位に含まれない。抑制対象部位の一例として、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号の受信装置（受信アンテナ、受信回路を含む。）の全部又は一部がある。ＧＰＳ衛星から送られてくるＧＰＳ信号は微弱であるため、非接触給電により生じる放射ノイズの影響を受けやすい。
【００６１】
機体有無検知部５０４は、機体検知センサ１４から入力される情報に基づき、無人飛行体３が充電ステーション２の定位置に存在する否かを検知する。
【００６２】
送電制御部５０５は、送電コイル１１１から送電する電力の大きさ（出力）や送電有無を制御する。送電制御部５０５は、例えば、操作入力受付部５０１からの通知（例えば、ユーザが送電開始操作や送電停止操作を行った旨の通知）に応じて、送電コイル１１１からの送電有無を制御する。また送電制御部５０５は、例えば、機能抑制中通知受信部５０３が機能抑制中通知を受信したのに応じて、送電コイル１１１からの送電有無を制御する。また送電制御部５０５は、例えば、無人飛行体３から送電開始要求や送電停止要求を受信したのに応じて、送電コイル１１１からの送電有無を制御する。また送電制御部５０５は、例えば、機体有無検知部５０４の判定結果に基づき、送電コイル１１１からの送電有無を制御する。こうした制御は、例えば、送電制御部５０５が、制御回路１１３のドライバ回路のＰＷＭ制御におけるデューティ比、送電回路１１と受電回路２１の結合係数、容量素子１１２の静電容量、電源回路１３から制御回路１１３への電力供給量、制御回路１１３から送電コイル１１１への電力供給量等の一つ以上を変化させることにより行われる。尚、送電制御部５０５は、非接触給電の伝送効率が向上するように送電コイル１１１のインダクタンスや容量素子１１２の静電容量を自動調節する機能を有していてもよい。送電制御部５０５は、例えば、送電回路１１からの送電電力と、後述する充電制御装置７５と無線通信することにより取得される受電装置２０の受電電力との比に基づき、上記伝送効率を把握する。また送電制御部５０５は、例えば、電力計測回路１２の計測値に基づき上記の伝送効率を把握する。このように、送電制御部５０５が、非接触給電の伝送効率が向上するように送電コイル１１１のインダクタンスや容量素子１１２の静電容量を自動調節することで、例えば、送電コイル１１１の送電面と無人飛行体３の受電コイル２１１の受電面が多少ずれていたとしても効率よく非接触給電を行うことができる。
【００６３】
消費電力監視部５０６は、電力計測回路１２から得られる情報（電圧値、電流値）に基づき送電回路１１の消費電力を随時監視する。送電回路１１の消費電力を監視することで受電装置２０側の受電状態を把握することができる（例えば、特許文献４を参照）。情報出力部５０７は、出力装置１５４に後述する様々な情報を出力する。
【００６４】
図６に、無人飛行体３のハードウェア構成（ブロック図）を示している。同図に示すように、無人飛行体３は、受電装置２０、充電制御装置７５、バッテリ２６０、飛行制御装置２５０、推力発生装置２７０、及び引渡装置２８０を備える。飛行制御装置２５０、推力発生装置２７０、及び引渡装置２８０は、バッテリ２６０から供給される電力によって動作する。また充電制御装置７５は、例えば、受電装置２０から供給される電力によって動作する。
【００６５】
飛行制御装置２５０は、制御回路２５１、受信機２５２、各種センサ２５３、出力装置２５８、通信装置２５９、及びバッテリ２６０を含む。
【００６６】
制御回路２５１は、プロセッサや記憶素子を含み、情報処理装置として機能する。制御回路２５１は、例えば、プロセッサ及び記憶素子が一体としてパッケージングされたマイクロコンピュータ（マイコン）として実現されるものであってもよい。
【００６７】
各種センサ２５３は、例えば、３軸ジャイロセンサ（角速度センサ）、３軸加速度センサ、気圧センサ、磁気センサ、超音波センサ、ＧＰＳ信号の受信装置、感圧センサ等である。３軸ジャイロセンサは、例えば、無人飛行体３の前後左右の傾きや回転の角速度を検出する。３軸加速度センサは、例えば、無人飛行体３の加速度（前後左右上下の各方向の加速度）を検出する。気圧センサは、例えば、無人飛行体３の高度や昇降速度を求めるための気圧を計測する。磁気センサは、例えば、飛行体の機軸が現在向いている方位を検出する。超音波センサは、例えば、無人飛行体３と地面、壁、障害物等との間の距離を検出する。ＧＰＳ信号の受信装置は無人飛行体３の現在位置を示す情報を出力する。感圧センサは、例えば、無人飛行体３の脚部３３に設けられ、無人飛行体３が充電ステーション２に着地したことを示す信号を出力する。尚、無人飛行体３は、必ずしも以上に例示した総てのセンサを備えていなくてもよい。
【００６８】
受信機２５２は、遠隔操縦の送信機６から送られてくる無線信号を受信し、受信した無線信号の内容を制御回路２５１に入力する。
【００６９】
出力装置２５８は、ユーザに情報を提供するインタフェースであり、例えば、ＬＥＤ、スピーカ等である。
【００７０】
通信装置２５９は、例えば、充電ステーション２側の通信装置１５５や、集配所や運送管理センタ等に設けられている基地局との間で通信を行う。また通信装置２５９は、充電制御装置７５の後述する通信装置７５４と有線通信又は無線通信を行う。
【００７１】
バッテリ２６０は、例えば、リチウムポリマー二次電池、電気二重層キャパシタ（電気二重層コンデンサ）、リチウムイオン二次電池等である。バッテリ２６０の端子間電圧は制御回路２５１に入力される。制御回路２５１は、上記端子間電圧に基づきバッテリ２６０の残量を把握する。また制御回路２５１は、例えば、バッテリ２６０の現在の残量を示す情報を出力装置２５８から出力する。制御回路２５１、充電制御装置７５、及び充電ステーション２が相互に通信し、これらの間で夫々が保有する情報を共有するようにしてもよい。
【００７２】
推力発生装置２７０は、モータ制御装置２５４及び動力モータ２５５を備える。モータ制御装置２５４（ＥＳＣ（Electronic Speed Controller）、アンプ等とも称される。）は、例えば、電気抵抗値の大きさ制御やＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御によって動力モータ２５５の回転を制御する。モータ制御装置２５４は、飛行のための推力を発生する。制御回路２５１は、各種センサ２５３から入力される情報に基づき、複数の動力モータ２５５の夫々の回転数を制御することにより、無人飛行体３の動作（姿勢（ピッチ、ロール、ヨー）、移動（前進、後退、左右移動、上昇、下降）等）を制御する。動力モータ２５５は、電動モータであり、例えば、ブラシレスモータである。
【００７３】
引渡装置２８０は、認証装置２８１、撮影装置２８２、及び引渡制限装置２８３を含む。認証装置２８１は、積載物４１の引き渡しに際して受取側の認証を行う。認証装置２８１は、例えば、ＩＣカードリーダや認証情報（ユーザＩＤやパスワード、生体情報（顔、音声、筆跡等））を受け付けるインタフェースを備える。
【００７４】
撮影装置２８２は、例えば、ビデオカメラやデジタルカメラであり、積載物４１の受取側への引き渡しを行っている際の映像を撮影して記憶する。
【００７５】
引渡制限装置２８３は、積載物４１の受取側への引き渡しを物理的に制限（及び制限解除）する装置であり、例えば、積載構造４２に設けられている扉の施錠装置（電磁開閉制御方式の扉施錠装置（電気錠等）等）を備えて構成される。
【００７６】
図７に、図６に示した制御回路２５１が備える機能（ソフトウェア構成）を示している。同図に示すように、制御回路２５１は、姿勢制御部８０１、操舵制御部８０２、飛行制御部８０３、機能抑制制御部８０４、機能抑制中通知送信部８０５、飛行経路記憶部８０６、及び着地時処理部８０７を備える。これらの機能は、例えば、制御回路２５１のプロセッサが、制御回路２５１の記憶装置に格納されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。
【００７７】
制御回路２５１は、飛行経路８２０及び引渡認証情報８２１を記憶する。飛行経路８２０は、例えば、出発地点から最終の着地点までを結ぶ経路を示す地図情報や地理情報を含む。飛行経路８２０は、２次元座標（緯度、経度）で表現された情報であってもよいし、３次元座標（緯度、経度、高度）で表現された情報であってもよい。飛行経路８２０は、着地点の夫々が、前述した引渡地点であるか受電地点であるかを示す情報を含む。
【００７８】
引渡認証情報８２１は、積載物４１を受取側に引き渡す際に受取側から取得した認証情報の照合に用いる情報である。尚、引渡認証情報８２１は、例えば、無人飛行体３が通信装置２５９を介して受信して最新の情報に更新するようにしてもよい。
【００７９】
制御回路２５１が備える上記機能のうち、姿勢制御部８０１は、各種センサ２５３から入力される信号に応じて、モータ制御装置２５４（動力モータ２５５）を制御し、無人飛行体３の飛行姿勢を制御する。
【００８０】
操舵制御部８０２は、受信機２５２から入力される信号に応じて、モータ制御装置２５４（動力モータ２５５）を制御し、無人飛行体３の動作を制御する。
【００８１】
飛行制御部８０３は、各種センサ２５３から取得される情報に基づき推力発生装置２７０を制御することにより、無人飛行体３の自律的な飛行制御を行う。また飛行制御部８０３は、非常時等において送信機６からの指示に応じて推力発生装置２７０を制御し、無人飛行体３の飛行姿勢や動作を制御する。また飛行制御部８０３は、各種センサ２５３から入力される信号（例えば、ＧＰＳ信号）に基づき、予め設定された飛行経路（出発地点、及び各着地点を結ぶ飛行経路）に沿って無人飛行体３を飛行させ、出発地点や着地点からの離陸制御や着地点への着地制御（着地時の精密誘導を含む）を行う。また飛行制御部８０３は、例えば、何らかの理由でバッテリ２６０の残量が急に減少する等の異常を検知した際、最寄りの着地点に自動的に着地する機能を備える。
【００８２】
機能抑制制御部８０４は、抑制対象部位の機能抑制や当該機能抑制の解除を行う。上記の機能抑制は、ハードウェア制御又はソフトウェア制御により行われ、例えば、抑制対象部位への電力供給の停止制御、抑制対処部位と他の部位との間の電気的な接続の遮断制御、抑制対処部位の特定の機能の停止制御、抑制対象部位の動作モードの切り換え、抑制対象部位から入力される信号の無効化等により行われる。尚、機能抑制制御部８０４は抑制対象部位には含まれない。
【００８３】
機能抑制中通知送信部８０５は、機能抑制制御部８０４による抑制対象部位の機能抑制の開始時や機能抑制の継続中に、前述した機能抑制中通知を充電ステーション２に送信する。尚、機能抑制中通知送信部８０５が、更に、機能抑制制御部８０４による抑制対象部位の機能抑制が解除された際に抑制対象部位の機能抑制が解除された旨の通知を充電ステーション２に送信する構成を備えていてもよい。機能抑制中通知送信部８０５は、抑制対象部位には含まれない。
【００８４】
飛行経路記憶部８０６は、飛行経路８２０を記憶する。飛行経路記憶部８０６は、記憶する飛行経路８２０を、例えば、通信装置２５９を介して外部の情報処理装置から受信する。また飛行経路記憶部８０６が、記憶する飛行経路８２０を自ら生成するとしてもよい。また飛行経路８２０は、充電ステーション２の情報処理装置１５が生成し、通信装置１５５及び通信装置２５９を介して提供された飛行経路８２０を飛行経路記憶部８０６が記憶するとしてもよい。
【００８５】
無人飛行体３や上記外部の情報処理装置は、例えば、ユーザインタフェース等を介して入力された出発地点や着地点（引渡地点、受電地点）の位置情報（緯度、経度、高さ）、バッテリ２６０の放電容量に基づき求められる、無人飛行体３が一回の充電で飛行可能な距離等に基づき、最適な飛行経路を生成する。また無人飛行体３や上記外部の情報処理装置は、全ての積載物４１の引き渡しがなるべく短い時間で完了するように最適な飛行経路を生成する。尚、無人飛行体３や上記外部の情報処理装置が、例えば、無人飛行体３の飛行特性、インターネット等を介して取得される気象情報を考慮して飛行経路を生成する構成としてもよい。
【００８６】
着地時処理部８０７は、受電処理部８０７１及び引渡処理部８０７２を備える。受電処理部８０７１は、非接触給電により充電ステーション２から受電に必要な電力を受電し、受電した電力に基づきバッテリ２６０の充電制御を行う。引渡処理部８０７２は、認証装置２８１を用いた、積載物４１の受取側の認証、積載物４１の受取側への引き渡しを行っている際の映像の撮影、引渡制限装置２８３による積載物４１の引き渡しの物理的な制限や当該物理的な制限の解除等を行う。
【００８７】
図８に受電装置２０の構成を示している。同図に示すように、受電装置２０は、磁界共鳴方式の非接触給電を行う受電回路２１（受電コイル２１１及び容量素子２１２を含む。）、受電回路２１が受電した電力を整流して負荷（飛行制御装置２５０、バッテリ２６０等）に供給する整流回路２２、及び、負荷に供給される受電電力を計測し、計測した値を充電制御装置７５に入力する電力計測回路２４（電圧計２４１及び電流計２４２を含む。）を備える。受電コイル２１１は、インダクタンスの調節が可能なものであってもよい。また容量素子２１２は、静電容量の調節が可能なものであってもよい。
【００８８】
同図に示すように、受電コイルユニット８１には、受電回路２１の受電コイル２１１や容量素子２１２が実装されている。また制御ユニット８２には、整流回路２２、電力計測回路２４、及び充電制御装置７５が実装されている。尚、容量素子２１２については、例えば、制御ユニット８２に実装するようにしてもよい。
【００８９】
図９に充電制御装置７５のハードウェア構成（ブロック図）を示している。同図に示すように、充電制御装置７５は、プロセッサ７５１、記憶装置７５２、充電制御回路７５３、及び通信装置７５４を備える。これらはバス等の通信手段を介して通信可能に接続されている。
【００９０】
プロセッサ７５１は、例えば、ＣＰＵやＭＰＵを用いて構成されている。記憶装置７５２は、プログラムやデータを記憶する装置であり、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ等である。プロセッサ７５１及び記憶装置７５２は、例えば、これらが一体としてパッケージングされたマイクロコンピュータ（マイコン）等として提供されるものであってもよい。
【００９１】
充電制御回路７５３は、バッテリ２６０の充電を効率よく行うための回路、バッテリ２６０の端子間電圧の監視回路、各種保護回路等を含む。
【００９２】
通信装置７５４は、充電ステーション２の通信装置１５５と無線通信を行う。また通信装置７５４は、飛行制御装置２５０の通信装置２５９と有線通信又は無線通信を行う。
【００９３】
図１０に充電制御装置７５が備える機能（ソフトウェア構成）を示している。同図に示すように、充電制御装置７５は、受電認証情報送信部７８１、受電電力監視部７８２、及び充電制御部７８３の各機能を備える。これらの機能は、例えば、プロセッサ７５１が、記憶装置７５２に格納されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。尚、充電制御装置７５が備える機能の全部又は一部を飛行制御装置２５０が実現する構成としてもよい。
【００９４】
受電認証情報送信部７８１は、受電認証情報７９１を記憶し、通信装置７５４を介して受電認証情報７９１を充電ステーション２に随時送信する。
【００９５】
受電電力監視部７８２は、受電装置２０の電力計測回路２４から入力される電圧又は電流の計測値に基づき受電電力を監視する。受電電力監視部７８２は、上記計測値（受電電力）を通信装置７５４を介して無線通信により充電ステーション２に随時通知する。尚、受電電力監視部７８２は、非接触給電の伝送効率が向上するように受電コイル２１１のインダクタンスや容量素子２１２の静電容量を自動調節する機能を有していてもよい。
【００９６】
充電制御部７８３は、電力計測回路２４から入力される電圧又は電流の計測値やバッテリ２６０の端子間電圧を監視しつつ受電電力をバッテリ２６０に効率よく供給してバッテリ２６０の充電を行う。充電制御部７８３は、例えば、ＣＶＣＣ（Constant Voltage. Constant Current）方式の制御を行いつつバッテリ２６０を充電する。また充電制御部７８３は、例えば、バッテリ２６０の端子間電圧や充電の進捗に関する情報等を充電ステーション２の情報処理装置１５に随時通知する。また充電制御部７８３は、例えば、充電ステーション２の情報処理装置１５から送られてくる指示に応じてバッテリ２６０の充電制御を行う。尚、充電制御部７８３が、充電ステーション２との間で通信によりバッテリ２６０に関する情報（充電最大容量、適正充電電圧、適正充電電流等）を共有し、これらの情報に基づき、充電制御部７８３又は充電ステーション２が、バッテリ２６０の充電制御や充電状態の監視等を行う構成としてもよい。
【００９７】
図１１は、無人飛行体３が、着地点を結ぶ飛行経路に沿って飛行し、途中、受電地点で非接触給電により電力を受電してバッテリ２６０の充電を行いつつ、複数の引渡地点の夫々に積載物４１を引き渡す際に行う処理（以下、飛行制御処理Ｓ１１００と称する。）を説明するフローチャートである。以下、同図とともに飛行制御処理Ｓ１１００について説明する。尚、出発地点において、無人飛行体３は、予め充電ステーション２の定位置にセットされているものとする。また無人飛行体３の積載構造４２には、複数の引渡地点の夫々において引き渡される複数の積載物４１が収容されているものとする。
【００９８】
出発地点において、無人飛行体３は飛行経路８２０を記憶し（Ｓ１１１１）、抑制対象部位の機能抑制制御を行い（Ｓ１１１２）、非接触給電による電力の受電及び受電した電力によるバッテリ２６０の充電（飛行前充電）を行う（Ｓ１１１３）。バッテリ２６０の充電が完了すると、無人飛行体３は、抑制対象部位の機能抑制を解除する（Ｓ１１１４）。尚、安全のため、バッテリ２６０の充電中に無人飛行体３や充電ステーション２がユーザインタフェースを介して充電中表示や接近危険表示（充電機器やバッテリ２６０への接近危険表示）を行うようにしてもよい。
【００９９】
続いて、無人飛行体３は、出発地点を離陸し、飛行経路８２０に沿って飛行を開始する（Ｓ１１１５）。飛行中、無人飛行体３は、ＧＰＳ等の各種センサ２５３の情報に基づきリアルタイムに自身の現在位置を把握し、着地のタイミングが到来したか否かを判定する（Ｓ１１１６）。無人飛行体３は、例えば、現在位置と次の着地点までの距離（２次元的な距離又は３次元的な距離）が予め設定された距離以下となった場合に着地のタイミングが到来したと判定する。
【０１００】
無人飛行体３は、着地のタイミングが到来したと判定すると（Ｓ１１１６：ＹＥＳ）、着地のための制御を開始する（Ｓ１１１７）。そして着地点に着地すると（Ｓ１１１８：ＹＥＳ）、無人飛行体３は、着地点に着地した際に行う処理（以下、着地時処理Ｓ１１１９と称する。）を開始する。着地時処理Ｓ１１１９の詳細については後述する。
【０１０１】
着地時処理Ｓ１１１９が終了すると、続いて、無人飛行体３は、現在位置が最終の着地点であるか否かを判定する（Ｓ１１２０）。現在位置が最終の着地点でない場合（Ｓ１１２０：ＮＯ）、処理はＳ１１１５に戻り、無人飛行体３は次の着地点に向けて飛行を再開する。現在位置が最終の着地点である場合（Ｓ１１２０：ＹＥＳ）、飛行制御処理Ｓ１１００は終了する。
【０１０２】
図１２は、前述した図１１の着地時処理Ｓ１１１９の詳細を説明するフローチャートである。以下、同図とともに着地時処理Ｓ１１１９について説明する。
【０１０３】
まず無人飛行体３は、現在位置が受電地点であるか否かを判定する（Ｓ１２１１）。現在位置が受電地点であると判定すると（Ｓ１２１１：ＹＥＳ）、無人飛行体３は、バッテリ２６０の充電が必要か否かを判定する（Ｓ１２１２）。尚、無人飛行体３は、例えば、バッテリ２６０の残量が予め設定された容量以下になっている場合にバッテリ２６０の充電が必要と判定する。また無人飛行体３は、例えば、前回、バッテリ２６０の充電を行った時からの飛行時間が予め設定された時間を超えている場合にバッテリ２６０の充電が必要と判定する。
【０１０４】
無人飛行体３が、バッテリ２６０の充電が必要と判定した場合（Ｓ１２１２：ＹＥＳ）、充電ステーション２との間で認証処理（充電ステーション２から電力の供給を受けるための認証処理）を行う（Ｓ１２１３）。認証に成功すると（Ｓ１２１４：ＹＥＳ）、無人飛行体３は、続いて抑制対象部位の機能抑制制御を行い（Ｓ１２１５）、充電ステーション２から非接触給電により送られてくる電力の受電を開始し、受電した電力によるバッテリ２６０の充電を開始する（Ｓ１２１６）。その後、処理はＳ１２１７に進む。Ｓ１２１２で無人飛行体３がバッテリ２６０の充電は不要と判定した場合（Ｓ１２１２：ＮＯ）、処理はＳ１２１７に進む。
【０１０５】
続いて、無人飛行体３は、現在位置が引渡地点か否かを判定する（Ｓ１２１７）。現在位置が引渡地点であると判定すると（Ｓ１２１７：ＹＥＳ）、無人飛行体３は、受取側から積載物４１の引き渡しのための認証情報を受け付け、受け付けた認証情報を引渡認証情報８２１と照合することにより積載物４１を引き渡すか否かを判定するための認証処理を行う（Ｓ１２１８）。
【０１０６】
認証に成功すると（Ｓ１２１９：ＹＥＳ）、無人飛行体３の引渡装置２８０は引渡制限装置２８３を制御して積載物４１を引き渡し可能な状態とし（Ｓ１２２０）、積載物４１を受取側に引き渡す（Ｓ１２２１）。尚、積載物４１を引き渡した後、他の引渡地点において引き渡される別の積載物４１を無人飛行体３に新たに積載してもよい。
【０１０７】
Ｓ１２１７において現在位置が引渡地点でない場合（Ｓ１２１７：ＮＯ）、処理はＳ１２２２に進む。またＳ１２１９において無人飛行体３が引き渡しのための認証に失敗した場合（Ｓ１２１９：ＮＯ）、処理はＳ１２２２に進む。
【０１０８】
Ｓ１２２２では、無人飛行体３は、受取側との間で積載物４１の引き渡しのための認証を行っている様子や積載物４１を受取側に引き渡している様子を撮影する。また無人飛行体３は、通信装置２５９を介して引き渡しの結果（積載物４１が無事、受取側に引き渡されたことや認証に失敗して受取側に引き渡されなかったこと等）を地上に設けられた基地局等を介して積載物４１の引き渡し依頼者（発送元や積載物４１の管理者等）等当てに送信する（Ｓ１２２２）。
【０１０９】
続いて、無人飛行体３は、バッテリ２６０が現在充電中であるか否かを判定し（Ｓ１２２３）、バッテリ２６０が現在充電中でなければ（Ｓ１２２３：ＮＯ）、抑制対象部位の機能抑制を解除する（Ｓ１２２４）。その後、処理は図１１のＳ１１２０に進む。
【０１１０】
以上詳細に説明したように、本実施形態の構成及び方法によれば、無人飛行体３は、一つ以上の引渡地点、一つ以上の受電地点を順に着地しつつ飛行経路に沿って飛行するので、蓄電装置(バッテリ）に飛行に必要な電力を非接触給電により人手をかけずに効率よく補給しつつ、積載物４１を効率よく確実に受取側に送り届けることができる。また飛行経路の途中で随時蓄電装置を充電できるため、遠方への物資の輸送も可能になる。また積載物４１の受取側への引き渡しを行いつつバッテリ２６０の充電を行うことができるので、引き渡しと充電の双方を効率よく短時間で行うことができる。またバッテリ２６０の残量に余裕がある場合には不必要に受電を行わないので、着地時間が短縮され、効率よく積載物４１を受電側に送り届けることができる。
【０１１１】
また認証に成功しない場合は積載物４１の受取側への引き渡しが制限されるので、誤配送や盗難を防いで積載物４１を安全かつ確実に正当な受取側に送り届けることができる。また積載物４１の受取側への引き渡しを行っている際の映像を撮影して記憶するので、引き渡しの状況を事後的に検証することができ、積載物４１を安全かつ確実に正当な受取側に送り届けることができる。また無人飛行体３は、積載物４１の受取側への引き渡しの結果を基地局に送信するので、積載物４１の引き渡し依頼者（発送元や積載物４１の管理者等）等は、積載物４１の引き渡しの状況をリアルタイムに把握することができる。
【０１１２】
また無人飛行体３は、非接触給電による送電を開始するのに先立ち、抑制対象部位の機能を抑制し、また非接触給電の終了後は抑制対象部位の機能の抑制を解除するので、非接触給電を行っている際に確実に放射ノイズの影響を防ぐことができ、また非接触給電の終了後は抑制対象部位の機能をスムーズに再開することができる。
【０１１３】
ところで、以上の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。例えば、上記の実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、上記実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【０１１４】
また上記の各構成、機能部、処理部、処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば、集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリやハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、またはＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
【０１１５】
上記の各図において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、必ずしも実装上の全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。例えば、実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【０１１６】
以上に説明した実施形態における各種機能部の配置形態は一例に過ぎない。各種機能部の配置形態は、ハードウェアやソフトウェアの性能、処理効率、通信効率等の観点から最適な配置形態に変更し得る。
【符号の説明】
【０１１７】
２  充電ステーション、３  無人飛行体、２０  受電装置、４１  積載物、７５  充電制御装置、７８１  受電認証情報送信部、７８２  受電電力監視部、７８３  充電制御部、８１  受電コイルユニット、８２  制御ユニット、８３  配線ケーブル、８４  充電ケーブル、１０  送電装置、１１１  送電コイル、１４  機体検知センサ、１５  情報処理装置、２５０  飛行制御装置、２６０  バッテリ、２７０  推力発生装置、２８０  引渡装置、２８１  認証装置、２８２  撮影装置、２８３  引渡制限装置、５０２  受電認証処理部、５０３  機能抑制中通知受信部、５０４  機体有無検知部、５０５  送電制御部、８０３  飛行制御部、８０４  機能抑制制御部、８０５、機能抑制中通知送信部、８０６  飛行経路記憶部、８０７  着陸時処理部、８０７１  受電処理部、８０７２  引渡処理部、８２０  飛行経路、８２１  引渡認証情報、Ｓ１１００  飛行制御処理、Ｓ１１１９  着地時処理
【図１】
2018105054.tif 000003
【図２Ａ】
2018105054.tif 000004
【図２Ｂ】
2018105054.tif 000005
【図２Ｃ】
2018105054.tif 000006
【図３】
2018105054.tif 000007
【図４】
2018105054.tif 000008
【図５】
2018105054.tif 000009
【図６】
2018105054.tif 000010
【図７】
2018105054.tif 000011
【図８】
2018105054.tif 000012
【図９】
2018105054.tif 000013
【図１０】
2018105054.tif 000014
【図１１】
2018105054.tif 000015
【図１２】
2018105054.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成29年9月26日(2017.9.26)
【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】
飛行制御装置と、
前記飛行制御装置により制御される推力発生装置と、
前記飛行制御装置又は前記推力発生装置に電力を供給する蓄電装置と、
非接触給電により電力を受電する受電装置と、
前記受電装置が受電した電力により前記蓄電装置の充電制御を行う充電制御装置と、
積載物を積載する積載構造と、
前記積載物の受取側への引き渡しを行う引渡装置と、
前記飛行制御装置が有する機能のうち、前記非接触給電により前記受電装置が電力を受電する際に生じる放射ノイズの影響を受ける可能性のある部位である抑制対象部位の機能を抑制する機能抑制制御部と、
を備えた無人飛行体の制御方法であって、
前記飛行制御装置が、前記積載物を受取側に引き渡す地点である一つ以上の引渡地点、及び非接触給電の送電設備が設けられた一つ以上の受電地点、を含む着地点を順次経由するように設定された飛行経路を記憶し、前記無人飛行体を前記着地点に順に着地させつつ前記飛行経路に沿って飛行させるステップと、
前記無人飛行体が前記受電地点に着地した際、前記受電装置が、前記蓄電装置の充電に用いる電力を非接触給電により受電するステップと、
前記無人飛行体が前記引渡地点に着地した際、前記引渡装置が、前記積載物の受取側への引き渡しに関する処理を行うステップと、
前記機能抑制制御部が、前記非接触給電の開始に先立ち、前記抑制対象部位の機能を抑制し、前記非接触給電の終了後に前記抑制対象部位の機能の抑制を解除するステップと、
を含む無人飛行体の制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記無人飛行体が、前記受電地点かつ前記引渡地点である前記着地点に着地した際、前記受電装置が前記蓄電装置の充電に用いる電力を非接触給電により受電しつつ、前記引渡装置が前記積載物の受取側への引き渡しを行う、
無人飛行体の制御方法。
【請求項３】
請求項１に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記無人飛行体が、前記受電地点かつ前記引渡地点である前記着地点に着地した際、前記蓄電装置の残量が所定値以下であるか否かを判定し、前記残量が前記所定値以下である場合、前記受電装置は非接触給電による前記受電を行わない、
無人飛行体の制御方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記引渡装置は、受取側の認証を行う認証装置と、前記積載物の前記受取側への引き渡しを物理的に制限する引渡制限装置と、を備え、
前記認証装置が、受取側への前記積載物の引き渡し可否を判定するための認証処理を行うステップと、
前記引渡制限装置が、前記認証装置による認証が成功した場合にのみ、前記積載物を前記受取側に引き渡し可能な状態にするステップと、
をさらに含む、無人飛行体の制御方法。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記引渡装置は、撮影装置を備え、
前記撮影装置が、前記積載物の受取側への引き渡しを行っている際の映像を撮影して記憶するステップ、
をさらに含む、無人飛行体の制御方法。
【請求項６】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記無人飛行体は、地上に設けられた基地局と無線通信する通信装置を備え、
前記無人飛行体が、前記通信装置を介して、前記積載物の前記受取側への引き渡しの結果を前記基地局に送信するステップ、
をさらに含む、無人飛行体の制御方法。
【請求項７】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無人飛行体の制御方法であって、
前記非接触給電の方式は、磁界共鳴方式、電磁誘導方式、マイクロ波方式のうちのいずれかである、
無人飛行体の制御方法。
【請求項８】
飛行制御装置と、
前記飛行制御装置により制御される推力発生装置と、
前記飛行制御装置又は前記推力発生装置に電力を供給する蓄電装置と、
非接触給電により電力を受電する受電装置と、
前記受電装置が受電した電力により前記蓄電装置の充電制御を行う充電制御装置と、
積載物を積載する積載構造と、
前記積載物の受取側への引き渡しを行う引渡装置と、
前記飛行制御装置が有する機能のうち、前記非接触給電により前記受電装置が電力を受電する際に生じる放射ノイズの影響を受ける可能性のある部位である抑制対象部位の機能を抑制する機能抑制制御部と、
を備え、
前記飛行制御装置は、前記積載物を受取側に引き渡す地点である一つ以上の引渡地点、及び非接触給電の送電設備が設けられた一つ以上の受電地点、を含む着地点を順次経由するように設定された飛行経路を記憶し、前記無人飛行体を前記着地点に順に着地させつつ前記飛行経路に沿って飛行させ、
前記無人飛行体が前記受電地点に着地した際、前記受電装置は、前記蓄電装置の充電に用いる電力を非接触給電により受電し、
前記無人飛行体が前記引渡地点に着地した際、前記引渡装置は、前記積載物の受取側への引き渡しに関する処理を行い、
前記機能抑制制御部は、前記非接触給電の開始に先立ち、前記抑制対象部位の機能を抑制し、前記非接触給電の終了後に前記抑制対象部位の機能の抑制を解除する、
無人飛行体。
【請求項９】
請求項８に記載の無人飛行体であって、
前記受電地点かつ前記引渡地点である前記着地点に着地した際、前記受電装置が前記蓄電装置の充電に用いる電力を非接触給電により受電しつつ、前記引渡装置が前記積載物の受取側への引き渡しを行う、
無人飛行体。
【請求項１０】
請求項８に記載の無人飛行体であって、
前記受電地点かつ前記引渡地点である前記着地点に着地した際、前記蓄電装置の残量が所定値以下であるか否かを判定し、前記残量が前記所定値以下である場合、前記受電装置は非接触給電による前記受電を行わない、
無人飛行体。
【請求項１１】
請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の無人飛行体であって、
前記引渡装置は、受取側の認証を行う認証装置と、前記積載物の前記受取側への引き渡しを物理的に制限する引渡制限装置と、を備え、
前記認証装置は、受取側への前記積載物の引き渡し可否を判定するための認証処理を行い、
前記引渡制限装置は、前記認証装置による認証が成功した場合にのみ、前記積載物を前記受取側に引き渡し可能な状態にする、
無人飛行体。
【請求項１２】
請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の無人飛行体であって、
前記引渡装置は、撮影装置を備え、
前記撮影装置は、前記積載物の受取側への引き渡しを行っている際の映像を撮影して記憶する、
無人飛行体。
【請求項１３】
請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の無人飛行体であって、
地上に設けられた基地局と無線通信する通信装置を備え、
前記通信装置を介して、前記積載物の前記受取側への引き渡しの結果を前記基地局に通知する、
無人飛行体。
【国際調査報告】
2018105054.tif 000017
2018105054.tif 000018
2018105054.tif 000019
2018105054.tif 000020