(57)【要約】【課題】複数の無人飛行装置を格納可能な格納装置を小型化する技術を提供する。【解決手段】筐体１０は、上面の少なくとも一部に開口部１８を有する。垂直循環型コンベア３０は、筐体１０の内部に設置される。複数のトレイ４０は、垂直循環型コンベア３０に取り付けられ、垂直循環する。筐体１０の内部は、垂直循環型コンベア３０を境界にして、第１空間２００と第２空間２０２とに分割される。複数のトレイ４０のそれぞれは、第１空間２００に位置する場合に、載置面４２を水平面に近づけ、第２空間２０２に位置する場合に、載置面４２を水平面から遠ざける。【選択図】図１
2018031222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面の少なくとも一部に開口部を有する筐体と、
前記筐体の内部に設置される垂直循環型コンベアと、
前記垂直循環型コンベアに取り付けられ、垂直循環する複数のトレイとを備え、
前記筐体の内部は、前記垂直循環型コンベアを境界にして、前記開口部が含まれる第１空間と、前記第１空間とは異なる第２空間とに分割され、
前記複数のトレイのそれぞれは、第１空間に位置する場合に、載置面を水平面に近づけ、第２空間に位置する場合に、載置面を水平面から遠ざけることを特徴とする格納装置。
【請求項２】
前記垂直循環型コンベアは、
前記複数のトレイのそれぞれに対して、トレイの載置面が移動するように、当該トレイの一端側を回転可能に取り付ける接続部と、
当該トレイにおける載置面とは反対側の裏面を支持可能な支持部とを備え、
前記接続部は、当該トレイが第１空間に位置する場合に、前記支持部の上方に配置されることによって、当該トレイにおける裏面を前記支持部に支持させ、当該トレイが第２空間に位置する場合に、前記支持部の下方に配置されることによって、当該トレイにおける裏面を前記支持部から離間させることを特徴とする請求項１に記載の格納装置。
【請求項３】
前記複数のトレイのそれぞれは、第１空間に位置する場合に、載置面に無人飛行装置を載置可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の格納装置。
【請求項４】
前記筐体の第１空間側の内側壁に設置される充電部をさらに備え、
前記充電部は、前記複数のトレイの少なくとも１つに載置された無人飛行装置を無線充電することを特徴とする請求項３に記載の格納装置。
【請求項５】
前記垂直循環型コンベアの垂直循環を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、無人飛行装置を載置面から離陸させる場合に、第１空間に位置するトレイを上方に移動させながら、第２空間に位置するトレイを下方に移動させ、無人飛行装置を載置面に着陸させる場合に、第１空間に位置するトレイを下方に移動させながら、第２空間に位置するトレイを上方に移動させることを特徴とする請求項３に記載の格納装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、格納装置に関し、特に無人飛行装置を格納する格納装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠隔であったり、危険であったりするような状態の下での監視等のために、小型無人飛行機が使用される。小型無人飛行機は、人間の介入なしに広いデータ収集区域にわたる多量のデータまたは物理的に危険なデータを収集する。小型無人飛行機は、例えばトラックまたはトレーラなど可動式の陸上ホストプラットフォームを必要とする（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００８−５４２０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
小型無人飛行機である無人飛行装置を複数飛行させる場合、それらをまとめて自動車等の車両に搭載可能であれば利便性が向上する。その際、複数の無人飛行装置を格納可能な格納装置の小型化が望まれる。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の無人飛行装置を格納可能な格納装置を小型化する技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の格納装置は、上面の少なくとも一部に開口部を有する筐体と、筐体の内部に設置される垂直循環型コンベアと、垂直循環型コンベアに取り付けられ、垂直循環する複数のトレイとを備える。筐体の内部は、垂直循環型コンベアを境界にして、開口部が含まれる第１空間と、第１空間とは異なる第２空間とに分割され、複数のトレイのそれぞれは、第１空間に位置する場合に、載置面を水平面に近づけ、第２空間に位置する場合に、載置面を水平面から遠ざける。
【０００７】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数の無人飛行装置を格納可能な格納装置を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１に係る格納装置の構成を示す断面図である。
【図２】図２（ａ）−（ｃ）は、図１の格納装置の構成を示す上面図である。
【図３】図３（ａ）−（ｂ）は、図１の接続部と支持部の構成を示す断面図である。
【図４】図４（ａ）−（ｂ）は、図１の格納装置に格納される無人飛行装置の構成を示す図である。
【図５】図１の格納装置が含まれる無人飛行システムの構成を示す図である。
【図６】図６（ａ）−（ｅ）は、図１の垂直循環型コンベアの動作概要を示す図である。
【図７】図７（ａ）−（ｄ）は、図１の垂直循環型コンベアの別の動作概要を示す図である。
【図８】図５の無人飛行システムによる離陸手順を示すシーケンス図である。
【図９】図５の無人飛行システムによる着陸手順を示すシーケンス図である。
【図１０】図１０（ａ）−（ｇ）は、実施例２に係る無人飛行システムによる動作の概要を示す図である。
【図１１】図１１（ａ）−（ｂ）は、実施例２に係る無人飛行システムによる動作の詳細を示す図である。
【図１２】図１２（ａ）−（ｂ）は、実施例２に係る無人飛行システムによる別の動作の詳細を示す図である。
【図１３】図１３（ａ）−（ｂ）は、実施例２に係る無人飛行システムによるさらに別の動作の詳細を示す図である。
【図１４】実施例２に係る無人飛行システムによる処理手順を示すシーケンス図である。
【図１５】図１４のサブルーチン１の処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】図１４のサブルーチン２の処理手順を示すフローチャートである。
【図１７】実施例２に係る無人飛行システムによる処理の終了手順を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施例１）
本発明を具体的に説明する前に、まず概要を述べる。本発明の実施例１は、各種目的の作業を実行可能な機能を搭載するドローン等の無人飛行装置を複数格納可能な格納装置に関する。このような無人飛行装置は、一般的にバッテリ駆動であるが、無人飛行装置を軽量化するために、バッテリの蓄電容量は大きくない。その結果、無人飛行装置による一回の飛行時間は短い。無人飛行装置による作業時間を長くするためには、複数の無人飛行装置を格納した格納装置を車両に搭載し、当該車両を作業現場の付近まで移動させることが有効である。格納装置を車両に搭載するためには、格納装置は小型である方が望ましい。
【００１１】
本実施例に係る格納装置は、筐体の内部に垂直循環型コンベアを備え、かつ垂直循環型コンベアに複数のトレイが取り付けられる。各トレイには無人飛行装置が載置される。このように格納装置は、複数の無人飛行装置を垂直方向に格納するので小型化される。また、垂直循環型コンベアの一方側（以下、「第１空間」側という）におけるトレイには無人飛行装置が載置されるので、トレイが第１空間側に存在する場合、トレイの載置面は水平面に近づけられる。一方、他方側（以下、「第２空間」側という）におけるトレイには無人飛行装置が載置されないので、トレイが第２空間側に存在する場合、トレイの載置面が水平面に近づけられる必要はない。そのため、トレイが第２空間側に存在する場合、トレイの載置面は水平面に略垂直側、つまり垂直循環側コンベアに向けられる。そのため、第１空間よりも第２空間の方が小さくなり、格納装置が小型化される。以下の説明における「平行」、「直交」は、完全な平行、直交だけではなく、誤差の範囲で平行、直交からずれている場合も含む。また、「略」は、おおよその範囲で同一であるという意味である。
【００１２】
図１は、実施例１に係る格納装置１００の構成を示す断面図である。格納装置１００は、筐体１０、充電部２４と総称される第１充電部２４ａ、・・・、第５充電部２４ｅ、格納センサ２６と総称される第１格納センサ２６ａ、・・・、第６格納センサ２６ｆ、垂直循環型コンベア３０、トレイ４０と総称される第１トレイ４０ａ、・・・、第５トレイ４０ｅを含む。また、筐体１０は、底面部１２、壁部１４、上面部１６、開口部１８、カバー２０、内側壁２２を含む。垂直循環型コンベア３０は、接続部３２と総称される第１接続部３２ａ、・・・、第５接続部３２ｅ、支持部３４と総称される第１支持部３４ａ、・・・、第５支持部３４ｅを含み、各トレイ４０は、載置面４２、裏面４４を含む。載置面４２は、第１載置面４２ａ、・・・、第５載置面４２ｅを総称し、裏面４４は、第１裏面４４ａ、・・・、第５裏面４４ｅを総称する。
【００１３】
図１に示されるようなｘ軸、ｙ軸、ｚ軸からなる直交座標系が規定される。ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のそれぞれの正の方向は、図１における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。なお、ｚ軸方向を「垂直」あるいは「垂直方向」といい、ｘ軸方向あるいはｙ軸方向を「水平」あるいは「水平方向」ということもある。また、ｘ−ｙ平面が「水平面」に相当する。
【００１４】
筐体１０は、ｚ軸の負方向側においてｘ−ｙ平面に広がる底面部１２の縁部からｚ軸の正方向に向かって壁部１４が立設された筒型形状を有する。ここでは、ｘ−ｙ平面における底面部１２の形状をｘ軸方向よりもｙ軸方向に長い楕円形状であるとするが、底面部１２の形状は楕円形状に限定されず、円形状、矩形形状等であってもよい。また、壁部１４におけるｚ軸の正方向側には、ｘ−ｙ平面に広がる上面部１６が配置されており、上面部１６は、筒型形状の内面を塞ぐ。上面部１６の少なくとも一部、例えばｙ軸の正方向側には、開口部１８が形成される。開口部１８は円形状であるとするが、それ以外の形状であってもよい。また、開口部１８のサイズは、後述する無人飛行装置が通過可能なサイズである。カバー２０は、上面部１６上をｙ軸方向に移動可能に構成されており、移動によって開口部１８を開閉するスライド式自動カバーである。カバー２０の移動は、カバー開閉用モータ（図示せず）によってなされる。カバー２０は、例えば、上面部１６と同様に円形状であるが、開口部１８よりも大きなサイズを有する。
【００１５】
図２（ａ）−（ｃ）は、格納装置１００の構成を示す上面図である。図２（ａ）は、カバー２０によって開口部１８が塞がれている場合の上面部１６の構成を示す。図示のごとく、ｙ軸の正方向側にカバー２０が配置される。図２（ｂ）は、カバー２０によって開口部１８が塞がれていない場合の上面部１６の構成を示す。図示のごとく、ｙ軸の負方向にカバー２０が移動することによって、ｙ軸の正方向側に開口部１８が露出する。図２（ｃ）については後述し、図１に戻る。
【００１６】
垂直循環型コンベア３０は、筐体１０の内部に設置される。垂直循環型コンベア３０は、ｚ軸方向に長い形状を有する。図１に示された垂直循環型コンベア３０の外縁部はベルトによって囲まれており、ベルトが右回りあるいは左回りに回転する。以下ではベルトが回転することを垂直循環型コンベア３０が回転すると表現することもある。また、図２（ｃ）は、筐体１０の内部を示すｘ−ｙ平面の断面図であり、垂直循環型コンベア３０は、ｘ軸方向に延びることによって内側壁２２に固定される。図１に戻る。
【００１７】
筐体１０の内部は、垂直循環型コンベア３０を境界にして、第１空間２００と第２空間２０２とに分割される。第１空間２００は、垂直循環型コンベア３０に対してｙ軸の正方向側に配置されるとともに、開口部１８が含まれる空間である。一方、第２空間２０２は、垂直循環型コンベア３０に対してｙ軸の負方向側に配置されるとともに、第１空間２００とは異なる空間である。
【００１８】
複数のトレイ４０は、一定間隔に垂直循環型コンベア３０に取り付けられ、垂直循環型コンベア３０の回転とともに垂直循環する。ここでは、格納装置１００に最大５台の無人飛行装置を格納することを想定して、５つのトレイ４０が取り付けられるが、トレイ４０の数はこれに限定されない。
【００１９】
図示のごとく、複数のトレイ４０のそれぞれは、可動式に構成されており、第１空間２００に位置する場合に、載置面４２をｚ軸の正方向側に向け、裏面４４をｚ軸の負方向側に向ける。つまり、載置面４２は、水平面に近づけられる。載置面４２は無人飛行装置を載置するための面であるので、複数のトレイ４０のそれぞれは、第１空間２００に位置する場合に、載置面４２に無人飛行装置を載置可能であるといえる。その際、隣接したトレイ４０の間に無人飛行装置が格納される。ここで、無人飛行装置が格納されるスペースは、ｚ軸の負方向から正方向に向かって、「Ｐ１」、「Ｐ２］、「Ｐ３」、「Ｐ４」、「Ｐ５」と示される。また、「Ｐ５」のｚ軸の正方向側には、無人飛行装置が離着陸するためのスペースが「Ｓ」として示される。
【００２０】
一方、複数のトレイ４０のそれぞれは、第２空間２０２に位置する場合に、載置面４２をｙ軸の正方向側に向け、裏面４４をｙ軸の負方向側に向ける。つまり、載置面４２は、水平面から遠ざけられる。第２空間２０２において載置面４２には無人飛行装置が載置されない。また、第２空間２０２においてトレイ４０が図示のごとく配置されることによって、第２空間２０２の大きさは第１空間２００の大きさよりも小さくされる。
【００２１】
以下では、図３（ａ）−（ｂ）を使用しながら、垂直循環型コンベア３０とトレイ４０との構成をさらに詳細に説明する。図３（ａ）−（ｂ）は、接続部３２と支持部３４の構成を示す断面図である。特に、図３（ａ）は、第１空間２００側における構成を示す。接続部３２は、トレイ４０の一端を垂直循環型コンベア３０に接続させる。さらに具体的に説明すると、接続部３２は、トレイ４０のそれぞれに対して、トレイ４０の載置面４２がｘ−ｙ平面と、ｚ−ｘ平面との間で移動するように、当該トレイ４０の一端側を回転可能に取り付ける。支持部３４は、接続部３２のｚ軸の負方向側に配置され、トレイ４０における裏面４４を支持可能である。接続部３２は、トレイ４０が第１空間２００に位置する場合に、支持部３４のｚ軸の正方向側、つまり上方に配置される。このような配置によって、接続部３２は、トレイ４０における裏面４４を支持部３４に支持させる。この場合における筐体１０の内部を示すｘ−ｙ平面の断面図が図２（ｃ）に相当する。
【００２２】
一方、図３（ｂ）は、第２空間２０２側における構成を示す。接続部３２は、トレイ４０が第２空間２０２に位置する場合に、支持部３４のｚ軸の負方向側、つまり下方に配置される。このような配置によって、トレイ４０は、接続部３２に接続されている一端を軸にしながら、接続部３２に接続されていない他端が、トレイ４０の重量によって、ｚ軸の負方向に落下する。その結果、トレイ４０における裏面４４が支持部３４から離間され、トレイ４０における載置面４２が水平面から垂直循環型コンベア３０に近づけられる。図１に戻る。
【００２３】
複数の充電部２４は、筐体１０の第１空間２００側の内側壁２２に設置される。第１充電部２４ａは、「Ｐ１」に位置する無人飛行装置を充電可能な位置に配置され、第２充電部２４ｂは、「Ｐ２」に位置する無人飛行装置を充電可能な位置に配置される。また、第３充電部２４ｃから第５充電部２４ｅも同様に配置される。充電部２４は、トレイ４０に載置された無人飛行装置を無線充電する。無線充電には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。
【００２４】
複数の格納センサ２６は、筐体１０の第１空間２００側の内側壁２２に設置される。第１格納センサ２６ａは、「Ｐ１」に位置する無人飛行装置を検出可能な位置に配置され、第２格納センサ２６ｂは、「Ｐ２」に位置する無人飛行装置を検出可能な位置に配置される。また、第３格納センサ２６ｃから第５格納センサ２６ｅも同様に配置される。さらに、第６格納センサ２６ｆは、スペース「Ｓ」に位置する無人飛行装置を検出可能な位置に配置される。格納センサ２６における無人飛行装置の検出には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。なお、第１格納センサ２６ａは第１充電部２４ａのｚ軸の正方向側に配置されているが、このような格納センサ２６と充電部２４との位置関係はそれに限定されない。
【００２５】
図４（ａ）−（ｂ）は、格納装置１００に格納される無人飛行装置７０の構成を示す。図４（ａ）は、無人飛行装置７０の斜視図であり、図４（ｂ）は、無人飛行装置７０の断面図である。ここで、無人飛行装置７０は、格納装置１００のスペース「Ｐ１」から「Ｐ５」よりも小さく、かつ格納装置１００の開口部１８よりも小さいサイズを有する。無人飛行装置７０は、搭載すべき機能、例えば撮像機能、通信機能が備えられた本体７２を有する。また、本体７２には、複数のプロペラ７４、例えば４つのプロペラ７４が設けられる。なお、プロペラ７４の数は「４」に限定されない。プロペラ７４を回転させるためのモータ、無人飛行装置７０を動作させるためのバッテリは、本体７２に備えられる。
【００２６】
本体７２には、充電用コイル７６が接続される。充電用コイル７６は、本体７２の外周を囲むような円形状あるいは孤形上の構造を有し、格納装置１００に備えられた充電部２４との間において、非接触の充電を実行する。つまり、無人飛行装置７０が格納装置１００に格納される場合に、充電用コイル７６と充電部２４とが近接することによって、本体７２内のバッテリが充電される。ここで、充電用コイル７６における円形状あるいは孤形上の構造が、格納装置１００の内側壁２２に対するクッションの役割も果たす。
【００２７】
このような構成によって、本体７２内のモータが動作することによって複数のプロペラが回転し、無人飛行装置７０が離陸、飛行、着陸する。また、本体７２内の撮像機能によって映像あるいは画像を撮像し、本体７２内の通信機能によって格納装置１００との間で通信を実行する。さらに、各無人飛行装置７０には、互いを識別するための識別情報、例えば、ＩＤ  Ｎｏ.が付与される。
【００２８】
図５は、無人飛行システム３００の構成を示す。無人飛行システム３００は、センタユニット８０、格納装置１００を含む。格納装置１００は、制御部５０、カバー開閉用モータ５２、垂直循環型コンベア用モータ５４、通信部５６、充電部２４、格納センサ２６を含む。充電部２４、格納センサ２６は、図１における第１充電部２４ａ、・・・、第５充電部２４ｅ、第１格納センサ２６ａ、・・・、第５格納センサ２６ｅに相当する。
【００２９】
カバー開閉用モータ５２は、図１のカバー２０をｙ軸方向に移動させるためのモータである。カバー開閉用モータ５２の動作は制御部５０よって制御される。垂直循環型コンベア用モータ５４は、垂直循環型コンベア３０のベルトを回転させるためのモータである。垂直循環型コンベア用モータ５４では、ベルトを右回りおよび左回りさせることが可能である。その結果、垂直循環型コンベア３０が右回りおよび左回りに回転する。垂直循環型コンベア用モータ５４の回転は制御部５０によって制御される。通信部５６は、無線通信機能を備え、無人飛行装置７０との通信を実行する。前述のごとく、各無人飛行装置７０にはＩＤ  Ｎｏ．が付与されているので、通信部５６は、ＩＤ  Ｎｏ．を使用して、複数の無人飛行装置７０のそれぞれとの通信を実行する。
【００３０】
制御部５０は、カバー開閉用モータ５２、垂直循環型コンベア用モータ５４、通信部５６、充電部２４、格納センサ２６の動作を制御する。センタユニット８０と格納装置１００には、車両のバッテリから電源が供給されるが、制御部５０は、車両のパワーコントロール信号（Ｐ−ＣＯＮ）をもとに、充電モードおよび飛行モードを制御する。Ｐ−ＣＯＮがオフである場合、制御部５０は、格納装置１００に含まれた各構成の動作を停止させる。Ｐ−ＣＯＮがオンである場合、つまり車両のエンジンあるいはモータが駆動している場合、制御部５０は、カバー開閉用モータ５２、垂直循環型コンベア用モータ５４、通信部５６、充電部２４、格納センサ２６を動作させる。Ｐ−ＣＯＮがオンからオフに変わった場合、制御部５０は、無人飛行装置７０の回収を完了した後、格納装置の各構成の動作を停止させる。なお、車両が電気自動車である場合、電気自動車の充電中に充電部２４は動作してもよい。
【００３１】
また、制御部５０は、センタユニット８０に接続されており、センタユニット８０からの指示を受けつけたり、センタユニット８０に情報を表示させたりする。センタユニット８０は、無人飛行装置７０を飛行させるユーザによって操作される装置であり、例えば、格納装置１００と同一の車両に搭載される。そのため、センタユニット８０は、格納装置１００と通信することによって飛行モードを制御する。さらに、制御部５０は、垂直循環型コンベア用モータ５４を動作させることによって、垂直循環型コンベア３０の垂直循環を制御する。ここでは、複数の無人飛行装置７０が同時に飛行することによって、複数の無人飛行装置７０で飛行目的を分担する通常の飛行モードを説明する。
【００３２】
制御部５０は、無人飛行装置７０を載置面４２から離陸させる場合に、第１空間２００に位置するトレイ４０をｚ軸の正方向、つまり上方に移動させながら、第２空間２０２に位置するトレイ４０をｘ軸の負方向、つまり下方に移動させる。ここでは、図６（ａ）−（ｅ）を使用しながら、無人飛行装置７０を離陸させる場合の垂直循環型コンベア３０の動作をさらに詳細に説明する。図６（ａ）−（ｅ）は、垂直循環型コンベア３０の動作概要を示す。
【００３３】
図６（ａ）は、初期の状態を示し、スペース「Ｐ１」には第１トレイ４０ａが配置されており、第１トレイ４０ａには第１無人飛行装置７０ａが載置されている。スペース「Ｐ２」〜「Ｐ５」においても同様に第２トレイ４０ｂ〜第５トレイ４０ｅが配置されており、第２トレイ４０ｂ〜第５トレイ４０ｅには、第２無人飛行装置７０ｂ〜第５無人飛行装置７０ｅが載置されている。また、スペース「Ｓ」にはトレイ４０が配置されていない。制御部５０は、カバー開閉用モータ５２を制御することによって、カバー２０を開ける。
【００３４】
図６（ｂ）は、図６（ａ）に続く状態を示す。制御部５０は垂直循環型コンベア３０を左回りに回転させることによって、第５トレイ４０ｅをスペース「Ｓ」に移動させる。これにより、第５無人飛行装置７０ｅもスペース「Ｓ」に移動する。また、第４トレイ４０ｄ〜第１トレイ４０ａも同様にスペース「Ｐ５」〜「Ｐ２」に移動することによって、第４無人飛行装置７０ｄ〜第１無人飛行装置７０ａもスペース「Ｐ５」〜「Ｐ２」に移動する。つまり、トレイ４０および無人飛行装置７０は、ｚ軸方向において１段高いスペースに移動する。このような状態において、制御部５０は、通信部５６を介して第５無人飛行装置７０ｅに離陸の指示を送信することによって、第５無人飛行装置７０ｅは離陸する。
【００３５】
図６（ｃ）は、図６（ｂ）よりも後の状態を示す。図６（ｂ）において説明した動作が繰り返されることによって、第４無人飛行装置７０ｄも離陸し、第３トレイ４０ｃがスペース「Ｓ」に移動される。一方、第５無人飛行装置７０ｅ、第４無人飛行装置７０ｄが離陸した後の第５トレイ４０ｅ、第４トレイ４０ｄは、垂直循環型コンベア３０における左回りの回転によって第２空間２０２に移動する。第２空間２０２に移動した第５トレイ４０ｅ、第４トレイ４０ｄは、垂直循環型コンベア３０に接近するように傾く。
【００３６】
図６（ｄ）は、図６（ｃ）よりも後の状態を示す。図６（ｂ）において説明した動作がさらに繰り返されることによって、第３無人飛行装置７０ｃ、第２無人飛行装置７０ｂも離陸し、第１トレイ４０ａがスペース「Ｓ」に移動される。この状態において、制御部５０は、通信部５６を介して第１無人飛行装置７０ａに離陸の指示を送信することによって、第１無人飛行装置７０ａは離陸する。図６（ｅ）は、第１無人飛行装置７０ａが離陸した後の状態を示す。この状態において、垂直循環型コンベア３０の左回りの回転はこれ以上行われない。制御部５０は、カバー開閉用モータ５２を制御することによって、カバー２０を閉じる。すべての格納センサ２６が無人飛行装置７０を検出しない場合、制御部５０は、充電部２４をオフする。図５に戻る。
【００３７】
制御部５０は、無人飛行装置７０を載置面４２に着陸させる場合に、第１空間２００に位置するトレイ４０をｚ軸の負方向、つまり下方に移動させながら、第２空間２０２に位置するトレイ４０をｚ軸の正方向、つまり上方に移動させる。ここでは、図７（ａ）−（ｄ）を使用しながら、無人飛行装置７０を着陸させる場合の垂直循環型コンベア３０の動作をさらに詳細に説明する。図７（ａ）−（ｄ）は、垂直循環型コンベア３０の別の動作概要を示す。制御部５０は、カバー開閉用モータ５２を制御することによって、カバー２０を開ける。制御部５０は、通信部５６を介して第１無人飛行装置７０ａに着陸の指示を送信する。図７（ａ）は、スペース「Ｓ」に配置された第１トレイ４０ａに、第１無人飛行装置７０ａが着陸した状態を示す。
【００３８】
図７（ｂ）は、図７（ａ）よりも後の状態を示す。制御部５０は垂直循環型コンベア３０を右回りに回転させることによって、第１トレイ４０ａをスペース「Ｐ５」に移動させる。これにより、第１無人飛行装置７０ａもスペース「Ｐ５」に移動する。その際、図示しない第５格納センサ２６ｅが第１無人飛行装置７０ａを検出することによって、このような移動が制御部５０において確認される。つまり、トレイ４０および無人飛行装置７０は、ｚ軸方向において１段低いスペースに移動する。また、垂直循環型コンベア３０における右回りの回転によって、第２空間２０２に位置していた第２トレイ４０ｂがスペース「Ｓ」に移動する。このような処理が繰り返されることによって、スペース「Ｓ」に配置された第３トレイ４０ｃに第３無人飛行装置７０ｃが着陸した状態が図７（ｂ）に示される。その際、スペース「Ｐ５」には第２トレイ４０ｂが配置されるともに、第２トレイ４０ｂには第２無人飛行装置７０ｂが載置される。また、スペース「Ｐ４」には第１トレイ４０ａが配置されるともに、第１トレイ４０ａには第１無人飛行装置７０ａが載置される。
【００３９】
図７（ｃ）は、図７（ｂ）よりも後の状態を示す。図７（ｂ）において説明した動作が繰り返されることによって、すべての無人飛行装置７０が着陸する。図７（ｃ）は、図６（ｂ）と同様に示される。図７（ｄ）は、図７（ｃ）よりも後の状態を示す。制御部５０は垂直循環型コンベア３０を右回りに回転させることによって、トレイ４０および無人飛行装置７０は、ｚ軸方向において１段低いスペースに移動する。図７（ｄ）は、図６（ａ）と同様に示される。この状態において、垂直循環型コンベア３０の右回りの回転はこれ以上行われない。制御部５０は、カバー開閉用モータ５２を制御することによって、カバー２０を閉じる。すべての格納センサ２６が無人飛行装置７０を検出した場合、制御部５０は、充電部２４をオンする。
【００４０】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００４１】
以上の構成による無人飛行システム３００の動作を説明する。図８は、無人飛行システム３００による離陸手順を示すシーケンス図である。無人飛行装置７０は充電中であり（Ｓ１０）、格納装置１００は給電中である（Ｓ１２）。制御部５０は充電情報を取得し（Ｓ１４）、センタユニット８０は充電情報を確認する（Ｓ１６）。センタユニット８０はモードを指定する（Ｓ１８）と、制御部５０はカバー２０を開ける指示を出力し（Ｓ２０）、格納装置１００はカバー２０を開ける（Ｓ２２）。制御部５０はトレイ４０の移動を指示し（Ｓ２４）、格納装置１００はトレイ４０を移動する（Ｓ２６）。格納装置１００は格納センサ２６で無人飛行装置７０を検出し（Ｓ２８）、制御部５０は無人飛行装置７０の待機を確認する（Ｓ３０）。
【００４２】
制御部５０は無人飛行装置７０に離陸を指示し（Ｓ３２）、無人飛行装置７０は離陸する（Ｓ３４）。格納装置１００は格納センサ２６で無人飛行装置７０の不在を検出し（Ｓ３６）、制御部５０は、離陸済を確認する（Ｓ３８）。すべての無人飛行装置７０が離陸済でなければ（Ｓ４０のＮ）、ステップ２４に戻る。すべての無人飛行装置７０が離陸済であれば（Ｓ４０のＹ）、制御部５０は完了を確認する（Ｓ４２）。格納装置１００はカバー２０を閉じ、給電をオフする（Ｓ４４）。センタユニット８０は状態を表示する（Ｓ４６）。無人飛行装置７０はデータを送信し（Ｓ４８）、制御部５０はデータを転送し（Ｓ５０）、センタユニット８０はデータを受信する（Ｓ５２）。
【００４３】
図９は、無人飛行システム３００による着陸手順を示すシーケンス図である。センタユニット８０は飛行終了を指示する（Ｓ１００）と、制御部５０はカバー２０を開ける指示を出力し（Ｓ１０２）、格納装置１００はカバー２０を開ける（Ｓ１０４）。制御部５０はトレイ４０の移動を指示し（Ｓ１０６）、格納装置１００はトレイ４０を移動する（Ｓ１０８）。制御部５０は無人飛行装置７０に着陸を指示し（Ｓ１１０）、無人飛行装置７０は着陸する（Ｓ１１２）。格納装置１００は格納センサ２６で無人飛行装置７０を検出し（Ｓ１１４）、制御部５０は無人飛行装置７０の着陸済を確認する（Ｓ１１６）。すべての無人飛行装置７０が着陸済でなければ（Ｓ１１８のＮ）、ステップ１０６に戻る。すべての無人飛行装置７０が着陸済であれば（Ｓ１１８のＹ）、制御部５０は完了を確認する（Ｓ１２０）。格納装置１００はカバー２０を閉じ、給電を開始する（Ｓ１２２）。無人飛行装置７０は充電中になる（Ｓ１２４）。センタユニット８０は状態を表示する（Ｓ１２６）。
【００４４】
本実施例によれば、第１空間に位置するトレイに対して、載置面を水平面に近づけ、第２空間に位置するトレイに対して、載置面を水平面から遠ざけるので、第１空間よりも第２空間を小さくできる。また、第１空間よりも第２空間が小さくなるので、複数の無人飛行装置を格納可能な格納装置を小型化できる。また、トレイが第１空間に位置する場合に、支持部の上方に接続部が配置されることによって、トレイにおける裏面を支持部に支持させるので、トレイの載置面を水平面に近づけることができる。また、トレイが第２空間に位置する場合に、支持部の下方に接続部が配置されることによって、トレイにおける裏面を支持部から離間させるので、トレイにおける載置面を水平面から遠ざけることができる。また、第１空間か第２空間であるかに応じて、支持部がトレイを支持するか否かが変わるので、トレイの向きを自動で回転できる。
【００４５】
また、複数のトレイのそれぞれは、第１空間に位置する場合に、載置面に無人飛行装置を載置可能であるので、格納装置に複数の無人飛行装置を格納できる。また、充電部によって無人飛行装置を無線充電するので、充電を簡易に実行できる。また、無人飛行装置は周囲に充電用コイルを備えるので、充電を簡易に実行できる。また、無人飛行装置を載置面から離陸させる場合に、第１空間に位置するトレイを上方に移動させながら、第２空間に位置するトレイを下方に移動させるので、スペース「Ｓ」に無人飛行装置を配置させることができる。また、無人飛行装置を載置面に着陸させる場合に、第１空間に位置するトレイを下方に移動させながら、第２空間に位置するトレイを上方に移動させるので、スペース「Ｓ」に着陸用のトレイを配置させることができる。また、複数の無人飛行装置を同時に飛行させるので、複数の無人飛行装置で分担しながら１つの目的に応じた作業を実行できる。
【００４６】
（実施例２）
次に、実施例２を説明する。実施例２は、実施例１と同様に、複数の無人飛行装置を格納可能な格納装置に関する。実施例１においては、複数の無線飛行装置が同時に飛行することによって、複数の無人飛行装置で飛行目的を分担する通常の飛行モードを説明している。一方、実施例２においては、飛行目的が同一の複数の無線飛行装置を１台ずつ交代させながら、連続的に長時間飛行させる長時間飛行モードを説明する。実施例２に係る格納装置１００、無人飛行装置７０、無人飛行システム３００は、図１、図４（ａ）−（ｂ）、図５と同様のタイプである。ここでは、実施例１との差異を中心に説明する。
【００４７】
図１０（ａ）−（ｇ）を使用しながら、図５の制御部５０による長時間飛行モードの概要を説明してから、図１１（ａ）−（ｂ）、図１２（ａ）−（ｂ）、図１３（ａ）−（ｂ）を使用しながら、図５の制御部５０による長時間飛行モードの詳細を説明する。図１０（ａ）−（ｇ）は、実施例２に係る無人飛行システム３００による動作の概要を示す。図１０（ａ）は、初期の状態を示す。左側にスペース「Ｓ」、「Ｐ５」〜「Ｐ１」が示される。また、右側に示された「１」は、第１無人飛行装置７０ａを示し、「２」〜「５」は、第２無人飛行装置７０ｂ〜第５無人飛行装置７０ｅを示す。つまり、図１０（ａ）は、図６（ａ）と同一の配置である。
【００４８】
図１０（ｂ）は、図１０（ａ）よりも後の状態であり、かつ第５無人飛行装置７０ｅが飛行している状態を示す。スペース「Ｐ２」〜「Ｐ５」には、第１無人飛行装置７０ａ〜第４無人飛行装置７０ｄが格納される。図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）よりも後の状態であり、かつ第４無人飛行装置７０ｄが飛行している状態を示す。スペース「Ｐ２」には、第５無人飛行装置７０ｅが格納され、スペース「Ｐ３」〜「Ｐ５」には、第１無人飛行装置７０ａ〜第３無人飛行装置７０ｃが格納される。図１０（ｄ）は、図１０（ｃ）よりも後の状態であり、かつ第３無人飛行装置７０ｃが飛行している状態を示す。スペース「Ｐ２」、「Ｐ３」には、第４無人飛行装置７０ｄ、第５無人飛行装置７０ｅが格納され、スペース「Ｐ４」、「Ｐ５」には、第１無人飛行装置７０ａ、第２無人飛行装置７０ｂが格納される。
【００４９】
図１０（ｅ）は、図１０（ｄ）よりも後の状態であり、かつ第２無人飛行装置７０ｂが飛行している状態を示す。スペース「Ｐ２」〜「Ｐ４」には、第３無人飛行装置７０ｃ〜第５無人飛行装置７０ｅが格納され、スペース「Ｐ５」には、第１無人飛行装置７０ａが格納される。図１０（ｆ）は、図１０（ｅ）よりも後の状態であり、かつ第１無人飛行装置７０ａが飛行している状態を示す。スペース「Ｐ２」〜「Ｐ５」には、第２無人飛行装置７０ｂ〜第５無人飛行装置７０ｅが格納される。その後、飛行が継続される場合、図１０（ｂ）に戻るが、飛行が終了する場合、図１０（ｇ）に遷移する。図１０（ｇ）は、図１０（ａ）と同一である。
【００５０】
図１１（ａ）−（ｂ）は、実施例２に係る無人飛行システム３００による動作の詳細を示す図である。図１１（ａ）において、「Ｔ１」は初期の状態を示し、図１０（ａ）と同一である。「Ｔ２」において、各無人飛行装置７０は、「Ｔ１」の場合よりも１段高いスペースに移動する。そのため、スペース「Ｓ」に第５無人飛行装置７０ｅが配置される。これは、図６（ｂ）と同一である。「Ｔ３」において、第５無人飛行装置７０ｅは飛行中になる。これは、図１０（ｂ）と同一である。このような状態は一定期間継続するので、第５無人飛行装置７０ｅは、所定の目的のための飛行を継続する。「Ｔ４」において、格納された無人飛行装置７０は、「Ｔ３」の場合よりも１段高いスペースに移動する。そのため、スペース「Ｓ」に第４無人飛行装置７０ｄが配置される。
【００５１】
図１１（ｂ）の「Ｔ５」において、第４無人飛行装置７０ｄは、格納装置１００の周囲を回旋飛行する。「Ｔ４」、「Ｔ５」の処理が繰り返し実行されることによって、「Ｔ６」〜「Ｔ８」にわたって、第１無人飛行装置７０ａ〜第４無人飛行装置７０ｄが回旋飛行し、格納装置１００に格納される無人飛行装置７０はなくなる。これは、第５無人飛行装置７０ｅを先に着陸させるために、第１無人飛行装置７０ａ〜第４無人飛行装置７０ｄを空中で待機させることに相当する。「Ｔ９」において、第５無人飛行装置７０ｅはスペース「Ｓ」に着陸するとともに、第４無人飛行装置７０ｄが飛行中に切りかわる。「Ｔ１０」において、第５無人飛行装置７０ｅは、「Ｔ９」の場合よりも１段低いスペースに移動し、第１無人飛行装置７０ａはスペース「Ｓ」に着陸する。「Ｔ１１」、「Ｔ１２」にわたって、「Ｔ１０」の処理が繰り返し実行される。そのため、「Ｔ１２」では、第４無人飛行装置７０ｄが飛行中である。
【００５２】
図１２（ａ）−（ｂ）は、実施例２に係る無人飛行システム３００による別の動作の詳細を示す図である。図１２（ａ）の「Ｔ１３」において、格納された無人飛行装置７０は、「Ｔ１２」の場合よりも１段低いスペースに移動する。そのため、スペース「Ｓ」には無人飛行装置７０が配置されず、スペース「Ｐ２」に第５無人飛行装置７０ｅが格納され、スペース「Ｐ３」〜「Ｐ５」に第１無人飛行装置７０ａ〜第３無人飛行装置７０ｃが格納される。これは、図１０（ｃ）と同一である。「Ｔ１４」から図１２（ｂ）の「Ｔ２４」にわたって、「Ｔ４」から「Ｔ１３」と同様の処理が実行される。「Ｔ２４」では、第３無人飛行装置７０ｃが飛行中であるとともに、スペース「Ｐ２」、「Ｐ３」に第４無人飛行装置７０ｄ、第５無人飛行装置７０ｅが格納され、スペース「Ｐ４」、「Ｐ５」に第１無人飛行装置７０ａ、第２無人飛行装置７０ｂが格納される。これは、図１０（ｄ）と同一である。
【００５３】
図１３（ａ）−（ｂ）は、実施例２に係る無人飛行システム３００によるさらに別の動作の詳細を示す図である。「Ｔ２５」から「Ｔ３４」にわたって、「Ｔ１４」から「Ｔ２４」と同様の処理が実行される。「Ｔ３４」では、第２無人飛行装置７０ｂが飛行中であるとともに、スペース「Ｐ２」〜「Ｐ４」に第３無人飛行装置７０ｃ〜第５無人飛行装置７０ｅが格納され、スペース「Ｐ５」に第１無人飛行装置７０ａが格納される。これは、図１０（ｅ）と同一である。
【００５４】
図１３（ｂ）の「Ｔ３５」から「Ｔ４４」にわたって、「Ｔ２５」から「Ｔ３４」と同様の処理が実行される。「Ｔ４４」では、第１無人飛行装置７０ａが飛行中であるとともに、スペース「Ｐ２」〜「Ｐ５」に第２無人飛行装置７０ｂ〜第５無人飛行装置７０ｅが格納される。これは、図１０（ｆ）と同一である。「Ｔ４５」でもこれまでと同様の処理が繰り返されるが、ここでは説明を省略する。
【００５５】
以上の構成による無人飛行システム３００の動作を説明する。図１４は、実施例２に係る無人飛行システム３００による処理手順を示すシーケンス図である。センタユニット８０はモードを指定する（Ｓ２００）と、制御部５０はカバー２０を開ける指示を出力し（Ｓ２０２）、格納装置１００はカバー２０を開ける（Ｓ２０４）。制御部５０はＸ＝５を設定する（Ｓ２０６）。制御部５０はトレイ４０の移動を指示し（Ｓ２０８）、格納装置１００はトレイ４０を移動する（Ｓ２１０）。格納装置１００は格納センサ２６で無人飛行装置７０を検出し（Ｓ２１２）、制御部５０は無人飛行装置７０の待機を確認する（Ｓ２１４）。
【００５６】
制御部５０は無人飛行装置７０に離陸を指示し（Ｓ２１６）、無人飛行装置７０は離陸する（Ｓ２１８）。格納装置１００は格納センサ２６で無人飛行装置７０の不在を検出し（Ｓ２２０）、制御部５０は、離陸済を確認する（Ｓ２２２）。制御部５０はカバー２０を閉める指示を出力し（Ｓ２２４）、格納装置１００はカバー２０を閉じる（Ｓ２２６）。無人飛行装置７０はデータを送信し（Ｓ２２８）、制御部５０はデータを転送し（Ｓ２３０）、センタユニット８０はデータを受信する（Ｓ２３２）。
【００５７】
制御部５０は無人飛行装置７０に着陸を指示し（Ｓ２３４）、無人飛行装置７０は着陸動作を実行する（Ｓ２３６）。制御部５０はカバー２０を開ける指示を出力し（Ｓ２３８）、格納装置１００はカバー２０を開ける（Ｓ２４０）。制御部５０はサブルーチン１を実行する（Ｓ２４２）。制御部５０はサブルーチン２を実行し（Ｓ２４４）、格納装置１００はカバー２０を閉じ、給電を開始する（Ｓ２４６）。無人飛行装置７０は充電中になる（Ｓ２４８）。制御部５０はＸ＝Ｘ−１を設定する（Ｓ２５０）。Ｘ＝０でなければ（Ｓ２５２のＮ）、ステップ２０８に戻る。Ｘ＝０であれば（Ｓ２５２のＹ）、処理は終了される。
【００５８】
図１５は、サブルーチン１の処理手順を示すフローチャートである。制御部５０は、Ｙ＝Ｘ−１を設定する（Ｓ３００）。Ｙ＝０である場合（Ｓ３０２のＹ）、制御部５０は、Ｙ＝５を設定する（Ｓ３０４）。Ｙ＝０でない場合（Ｓ３０２のＮ）、ステップ３０４はスキップされる。制御部５０はトレイ４０をアップさせる（Ｓ３０６）。制御部５０は、Ｙの無人飛行装置７０の待機を確認する（Ｓ３０８）。制御部５０は、移動を指示し（Ｓ３１０）、移動を確認する（Ｓ３１２）。制御部５０は、Ｙ＝Ｙ−１を設定する（Ｓ３１４）。Ｙ＝Ｘでなければ（Ｓ３１６のＮ）、ステップ３０６に戻る。Ｙ＝Ｘであれば（Ｓ３１６のＹ）、処理は終了される。
【００５９】
図１６は、サブルーチン２の処理手順を示すフローチャートである。制御部５０は、Ｙ＝Ｘを設定する（Ｓ４００）。制御部５０はトレイ４０をダウンさせる（Ｓ４０２）。制御部５０は、着陸を指示し（Ｓ４０４）、着陸を確認する（Ｓ４０６）。制御部５０は、Ｙ＝Ｙ＋１を設定する（Ｓ４０８）。Ｙ＞５である場合（Ｓ４１０のＹ）、制御部５０は、Ｙ＝１を設定する（Ｓ４１２）。Ｙ＞０でない場合（Ｓ４１０のＮ）、ステップ４１２はスキップされる。Ｙ＝Ｘ−１でなければ（Ｓ４１４のＮ）、ステップ４０２に戻る。Ｙ＝Ｘ−１であれば（Ｓ４１４のＹ）、処理は終了される。
【００６０】
図１７は、実施例２に係る無人飛行システムによる処理の終了手順を示すシーケンス図である。センタユニット８０は終了コマンドを出力する（Ｓ５００）と、制御部５０はカバー２０を開ける指示を出力し（Ｓ５０２）、格納装置１００はカバー２０を開ける（Ｓ５０４）。制御部５０はサブルーチン１を実行する（Ｓ５０６）。制御部５０は無人飛行装置７０に移動を指示し（Ｓ５０８）、無人飛行装置７０は移動を開始する（Ｓ５１０）。制御部５０はＸ＝１を設定する（Ｓ５１２）。制御部５０はトレイ４０の移動を指示し（Ｓ５１４）、格納装置１００はトレイ４０を移動する（Ｓ５１６）。
【００６１】
制御部５０は無人飛行装置７０に着陸を指示し（Ｓ５１８）、無人飛行装置７０は着陸する（Ｓ５２０）。制御部５０は、着陸済を確認し、Ｘ＝Ｘ＋１を設定する（Ｓ５２２）。Ｘ＝５でなければ（Ｓ５２４のＮ）、ステップ５１４に戻る。Ｘ＝５であれば（Ｓ５２４のＹ）、制御部５０は完了を確認する（Ｓ５２６）。格納装置１００はカバー２０を閉じ、給電を開始する（Ｓ５２８）。無人飛行装置７０は充電中になる（Ｓ５３０）。センタユニット８０は状態を表示する（Ｓ５３２）。
【００６２】
本実施例によれば、１つの無人飛行装置が順番に飛行するので、無人飛行装置の飛行を継続できる。また、無人飛行装置の飛行が継続するので、トータルの飛行時間を長くできる。また、１つの無人飛行装置が順番に飛行するので、トータルの飛行時間を維持しながら、無人飛行装置に搭載されるバッテリを小型化できる。また、バッテリが小型化されるので、無人飛行装置を軽量化できる。
【００６３】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００６４】
１０  筐体、  １２  底面部、  １４  壁部、  １６  上面部、  １８  開口部、  ２０  カバー、  ２２  内側壁、  ２４  充電部、  ２６  格納センサ、  ３０  垂直循環型コンベア、  ３２  接続部、  ３４  支持部、  ４０  トレイ、  ４２  載置面、  ４４  裏面、  ５０  制御部、  ５２  カバー開閉用モータ、  ５４  垂直循環型コンベア用モータ、  ５６  通信部、  ７０  無人飛行装置、  ７２  本体、  ７４  プロペラ、  ７６  充電用コイル、  ８０  センタユニット、  １００  格納装置、  ２００  第１空間、  ２０２  第２空間、  ３００  無人飛行システム。
【図１】
2018031222.tif 000003
【図２】
2018031222.tif 000004
【図３】
2018031222.tif 000005
【図４】
2018031222.tif 000006
【図５】
2018031222.tif 000007
【図６】
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【図７】
2018031222.tif 000009
【図８】
2018031222.tif 000010
【図９】
2018031222.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2018031222.tif 000015
【図１４】
2018031222.tif 000016
【図１５】
2018031222.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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