(57)【要約】【課題】着陸することなくバッテリー交換を行うこと。【解決手段】自律飛行可能な無人飛行体１は、無人飛行体１の電源である第一主バッテリー３０Ａと、無人飛行体１の高度を維持しつつ、第一主バッテリー３０Ａを降下させ、第一主バッテリー３０Ａを離脱させる主バッテリー離脱手段と、無人飛行体１の高度を維持しつつ、離脱させた第一主バッテリー３０Ａに代えて、充電済の第二主バッテリー３０Ｂを充電ステーション２００から引き上げ、第二主バッテリー３０Ｂを本体と電気的に接続する主バッテリー交換手段と、無人飛行体１の本体と第一主バッテリー３０Ａ及び第二主バッテリー３０Ｂとの電気的接続が切断されている間に無人飛行体１へ電力を供給する補助バッテリー３２と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自律飛行可能な無人飛行体であって、
前記無人飛行体の電源である第一主バッテリーと、
前記無人飛行体の高度を維持しつつ、前記第一主バッテリーを降下させ、前記第一主バッテリーを離脱させる主バッテリー離脱手段と、
前記無人飛行体の前記高度を維持しつつ、離脱させた前記第一主バッテリーに代えて、充電済の第二主バッテリーを充電ステーションから引き上げ、前記第二主バッテリーを前記本体と電気的に接続する主バッテリー交換手段と、
前記無人飛行体の本体と前記第一主バッテリー及び前記第二主バッテリーとの電気的接続が切断されている間に前記無人飛行体へ電力を供給する補助バッテリーと、
を有する無人飛行体。
【請求項２】
前記無人飛行体が前記充電ステーションの上空の所定の位置に到達したか否かを判断する位置判断手段を有し、
前記主バッテリー離脱手段は、前記第一主バッテリーを前記充電ステーションの所定の位置に降下させ、前記第一主バッテリーを離脱させるために、前記無人飛行体の動作を制御するように構成され、
前記主バッテリー交換手段は、前記第二主バッテリーを引き上げるために、前記無人飛行体の動作を制御するように構成されている、
請求項１に記載の無人飛行体。
【請求項３】
前記引き上げた前記第二主バッテリーと前記補助バッテリーを電気的に接続し、前記補助バッテリーを充電する補助バッテリー充電手段を有する、
請求項１に記載の無人飛行体。
【請求項４】
前記無人飛行体は、画像取得手段を有し、
前記主バッテリー降下手段と、前記主バッテリー交換手段は、前記画像取得手段によって取得した画像に基づいて、前記無人飛行体の動作を制御するように構成されている、
請求項１に記載の無人飛行体。
【請求項５】
前記補助バッテリーが前記本体に電気的に接続されているときは、前記第一主バッテリーが前記本体に接続されているとき、及び、前記第二主バッテリーが前記本体に接続されているときに重複するように、前記補助バッテリーと前記本体との電気的接続を調整する接続調整手段を有する、
請求項１に記載の無人飛行体。
【請求項６】
前記第一主バッテリー及び前記第二主バッテリーを着脱自在に固定するワイヤーと、
前記ワイヤーの巻き付け及び送り出しが可能なリールを有し、
前記主バッテリー離脱手段は、前記リールを回転させて、前記本体から垂れ下がる前記ワイヤーの長さを長くすることによって、前記ワイヤーの先端部に固定した前記第一主バッテリーを降下させ、
前記主バッテリー交換手段は、前記第二主バッテリーを前記ワイヤーの先端部に固定し、前記リールを回転させて、前記ワイヤーを巻き取ることによって、前記第二主バッテリーを引き上げるように構成されている、
請求項１に記載の無人飛行体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無人飛行体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、小型無人飛行体（「ドローン」とも呼ばれる）の利用が提案されている。このようなドローンを利用して、画像撮影を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１）。ドローンがバッテリーからの電力供給で飛行する場合、バッテリー残量が所定量以下になる前に、バッテリーを充電する必要がある。これに関して、非接触式の充電システムが提案されている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２７３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述の非接触式の充電システムにおいて充電するためには、ドローンが充電ステーションに着陸する必要がある。ドローンが着陸するためには、プロペラの回転を減速しながら高度を下げる制御が必要であるが、この制御は、手動操縦でも熟練を要し、自律飛行では複雑な制御を要し、着陸に成功するとは限らない。
【０００５】
本発明はかかる問題の解決を試みたものであり、着陸することなくバッテリー交換を行うことができる無人飛行体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第一の発明は、自律飛行可能な無人飛行体であって、前記無人飛行体の電源である第一主バッテリーと、前記無人飛行体の高度を維持しつつ、前記第一主バッテリーを降下させ、前記第一主バッテリーを離脱させる主バッテリー離脱手段と、前記無人飛行体の前記高度を維持しつつ、離脱させた前記第一主バッテリーに代えて、充電済の第二主バッテリーを充電ステーションから引き上げ、前記第二主バッテリーを前記本体と電気的に接続する主バッテリー交換手段と、前記無人飛行体の本体と前記第一主バッテリー及び前記第二主バッテリーとの電気的接続が切断されている間に前記無人飛行体へ電力を供給する補助バッテリーと、を有する無人飛行体である。
【０００７】
第一の発明の構成によれば、無人飛行体は、高度を維持しつつ、前記第一主バッテリーを降下させ、前記第一主バッテリーを離脱させ、離脱させた前記第一主バッテリーに代えて、充電済の前記第二主バッテリーを充電ステーションから引き上げ、前記第二主バッテリーを前記本体と電気的に接続することができる。そして、前記無人飛行体の本体と前記第一主バッテリー及び前記第二主バッテリーとの電気的接続が切断されている間は、前記補助バッテリーによって、前記本体に電力を供給することができる。これにより、着陸することなくバッテリー交換を行うことができる。
【０００８】
第二の発明は、第一の発明の構成において、前記無人飛行体が前記充電ステーションの上空の所定の位置に到達したか否かを判断する位置判断手段を有し、前記主バッテリー離脱手段は、前記第一主バッテリーを前記充電ステーションの所定の位置に降下させ、前記第一主バッテリーを離脱させるために、前記無人飛行体の動作を制御するように構成され、前記主バッテリー交換手段は、前記第二主バッテリーを引き上げるために、前記無人飛行体の動作を制御するように構成されている、無人飛行体である。
【０００９】
第三の発明は、第一の発明の構成において、前記引き上げた前記第二主バッテリーと前記補助バッテリーを電気的に接続し、前記補助バッテリーを充電する補助バッテリー充電手段を有する、無人飛行体である。
【００１０】
第四の発明は、第一の発明の構成において、前記無人飛行体は、画像取得手段を有し、前記主バッテリー降下手段と、前記主バッテリー交換手段は、前記画像取得手段によって取得した画像に基づいて、前記無人飛行体の動作を制御するように構成されている、無人飛行体である。
【００１１】
第五の発明は、第一の発明の構成において、前記補助バッテリーが前記本体に電気的に接続されているときは、前記第一主バッテリーが前記本体に接続されているとき、及び、前記第二主バッテリーが前記本体に接続されているときに重複するように、前記補助バッテリーと前記本体との電気的接続を調整する接続調整手段を有する、無人飛行体である。
【００１２】
第六の発明は、第一の発明の構成において、前記第一主バッテリー及び前記第二主バッテリーを着脱自在に固定するワイヤーと、前記ワイヤーの巻き付け及び送り出しが可能なリールを有し、前記主バッテリー離脱手段は、前記リールを回転させて、前記本体から垂れ下がる前記ワイヤーの長さを長くすることによって、前記ワイヤーの先端部に固定した前記第一主バッテリーを降下させ、前記主バッテリー交換手段は、前記第二主バッテリーを前記ワイヤーの先端部に固定し、前記リールを回転させて、前記ワイヤーを巻き取ることによって、前記第二主バッテリーを引き上げるように構成されている、無人飛行体である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、着陸することなくバッテリー交換を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る無人飛行体等を示す概略図である。
【図２】無人飛行体の構成を示す概略図である。
【図３】バッテリー格納部を示す概略図である。
【図４】バッテリー格納部の一部を示す概略図である。
【図５】バッテリー格納部の一部を示す概略図である。
【図６】バッテリー格納部の一部を示す概略図である。
【図７】充電ステーションの構成を示す概略図である。
【図８】無人飛行体の機能ブロックを示す図である。
【図９】無人飛行体の動作を示すフローチャートである。
【図１０】無人飛行体の動作を示すフローチャートである。
【図１１】無人飛行体の動作を示す概略図である。
【図１２】無人飛行体の動作を示す概略図である。
【図１３】無人飛行体の動作を示す概略図である。
【図１４】無人飛行体の動作を示す概略図である。
【図１５】無人飛行体の動作を示す概略図である。
【図１６】無人飛行体の動作を示す概略図である。
【図１７】無人飛行体の動作を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。以下の説明においては、同様の構成には同じ符号を付し、その説明を省略又は簡略する。なお、当業者が適宜実施できる構成については説明を省略し、本発明の基本的な構成についてのみ説明する。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態の連続飛行システムは、無人飛行体１（以下、「無人機１」という。）と、無人機１と通信可能な基地局１００、及び、充電ステーション２００を有する。無人機１は、複数の航法衛星からの測位用電波を受信して測位することができる。航法衛星は、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）衛星や準天頂衛星である。無人機１は自律飛行可能な無人飛行体の一例である。
【００１７】
基地局１００は、無人機１に無線信号を送信して、無人機１を制御する。無人機１は、
所定時間継続して行うミッションを行う。ミッションは、例えば、山岳地帯において遭難した人の発見や、火山の観測である。図１に示す例では、山の多い地域において、山５００の噴火口５００ａを長期的に観測する任務（ミッション）を実施しているものとする。充電ステーション２００は、噴火口５００ａから、例えば、５００メートル（ｍ）離れた位置に配置されている。充電ステーション２００は、無人機１が使用するバッテリーを自動的に充電することができるように構成されている。
【００１８】
無人機１は、自律飛行可能であり、プログラムに従って、噴火口５００ａを観測する。無人機１は、バッテリー残量が所定量以下になった場合に、充電ステーション２００の上空へ移動し、ホバリングした状態で、現在使用中のバッテリーを充電ステーションに降下させ、充電ステーション２００において充電済のバッテリーを引き上げて、無人機１に電気的に接続する。無人機１は、バッテリー交換の間は、補助バッテリーから電力供給を受けて、ホバリングの状態を維持する。
【００１９】
図２に示すように、無人機１は、筐体８を有する。筐体８には、無人機１の各部を制御するコンピュータ、自律飛行装置、無線通信装置、航法衛星からの測位用電波を利用した測位装置、慣性センサー、気圧センサー等が配置されている。
【００２０】
筐体８の下方には、バッテリー格納部１０が配置されている。バッテリー格納部１０には、固定装置１２を介して、カメラ１４が配置されている。固定装置１２は、カメラ１４による撮影画像のぶれを最小化し、かつ、カメラ１４の光軸を任意の方向に制御することができる３軸の固定装置（いわゆる、ジンバル）である。
【００２１】
筐体８及びバッテリー格納部１０には、丸棒状のアーム２が接続されている。各アーム２にはモーター４が接続されており、各モーター４にはプロペラ６が接続されている。
【００２２】
アーム２は、例えば、炭素繊維強化プラスチックで形成されており、強度を保ちつつ、軽量に構成されている。
【００２３】
図３に示すように、バッテリー格納部１０には、側方部材２４Ａ及び２４Ｂ、上方部材２６Ａ及び２６Ｂが配置されている。側方部材２４Ａと２４Ｂは、上方部材２６Ａ及び２６Ｂによって物理的に接続されている。側方部材２４Ａには、矢印Ｘ１方向に開閉可能な扉部２８Ａが接続されている。側方部材２４Ｂには、矢印Ｘ２方向に開閉可能な扉部２８Ｂが接続されている。扉部２８Ａ及び扉部２８Ｂを開閉可能にする、モーター及びヒンジ等の構成は記載を省略する。側方部材２４Ａ及び２４Ｂには、リール２０が回転可能な状態で固定されている。回転可能な状態に固定するためのモーターやベアリング等の記載は省略する。リール２０には、ワイヤー２２が巻き付けられている。リール２０は、ワイヤー２２を巻き付けて格納するリールの一例である。ワイヤー２２は、バッテリー３０を着脱自在に固定するワイヤーの一例である。
【００２４】
側方部材２４Ａと２４Ｂの間にバッテリー３０Ａが配置される。バッテリー３０Ａと後述のバッテリー３０Ｂは主バッテリーの一例である。無人機１に接続されている主バッテリーは、第一主バッテリーの一例である。充電ステーション２００に配置されている充電済の主バッテリーは、第二主バッテリーの一例である。バッテリー３０Ａとバッテリー３０Ｂを総称して、「バッテリー３０」、あるいは、「主バッテリー」と呼ぶ。
【００２５】
上方部材２６Ａに、補助バッテリー３２が配置される。補助バッテリー３２は、補助バッテリーの一例である。補助バッテリー３２は、無人機１の本体とバッテリー３０の電気的接続が切断されている間に無人機１へ電力を供給するための構成である。補助バッテリー３２の電池容量は、主バッテリーの電池容量よりも小さい。このため、補助バッテリー３２は、主バッテリーよりも軽量である。
【００２６】
本明細書において、「無人機１の本体」とは、バッテリー３０以外の構成を意味する。バッテリー３０が側方部材２４Ａと２４Ｂの間に配置されると、扉部２８Ａ及び２８Ｂは、図３に示すように、閉じた状態になり、バッテリー３０を固定する（収容する）。このとき、バッテリー３０の端子と上方部材２６Ａの端子が電気的に接続される（図４参照）。
【００２７】
図４は、上方部材２６Ａ及び２６Ｂ、及び、バッテリー３０を示す概略図である。バッテリー３０の上面３０ｕには、ワイヤー２０の鈎状の先端部２２ａと係合するための半円状部３０ｅが形成されている。バッテリー３０の上面３０ｕには、端子３０ａ，３０ｂ，３０ｃ及び３０ｄが形成されている。端子３０ａ等は、上方部材２６Ａの下面２６Ａｓに形成された端子２６ａ，２６ｂ，２６ｃ及び２６ｄとそれぞれ係合し、電気的かつ物理的な接続を確保するための構成である。バッテリー３０の上面３０ｕには、ダミー端子３１ａ，３１ｂ，３１ｃ及び３１ｄが形成されている。ダミー端子３１ａ等は、上方部材２６Ｂの下面２６Ｂｓに形成されたダミー端子２７ａ，２７ｂ，２７ｃ及び２７ｄとそれぞれ係合し、物理的な接続を確保するための構成である。ダミー端子３１
ａ等及びダミー端子２７ａ等は、バッテリー３０をバッテリー格納部１０に格納するときに、バッテリー３０の姿勢が水平状態を維持するように、バランスをとるための構成である。
【００２８】
図５及び図６を参照して、バッテリー３０Ａを降下させる方法を説明する。バッテリー３０Ａがバッテリー格納部１０に固定された状態（図５（ａ）参照）において、扉部２８Ａ及び２８Ｂが開放される（図５（ｂ）参照）。続いて、リール２０がワイヤー２２を送り出す方向に回転し、バッテリー３０Ａと上方部材２６Ａとの物理的及び電気的な接続が解除され、バッテリー３０Ａと上方部材２６Ｂとの物理的な接続が解除される（図６（ａ）参照）。リール２０がワイヤー２２を送り出すと、バッテリー３０Ａの重量により、バッテリー３０Ａの端子３０ａ等及びダミー端子３１ａ等と、上方部材２６Ａの端子２６ａ等及び上方部材２６Ｂのダミー端子２７ａ等との物理的な接続が解除される。リール２０がワイヤー２２をさらに送り出すと、バッテリー３０Ａはバッテリー格納部１０から露出する（図６（ｂ）参照）。図６（ｂ）において、ワイヤー２２の先端に形成された鈎状の先端部２２ａとバッテリー３０Ａの半円状部３０ｅが係合した状態で、ワイヤー２２にバッテリー３０Ａが吊り下げられている。
【００２９】
図７に示すように、充電ステーション２００の本体２０２には、バッテリー配置領域２０４Ａ及び２０４Ｂが形成されている。バッテリー配置領域２０４Ａ及び２０４Ｂにバッテリー３０が載置されると、バッテリー３０は誘電方式、すなわち、非接触の充電方式で、充電されるようになっている。図７において、バッテリー配置領域２０４Ａは空いており、バッテリー配置領域２０４Ｂには充電済のバッテリー３０Ｂが載置されている。なお、本実施形態とは異なり、充電ステーション２００とバッテリー３０の双方に充電用の端子を設け、接触式の充電方式を採用してもよい。
【００３０】
図８に示すように、無人機１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５０、記憶部５２、無線通信部５４、衛星測位部５６、慣性センサー部５８、画像処理部６０、主バッテリー部６２、補助バッテリー部６４、リール制御部６６、及び、駆動制御部６８を有する。
【００３１】
無人機１は、無線通信部５４によって、基地局１００と通信可能になっている。無人機１は、無線通信部５４によって、基地局１００から、発進等の指示を受信する。
【００３２】
無人機１は、衛星測位部５６と慣性センサー部５８によって、無人機１自体の位置を測定することができる。衛星測位部５６は、基本的に、４つ以上の航法衛星からの電波を受信して無人機１の位置を計測する。航法衛星は、例えば、ＧＰＳ衛星または／及び準天頂衛星である。
【００３３】
慣性センサー部５８は、例えば、加速度センサー及びジャイロセンサーによって、出発点からの無人機１の移動を積算して、無人機１の位置を計測する。無人機１自体の位置情報は、無人機１の移動経路の決定及び自律移動のために使用するほか、画像処理部６０によって撮影した画像データと座標（位置）とを紐づけするために使用する。
【００３４】
無人機１は、画像処理部６０によって、無人機１は固定装置１２及びカメラ１４を作動させて、任意の方向の外部の画像を取得することができる。画像処理部６０は、画像取得手段の一例である。
【００３５】
無人機１は、主バッテリー部６２によってバッテリー３０からの電力供給を制御する。無人機１は、補助バッテリー部６４によって、補助バッテリー３２からの電力供給を制御する。
【００３６】
無人機１は、リール制御部６６によって、リール２０の回転を制御する。
【００３７】
無人機１は、駆動制御部６８によって、各プロペラ６に接続された各モーター４の回転を制御し、上下水平移動や空中停止、傾きなどの姿勢を制御するようになっている。
【００３８】
記憶部５２には、出発点から目的位置まで自律移動するための移動計画を示すデータ等の自律移動に必要な各種データ及びプログラム、作業予定領域の地形、形状や構造物の位置を示す情報、充電ステーション２００の位置及び構造のほか、以下の各プログラムが格納されている。
【００３９】
記憶部５２には、位置判断プログラム、主バッテリー離脱プログラム、主バッテリー交換プログラム、補助バッテリー充電プログラム、及び、接続調整プログラムが格納されている。ＣＰＵ５０と位置判断プログラムは、位置判断手段の一例である。ＣＰＵ５０と主バッテリー離脱プログラムは、主バッテリー離脱手段の一例である。ＣＰＵ５０と主バッテリー交換プログラムは、主バッテリー交換手段の一例である。ＣＰＵ５０と補助バッテリー充電プログラムは、補助バッテリー充電手段の一例である。ＣＰＵ５０と接続調整プログラムは、接続調整手段の一例である。
【００４０】
無人機１は、バッテリー３０Ａのバッテリー残量が所定量以下になったと判断すると、充電ステーション２００へ向かって移動し、位置判断プログラムによって、衛星測位部５６及び慣性センサー部５８によって測位した位置が、充電ステーション２００の上空の所定の位置であるか否かを判断する。所定の位置は、例えば、充電ステーション２００の上空において、高度５ｍ（メートル）の位置である。バッテリー残量の所定量以下とは、無人機１の現在位置から充電ステーション２００に到達するためのバッテリー残量を十分に残した量として規定される。例えば、無人機１の現在位置から充電ステーション２００に到達するためのバッテリー残量が満充電の５％だとすれば、バッテリー３０の製品寿命の有効活用も考慮して、残量が３５％以下であれば、「所定量以下」と判断する。
【００４１】
無人機１は、主バッテリー離脱プログラムによって、無人機１の高度を維持しつつ、バッテリー３０Ａを無人機１の本体から離脱させる。無人機１は、固定装置１２を作動させて、カメラ１４の光軸を下方に向けて、無人機１がバッテリー配置領域２０４Ａの中心位置２０４Ａｃの真上であることを確認し、当該位置を維持しつつ、扉部２８Ａ及び２８Ｂを開放し、リール２０を回転させて、ワイヤー２２を送り出す。そうすると、バッテリー３０Ａの重量によって、バッテリー３０Ａと上方部材２６Ａとの電気的及び物理的接続が解除され、また、バッテリー３０Ａと上方部材２６Ｂとの物理的接続が解除される。
【００４２】
無人機１は、バッテリー３０Ａがバッテリー配置領域２０４Ａに接地したことをカメラ１４の画像で確認すると、リール２０及びモーター４の動作を調整して、バッテリー３０Ａをワイヤー２２から離脱させる。具体的には、無人機１は、ワイヤー２２をわずかに送り出すとともに、無人機１をわずかに水平移動させ、バッテリー３０Ａの半円状部３０ｅとワイヤー２２の先端部２２ａとの係合を解除する。
【００４３】
無人機１は、バッテリー３０Ａを離脱させると、主バッテリー交換プログラムによって、無人機１の高度を維持しつつ、充電ステーション２００に配置されている充電済のバッテリー３０Ｂ（図７参照）の上空に移動する。無人機１は、位置判断プログラムによって、カメラ１４で取得した画像を参照し、無人機１がバッテリー３０Ｂの上空に到達したか否かを判断する。
【００４４】
無人機１は、バッテリー３０Ｂの上空に到達したと判断すると、主バッテリー交換プログラムによって、バッテリー３０Ｂを無人機１の本体に収容し、電気的に接続する。無人機１は、カメラ１４の画像でワイヤー２２の先端部２２ａとバッテリー３０Ｂの半円状部３０ｅの位置関係を確認しつつ、先端部２２ａと半円状部３０ｅが係合するように、リール２０及びモーター４の動作を調整して、バッテリー３０Ｂを先端部２２ａに係合させる。具体的には、無人機１は、ワイヤー２２の先端部２２ａが半円状部３０ｅとバッテリー３０Ｂの上面３０ｕの間に位置するようにワイヤー２２の巻き取り及び送り出しを実施するとともに、無人機１をわずかに水平移動させ、バッテリー３０Ｂの半円状部３０ｅとワイヤー２２の先端部２２ａとを係合させる。
【００４５】
無人機１は、バッテリー３０Ｂの半円状部３０ｅとワイヤー２２の先端部２２ａとが係合したことを、カメラ１４で取得した画像によって確認すると、リール２０を回転させて、ワイヤー２２を巻き取り、バッテリー３０Ｂを上昇させる。このとき、無人機１は、カメラ１４で取得した画像によって、バッテリー３０Ｂの姿勢を判断し、バッテリー３０Ｂが側方部材２４Ａと側方部材２４Ｂの間に収容されるように無人機１の姿勢等を微調整する。
【００４６】
無人機１は、バッテリー３０Ｂと上方部材２６Ａとの電気的接続及び物理的接続と、バッテリー３０Ｂと上方部材２６Ｂとの物理的接続が完了すると、扉部２８Ａ及び２８Ｂを閉鎖して、バッテリー３０Ｂをバッテリー格納部１０に固定する。
【００４７】
上述の工程において、無人機１は、接続調整プログラムによって、無人機１の本体と補助バッテリー３２との電気的接続を確立してから、所定時間経過後に、無人機１の本体とバッテリー３０Ａとの電気的接続を解除する。所定時間は、例えば、２秒（ｓ）である。そして、バッテリー３０Ａからの電力供給を停止すると同時に、補助バッテリー３２からの電力供給を開始する。なお、本実施形態とは異なり、上述の所定時間において、無人機１は、補助バッテリー３２とバッテリー３０Ａの双方から電力供給を受けるように構成してもよい。
【００４８】
無人機１は、また、無人機１の本体とバッテリー３０Ｂの電気的接続を確立してから、所定時間経過後に、無人機１の本体と補助バッテリー３２との電気的接続を解除する。所定時間は、例えば、２秒（ｓ）である。そして、補助バッテリー３２からの電力供給を停止すると同時に、バッテリー３０からの電力供給を開始する。なお、本実施形態とは異なり、上述の所定時間において、無人機１は、補助バッテリー３２とバッテリー３０Ｂの双方から電力供給を受けるように構成してもよい。
【００４９】
無人機１は、バッテリー３０Ｂから電力供給を受け始めると、補助バッテリー充電プログラムによって、バッテリー３０Ｂと補助バッテリー３２を電気的に接続し、補助バッテリー３２を充電する。
【００５０】
以下、図９乃至図１６を参照して、無人機１の動作を説明する。無人機１は、発進し（ステップＳＴ１）、所定位置の画像撮影などのミッションを開始すると（ステップＳＴ２）、バッテリー残量が所定量以下か否かを判断する（ステップＳＴ３）。無人機１は、バッテリー残量が所定量以下であると判断すると、目標位置である充電ステーション２００の上空へ移動し（ステップＳＴ４）、目標位置の上空に到達したかを判断する（ステップＳＴ５）。図１１に示すように、目標位置の上空に到達していれば、無人機１は、補助バッテリー３２と無人機１の本体との電気的接続を確保してから（ステップＳＴ６）、図１２に示すように、バッテリー３０との電気的接続を解除し、降下させる（ステップＳＴ７）。バッテリー３０を降下させるときには、カメラ１４の光軸は下方に向けられており、バッテリー３０とバッテリー配置領域２０４Ａとの位置関係を画像で判断することができるようになっている。無人機１は、バッテリー３０がバッテリー配置領域２０４Ａに接地したか否かを判断し（ステップＳＴ８）、図１３に示すように、バッテリー３０がバッテリー領域２０４Ａに接地していれば、図１４に示すように、バッテリー３０をワイヤー２０から離脱させる（ステップＳＴ９）。
【００５１】
続いて、無人機１は、交換位置であるバッテリー配置領域２０４Ｂの上空へ移動し（図１０のステップＳＴ１０）、交換位置の上空に到達したと判断すると（ステップＳＴ１１）、図１５に示すように、交換用の充電済バッテリー３０Ｂをワイヤー２２に固定し（ステップＳＴ１２）、図１６に示すように、ワヤー２２を巻き取る（ステップＳＴ１３）。無人機１は、バッテリー３０Ｂの電気的接続及び物理的接続と収容が完了したと判断すると（ステップＳＴ１４）、電力供給を補助バッテリー３２からバッテリー３０へ切り替え（ステップＳＴ１５）、図１７に示すように、カメラ１４の光軸を下方から水平方向へ移し、ミッションを再開する（ステップＳＴ１６）。ミッションの再開中に、無人機１は、補助バッテリー３２を充電する（ステップＳＴ１７）。
【００５２】
なお、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５３】
１  無人飛行体（無人機）
８  筐体
１０  バッテリー格納部
３０Ａ，３０Ｂ  バッテリー
３２  補助バッテリー
２０  リール
２２  ワイヤー
１００  基地局
２００  充電ステーション
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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