(57)【要約】【課題】無人飛行機に対する充電をより簡易な方法実現するための充電支援システム、及び、充電支援方法を提供する。【解決手段】充電支援システムは、飛行用の動力を発生させる駆動部と蓄電部を搭載し、自律して飛行可能な無人飛行体を、着陸させるための充電支援システムであって、無人飛行体の蓄電部への充電を可能にする複数の充電可能地点が、前記無人飛行体の着陸予定地点に対応する所定の範囲内に定められており、前記複数の充電可能地点のうちの所望の充電可能地点を無人飛行体に通知する管理部を備える。【選択図】図２
2019016030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛行用の動力を発生させる駆動部と蓄電部を搭載し、自律して飛行可能な無人飛行体を、着陸させるための充電支援システムであって、
無人飛行体の蓄電部への充電を可能にする複数の充電可能地点が、前記無人飛行体の着陸予定地点に対応する所定の範囲内に定められており、前記複数の充電可能地点のうちの所望の充電可能地点を無人飛行体に通知する管理部
を備えることを特徴とする充電支援システム。
【請求項２】
前記管理部は、
前記無人飛行体に電力を供給する充電装置の仕様、前記充電装置の利用状況、前記充電装置の利用待ち状況、前記充電装置の状況のうちの何れかの状況に基づいて、所望の充電可能地点を選択する、
ことを特徴とする請求項１に記載の充電支援システム。
【請求項３】
前記管理部は、
前記無人飛行体に電力を供給する充電装置の仕様、前記充電装置の利用状況、前記充電装置の利用待ち状況、前記充電装置の状況のうちの何れかの状況と、無人飛行体の充電残量の状況とに基づいて、所望の充電可能地点を選択する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の充電支援システム。
【請求項４】
前記複数の充電可能地点のそれぞれに対応付けて配置され、調光可能な発光部
を備え、
前記管理部は、
前記所望の充電可能地点近傍の前記発光部から発する光を調整し、前記所望の充電可能地点を無人飛行体に通知する、
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の充電支援システム。
【請求項５】
前記管理部は、
前記複数の充電可能地点を含む前記所定の範囲を示すための表示と、前記所望の充電可能地点を示すための表示の何れかを表示する、
ことを特徴とする請求項４に記載の充電支援システム。
【請求項６】
前記複数の充電可能地点に対応付けて配置され、前記複数の充電可能地点から選択された充電可能地点を通知する無線通信部
を備え、
前記管理部は、
前記無線通信部から前記所望の充電可能地点を無人飛行体に通知する、
ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の充電支援システム。
【請求項７】
飛行用の動力を発生させる駆動部と蓄電部を搭載し、自律して飛行可能な無人飛行体を、着陸させるための充電支援システムにおける充電支援方法であって、
無人飛行体の蓄電部への充電を可能にする複数の充電可能地点が、前記無人飛行体の着陸予定地点に対応する所定の範囲内に定められており、前記複数の充電可能地点のうちの所望の充電可能地点を無人飛行体に通知する過程
を含むことを特徴とする充電支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電支援システム、及び、充電支援方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、蓄電部に電力を蓄え、その電力を利用して飛行する比較的小型の無人飛行機（ドローン）が利用されている。そのような無人飛行機の飛行を支援する技術が知られている（特許文献１参照）。無人飛行機が利用される頻度の増加に伴い、無人飛行機を飛行させるための電力を、無人飛行機の蓄電部に充電するための処理を行う頻度が増加する傾向にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−３７３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
無人飛行機の蓄電部に充電するための処理を行う頻度の増加に伴い、その充電を可能とする充電可能地点の数を増やすことも必要になる。しかしながら、特許文献１を適用しても、多様な無人飛行機のそれぞれを充電するための処理に関する負荷が軽減しないことがある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、無人飛行機に対する充電をより簡易に実施可能にするための充電支援システム、及び、充電支援方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明の一態様の充電支援システムは、飛行用の動力を発生させる駆動部と蓄電部を搭載し、自律して飛行可能な無人飛行体を、着陸させるための充電支援システムであって、無人飛行体の蓄電部への充電を可能にする複数の充電可能地点が、前記無人飛行体の着陸予定地点に対応する所定の範囲内に定められており、前記複数の充電可能地点のうちの所望の充電可能地点を無人飛行体に通知する管理部を備えることを特徴とする。
【０００７】
（２）また、上記の充電支援システムにおける前記管理部は、前記無人飛行体に電力を供給する充電装置の仕様、前記充電装置の利用状況、前記充電装置の利用待ち状況、前記充電装置の状況のうちの何れかの状況に基づいて、所望の充電可能地点を選択する、ことを特徴とする。
【０００８】
（３）また、上記の充電支援システムにおける前記管理部は、前記無人飛行体に電力を供給する充電装置の仕様、前記充電装置の利用状況、前記充電装置の利用待ち状況、前記充電装置の状況のうちの何れかの状況と、無人飛行体の充電残量の状況とに基づいて、所望の充電可能地点を選択することを特徴とする。
【０００９】
（４）また、上記の充電支援システムは、前記複数の充電可能地点のそれぞれに対応付けて配置され、調光可能な発光部を備え、前記管理部は、前記所望の充電可能地点近傍の前記発光部から発する光を調整し、前記所望の充電可能地点を無人飛行体に通知することを特徴とする。
【００１０】
（５）また、上記の充電支援システムにおける前記管理部は、前記複数の充電可能地点を含む前記所定の範囲を示すための表示と、前記所望の充電可能地点を示すための表示の何れかを表示することを特徴とする。
【００１１】
（６）また、上記の充電支援システムは、前記複数の充電可能地点に対応付けて配置され、前記複数の充電可能地点から選択された充電可能地点を通知する無線通信部を備え、前記管理部は、前記無線通信部から前記所望の充電可能地点を無人飛行体に通知する。
【００１２】
（７）また、本発明の一態様の充電支援方法は、飛行用の動力を発生させる駆動部と蓄電部を搭載し、自律して飛行可能な無人飛行体を、着陸させるための充電支援方法であって、無人飛行体の蓄電部への充電を可能にする複数の充電可能地点が、前記無人飛行体の着陸予定地点に対応する所定の範囲内に定められており、前記複数の充電可能地点のうちの所望の充電可能地点を無人飛行体に通知する過程を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、無人飛行機に対する充電をより簡易に実施可能にするための充電支援システム、及び、充電支援方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る充電支援システムについて説明するための図である。
【図２】実施形態に係る充電支援システムの構成図である。
【図３Ａ】実施形態に係るドローン２の構成図である。
【図３Ｂ】実施形態に係るドローン２の仰観図である。
【図３Ｃ】実施形態に係るドローン２の着陸時の立面図である。
【図４】実施形態の拠点の構成図である。
【図５】実施形態に係る収納装置が配置される拠点の一例について説明するための図である。
【図６】実施形態のドローンが通知する要求情報に関する情報の一例を説明するための図である。
【図７】実施形態のドローンを管理するための情報の一例を説明するための図である。
【図８】実施形態の充電装置の施設情報の一例を説明するための図である。
【図９】実施形態の着陸処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】実施形態の誘導表示パターンの一例を説明するための図である。
【図１１】実施形態の指標の表示について説明するための図である。
【図１２】実施形態の指標を表示するための誘導用位置表示装置の配置図である。
【図１３】実施形態の着陸処理の手順を示すフローチャートである。
【図１４】実施形態の充電処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態の充電支援システム、及び、充電支援方法について、添付図面を参照して説明する。
【００１６】
［充電支援システムの概要］
図１は、実施形態に係る充電支援システムについて説明するための図である。図１に示す充電支援システム１は、例えば、所定の荷物を配送する輸送手段の離着陸地点又は着陸地点等に適用されたものである。なお、上記は、離着陸地点への適用を制限するものではない。例えば、ドローン２（無人飛行体）は、輸送手段の一例であり、荷物の輸送計画に基づき決定される所定の拠点間において所定の荷物を配送する。符号３−１から３−３、４−１から４−６、５−１、５−２のそれぞれは、拠点の一例を示す。例えば、拠点４−１と拠点４−２、拠点４−３と拠点４−４、拠点４−５と拠点４−６のそれぞれは、互いに組を成して比較的近い距離に配置され、充電支援システムの信頼度を高めるために冗長化されている。上記の拠点４−１から拠点４−６は、中継基地の一例であり、拠点４−１から拠点４−６を区別すること無く説明する場合には、これらを纏めて単に中継基地４と呼ぶことがある。
【００１７】
以下の説明では、拠点３−１から拠点３−３を、区別すること無く説明する場合には拠点３と呼ぶ。また、拠点５−１と拠点５−２を、区別すること無く説明する場合には拠点５と呼ぶ。
【００１８】
実施形態のドローン２は、鉛直方向に移動可能な無人航空機である。ドローン２は、所定の荷物ＢＧＧを搬送する状態、又は、空荷の状態で拠点間を飛行して移動する。
【００１９】
なお、拠点間の経路長、例えば、荷物ＢＧＧの配送元の拠点３から配送先の拠点５までの間の経路長が比較的長い場合などには、ドローン２は、１又は複数の中継基地４を経由してもよい。
【００２０】
実施形態に係る充電支援システム１は、ドローン２の飛来先として、拠点３と、拠点５と、配送管理センターＣとを含み、必要に応じて中継基地４を含める。
【００２１】
センター装置５０は、各ドローン２の飛行計画等の情報を記憶部に格納したコンピュータである。センター装置５０は、その飛行計画をドローン２に通知して、飛行計画に従いドローン２を飛行させる。飛行計画には、ドローン２の飛行ルートが含まれる。例えば、ドローン２の飛行ルートは、拠点３、中継基地４、拠点５などを繋ぎ、ドローン２を飛行させる経路を規定する。ドローン２は、飛行計画の飛行ルートに基づき自律して移動して、飛行計画で指定された拠点３、中継基地４、拠点５などに飛来する。充電支援システム１は、拠点３と拠点５と中継基地４とにおける離着陸時にドローン２を誘導してもよい。
【００２２】
端末装置４０は、ユーザが操作するコンピュータである。センター装置５０は、端末装置４０から通知されるユーザの操作を受け付ける。
【００２３】
上記のドローン２は、蓄電部を備えており、拠点間の移動に必要なエネルギーを蓄電部に蓄えて、そのエネルギーを消費しつつ飛行する。
【００２４】
［充電支援システムの詳細］
（第１の実施形態）
実施形態に係る充電支援システムの一例を挙げてその詳細について説明する。
【００２５】
図２は、実施形態に係る充電支援システムの構成図である。
充電支援システム１は、ドローン２と、収納装置６と、管理装置７（管理部）と、充電装置８と、誘導用位置表示装置９（発光部）と、センター装置５０と、端末装置４０とを含む。
【００２６】
（ドローン）
図３Ａは、実施形態に係るドローン２の構成図である。図３Ｂは、実施形態に係るドローン２の仰観図である。図３Ｃは、実施形態に係るドローン２の着陸時の立面図である。
【００２７】
図３Ａから図３Ｃに示すドローン２は、本体２１と、複数のロータ２２と、連結部２３（支持体）と、撮像部２４と、脚部２５と、コイル２６とを備える。
【００２８】
本体２１は、ドローン２のフレームを成し、ドローン２としての主要な構成を内蔵するための筐体を含む。
【００２９】
複数のロータ２２（回転翼）は、本体２１に配置され、その軸を中心に回転自在に支持される。上記の軸の方向は、空中に静止して飛行する状態で略鉛直方向になる。
【００３０】
連結部２３は、荷物搬送具１０を把持するように形成されたエンドエフェクタを含み、本体２１の下部に設けられる。例えば、連結部２３が、荷物搬送具１０の上部を把持して、荷物搬送具１０を吊り下げた状態で、ドローン２は、それを搬送する。なお、荷物搬送具１０内に、荷物ＢＧＧが収められていてもよい。
【００３１】
撮像部２４は、ドローン２の周囲の状況を識別可能な位置に配置されている。例えば、撮像部２４は、荷物搬送具１０に干渉しないように、本体２１の中心から水平方向に偏心させて配置される。このように配置された撮像部２４であれば、連結部２３により吊り下げられた荷物搬送具１０がある場合においても、本体２１の下方向を撮影できる。
【００３２】
脚部２５は、拠点等に着陸した状態にある時に本体２１を支持する。例えば、脚部２５の下部には、コイル２６が設けられている。コイル２６は、後述の電源部２１６に電気的に接続されており、電磁誘導等により生じた電力が電源部２１６に供給される。
【００３３】
本体２１には、モータ２１１（駆動部）と、位置検出部２１２と、姿勢検出部２１３と、高度検出部２１４と、通信部２１５と、電源部２１６（蓄電部）と、記憶部２１７と、制御部２１８と、が設けられている。
【００３４】
モータ２１１は、制御部２１８からの制御量に従い回転量を調整し、対応させて設けられているロータ２２を駆動して、飛行用の動力を発生させる。
【００３５】
位置検出部２１２は、ＧＰＳ（Global Positioning System）等のＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）の信号を受信して、ドローン２の現在の位置を示す位置情報を生成し、制御部２１８に出力する。
【００３６】
姿勢検出部２１３は、加速度センサ、ジャイロなどを含み、ドローン２の姿勢を検出し、検出値を制御部２１８に出力する。
【００３７】
高度検出部２１４は、例えば気圧センサを含み、離陸時からの気圧の変化に基づいてドローン２の高度を検出し、検出値を制御部２１８に出力する。また、高度検出部２１４は、超音波を利用して、下方向の障害物までの距離を検出し、検出の結果に基づいて高度を推定し、推定値を制御部２１８に出力してもよい。
【００３８】
通信部２１５は、例えば後述する管理装置７、センター装置５０等の地上側の設備と、ネットワークＮＷの通信を中継する無線基地局（不図示）を介して通信する。
【００３９】
電源部２１６は、所望の電力量を供給可能なエネルギーを蓄電部に蓄えておき、そのエネルギーに基づいた電力を各部に供給する。電源部２１６は、飛行に必要とされる電力を供給する。
【００４０】
例えば、電源部２１６は、二次電池又はコンデンサ等の蓄電部を含む。電源部２１６は、本体２１の外部から供給されるエネルギーの一部をその蓄電部に蓄える。例えば、外部から供給されるエネルギーは、電磁誘導、共鳴（共振）等の非接触式による方法で供給されてもよい。非接触式による場合には、本体２１又は脚部２５等にコイル２６を設けて、設けられたコイル２６に生じる電力を利用するとよい。なお、本体２１又は脚部２５に電源端子を設けて、それを介して供給される電力を利用してもよい。コイル２６や電源端子など物理的な仕様は、ドローン２毎に異なっていてもよく、分類を容易にするように複数の種類が定められていてもよい。
実施形態の電源部２１６は、例えば、上記の二次電池のＳＯＣ（State Of Charge）等を逐次又は所定のタイミングで検出し、要求に応じて管理装置７に通知する。
【００４１】
記憶部２１７は、制御部２１８が実行する処理のソフトウェアプログラムと、ドローン２の識別情報と、飛行計画等のデータを格納する。
【００４２】
制御部２１８は、ドローン２内の各部を制御して、ドローン２を拠点間で移動させて、その拠点で離陸又は着陸を実施させる。例えば、制御部２１８は、各モータ２１１の回転量を調整することにより、所望の飛行高度、進行方向、本体２１の向き（鉛直軸周りの回転量）になるようにそれらを調整することができる。
【００４３】
制御部２１８は、拠点間の移動については、飛行計画と各部から取得した情報とに基づいてドローン２の各部を制御して、飛行計画に従いドローン２を飛行させる。制御部２１８は、姿勢検出部２１３によりドローン２の姿勢を検出し、検出結果に基づいてその姿勢の安定化を図りつつそれを飛行させる。ドローン２の姿勢の安定化の手法は既知のものを適用してよい。なお、制御部２１８は、拠点に離発着する際には、拠点側から指令される誘導情報に従いドローン２を飛行させてもよい。
【００４４】
制御部２１８は、撮像部２４により撮像された画像を、通信部２１５を介して送信してもよい。さらに、制御部２１８は、撮像部２４により撮像された画像や、拠点側からの誘導情報に従いドローン２を飛行させる。例えば、誘導情報は、拠点側の設備の状況等に基づき決定される。その詳細については後述する。
【００４５】
（拠点）
図４と図５に、実施形態に係る拠点の一例について示す。図４は、実施形態の拠点の構成図である。図４に示す拠点には、上記の１又は複数の収納装置６と、管理装置７と、充電装置８、誘導用位置表示装置９とが設けられている。
【００４６】
図５は、実施形態に係る収納装置が配置される拠点の一例について説明するための図である。図５に示すように拠点３（中継基地４、拠点５）には、ドローン２が離発着するための離発着基地ＳＴが設けられている。例えば、離発着基地ＳＴは、建物ＢＬの屋上ＲＦ、建物ＢＬ内の特定に階、所定の敷地内の地表などに配置される。図５に示す例は、建物ＢＬの屋上ＲＦに配置した場合の一例である。
【００４７】
離発着基地ＳＴには、一又は複数の収納装置６が設けられている。離発着基地ＳＴにおける収納装置６は、互いに所定の距離を隔てて配置されている。収納装置６は、ドローン２を利用して搬送する荷物ＢＧＧを荷物搬送具１０ごと収納し、一時的に保管する。
【００４８】
ドローン２による集荷時には、収納装置６に荷物ＢＧＧを含む荷物搬送具１０が予め配置されている。ドローン２は、収納装置６からその荷物ＢＧＧを荷物搬送具１０ごとに回収する。なお、収納装置６から空の荷物搬送具１０を回収するときも上記と同様である。
【００４９】
ドローン２による配達時には、収納装置６は、荷物搬送具１０が配置されていない状態にある。ドローン２は、荷物搬送具１０ごと荷物ＢＧＧを積載した状態で収納装置６の上方に飛来して、収納装置６の所定の位置に荷物搬送具１０を配置する。中継基地４における中継時には、上記の配達と集荷の組み合わせにより荷物ＢＧＧの中継が荷物搬送具１０ごと実施される。
【００５０】
例えば、この図５に示す離発着基地ＳＴ−１には、収納装置６−１から収納装置６−４の４つの収納装置６が、３次元座標のＸ軸方向に沿って並べて配置されている。収納装置６−１と収納装置６−４は、荷物搬送具１０が配置されていない未利用の状況にある。収納装置６−２と収納装置６−３には、荷物搬送具１０が配置されている。さらに、収納装置６−３は、荷物搬送具１０を集荷又は配達するためにドローン２が着陸した状態にある。なお、未利用の状況にある収納装置６−１と収納装置６−４は、ユーザが配送を要求するために荷物搬送具１０を配置することも可能であり、或いは、ドローン２の配達を待ち受けるために予約することも可能である。離発着基地ＳＴ−２についても同様である。以下、離発着基地ＳＴ−１と離発着基地ＳＴ−２とを区別すること無く説明する場合には、単に離発着基地ＳＴという。
【００５１】
さらに、図５に示す離発着基地ＳＴ−１には、ドローン２が着陸時の目標にする誘導用位置表示装置９が設けられている。誘導用位置表示装置９は、収納装置６が配置された地点の位置を基準に決定された位置に、収納装置６を囲むように配置されている。誘導用位置表示装置９は、ドローン２の離着陸時に、所望の着陸地点を示し、そこにドローン２を誘導するための表示を行う。なお、所望の着陸地点は、充電可能地点の一例である。
【００５２】
上記の荷物を配送するために着陸する場合も、充電のために着陸する場合も、着陸する位置を正確に合わせることが必要とされる。
【００５３】
（充電装置）
次に、充電装置８（充電部）について説明する。
上面部６４の開口部６６近傍には、ドローン２に電力を供給するための給電部が設けられている。後述するコイル８１と端子８２は、給電部の一例である。
【００５４】
充電装置８は、商用電力又は自然エネルギーに基づいた電力の供給を受け、その電力の一部を、１又は複数の収納装置６と、管理装置７と、ドローン２とに供給する。例えば、充電装置８は、管理装置７からの指令に従い、着陸後の状態にあるドローン２に対して、給電部を介して電力を供給する。
【００５５】
例えば、前述の図５の離発着基地ＳＴ−１のように、ドローン２のコイル２６に対向する位置にコイル８１を設ける。充電装置８は、コイル８１からコイル２６に対して非接触給電の方法により電力を送るとよい。
【００５６】
また、例えば、前述の図５の離発着基地ＳＴ−２のように、ドローン２の脚部２５が上面部６４に接触する位置（図５参照）に端子８２を設ける。充電装置８は、端子８２を介して、接触給電の方法により電力を供給するとよい。
【００５７】
このように、充電装置８及びその給電部は、ドローン２の着陸地点ごとに異なる様式で設けられていてもよい。なお、実施形態における充電装置８の給電部の位置と、収納装置６の位置は、充電可能地点の一例である。
【００５８】
（管理装置）
次に、管理装置７について説明する。
管理装置７は、充電支援システム１の拠点に設けられている設備の状態と、充電装置８の状態と、ドローン２の離発着等を管理するコンピュータである。充電支援システム１の拠点に設けられている設備には、１又は複数の収納装置６と、充電装置８とが含まれる。
【００５９】
実施形態の管理装置７は、離着陸制御部７１（制御部）と、充電制御部７２と、無線通信部７３と、記憶部７４とを備える。離着陸制御部７１と充電制御部７２は、コンピュータが実行するプログラムによって実現される機能部の一例である。
【００６０】
離着陸制御部７１は、収納装置６に設けられた検出部等から情報を得る。収納装置６に設けられた検出部は、収納装置６に荷物が配置されている状態にあることを検出する。離着陸制御部７１は、この情報により収納装置６の利用状況を検出する。
【００６１】
離着陸制御部７１は、ドローン２の飛行計画に関する情報をセンター装置５０等から得て、対象のドローン２の離発着情報を抽出する。離着陸制御部７１は、ドローン２から、その状態に関する情報を得て、ドローン２に対する指令を生成する。例えば、離着陸制御部７１は、誘導用位置表示装置９の表示による指標の大きさを調整して、ドローン２に着陸地点の位置を表示する。
【００６２】
離着陸制御部７１は、無線通信部７３を利用してドローン２に通知する。例えば離着陸制御部７１は、無線通信部７３を利用した無線通信により、ドローン２からの着陸要求を受信して、それに応じた着陸指令を、対象のドローン２に対して通知する。また、離着陸制御部７１は、所望の充電可能地点、着陸までの飛行経路、飛行禁止範囲などの情報を、対象のドローン２に通知してもよい。
【００６３】
充電制御部７２は、充電装置８の利用可否に関する情報を、充電装置８から得る。充電制御部７２は、所定の条件を満たす場合に、充電装置８の利用を許可して、許可したドローン２に対し、許可した給電部の位置を通知する。充電制御部７２は、ドローン２が着陸状態にある場合に、給電部を介して電力をドローン２に供給する。
【００６４】
無線通信部７３は、複数の着陸可能地点又は複数の充電可能地点に対応付けて配置される。無線通信部７３は、ドローン２が着陸を要求する地点から、指定された着陸可能地でン（充電可能地点）に着陸するまで、その通信が途切れないようにアンテナが建物ＢＬの屋上ＲＦ等に配置される。
【００６５】
例えば、管理装置７は、ドローン２が拠点の空域に到達前又は到達時にドローン２から着陸に関する要求を受け、それに対し応答し、着陸を許可するドローン２に着陸を指令する。その際、管理装置７は、充電装置８と収納装置６とから取得した情報に基づいて、利用可能な充電装置８を選択する。管理装置７は、選択した充電装置８の位置をドローン２に通知する。
【００６６】
また、管理装置７は、ドローン２の離陸前にドローン２から離陸に関する要求を受け、それに応答し、状況判断の結果により離陸を許可するドローン２に対して、離陸するように指令する。
【００６７】
［充電支援システムの管理機能］
次に、充電支援システム１の管理機能の詳細について説明する。
【００６８】
まず、これに関連する各種情報について説明する。
図６は、実施形態のドローン２が通知する要求情報に関する情報の一例を説明するための図である。この図６に示すように、ドローン２が通知する要求情報には、個々のドローン２を識別し、その個体を特徴づける情報、その個体の現在の状況を示す情報等が含まれる。例えば、ドローン２が通知する要求情報には、ドローン識別情報、機種コード、充電方式、端子の位置、荷物の積載状況、着陸要求レベル、蓄電状態等の項目が含まれる。機種コード、充電方式、端子の位置、荷物の積載状況、着陸要求レベル、蓄電状態等に関する情報は、ドローン識別情報をキーにして関連付けられている。例えば、ドローン識別情報、機種コード、充電方式、端子の位置等の情報は、個々のドローン２を識別し、その個体を特徴づける情報の一例である。荷物の積載状況、着陸要求レベル、蓄電状態の情報は、その個体の現在の状況を示す情報の一例である。
【００６９】
ドローン識別情報には、ドローン２を一意に識別可能な情報が含まれる。機種コードには、対象のドローン２の型式等の情報が含まれる。充電方式には、ドローン２が対応可能な充電の方式に関する情報が含まれる。端子の位置には、充電時に利用する端子の有無に関する情報と、その端子の型式等の物理的仕様を示す情報が含まれる。荷物の積載状況には、現在積載している荷物の有無、その積載の状況等を示す情報が含まれる。着陸要求レベルには、着陸の目的の重要度を示す情報が含まれる。蓄電状態には、蓄電部のＳＯＣ等に関する情報が含まれる。
【００７０】
図７は、実施形態のドローン２を管理するための情報の一例を説明するための図である。この図７に示すように、ドローン２を管理するための管理情報ＤＢには、個々のドローン２が着陸の要求時に通知してきた情報に対して、判定を行うための判断基準に関する情報等が含まれる。例えば、ドローン２に関する管理情報ＤＢには、ドローン識別情報、機種コード、充電方式、端子の位置、荷物の積載状況、標準蓄電状態等の項目が含まれる。機種コード、充電方式、端子の位置、荷物の積載状況、標準蓄電状態に関する情報は、ドローン識別情報をキーにして関連付けられている。
【００７１】
ドローン２を管理するための情報におけるドローン識別情報、機種コード、充電方式、端子の位置、及び、荷物の積載状況の項目は、前述のドローン２が通知する要求情報の項目に対応する。標準蓄電状態には、機種コードから識別される型式のドローン２が搭載する蓄電部の標準的な蓄電状態の範囲を示す情報が含まれる。
この管理情報ＤＢに登録されているドローン２は、各拠点の施設を利用することができる。
【００７２】
図８は、実施形態の充電装置の施設情報の一例を説明するための図である。この図８に示すように、充電装置８の施設情報ＤＢには、各拠点に配置されている装置の情報が含まれる。例えば、施設情報ＤＢには、施設識別情報、機種コード、充電方式、端子の位置、荷物の収納装置の状況、設備の稼働状況、着陸機、着陸時刻、離陸予定時刻、利用待機状況、表示パターン等の項目が含まれる。機種コード、充電方式、端子の位置、荷物の収納装置の状況、設備の稼働状況、着陸機、着陸時刻、離陸予定時刻、利用待機状況、表示パターン等の情報は、施設識別情報をキーにして関連付けられている。
【００７３】
施設識別情報には、充電装置８の施設を一意に識別可能な情報が含まれる。施設情報ＤＢの機種コード、充電方式、及び端子の位置の項目は、ドローン２が着陸要求時に通知する情報に対応するものである。これらの項目を照合することにより着陸後に充電可能であるか否かを判定できる。荷物の収納装置の状況に関する情報には、収納装置６の利用状況（収納中の荷物ＢＧＧの有無）を示す情報が含まれる。設備の稼働状況に関する情報には、充電装置８又は収納装置６の稼働状態を示す情報が含まれる。例えば、故障中、点検中などの理由で利用できない状態にあることが、この項目の情報から識別できる。着陸機の情報には、着陸中のドローン２があるか否かを示す情報が含まれる。着陸時刻の情報には、着陸中のドローン２が着陸した時刻の情報が含まれる。離陸予定時刻の情報には、着陸中のドローン２が離陸する予定時刻の情報が含まれる。利用待機状況には、当該着陸地点に対する着陸要求を申請したドローン２に関する情報が含まれる。この情報には、着陸を待機しているドローン２のドローン識別情報、申請受付時刻、着陸要求レベル等に関する情報が含まれるとよい。表示パターンの情報には、後述の誘導表示パターンに関する情報が含まれる。例えば、特定の施設に関する情報として、「着陸位置」パターンのＰＬＳＰ１０１、「着陸位置」パターンのＰＬＳＰ１０１等の情報が含まれていてもよい。
【００７４】
なお、施設識別情報のＳＴ１０１からＳＴ１０４は、前述の離発着基地ＳＴ−１の各収納装置６にそれぞれ対応づけられている。例えば、施設識別情報としてＳＴ１０１が付与されている施設には、機種コード「ＡＡＡ」と「ＣＣＣ」の２種類のドローン２の着陸が許可されるが、機種コード「ＢＢＢ」のドローン２の着陸は許可しない、という状況にあることが、この施設情報ＤＢから読み取ることができる。
【００７５】
また、施設識別情報としてＳＴ１０１が付与されている施設には、ドローン識別情報として「００１」が付与されたドローン２が、ＳＴ２０１が付与されている施設には、ドローン識別情報として「００２」が付与されたドローン２が、着陸の待機状態にあることを、施設情報ＤＢから読み取ることができる。この割付は、ドローン２の充電方式の違いにより決定された一例である。
【００７６】
次に、図９を参照して、実施形態の着陸処理の一例について説明する。図９は、実施形態の着陸処理の手順を示すフローチャートである。
【００７７】
ドローン２は、所定の飛行計画に基づいて飛行して、行き先として指定された位置に対応する所定の領域に到着すると、離着陸制御部７１に対して、着陸要求を通知して着陸の要求を申告する。
【００７８】
離着陸制御部７１は、ドローン２から着陸要求の申告を受け付けて（ＳＡ１１）、着陸要求の要件を抽出する（ＳＡ１２）。例えば、離着陸制御部７１は、抽出した着陸要求の要件が、施設情報ＤＢに格納された所定の要件を満たすものであるか否かを判定する（ＳＡ１３）。施設情報ＤＢに格納された所定の要件を満たすものとは、例えば、ドローン２と対象の設備との関係において、充電方式が一致すること、端子の位置が整合すること等を含む。つまり、このＳＡ１２の処理において、対象のドローン２に対して、それを充電することが可能な設備を抽出できたことと等価である。
【００７９】
ＳＡ１３の判定の結果、着陸要求の要件が所定の要件を満たすものである場合、離着陸制御部７１は、施設情報ＤＢに基づいて着陸要求の要件を満たす着陸可能な場所に空きがあるか否かを判定する（ＳＡ１４）。
【００８０】
ＳＡ１４の判定の結果、着陸要求の要件を満たした着陸可能な場所に空きがない場合、離着陸制御部７１は、上記の利用待機情報に基づいて、緊急に着陸することが必要な要求であるか否かを判定する（ＳＡ１５）。
【００８１】
ＳＡ１５の判定の結果、緊急に着陸することが必要な場合、離着陸制御部７１は、着陸要求の要件を満たす場所を空けるように制御する（ＳＡ１６）。例えば、離着陸制御部７１は、対象の着陸中のドローン２を他の着陸可能地点に移動させるか、一旦離陸させて、上空で待機させる。
【００８２】
ＳＡ１５の判定の結果、緊急に着陸することが必要ではない場合、離着陸制御部７１は、着陸要求を発したドローン２の着陸を待機させるように制御する（ＳＡ１７）。
【００８３】
ＳＡ１４の判定の結果、着陸要求の要件を満たした着陸可能な場所に空きがある場合、ＳＡ１６の処理を終えた場合、又は、ＳＡ１７の処理を終えた場合、離着陸制御部７１は、対象の地点を蓄陸地点として選択する（ＳＡ１８）。
【００８４】
次に、離着陸制御部７１は、利用待機情報（施設情報ＤＢ）において、着陸地点に対応する施設に、着陸を許可するドローン２に関する情報を追加する（ＳＡ１９）。
【００８５】
次に、離着陸制御部７１は、対象のドローン２の着陸を許可して、所定の着陸処理を実施する（ＳＡ２０）。
【００８６】
次に、離着陸制御部７１は、ドローン２が着陸した後に所定の充電処理を実施して（ＳＡ３０）、同図に示す一連の処理を終える。なお、上記の所定の着陸処理と、所定の充電処理の一例について後述する。
【００８７】
一方、ＳＡ１３の判定の結果、着陸要求の要件を満たすものではない場合、離着陸制御部７１は、ドローン２に対して、着陸要求の要件を満たさないことを通知して（ＳＡ４０）、同図に示す一連の処理を終える。
【００８８】
図１０から図１２を参照して、着陸時に表示する誘導表示パターンについて説明する。
図１０は、実施形態の誘導表示パターンの一例を説明するための図である。この図１０に示すように、誘導表示パターンＤＢには、パターン識別情報、パターン情報、位置情報等の項目が含まれる。
【００８９】
パターン識別情報には、誘導用位置表示装置９に表示する表示パターンを識別するための識別情報が含まれる。パターン情報には、表示パターンを形成するために、各誘導用位置表示装置９の表示を調整するための情報が含まれる。位置情報には、ドローン２の着陸位置を特定するための情報、ドローン２が着陸する過程で通過する位置を特定するための情報などが含まれる。
【００９０】
例えば、離着陸制御部７１は、着陸許可をドローン２に通知するための「着陸許可」パターンを、ＰＧＣを用いて識別する。離着陸制御部７１は、「着陸位置（ＬＳＰ１０１）」を通知するための「着陸位置」パターンを、ＰＬＳＰ１０１を用いて識別する。例えば、「着陸位置（ＬＳＰ１０１）」は、収納装置６−１に対応する位置であってもよい。離着陸制御部７１は、「着陸許可」パターンＰＧＣを表示した後、「着陸位置」パターンＰＬＳＰ１０１を表示するまでの間に、ドローン２が経由する位置を通知するための「着陸誘導」パターンを、ＰＬＩ１０１を用いて識別する。離着陸制御部７１は、ドローン２が着陸した後、「着陸待機」状態にあることを表示するための「着陸待機」パターンを、ＰＢＯを用いて表示する。なお、離着陸制御部７１は、「着陸誘導」パターンの表示を省略してもよく、或いは、着陸までに複数の「着陸誘導」パターンの表示を行ってもよい。以下の説明において、「着陸許可」パターン、「着陸位置」パターン、「着陸誘導」パターンを纏めて指標という。
【００９１】
図１１は、実施形態の指標の表示について説明するための図である。図１２は、実施形態の指標を表示するための誘導用位置表示装置９の配置図である。実施形態における指標は、点在する複数の発光体を輪郭の一部とする形状を有するものとする。その形状は円、多角形等の単調なものであってよい。以下の説明では、指標の形状として円を例示する。例えば、図１２に示すように、収納装置６を中心にして半径が異なる同心円の円周上に配置されている。図に示す例では、各円周上に４個又は８個を配置したものである。なお、図に示す例では、Ｘ軸とＹ軸に対称になるように配置しているがこれに制限されない。
【００９２】
図１１（ａ１）と（ａ２）は、ドローン２が飛行する高さが高い状態（ｈ１）にあることを示し、図１１（ｂ１）と（ｂ２）は、ドローン２が飛行する高さが低い状態（ｈ２）にあることを示し、図１１（c１）と（c２）は、ドローン２が飛行する高さがさらに低い状態（ｈ３）にあることを示す。
図１１（ａ１）と（ｂ１）と（ｃ１）に、ドローン２が飛行している状態を模式的に示し、図１１（ａ２）と（ｂ２）と（ｃ２）に、着陸地点をその上方から見た平面図を示す。図中の○印が、点灯により着陸位置を示す誘導用位置表示装置９を示し、×印が、消灯中の誘導用位置表示装置９を示す。
【００９３】
例えば、離着陸制御部７１は、点灯状態にある複数の誘導用位置表示装置９を用いて指標を示す。図１１に示すように、円周Ｃ１上と円周Ｃ２上と円周Ｃ３上の誘導用位置表示装置９を、それぞれ組にして利用することにより３種類の指標を示すことができる。この場合、指標の大きさは、円の直径ｄ又は半径ｒとして規定することができる。
【００９４】
第１の指標（Ｃ１）を図１１（ａ２）に示す。この指標は、直径ｄ１（半径ｒ１）の円Ｃ１として認識され、例えば、前述の「着陸許可」パターンに対応するものである。なお、この指標の範囲内に、ドローン２の蓄電部への充電を可能にする複数の充電可能地点が含まれていてもよい。
【００９５】
第２の指標（Ｃ２）を図１１（ｂ２）に示す。この指標は、直径ｄ２（半径ｒ２）の円Ｃ２として認識され、例えば、前述の「着陸誘導」パターンに対応するものである。
【００９６】
第３の指標（Ｃ３）を図１１（ｃ２）に示す。この指標は、直径ｄ３（半径ｒ３、ともに不図示。）の円Ｃ３として認識され、例えば、前述の「着陸位置」パターンに対応するものである。
【００９７】
例えば、上記の第１の指標と第２の指標を比べると、直径ｄ２が直径ｄ１より短く、直径ｄ３が直径ｄ２より短い。離着陸制御部７１は、ドローン２が飛行する高さが高いほど上記の指標を大きく表示して、ドローン２が飛行する高さが低いほど上記の指標を小さく表示する。なお、離着陸制御部７１は、複数の充電可能地点を含む第１の指標と、所望の充電可能地点を示す第３の指標の何れかを切換えて表示してもよい。
【００９８】
次に、図１３を参照して、実施形態の着陸処理の一例について説明する。図１３は、実施形態の着陸処理の手順を示すフローチャートである。
【００９９】
まず、離着陸制御部７１は、上記のＳＡ２０に示す各判定の結果に基づいて、着陸要求の要件を満たすと判定されたドローン２の着陸を許可して（ＳＡ２１）、そのドローン２に対し着陸許可を通知する。離着陸制御部７１は、それとともに、許可したドローン２以外の着陸要求の受付を一旦保留する（ＳＡ２２）。
【０１００】
次に、離着陸制御部７１は、着陸地点を含む領域の範囲を示す表示パターンを選択し、それを表示する（ＳＡ２３）。例えば、上記の表示パターンは、着陸許可を示す表示パターンＰＧＣである。
【０１０１】
ここで、ドローン２は、着陸許可を受信した後、着陸地点を含む領域の範囲を示す表示を検出して、その表示を検出したことを管理装置７に通知する。
【０１０２】
次に、離着陸制御部７１は、ドローン２から、その表示を検出したことの通知を受け（ＳＡ２４）、ドローン２の誘導を開始して、ドローン２の高さに合わせて表示パターンを調整する（ＳＡ２５）。ドローン２は、表示パターンの表示による誘導に従い降下を開始する。
【０１０３】
離着陸制御部７１は、ドローン２が目標地点に着陸したことを検出したか否かを判定し（ＳＡ２６）、着陸を検出するまで待機して、着陸を検出した後に、ドローン２に着陸完了を通知する（ＳＡ２７）。
【０１０４】
これを受けて、ドローン２は、着陸完了の通知を受け、ロータ２２の回転を停止する。
【０１０５】
次に、離着陸制御部７１は、表示パターンの表示を調整し、着陸位置を示す表示パターンの表示を中断して（ＳＡ２８）、例えば、着陸準備完了状態を示す表示パターンＰＢＯに切り替える。離着陸制御部７１は、着陸要求を一旦保留していたドローンに対する着陸要求受付に関する制限を解除して、同図に示す一連の処理を終える。
【０１０６】
図１４を参照して、実施形態の充電処理の一例について説明する。図１４は、実施形態の充電処理の手順を示すフローチャートである。
【０１０７】
まず、充電制御部７２は、ドローン２の要求を検出し、又は、ドローン２の充電状態を検出し、何れかの結果に基づいてドローン２に対する充電が必要か否かを判定する（ＳＡ３１）。ドローン２に対する充電が必要ない場合には、充電制御部７２は、図に示す一連の処理を終える。
【０１０８】
ＳＡ３１において充電が必要と判定された場合、充電制御部７２は、充電を開始する（ＳＡ３２）。
次に、充電制御部７２は、ドローン２の充電状態を逐次検出する。充電制御部７２は、ドローン２の充電状態が所望の状態（充電終了状態）になり、充電状態を終了してよいか否かを判定し（ＳＡ３３）、ドローン２の充電状態が所望の状態になるまで充電状態を継続する。ドローン２の充電状態が所望の状態になった後に、充電制御部７２は、充電状態を終える。
【０１０９】
なお、施設情報ＤＢの離陸予定時刻は、着陸時刻に基づいて充電制御部７２等によって決定される所定時刻であってもよい。或いは、充電制御部７２は、充電開始前、又は、充電状態にある間に、充電終了と判定可能な状態になるまでの時間を予測して、施設情報ＤＢの離陸予定時刻にその予測時刻を反映してもよい。
【０１１０】
上記の実施形態によれば、ドローン２は、飛行用の動力を発生させる駆動部と蓄電部を搭載し、自律して飛行可能である。充電支援システム１は、上記のドローン２を着陸させるためのシステムである。ドローン２の蓄電部への充電を可能にする複数の充電可能地点が、ドローン２の着陸予定地点に対応する所定の範囲内に定められている。管理装置７は、前記複数の充電可能地点のうちの所望の充電可能地点を無人飛行体に通知することにより、ドローン２に対する充電をより簡易に実施できる。なお、ドローン２の着陸予定地点に対応する所定の範囲内とは、共通の敷地内のことであってもよい。
【０１１１】
また、管理装置７は、ドローン２に電力を供給する充電装置８の仕様、充電装置８の利用状況、充電装置８の利用待ち状況、充電装置８の状況（充電可否状態、故障情報など）のうちの何れかの状況に基づいて、誘導用位置表示装置９から発する光を調整してもよい。
【０１１２】
また、或いは、管理装置７は、ドローン２に電力を供給する充電装置の仕様、充電装置８の利用状況、充電装置８の利用待ち状況、充電装置８の状況（充電可否状態、故障情報など）のうちの何れかの状況と、無人飛行体の充電残量（ＳＯＣ、或いは電圧電流に基づいた推定結果等）の状況とに基づいて、誘導用位置表示装置９から発する光を調整してもよい。
【０１１３】
また、充電支援システム１は、複数の充電可能地点のそれぞれに対応付けて配置され、調光可能な発光部を備える。管理装置７は、所望の充電可能地点近傍の前記発光部から発する光を調整し、前記所望の充電可能地点を無人飛行体に通知することにより、管理装置７は、所望の充電可能地点を、発光部の調光によって示すことができる。
【０１１４】
また、管理装置７は、複数の充電可能地点を含む所定の範囲を示すための表示と、所望の充電可能地点を示すための表示の何れかを切換えて表示することにより、ドローン２が所定の位置に着陸することを可能にする。
【０１１５】
（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、管理装置７が、誘導用位置表示装置９の表示による指標の大きさを調整して、ドローン２に着陸地点の位置を表示する事例について説明した。これに代えて、或いは、これに加えて、本実施形態では、管理装置７が、ドローン２に着陸地点の位置等を、無線通信を利用して通知する事例について説明する。
【０１１６】
図１０に示した誘導表示パターンＤＢには、ドローン２の着陸位置に対応する位置情報が含まれる。その位置情報には、ドローン２の着陸予定位置を特定するための情報と、その着陸の過程でドローン２が通過すべき位置を特定するための情報などが含まれる。
【０１１７】
例えば、離着陸制御部７１は、着陸を許可する位置を特定し、着陸要求に対する着陸許可をドローン２に通知する。離着陸制御部７１は、は、ドローン２に対して、着陸が許可された位置と、その着陸の過程でドローン２が通過すべき位置の情報を、ドローン２に通知する。
【０１１８】
これを受け、ドローン２は、着陸の過程で通過すべき位置として指定された位置を通過するように移動して、着陸が許可された位置に向かって飛行する。ドローン２は、着陸が許可された位置に到達した後、着陸する。
【０１１９】
上記の実施形態によれば、充電支援システム１は、複数の充電可能地点に対応付けて配置され、複数の充電可能地点から選択された充電可能地点を通知する無線通信部７３を備える。管理装置７は、無線通信部７３から所望の充電可能地点をドローン２に通知することにより、管理装置７は、所望の充電可能地点を無人飛行体に通知することができる。
【０１２０】
なお、充電支援システム１を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより荷物搬送具１０の配送に係る処理動作を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【０１２１】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、ネットワークや通信回線のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【０１２２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
例えば、表示パターンを利用する誘導方法と通信を利用して位置を直接指定する誘導方法の２つの誘導方法を並行して実施してドローン２を制御してもよく、ドローン２が飛行に適した誘導方法を選択してもよい。また、上記の２つの誘導方法の適用領域を３次元空間内で規定して、それぞれの適用領域ごとに規定された誘導方法に従いドローン２を制御してもよく、ドローン２が備える自律飛行の機能に応じて、提供する誘導方法を切換えてもよい。
【符号の説明】
【０１２３】
１…充電支援システム、ＢＬ…建物、２…ドローン（無人飛行体）、３、５…拠点、４…中継基地、６…収納装置（管理部）、７…管理装置（管理部）、８…充電装置（充電部）、９…誘導用位置表示装置（発光部）、１０…荷物搬送具、４０…端末装置、５０…センター装置、２１１…モータ（駆動部）、２１６…電源部（蓄電部）
【図１】
2019016030.tif 000003
【図２】
2019016030.tif 000004
【図３Ａ】
2019016030.tif 000005
【図３Ｂ】
2019016030.tif 000006
【図３Ｃ】
2019016030.tif 000007
【図４】
2019016030.tif 000008
【図５】
2019016030.tif 000009
【図６】
2019016030.tif 000010
【図７】
2019016030.tif 000011
【図８】
2019016030.tif 000012
【図９】
2019016030.tif 000013
【図１０】
2019016030.tif 000014
【図１１】
2019016030.tif 000015
【図１２】
2019016030.tif 000016
【図１３】
2019016030.tif 000017
【図１４】
2019016030.tif 000018