(57)【要約】  本発明の一側面に係るマルチコプタシステムは、荷物を保持した状態で飛行可能に構成されたマルチコプタと、前記マルチコプタの飛行の目標となる位置に設置される係留装置であって、前記目標となる位置から所定の方向に延びる線状体を備える係留装置と、を備え、前記マルチコプタは、一方向に向かって開放された開放口を有する凹状に形成され、当該開放口を介して前記線状体を受け入れ可能に構成された受入部を備える。
2019155854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷物を保持した状態で飛行可能に構成されたマルチコプタと、
前記マルチコプタの飛行の目標となる位置に設置される係留装置であって、前記目標となる位置から所定の方向に延びる線状体を備える係留装置と、
を備え、
前記マルチコプタは、一方向に向かって開放された開放口を有する凹状に形成され、当該開放口を介して、前記所定の方向とは交差する方向に前記線状体を受け入れ可能に構成された受入部を備える、
マルチコプタシステム。
【請求項２】
前記係留装置は、前記線状体に沿って移動し、前記マルチコプタとの間で前記荷物を受け渡し可能に構成された可動部を更に備える、
請求項１に記載のマルチコプタシステム。
【請求項３】
前記マルチコプタは、前記荷物を収容可能に形成された収容空間であって、前記可動部が配置される側に形成された挿通口を介して外部に連通する収容空間を有する荷物保持部を更に備え、
前記荷物は、前記挿通口から露出する面に開口を有し、
前記可動部は、前記荷物の前記開口に差し込まれて、前記荷物を係止するように形成されたフック部材を備える、
請求項２に記載のマルチコプタシステム。
【請求項４】
前記可動部は、前記荷物を支持する支持面、前記支持面に対向する背面、及び前記背面から前記支持面に貫通する貫通孔を有する支持台を更に備え、
前記フック部材は、前記支持台の前記背面に配置されたモータに取り付けられることにより、前記貫通孔を介して前記支持面側に突出して、前記荷物の前記開口に差し込まれる第１ポジション、及び前記支持面側に突出せずに、前記荷物の係止を開放する第２ポジションを取り得るように構成される、
請求項３に記載のマルチコプタシステム。
【請求項５】
前記係留装置は、前記線状体を支持する基台部を更に備え、
前記基台部は、
１又は複数の前記荷物を収容可能に形成された内部空間と、
前記内部空間に対して前記線状体の延びる方向に隣接して配置され、前記線状体の延びる方向の周りに回転可能に構成された回転板と、
前記回転板に設けられ、前記内部空間を外部に連通する受口であって、前記荷物を挿通可能に形成された受口と、
を備える、
請求項１に記載のマルチコプタシステム。
【請求項６】
前記基台部は、
前記内部空間に収容され、前記回転板と同軸で回転可能に構成された回転台と、
前記回転板の方を向いた前記回転台の面において、前記回転の方向に分割して配置され、それぞれ前記荷物を保持可能に構成された複数の荷物保持部と、
を更に備える、
請求項５に記載のマルチコプタシステム。
【請求項７】
前記マルチコプタは、前記開放口の縁に回転自在に軸支されることで、前記開放口を開放する開放ポジション、及び前記開放口を閉鎖する閉鎖ポジションを取り得るように構成された回転片を更に備える、
請求項１から６のいずれか１項に記載のマルチコプタシステム。
【請求項８】
前記係留装置は、地上又は天井に設置され、
前記線状体は、地上又は天井から垂直方向に延びる、
請求項１から７のいずれか１項に記載のマルチコプタシステム。
【請求項９】
荷物を保持した状態で飛行可能に構成されたマルチコプタと、前記マルチコプタの飛行の目標となる位置に設置される係留装置であって、前記目標となる位置から所定の方向に延びる線状体を備える係留装置との間で行う荷物の受け渡し方法であって、
前記マルチコプタは、一方向に向かって開放された開放口を有する凹状に形成され、当該開放口を介して、前記所定の方向とは交差する方向に前記線状体を受け入れ可能に構成された受入部を備え、
前記係留装置は、前記線状体に沿って移動し、前記マルチコプタとの間で前記荷物を受け渡し可能に構成された可動部を更に備え、
前記マルチコプタが、前記係留装置の前記線状体に接近して、前記線状体を前記受入部に受け入れる第１ステップと、
前記係留装置が、前記可動部を前記マルチコプタに接近させる第２ステップと、
前記マルチコプタ及び前記係留装置の少なくとも一方が、接近した前記可動部と前記マルチコプタとの間で前記荷物の受け渡しを行う第３ステップと、
前記荷物の受け渡しを行った後に、前記係留装置が、前記マルチコプタから前記可動部を引き離す第４ステップと、
前記マルチコプタが、前記係留装置の前記線状体から離脱する第５ステップと、
を備える、
荷物の受け渡し方法。
【請求項１０】
荷物を保持した状態で飛行可能に構成されたマルチコプタと、前記マルチコプタの飛行の目標となる位置に設置される係留装置であって、前記目標となる位置から所定の方向に延びる線状体を備える係留装置との間で行う荷物の受け渡し方法であって、
前記マルチコプタは、一方向に向かって開放された開放口を有する凹状に形成され、当該開放口を介して、前記所定の方向とは交差する方向に前記線状体を受け入れ可能に構成された受入部を備え、
前記係留装置は、前記線状体を支持する基台部を更に備え、
前記基台部は、１又は複数の前記荷物を収容可能に形成された内部空間と、前記内部空間に対して前記線状体の延びる方向に隣接して配置され、前記線状体の延びる方向の周りに回転可能に構成された回転板と、前記回転板に設けられ、前記内部空間を外部に連通する受口であって、前記荷物を挿通可能に形成された受口と、を備え、
前記マルチコプタが、前記係留装置の前記線状体に接近して、前記線状体を前記受入部に受け入れる第１ステップと、
前記係留装置が、前記回転板を回転させて、前記マルチコプタに対して前記受口の位置合わせを行う第２ステップと、
前記マルチコプタが、前記線状体に沿って移動し、前記基台部に接近する第３ステップと、
前記マルチコプタ及び前記係留装置の少なくとも一方が、前記基台部の前記内部空間と前記マルチコプタとの間で前記受口を介して前記荷物の受け渡しを行う第４ステップと、
前記荷物の受け渡しを行った後、前記マルチコプタが、前記線状体に沿って移動し、前記基台部から離れる第５ステップと、
前記マルチコプタが、前記係留装置の前記線状体から離脱する第６ステップと、
を備える、
荷物の受け渡し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチコプタシステム及び荷物の受け渡し方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、空中撮影、土地の測量、物品の運搬等の様々な用途で、マルチコプタ（以下、「ドローン」とも称する）の利用が広がりつつある。例えば、特許文献１には、配達すべき荷物と共にドローンを配送車に搭載した配送システムが提案されている。この配送システムによれば、配送場所の近傍まで配送車により移動することで、配送場所までにドローンが飛行すべき距離を抑えることができる。そのため、宅配業務にドローンを効率的に活用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１５３３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
マルチコプタを物流システムに利用することについては、未だ様々な問題点が残されている。このマルチコプタの抱える様々な問題点のうちの大きな問題点の一つとして、安全性の懸念を挙げることができる。例えば、風等の外的な要因の影響を受けて、マルチコプタが、飛行中にバランスを崩し、航行ルートから外れてしまうことで、周囲の建造物、人等に接触してしまう危険性がある。また、例えば、マルチコプタは、複数のプロペラを備えており、各プロペラの回転により、飛行の推進力及び揚力を得ているが、各プロペラは、プロペラガードにより囲われているものの、各プロペラの多くの部分は露出している。加えて、プロペラガードは、軽量化の観点から簡素な造りになっているため、衝突事故の被害軽減には殆ど役立たない。更に、マルチコプタの飛行は、それぞれプロペラを駆動する複数のロータの回転数を緻密に制御することで達成されており、その航行ルートを正確に制御することは困難である。そのため、飛行の目標となる位置に到着する際に、微小な制御の誤差であっても、その影響により着陸ポイントがずれてしまう可能性がある。これにより、目標の位置の近傍に存在する建造物、人等をプロペラの回転に巻き込んでしまう危険性がある。【０００５】
本発明は、一側面では、このような実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、マルチコプタを荷物の運搬に利用する際に、当該マルチコプタの安全性を高め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】
本発明は、上述した課題を解決するために、以下の構成を採用する。【０００７】
すなわち、本発明の一側面に係るマルチコプタシステムは、荷物を保持した状態で飛行可能に構成されたマルチコプタと、前記マルチコプタの飛行の目標となる位置に設置される係留装置であって、前記目標となる位置から所定の方向に延びる線状体を備える係留装置と、を備え、前記マルチコプタは、一方向に向かって開放された開放口を有する凹状に形成され、当該開放口を介して、前記所定の方向とは交差する方向に前記線状体を受け入れ可能に構成された受入部を備える。【０００８】
上記構成では、マルチコプタの受入部に係留装置の線状体を受け入れさせることで、マルチコプタの飛行する方向を線状体の延びる方向に拘束することができる。これにより、マルチコプタの飛行を緻密に制御しなくても、マルチコプタを目標の位置に正確に到着させることができ、その目標の位置で荷物の受け渡しを実施することができるようになる。したがって、上記構成によれば、マルチコプタを荷物の運搬に利用する際に、当該マルチコプタの安全性を高めることができ、これによって、マンション、住宅街等の人口密集地でも、安全性を確保しながら、マルチコプタによる荷物の運搬を実施することができる。【０００９】
なお、「マルチコプタ」とは、２つ以上のプロペラを有するヘリコプタ全般を指し、３つ以上のプロペラを有し、物資の運搬、空中撮影等に利用されている比較的小型のドローンの他、尾翼と本体上部とにそれぞれプロペラを有する一般的なヘリコプタを含む。また、「線状体」は、少なくとも一方向に延びる線状の物体であればよく、例えば、ケーブル、ワイヤ、ロープ、ポール、シャフト、ロッド等であってよい。線状体の延びる方向は、実施の形態に応じて適宜選択されてよく、例えば、垂直方向等であってよい。線状体は、傾いていてもよいし、湾曲していてもよい。また、荷物の受け渡しは、マルチコプタから係留装置に対して行われてもよいし、係留装置からマルチコプタに対して行われてもよいし、双方向に行われてもよい。荷物の受け渡しが双方向に行われる場合、マルチコプタと係留装置との間で荷物の交換がなされることになる。また、「荷物」は、あらゆる種類のものを含んでもよく、例えば、ガソリンを充填したタンク、マルチコプタのバッテリ、他の装置に給電するための電源、データを保存した記憶媒体等を含んでもよい。【００１０】
上記一側面に係るマルチコプタシステムにおいて、前記係留装置は、前記線状体に沿って移動し、前記マルチコプタとの間で前記荷物を受け渡し可能に構成された可動部を更に備えてもよい。当該構成によれば、マルチコプタが目標の位置に着陸しなくても、マルチコプタと係留装置との間で荷物の受け渡しを実施することができるようになる。これにより、荷物の受け渡しの際に、マルチコプタが建造物、人等に接近しなくてもよいようになるため、マルチコプタを荷物の運搬に利用する際の安全性を更に高めることができる。【００１１】
上記一側面に係るマルチコプタシステムにおいて、前記マルチコプタは、前記荷物を収容可能に形成された収容空間であって、前記可動部が配置される側に形成された挿通口を介して外部に連通する収容空間を有する荷物保持部を更に備えてもよく、前記荷物は、前記挿通口から露出する面に開口を有してよく、前記可動部は、前記荷物の前記開口に差し込まれて、前記荷物を係止するように形成されたフック部材を備えてもよい。当該構成によれば、簡易な制御で荷物の受け渡しを実施することができる。【００１２】
上記一側面に係るマルチコプタシステムにおいて、前記可動部は、前記荷物を支持する支持面、前記支持面に対向する背面、及び前記背面から前記支持面に貫通する貫通孔を有する支持台を更に備えてもよく、前記フック部材は、前記支持台の前記背面に配置されたモータに取り付けられることにより、前記貫通孔を介して前記支持面側に突出して、前記荷物の前記開口に差し込まれる第１ポジション、及び前記支持面側に突出せずに、前記荷物の係止を開放する第２ポジションを取り得るように構成されてよい。当該構成によれば、可動部が荷物を安定的に支持することができるようになるため、荷物の受け渡しの際の安全性を更に高めることができる。【００１３】
上記一側面に係るマルチコプタシステムにおいて、前記係留装置は、前記線状体を支持する基台部を更に備えてもよく、前記基台部は、１又は複数の前記荷物を収容可能に形成された内部空間と、前記内部空間に対して前記線状体の延びる方向に隣接して配置され、前記線状体の延びる方向の周りに回転可能に構成された回転板と、前記回転板に設けられ、前記内部空間を外部に連通する受口であって、前記荷物を挿通可能に形成された受口と、を備えてもよい。当該構成によれば、マルチコプタが基台部に着陸することで、マルチコプタと係留装置との間で荷物の受け渡しを実施可能なマルチコプタシステムを提供することができる。【００１４】
上記一側面に係るマルチコプタシステムにおいて、前記基台部は、前記内部空間に収容され、前記回転板と同軸で回転可能に構成された回転台と、前記回転板の方を向いた前記回転台の面において、前記回転の方向に分割して配置され、それぞれ前記荷物を保持可能に構成された複数の荷物保持部と、を更に備えてもよい。当該構成によれば、マルチコプタと係留装置との間で荷物の受け渡しを適切に実施することができる。【００１５】
上記一側面に係るマルチコプタシステムにおいて、前記マルチコプタは、前記開放口の縁に回転自在に軸支されることで、前記開放口を開放する開放ポジション、及び前記開放口を閉鎖する閉鎖ポジションを取り得るように構成された回転片を更に備えてもよい。当該構成によれば、線状体によるマルチコプタの飛行方向の拘束を簡易な制御で確実にすることができ、マルチコプタの重量化を防ぎつつ、マルチコプタを荷物の運搬に利用する際の安全性を更に高めることができる。【００１６】
上記一側面に係るマルチコプタシステムにおいて、前記係留装置は、地上又は天井に設置されてよく、前記線状体は、地上又は天井から垂直方向に延びてもよい。当該構成によれば、地上又は天井に設置された係留装置とマルチコプタとの間で荷物の受け渡しを実施可能なマルチコプタシステムを提供することができる。【００１７】
なお、地上は、垂直方向上方に開放されたあらゆる種類の面を含んでもよく、例えば、屋外の地表面、建造物の床面、屋上の面等の静止した面を含んでもよいし、自動車の天板、船舶の甲板等の移動体の面を含んでもよい。また、天井は、垂直方向下方に開放されたあらゆる種類の面を含んでよく、例えば、建造物の天井面を含んでもよい。各面は、平坦であることが好ましいが、傾いていてもよいし、湾曲していてもよい。【００１８】
また、本発明の一側面に係る荷物の受け渡し方法は、荷物を保持した状態で飛行可能に構成されたマルチコプタと、前記マルチコプタの飛行の目標となる位置に設置される係留装置であって、前記目標となる位置から所定の方向に延びる線状体を備える係留装置との間で行う荷物の受け渡し方法であって、前記マルチコプタは、一方向に向かって開放された開放口を有する凹状に形成され、当該開放口を介して、前記所定の方向とは交差する方向に前記線状体を受け入れ可能に構成された受入部を備え、前記係留装置は、前記線状体に沿って移動し、前記マルチコプタとの間で前記荷物を受け渡し可能に構成された可動部を更に備え、前記マルチコプタが、前記係留装置の前記線状体に接近して、前記線状体を前記受入部に受け入れる第１ステップと、前記係留装置が、前記可動部を前記マルチコプタに接近させる第２ステップと、前記マルチコプタ及び前記係留装置の少なくとも一方が、接近した前記可動部と前記マルチコプタとの間で前記荷物の受け渡しを行う第３ステップと、前記荷物の受け渡しを行った後に、前記係留装置が、前記マルチコプタから前記可動部を引き離す第４ステップと、前記マルチコプタが、前記係留装置の前記線状体から離脱する第５ステップと、を備える。当該構成によれば、マルチコプタを荷物の運搬に利用する際の安全性を高めることができる。【００１９】
また、本発明の一側面に係る荷物の受け渡し方法は、荷物を保持した状態で飛行可能に構成されたマルチコプタと、前記マルチコプタの飛行の目標となる位置に設置される係留装置であって、前記目標となる位置から所定の方向に延びる線状体を備える係留装置との間で行う荷物の受け渡し方法であって、前記マルチコプタは、一方向に向かって開放された開放口を有する凹状に形成され、当該開放口を介して、前記所定の方向とは交差する方向に前記線状体を受け入れ可能に構成された受入部を備え、前記係留装置は、前記線状体を支持する基台部を更に備え、前記基台部は、１又は複数の前記荷物を収容可能に形成された内部空間と、前記内部空間に対して前記線状体の延びる方向に隣接して配置され、前記線状体の延びる方向の周りに回転可能に構成された回転板と、前記回転板に設けられ、前記内部空間を外部に連通する受口であって、前記荷物を挿通可能に形成された受口と、を備え、前記マルチコプタが、前記係留装置の前記線状体に接近して、前記線状体を前記受入部に受け入れる第１ステップと、前記係留装置が、前記回転板を回転させて、前記マルチコプタに対して前記受口の位置合わせを行う第２ステップと、前記マルチコプタが、前記線状体に沿って移動し、前記基台部に接近する第３ステップと、前記マルチコプタ及び前記係留装置の少なくとも一方が、前記基台部の前記内部空間と前記マルチコプタとの間で前記受口を介して前記荷物の受け渡しを行う第４ステップと、前記荷物の受け渡しを行った後、前記マルチコプタが、前記線状体に沿って移動し、前記基台部から離れる第５ステップと、前記マルチコプタが、前記係留装置の前記線状体から離脱する第６ステップと、を備える。当該構成によれば、マルチコプタを荷物の運搬に利用する際の安全性を高めることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、マルチコプタを荷物の運搬に利用する際に、当該マルチコプタの安全性を高める技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の適用場面の一例を模式的に例示する。
【図２Ａ】図２Ａは、実施形態に係るマルチコプタの一例を示す斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、実施形態に係るマルチコプタの一例を示す背面斜視図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、実施形態に係るマルチコプタの一例を示す平面図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、実施形態に係るマルチコプタの一例を示す正面図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、実施形態に係るマルチコプタの荷物保持部を例示する。
【図３】図３は、実施形態に係るマルチコプタのシステム構成を模式的に例示する。
【図４Ａ】図４Ａは、実施形態に係る係留装置の一例を示す側面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、実施形態に係る係留装置の一例を示す平面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、実施形態に係る係留装置の可動部の一例を示す斜視図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、実施形態に係る係留装置の可動部の一例を示す側面図である。
【図４Ｅ】図４Ｅは、実施形態に係る係留装置の可動部の一例を示す背面斜視図である。
【図５】図５は、実施形態に係る係留装置のシステム構成を模式的に例示する。
【図６】図６は、実施形態に係る荷物の一例を例示する。
【図７】図７は、実施形態に係る制御装置の構成を模式的に例示する。
【図８Ａ】図８Ａは、実施形態に係る荷物の受け渡しの過程を例示する。
【図８Ｂ】図８Ｂは、実施形態に係る荷物の受け渡しの過程を例示する。
【図８Ｃ】図８Ｃは、実施形態に係る荷物の受け渡しの過程を例示する。
【図８Ｄ】図８Ｄは、実施形態に係る荷物の受け渡しの過程を例示する。
【図８Ｅ】図８Ｅは、実施形態に係る荷物の受け渡しの過程を例示する。
【図８Ｆ】図８Ｆは、実施形態に係る荷物の受け渡しの過程を例示する。
【図９Ａ】図９Ａは、マルチコプタの受入部が係留装置の線状体を受け入れた場面の一例を示す。
【図９Ｂ】図９Ｂは、マルチコプタの荷物保持部と係留装置の可動部との間で荷物を受け渡す過程の一例を詳細に示す。
【図９Ｃ】図９Ｃは、マルチコプタの荷物保持部と係留装置の可動部との間で荷物を受け渡す過程の一例を詳細に示す。
【図９Ｄ】図９Ｄは、マルチコプタの荷物保持部と係留装置の可動部との間で荷物を受け渡す過程の一例を詳細に示す。
【図９Ｅ】図９Ｅは、マルチコプタの受入部から係留装置の線条体を開放した場面の一例を示す。
【図１０】図１０は、変形例に係るマルチコプタを例示する斜視図である。
【図１１】図１１は、変形例に係る係留装置を例示する側面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、変形例に係る係留装置の可動部を例示する斜視図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、変形例に係る係留装置の可動部にバッテリが保持された状態の一例を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、変形例に係る係留装置のシステム構成を模式的に例示する。
【図１４Ａ】図１４Ａは、変形例に係る荷物の受け渡し（バッテリ交換）の過程を例示する。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、変形例に係る荷物の受け渡し（バッテリ交換）の過程を例示する。
【図１４Ｃ】図１４Ｃは、変形例に係る荷物の受け渡し（バッテリ交換）の過程を例示する。
【図１４Ｄ】図１４Ｄは、変形例に係る荷物の受け渡し（バッテリ交換）の過程を例示する。
【図１４Ｅ】図１４Ｅは、変形例に係る荷物の受け渡し（バッテリ交換）の過程を例示する。
【図１４Ｆ】図１４Ｆは、変形例に係る荷物の受け渡し（バッテリ交換）の過程を例示する。
【図１５】図１５は、変形例に係るマルチコプタのバッテリ保持部からバッテリが外れる場面の一例を示す。
【図１６】図１６は、変形例に係るマルチコプタを例示する斜視図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、変形例に係る係留装置を例示する側面図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、変形例に係る係留装置の可動部を例示する斜視図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、変形例に係る係留装置の可動部と荷物との関係（開放状態）を例示する。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、変形例に係る係留装置の可動部と荷物との関係（係止状態）を例示する。
【図１９Ａ】図１９Ａは、変形例に係る荷物の受け渡しの過程を例示する。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、変形例に係る荷物の受け渡しの過程を例示する。
【図１９Ｃ】図１９Ｃは、変形例に係る荷物の受け渡しの過程を例示する。
【図１９Ｄ】図１９Ｄは、変形例に係る荷物の受け渡しの過程を例示する。
【図１９Ｅ】図１９Ｅは、変形例に係る荷物の受け渡しの過程を例示する。
【図２０Ａ】図２０Ａは、変形例に係るマルチコプタを例示する正面図である。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、変形例に係るマルチコプタを例示する側面図である。
【図２１】図２１は、変形例に係るマルチコプタの電子回路の構成の一例を模式的に例示する。
【図２２Ａ】図２２Ａは、変形例に係る係留装置を例示する側面図である。
【図２２Ｂ】図２２Ｂは、変形例に係る係留装置の可動部を例示する斜視図である。
【図２３Ａ】図２３Ａは、変形例に係る荷物の受け渡し（バッテリ交換）の過程を例示する。
【図２３Ｂ】図２３Ｂは、変形例に係る荷物の受け渡し（バッテリ交換）の過程を例示する。
【図２３Ｃ】図２３Ｃは、変形例に係る荷物の受け渡し（バッテリ交換）の過程を例示する。
【図２３Ｄ】図２３Ｄは、変形例に係る荷物の受け渡し（バッテリ交換）の過程を例示する。
【図２３Ｅ】図２３Ｅは、変形例に係る荷物の受け渡し（バッテリ交換）の過程を例示する。
【図２４Ａ】図２４Ａは、変形例に係るバッテリ交換の過程におけるマルチコプタの電子回路の状態を模式的に例示する。
【図２４Ｂ】図２４Ｂは、変形例に係るバッテリ交換の過程におけるマルチコプタの電子回路の状態を模式的に例示する。
【図２４Ｃ】図２４Ｃは、変形例に係るバッテリ交換の過程におけるマルチコプタの電子回路の状態を模式的に例示する。
【図２５Ａ】図２５Ａは、変形例に係るマルチコプタを例示する斜視図である。
【図２５Ｂ】図２５Ｂは、変形例に係るマルチコプタを例示する背面斜視図である。
【図２５Ｃ】図２５Ｃは、変形例に係るマルチコプタが荷物を保持した状態を例示する。
【図２６Ａ】図２６Ａは、変形例に係る係留装置を例示する斜視図である。
【図２６Ｂ】図２６Ｂは、変形例に係る係留装置の基台部の内部を例示する斜視図である。
【図２７】図２７は、変形例に係る係留装置のシステム構成を模式的に例示する。
【図２８Ａ】図２８Ａは、変形例に係る荷物の受け渡し（荷物交換）の過程を例示する。
【図２８Ｂ】図２８Ｂは、変形例に係る荷物の受け渡し（荷物交換）の過程を例示する。
【図２８Ｃ】図２８Ｃは、変形例に係る荷物の受け渡し（荷物交換）の過程を例示する。
【図２８Ｄ】図２８Ｄは、変形例に係る荷物の受け渡し（荷物交換）の過程を例示する。
【図２８Ｅ】図２８Ｅは、変形例に係る荷物の受け渡し（荷物交換）の過程を例示する。
【図２８Ｆ】図２８Ｆは、変形例に係る荷物の受け渡し（荷物交換）の過程を例示する。
【図２８Ｇ】図２８Ｇは、変形例に係る荷物の受け渡し（荷物交換）の過程を例示する。
【図２９Ａ】図２９Ａは、変形例に係る第２マルチコプタを例示する側面図である。
【図２９Ｂ】図２９Ｂは、変形例に係る第２マルチコプタを例示する背面斜視図である。
【図２９Ｃ】図２９Ｃは、変形例に係る第２マルチコプタの可動部を例示する側面図である。
【図３０】図３０は、変形例に係る第２マルチコプタのシステム構成を模式的に例示する。
【図３１Ａ】図３１Ａは、変形例に係る荷物の受け渡しの過程を例示する。
【図３１Ｂ】図３１Ｂは、変形例に係る荷物の受け渡しの過程を例示する。
【図３１Ｃ】図３１Ｃは、変形例に係る荷物の受け渡しの過程を例示する。
【図３１Ｄ】図３１Ｄは、変形例に係る荷物の受け渡しの過程を例示する。
【図３１Ｅ】図３１Ｅは、変形例に係る荷物の受け渡しの過程を例示する。
【図３２】図３２は、変形例に係る係留装置を例示する。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。ただし、以下で説明する本実施形態は、あらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良又は変形が行われてもよい。つまり、本発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。なお、以下の説明では、説明の便宜のため、図面内の向きを基準として説明を行う。
【００２３】
§１  構成例
まず、図１を用いて、本発明の適用場面について説明する。図１は、本発明の適用場面の一例を模式的に例示する。図１に示されるとおり、本実施形態に係るマルチコプタシステムは、荷物を保持した状態で飛行可能に構成されたマルチコプタ１と、マルチコプタ１の飛行の目標となる位置に設置される係留装置５と、を備える。マルチコプタ１及び係留装置５の動作は共に制御装置３により制御される。
【００２４】
係留装置５は、目標となる位置から所定の方向（図１の例では、垂直方向）に延びる線状体５２を備えている。一方、マルチコプタ１は、一方向に向かって開放された開放口１４１を有する凹状に形成され、開放口１４１を介して、所定の方向とは交差する方向に線状体５２を受け入れ可能に構成された受入部１４を備えている。「所定の方向とは交差する方向」とは、線状体５２の延びる方向とは平行ではなく、線状体５２の延びる方向から任意の角度に傾いた方向である。つまり、「所定の方向とは交差する方向」とは、所定の方向に延びる線状体５２の側方から当該線状体５２に接近可能な方向であれば、特に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。図１の例では、水平方向、水平方向に９０度未満で傾いた方向等が、「所定の方向とは交差する方向」の一例である。
【００２５】
これにより、本実施形態では、線状体５２の延びる方向とは交差する方向にマルチコプタ１の受入部１４が係留装置５の線状体５２を受け入れさせることで、マルチコプタ１の飛行する方向を線状体５２の延びる方向に拘束することができる。そのため、マルチコプタ１の飛行を緻密に制御しなくても、マルチコプタ１を目標の位置に正確に到着させることができ、その目標の位置で荷物の受け渡しを実施することができるようになる。したがって、本実施形態によれば、マルチコプタ１を荷物の運搬に利用する際の安全性を高めることができる。以下、各装置の構成について説明する。
【００２６】
［マルチコプタ］
まず、図２Ａ〜図２Ｄを用いて、マルチコプタ１の構成について説明する。図２Ａ〜図２Ｄは、本実施形態に係るマルチコプタ１の一例を示す斜視図、背面斜視図、平面図及び正面図である。各図に示されるとおり、マルチコプタ１の機体Ｆ１は、複数のフレーム材により矩形状に形成された本体部１１と、本体部１１の四角にそれぞれ配置された４つのプロペラ１２と、を有している。
【００２７】
各プロペラ１２は、ロータ１２１により駆動され、これによって、マルチコプタ１は、飛行可能に構成されている。各プロペラ１２は、上下方向に配置された一対のプロペラガード１３により保護されている。各プロペラガード１３は、各プロペラ１２を保護するために機体Ｆ１の外周を囲むように略矩形状に形成されている。各プロペラガード１３は、例えば、樹脂製のフレーム材等で構成されてよい。
【００２８】
また、機体Ｆ１の前方部分では、各プロペラガード１３は、各プロペラ１２の周囲を囲みつつ、機体Ｆ１の内側中央の方向に円弧状に湾曲している。これにより、一方向（本実施形態では、前方向）に向かって開放された開放口１４１を有する凹状の受入部１４が形成されている。また、この受入部１４及び開放口１４１の幅は線状体５２の幅以上になっており、これによって、受入部１４は、開放口１４１を介して線状体５２を、当該線状体５２の延びる方向とは交差する方向に受け入れ可能に構成されている。
【００２９】
更に、受入部１４の開放口１４１の縁には、Ｌ字状の回転片１５が取り付けられている。図２Ａ及び図２Ｄに示されるとおり、本実施形態では、２つの回転片１５がそれぞれ上下方向の各プロペラガード１３に配置されている。各回転片１５は、開閉用サーボモータ１５１に取り付けられ、開放口１４１の縁に回転自在に軸支されることで、開放口１４１を開放する開放ポジション（後述する図９Ｅ）と、開放口１４１を閉鎖する閉鎖ポジション（後述する図９Ａ）とを取り得るように構成されている。
【００３０】
本体部１１には、各部を制御するための後述の制御部１９０を含む基板（不図示）、各部に電気を供給するためのバッテリ（不図示）等が搭載されており、これによって、マルチコプタ１は、荷物（後述する荷物４）を保持した状態で電子制御可能に構成されている。また、本体部１１の中央には、荷物を保持するための荷物保持部１６が設けられている。
【００３１】
ここで、図２Ｅを更に用いて、荷物保持部１６について説明する。図２Ｅは、本実施形態に係るマルチコプタ１の荷物保持部１６を例示する。各図で示されるとおり、荷物保持部１６は、ドーム状の筐体により構成されており、荷物を収容可能に形成された収容空間１６１を内部に有している。収容空間１６１の大きさ及び形状は、収容する荷物に応じて適宜決定されてよい。本実施形態では、収容空間１６１は、略直方体状に形成されている。
【００３２】
この収容空間１６１の下側、すなわち、荷物保持部１６の下面１６４側には、矩形状の挿通口１６２が形成されており、収容空間１６１は、挿通口１６２を介して外部に連通している。なお、係留装置５の線状体５２を受入部１４で受け入れているときには、マルチコプタ１の下側に、係留装置５の後述する可動部５３が配置される。そのため、この収容空間１６１の下側は、本発明の「可動部が配置される側」の一例である。
【００３３】
また、荷物保持部１６の下面１６４における挿通口１６２の縁には、それぞれ挿通口１６２の方に延びるＬ字状の４つの突起部１６３が設けられている。各突起部１６３は、収容空間１６１に収容された荷物が係止するように適宜位置決めされている。これにより、本実施形態に係る荷物保持部１６は、荷物を保持可能に構成されている。ただし、荷物保持部１６における荷物を保持可能な構成は、このような例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜決定されてよい。
【００３４】
（システム構成）
次に、図３を更に用いて、マルチコプタ１のシステム構成について説明する。図３は、本実施形態に係るマルチコプタ１のシステム構成を模式的に例示する。図３に示されるとおり、本実施形態に係るマルチコプタ１は、制御部１９０及び通信モジュール１９１を備えている。
【００３５】
制御部１９０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等により、各部を制御可能に構成されている。制御部１９０は、１又は複数のマイクロコンピュータにより構成されてよい。また、通信モジュール１９１は、制御装置３と無線によるデータ通信を行うことができるように構成される。この通信モジュール１９１には、公知の無線通信モジュールが用いられてよい。
【００３６】
制御部１９０は、通信モジュール１９１を介して制御装置３とデータ通信を行い、制御装置３から受信したデータに基づいて各部の制御を行う。本実施形態では、制御部１９０は、ロータ１２１、開閉用サーボモータ１５１、ＧＰＳ（Global Positioning System）情報受信部１９２、カメラ１９３、受入検知センサ１９４、及び荷物装着検知センサ１９５に接続されている。
【００３７】
ＧＰＳ情報受信部１９２は、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号に基づき自装置の位置を検出可能に構成される。制御部１９０は、このＧＰＳ情報受信部１９２による位置の測定結果（位置情報）を制御装置３に送信する。制御装置３は、マルチコプタ１から受信した位置情報に基づいて所望の位置までの航行情報を作成し、作成した航行情報をマルチコプタ１に送信する。制御部１９０は、受信した航行情報に基づいて、各プロペラ１２のロータ１２１を適宜制御する。これにより、マルチコプタ１は、所望の位置に移動するように飛行制御される。
【００３８】
カメラ１９３は、マルチコプタ１の飛行状態を撮影可能に適宜配置される。本実施形態では、カメラ１９３は、荷物保持部１６の下面１６４に受入部１４の方を向いて配置されている。そのため、カメラ１９３により得られる撮影画像によれば、線状体５２と受入部１４との位置関係を監視することができる。このカメラ１９３の種類は、特に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。
【００３９】
また、受入検知センサ１９４は、線状体５２を受入部１４に受け入れたか否かを検知可能に構成される。この受入検知センサ１９４の種類は、特に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。受入検知センサ１９４は、例えば、赤外線センサ等であってよい。
【００４０】
制御部１９０は、カメラ１９３の撮影画像及び受入検知センサ１９４の検知結果を参照しながら、係留装置５の線状体５２に近接して、線状体５２を受入部１４で受け入れることができる。そして、制御部１９０は、開閉用サーボモータ１５１を駆動して、回転片１５を閉鎖ポジションに回転させることで、回転片１５により線状体５２を受入部１４内に閉じ込めることができる。
【００４１】
また、荷物装着検知センサ１９５は、荷物保持部１６に荷物が保持されているか否かを検知可能に構成される。荷物装着検知センサ１９５の種類は、特に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。荷物装着検知センサ１９５は、例えば、マイクロスイッチ、リミットスイッチ等であってよい。制御部１９０は、荷物装着検知センサ１９５の検知結果に基づいて、荷物保持部１６に荷物が正しく装着されているか否かを認識することができる。
【００４２】
［係留装置］
次に、図４Ａ及び図４Ｂを用いて、係留装置５の構成について説明する。図４Ａ及び図４Ｂは、本実施形態に係る係留装置５の一例を示す側面図及び平面図である。各図に示されるとおり、本実施形態に係る係留装置５は、平板状の基台部５１、基台部５１から延びる線状体５２、及び線状体５２に沿って移動し、マルチコプタ１との間で荷物を受け渡し可能に構成された可動部５３を備えている。
【００４３】
基台部５１には、各部を制御するための後述の制御部５４０を含む基板（不図示）、各部に電気を供給するためのバッテリ（不図示）等が搭載されており、これにより、係留装置５は、電子制御可能に構成されている。ただし、係留装置５の構成は、このような例に限定されなくてもよい。係留装置５は、有線により電気が供給されるように構成されてもよい。
【００４４】
基台部５１の設置場所は、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。例えば、係留装置５をマンションのベランダに利用する場合には、基台部５１は、ベランダの柵に取り付けられてもよい。本実施形態では、基台部５１が地上に固定されており、これにより、係留装置５は、地上に設置されている。なお、「地上」は、垂直方向上方に開放されたあらゆる種類の面を含んでもよく、例えば、屋外の地表面、建造物の床面、屋上の面等の静止した面を含んでもよいし、自動車の天板、船舶の甲板等の移動体の面を含んでもよい。また、地上の面は、平坦であることが望ましいが、傾いていてもよいし、湾曲していてもよい。
【００４５】
線状体５２は、少なくとも一方向に延びる線状の物体であればよく、例えば、ケーブル、ワイヤ、ロープ、ポール、シャフト、ロッド等であってよい。線状体５２の延びる方向は、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。図１及び図４Ａの例では、線状体５２は、地上から垂直方向に延びている。なお、線状体５２は、ポール、シャフト、ロッド等のように、延びた状態を自律的に維持可能なように剛性を有するのが好ましい。ただし、線状体５２は、このような例に限定されなくてもよく、剛性を有さなくてもよい。剛性を有さない場合、線状体５２の両端を固定することで、延びた状態を維持可能な張力を線状体５２に作用させてもよい。また、線状体５２の寸法は、実施の形態に応じて適宜決定されてよい。
【００４６】
次に、図４Ｃ〜図４Ｅを更に用いて、本実施形態に係る可動部５３について説明する。図４Ｃ〜図４Ｅは、本実施形態に係る係留装置５の可動部５３の一例を示す斜視図、側面図、及び背面斜視図である。可動部５３の構成は、線状体５２に沿って移動し、マルチコプタ１との間で荷物を受け渡し可能であれば、特に限定されなくてもよい。本実施形態に係る可動部５３は、線状体５２が挿通する筒状部材５３１、筒状部材５３１の上端に連結された平板状の支持台５３２、及び荷物の開口（後述する荷物４の開口４３）に差し込まれて、荷物を係止するように形成されたＬ字状のフック部材５３６を備えている。
【００４７】
支持台５３２は、荷物を支持する支持面５３３、支持面５３３に対向する背面５３４、及び背面５３４から支持面５３３に貫通する断面矩形状の貫通孔５３５を有している。本実施形態では、支持台５３２は、後述する荷物４を下側から支持するため、支持面５３３は、支持台５３２の上面であり、背面５３４の下面である。
【００４８】
背面５３４の貫通孔５３５の近傍には、荷物係止用サーボモータ５４７が配置されており、フック部材５３６は、この荷物係止用サーボモータ５４７に取り付けられている。また、貫通孔５３５の寸法は、フック部材５３６を挿通可能に適宜設定されている。これにより、フック部材５３６は、貫通孔５３５を介して支持面５３３側に突出して、荷物の開口に差し込まれる第１ポジション（後述する図９Ｃ）、及び支持面５３３側に突出せずに、荷物の係止を開放する第２ポジション（後述する図９Ｂ）を取り得るように構成されている。なお、本実施形態では、フック部材５３６を駆動するモータとしてサーボモータ（荷物係止用サーボモータ５４７）が用いられている。しかしながら、フック部材５３６を駆動するモータの種類は、このような例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。
【００４９】
（システム構成）
次に、図５を更に用いて、係留装置５のシステム構成について説明する。図５は、本実施形態に係る係留装置５のシステム構成を模式的に例示する。図５に示されるとおり、本実施形態に係る係留装置５は、制御部５４０及び通信モジュール５４１を備えている。
【００５０】
制御部５４０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等により、各部を制御可能に構成されている。制御部５４０は、１又は複数のマイクロコンピュータにより構成されてよい。また、通信モジュール５４１は、制御装置３と無線によるデータ通信を行うことができるように構成される。この通信モジュール５４１には、公知の無線通信モジュールが用いられてよい。
【００５１】
制御部５４０は、通信モジュール５４１を介して制御装置３とデータ通信を行い、制御装置３から受信したデータに基づいて各部の制御を行う。本実施形態では、制御部５４０は、可動部５３の昇降を駆動するための昇降駆動部５４２及びフック部材５３６による荷物の係止を制御するための係止駆動部５４５に接続されている。
【００５２】
昇降駆動部５４２は、昇降用ロータリエンコーダ５４３及び昇降用モータ５４４により構成されている。昇降用ロータリエンコーダ５４３には、公知のロータリエンコーダが用いられてよい。昇降用ロータリエンコーダ５４３は、昇降用モータ５４４の駆動量を監視するために利用される。制御部５４０は、昇降用ロータリエンコーダ５４３の検知結果を参照しながら、制御装置３からの可動部５３の昇降の指令に応じて、昇降用モータ５４４を駆動してもよい。これにより、制御部５４０は、線状体５２の所望の位置（高さ）に可動部５３を移動させることができる。
【００５３】
また、係止駆動部５４５は、マルチコプタ検知用センサ５４６及び荷物係止用サーボモータ５４７により構成されている。マルチコプタ検知用センサ５４６は、支持台５３２の支持面５３３がマルチコプタ１の荷物保持部１６の下面１６４に近接（又は、接触）したか否かを検知可能に構成される。マルチコプタ検知用センサ５４６の種類は、特に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。マルチコプタ検知用センサ５４６は、例えば、マイクロスイッチ、リミットスイッチ等のスイッチであってよい。本実施形態では、マルチコプタ検知用センサ５４６は、支持台５３２の側面に配置され、スイッチ部分が支持面５３３側に突出している。これにより、マルチコプタ検知用センサ５４６は、支持台５３２の支持面５３３が荷物保持部１６の下面１６４に接触しているか否かを検知することができる。すなわち、制御部５４０は、マルチコプタ検知用センサ５４６の検知結果に基づいて、支持台５３２の支持面５３３上にマルチコプタ１が存在するか否かを判定することができる。そして、支持台５３２の支持面５３３上にマルチコプタ１が存在すると判定した場合に、制御部５４０は、荷物係止用サーボモータ５４７を駆動して、フック部材５３６を第１ポジションにすることで、支持面５３３上の荷物をフック部材５３６により係止することができる。
【００５４】
［荷物］
次に、図６を用いて、マルチコプタ１と係留装置５との間で受け渡しされる荷物４について説明する。図６は、本実施形態に係る荷物４の一例を例示する。荷物４の種類は、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。荷物４は、例えば、ガソリンを充填したタンク、マルチコプタのバッテリ、他の装置に給電するための電源、データを保存した記憶媒体等であってよい。図６に示されるとおり、本実施形態に係る荷物４は、マルチコプタ１の荷物保持部１６の収容空間１６１に収容可能に形成された略直方体状の本体部４１を有している。本体部４１には、収容空間（不図示）が設けられてよく、この収容空間に運搬対象の物資等が収容されてよい。
【００５５】
この荷物４は、本体部４１の上端側から収容空間１６１に収容される。そのため、収容空間１６１に荷物４が収容されたときには、本体部４１の底面４２が、挿通口１６２から露出する。この底面４２は、係留装置５のフック部材５３６を受け入れ可能な開口４３を備えている。開口４３と連通する内部空間は、開口４３よりも拡がっている。これにより、フック部材５３６は、内部空間の内壁に引っ掛かることで、荷物４を係止することができる。
【００５６】
また、底面４２には、荷物保持部１６の各突起部１６３の位置に応じて、水平方向に突出する突出部４２１が設けられており、各突出部４２１には、上下方向に延びる溝部４２２が設けられている。収容空間１６１に荷物４を収容するときに、各溝部４２２は、各突起部１６３が挿通するのに利用される。
【００５７】
更に、荷物４の内部には、前後方向にスライド可能なスライド板４４が取り付けられている。このスライド板４４には、各溝部４２２の位置に合わせて突起部４４１が設けられている。また、スライド板４４は、開口４３の位置に合わせて開口を有している。これにより、スライド板４４は、フック部材５３６が開口４３に差し込まれて、各突起部４４１が各溝部４２２を塞がない第１ポジション（後述する図９Ｃ）と、フック部材５３６が開口４３に差し込まれずに、各突起部４４１が各溝部４２２を上下方向に塞ぐ第２ポジション（後述する図９Ｂ）とを取り得るように構成されている。
【００５８】
［制御装置］
次に、図７を用いて、制御装置３の構成について説明する。図７は、本実施形態に係る制御装置３の構成の一例を模式的に例示する。図７に示されるとおり、制御装置３は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含む制御部３１、制御部３１で実行するプログラム９等を記憶する記憶部３２、マルチコプタ１及び係留装置５と無線通信を行うための通信モジュール３３、マウス、キーボード等の入力を行うための入力装置３４、及びディスプレイ、スピーカ等の出力を行うための出力装置３５が電気的に接続されたコンピュータである。制御装置３は、制御部３１によりプログラム９を実行して、マルチコプタ１及び係留装置５と無線通信でデータをやりとりすることで、マルチコプタ１及び係留装置５の動作を制御する。
【００５９】
なお、制御装置３の具体的なハードウェア構成に関して、実施の形態に応じて、適宜、構成要素の省略、置換、及び追加が可能である。例えば、制御部３１は、複数のプロセッサを含んでもよい。また、例えば、入力装置３４及び出力装置３５は、タッチパネルディスプレイに置き換えられてもよい。制御装置３は、提供されるサービス専用に設計された端末の他、スマートフォンを含む携帯電話、タブレット端末、ＰＣ（Personal Computer）等が用いられてもよい。
【００６０】
§２  動作例
次に、図８Ａ〜図８Ｆを用いて、本実施形態に係るマルチコプタ１と係留装置５との間で荷物４の受け渡しを行う過程について説明する。図８Ａ〜図８Ｆは、荷物４の受け渡しの過程を例示する。以下で説明する荷物の受け渡しの手順は、本発明の「荷物の受け渡し方法」の一例である。ただし、以下で説明する手順は一例に過ぎず、各ステップは可能な限り変更されてもよい。また、以下で説明する手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。更に、以下では、マルチコプタ１から係留装置５に荷物４を受け渡す場面を説明する。しかしながら、荷物４の受け渡しは、このような例に限定されなくてもよく、係留装置５からマルチコプタ１に対して行われてもよいし、可能であれば双方向に行われてもよい。なお、マルチコプタ１及び係留装置５はそれぞれ、制御装置３により制御されて、以下の各ステップの動作を実行する。
【００６１】
（第１ステップ）
第１ステップでは、図８Ａ及び図８Ｂに示されるとおり、マルチコプタ１が、係留装置５の線状体５２に接近して、線状体５２の延びる方向とは交差する方向に開放口１４１を介して当該線状体５２を受入部１４で受け入れる。例えば、マルチコプタ１は、ＧＰＳ情報受信部１９２により測定した結果に基づいて、係留装置５の方に向かって飛行する。また、マルチコプタ１は、カメラ１９３の撮影画像及び受入検知センサ１９４の検知結果を参照しながら、係留装置５の線状体５２に近接する。マルチコプタ１は、線状体５２の近傍では、線状体５２の側方から当該線状体５２に接近するように移動することで、線状体５２を受入部１４で受け入れる。そして、マルチコプタ１は、開閉用サーボモータ１５１を駆動して、回転片１５を閉鎖ポジションに回転させる。
【００６２】
図９Ａは、マルチコプタ１の受入部１４が係留装置５の線状体５２を受け入れて、回転片１５を閉鎖ポジションにした場面の一例を示す。受入部１４が線状体５２を受け入れた状態で、回転片１５を閉鎖ポジションにすることで、開放口１４１を閉鎖して、回転片１５により線状体５２を受入部１４内に閉じ込めることができる。これにより、マルチコプタ１が線状体５２に垂直な方向に移動しないようにすることができる。すなわち、マルチコプタ１の飛行方向を線状体５２の延びる方向に拘束することができる。
【００６３】
（第２ステップ）
第２ステップでは、図８Ｃに示されるとおり、係留装置５が、可動部５３をマルチコプタ１に接近させる。本実施形態では、基台部５１は地上に設置される。そのため、係留装置５は、昇降用ロータリエンコーダ５４３の検知結果を参照しながら、昇降用モータ５４４を駆動させることで、基台部５１の近傍に配置された可動部５３をマルチコプタ１の位置まで上昇させる。
【００６４】
（第３ステップ）
第３ステップでは、図８Ｄに示されるとおり、マルチコプタ１及び係留装置５の少なくとも一方が、接近した可動部５３とマルチコプタ１との間で荷物４の受け渡しを行う。本動作例では、マルチコプタ１の荷物保持部１６に荷物４が保持されており、可動部５３のフック部材５３６が駆動して、係留装置５が、マルチコプタ１から荷物４を受け取る。
【００６５】
図９Ｂ〜図９Ｄは、マルチコプタ１の荷物保持部１６と係留装置５の可動部５３との間で荷物４を受け渡す過程の一例を詳細に示す。まず、図９Ｂに示されるとおり、係留装置５は、フック部材５３６を第２ポジションにした状態で、可動部５３の支持台５３２をマルチコプタ１の荷物保持部１６に近接させる。この状態では、フック部材５３６が開口４３に差し込まれていないため、スライド板４４は、各突起部４４１により各溝部４２２を塞ぐ第２ポジションになっている。そのため、各溝部４２２を塞ぐ各突起部４４１が荷物保持部１６の各突起部１６３に引っ掛かっており、これによって、荷物４は、収容空間１６１に収容された状態で荷物保持部１６に保持されている。
【００６６】
係留装置５は、マルチコプタ検知用センサ５４６の検知結果に基づいて、支持台５３２の支持面５３３上にマルチコプタ１が存在するか否か、換言すると、支持台５３２の支持面５３３が荷物保持部１６に保持された荷物４に近接（又は、接触）したか否かを認識することができる。支持台５３２の支持面５３３に荷物４が近接したことを認識した後、図９Ｃに示されるとおり、係留装置５は、荷物係止用サーボモータ５４７を駆動して、フック部材５３６を第１ポジションにする。これにより、フック部材５３６の先端部を、貫通孔５３５を介して支持面５３３側に突出させて、荷物４の開口４３に差し込むことで、支持面５３３上の荷物４をフック部材５３６により上下方向に固定することができる。
【００６７】
加えて、この状態では、フック部材５３６が開口４３に差し込まれることで、スライド板４４は、各突起部４４１が各溝部４２２を塞がない第１ポジションになっている。そのため、スライド板４４の各突起部４４１と荷物保持部１６の各突起部１６３との引っ掛かりは解除されており、各溝部４２２から荷物保持部１６の各突起部１６３が抜け出すことができるため、収容空間１６１から荷物４を下方向に引き抜くことができる。つまり、本実施形態では、可動部５３の支持台５３２を荷物４に接触させて、荷物係止用サーボモータ５４７を駆動させて、フック部材５３６により荷物４を係止することで、マルチコプタ１の荷物保持部１６から係留装置５の可動部５３への荷物４の受け渡しを完了することができる。
【００６８】
この後、図９Ｄに示されるとおり、係留装置５は、フック部材５３６により荷物４を係止した状態のまま、可動部５３をマルチコプタ１から引き離すことで、荷物保持部１６の収容空間１６１から荷物４を取り出すことができる。なお、可動部５３の支持台５３２に支持された荷物４をマルチコプタ１の荷物保持部１６に引き渡す場合には、上記一連の動作を反対に実行すればよい。
【００６９】
（第４ステップ）
第４ステップでは、図８Ｅに示されるとおり、荷物４の受け渡しを行った後に、係留装置５が、マルチコプタ１から可動部５３を引き離す。本実施形態では、係留装置５は、昇降用ロータリエンコーダ５４３の検知結果を参照しながら、昇降用モータ５４４を駆動させることで、可動部５３を基台部５１の方に下降させる。これにより、係留装置５は、マルチコプタ１から可動部５３を引き離す。
【００７０】
また、図９Ｅに示されるとおり、次の第５ステップを実行する前に、マルチコプタ１は、開閉用サーボモータ１５１を駆動して、回転片１５を開放ポジションに回転させる。図９Ｅは、回転片１５を開放ポジションにすることで、マルチコプタ１の受入部１４から係留装置５の線状体５２を開放可能にした場面の一例を示す。図９Ｅに示されるとおり、回転片１５を開放ポジションにすることで、開放口１４１が開放される。これにより、マルチコプタ１は、開放口１４１から線状体５２を開放して、線状体５２から離脱可能な状態になる。
【００７１】
（第５ステップ）
第５ステップでは、図８Ｆに示されるとおり、マルチコプタ１は、係留装置５の線状体５２から離脱する。これにより、本動作例に係る荷物４の受け渡しの作業は終了する。この後、マルチコプタ１は、別の荷物を回収する等の作業の実行を継続してもよい。また、係留装置５に引き渡された荷物４は、ロボット、人手等により適宜回収されてよい。
【００７２】
［特徴］
以上のとおり、本実施形態では、第１ステップにより、線状体５２の延びる方向とは交差する方向にマルチコプタ１の受入部１４が係留装置５の線状体５２を受け入れさせることで、第２ステップ以降の動作において、マルチコプタ１の飛行する方向を線状体５２の延びる方向に拘束することができる。そのため、マルチコプタ１の飛行を緻密に制御しなくても、マルチコプタ１を目標の位置に正確に到着させることができ、その目標の位置で荷物４の受け渡しを実施することができる。したがって、本実施形態によれば、マルチコプタ１を荷物４の運搬に利用する際の安全性を高めることができ、これによって、マンション、住宅街等の人口密集地でも、安全性を確保しながら、マルチコプタ１による荷物４の運搬を実施することができる。
【００７３】
また、本実施形態では、第２ステップから第４ステップの動作のとおり、係留装置５の可動部５３がマルチコプタ１に近接して、この可動部５３とマルチコプタ１の荷物保持部１６との間で荷物４の受け渡しが行われる。そのため、荷物４の受け渡しを行うために、マルチコプタ１を、例えば、基台部５１等に着陸させなくてもよい。したがって、本実施形態によれば、荷物４の受け渡しの際に、建造物、人等にマルチコプタ１を接近させなくてもよいため、マルチコプタ１を荷物４の運搬に利用する際の安全性を更に高めることができる。
【００７４】
§３  変形例
以上、本発明の実施形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良及び変形を行うことができることは言うまでもない。例えば、以下のような変更が可能である。なお、以下では、上記実施形態と同様の構成要素に関しては同様の符号を用い、上記実施形態と同様の点については、適宜説明を省略した。以下の変形例は適宜組み合わせ可能である。
【００７５】
＜３．１＞
上記実施形態では、マルチコプタ１は、４つのプロペラ１２を有している。しかしながら、マルチコプタ１のプロペラの数は、このような例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。また、マルチコプタ１は、姿勢を計測するためのジャイロセンサ等の上記以外のセンサを備えてもよい。更に、マルチコプタ１の機体Ｆ１の構成及び形状は、上記実施形態の例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜変更されてよい。本実施形態に係る「マルチコプタ」とは、２つ以上のプロペラを有するヘリコプタ全般を指し、３つ以上のプロペラを有し、物資の運搬、空中撮影等に利用されている比較的小型のドローンの他、尾翼と本体上部とにそれぞれプロペラを有する一般的なヘリコプタを含んでよい。また、上記実施形態に係るマルチコプタ１では、各プロペラ１２は、ロータ１２１により駆動されている。しかしながら、マルチコプタ１の各プロペラ１２を駆動する方法は、このような例に限られなくてもよい。マルチコプタ１の各プロペラ１２の駆動には、ロータ以外の駆動機構が用いられてもよい。
【００７６】
＜３．２＞
上記実施形態では、１台の制御装置３により、マルチコプタ１及び係留装置５の動作が制御されている。しかしながら、マルチコプタ１及び係留装置５の動作を制御するための構成は、このような例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜決定されてよい。例えば、マルチコプタ１及び係留装置５は、異なるコンピュータにより制御されてもよい。また、マルチコプタ１及び係留装置５は、無線通信により通信するコンピュータに制御されるのではなく、内蔵のコンピュータにより制御されてもよい。更に、マルチコプタ１及び係留装置５は、ラジオコントローラ等で利用者により直接制御されるように構成されてよい。
【００７７】
＜３．３＞
上記実施形態では、線状体５２は、垂直方向に延びている。この垂直方向は、本発明の「所定の方向」の一例である。しかしながら、線状体５２の延びる方向（すなわち、所定の方向）は、このような例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜決定されてよい。例えば、線状体５２は、水平方向に延びていてもよい。更に、線状体５２は、ある方向に対して傾いていてもよいし、湾曲していてもよい。
【００７８】
＜３．４＞
上記実施形態では、受入部１４の開放口１４１近傍には、上下方向に一対の回転片１５が取り付けられている。しかしながら、回転片１５の数は、このような例に限定されなくてもよい。回転片１５の数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。また、回転片１５は、省略されてもよい。
【００７９】
また、受入部１４に線状体５２を閉じ込めるための機構は、上記実施形態の回転片１５を用いた機構に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜決定されてよい。例えば、マルチコプタ１は、回転片１５に代えて、ラック・アンド・ピニオン機構により、開放口１４１を開閉可能に構成されてよい。
【００８０】
＜３．５＞
上記実施形態では、フック部材５３６は、背面５３４に配置された荷物係止用サーボモータ５４７に取り付けられている。しかしながら、フック部材５３６の配置は、このような例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜決定されてよい。例えば、フック部材５３６は、貫通孔５３５内に収容されてもよい。また、フック部材５３６は、省略されてもよい。更に、係留装置５の可動部５３は、フック部材５３６に代えて、荷物４を支持可能な機構を有してもよい。
【００８１】
＜３．６＞
上記実施形態では、マルチコプタ１は、荷物保持部１６により荷物４を保持している。しかしながら、荷物を保持する機構は、このような例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜決定されてよい。例えば、マルチコプタ１は、荷物保持部１６に代えて、荷物を保持可能なロボットアーム等の他の機構を備えてもよい。この場合、上記第３ステップにおいて、マルチコプタ１が、接近した可動部５３に荷物４を引き渡してもよい。更に、マルチコプタ１及び係留装置５は、互いに協働して荷物の受け渡しを行うように構成されてもよい。
【００８２】
＜３．７＞
上記実施形態において、荷物４の種類は、特に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。例えば、荷物４は、マルチコプタ１のバッテリであってもよい。この場合、マルチコプタ１及び係留装置５は、以下のように変更されてもよい。
【００８３】
（マルチコプタ）
まず、図１０を用いて、本変形例に係るマルチコプタ１Ａについて説明する。図１０は、本変形例に係るマルチコプタ１Ａの一例を示す斜視図である。本変形例に係るマルチコプタ１Ａは、上記荷物保持部１６に代えて、バッテリを保持するためのバッテリ保持部１７を備えている。
【００８４】
バッテリ保持部１７は、プロペラガード１３の後方部分から本体部１１Ａの中央の方に延びるアーム部１７１と、アーム部１７１の先端部分の下方に取り付けられる平板状の保持部材１７２と、を備えている。本変形例では、アーム部１７１は、一対のフレーム材で構成されている。また、保持部材１７２の側面には、円弧状に湾曲した溝部１７３が貫通しており、この溝部１７３の下方は、溝部１７３の幅よりも小さい幅で開放されている。これにより、バッテリ保持部１７は、後述する各バッテリ（６１、６２）が保持可能に構成されている。
【００８５】
また、マルチコプタ１Ａの機体ＦＡは、中央部分が開放された本体部１１Ａを有している。これにより、マルチコプタ１Ａは、後述する係留装置５Ａの可動部５５が機体ＦＡの中央に侵入可能に構成されている。これらの点を除き、マルチコプタ１Ａは、上記マルチコプタ１と同様に構成されてよい。また、マルチコプタ１Ａのシステム構成は、上記マルチコプタ１と同様であってよい。なお、荷物装着検知センサ１９５は、バッテリ保持部１７にバッテリが正しく装着されているか否かを検知するために利用される。
【００８６】
（係留装置）
次に、図１１を用いて、本変形に係る係留装置５Ａについて説明する。図１１は、本変形例に係る係留装置５Ａの一例を示す側面図である。本変形例に係る係留装置５Ａは、上記可動部５３に代えて、線状体５２に沿って移動し、マルチコプタ１Ａとの間でバッテリの交換を実施可能に構成された可動部５５を備えている。この点を除き、係留装置５Ａは、上記係留装置５と同様に構成されてよい。
【００８７】
ここで、図１２Ａ及び図１２Ｂを用いて、可動部５５について説明する。図１２Ａは、本変形例に係る係留装置５Ａの可動部５５の一例を示す斜視図である。図１２Ｂは、本変形例に係る可動部５５に各バッテリ（６１、６２）が保持された状態の一例を示す斜視図である。各図に示されるとおり、本変形例に係る可動部５５は、線状体５２が挿通する筒状部材５５１と２つのバッテリ（６１、６２）を支持可能に構成された円形状の回転台５５２とを備えている。筒状部材５５１は、上記実施形態に係る可動部５３の筒状部材５３１と同様に構成されてよい。
【００８８】
回転台５５２の上面には、周方向に間隔をあけて、複数の柱部５５３が配置されている。各柱部５５３は、例えば、フレーム材等で構成されてよい。また、回転台５５２の上面の中央には、平板状の仕切板５５４が配置されている。これにより、回転台５５２上方の空間は、それぞれ仕切板５５４と各柱部５５３とで水平方向に囲まれた、前後方向に一対の収容空間が形成されている。図１２Ｂに示されるとおり、各収容空間には、各バッテリ（６１、６２）が保持される。
【００８９】
なお、本変形例では、各バッテリ（６１、６２）は、略直方体状の筐体部６０１を備えており、筐体部６０１の上部には、首部６０２を介して突起部６０３が連結している。突起部６０３は、保持部材１７２の溝部１７３の形状に適合するように、円弧状に湾曲した形状を有している。また、首部６０２は、溝部１７３下部の開放部分を通過することができるように、溝部１７３下部の開放幅よりも小さい幅に形成されている。
【００９０】
これにより、保持部材１７２の溝部１７３は、バッテリ（６１、６２）の一方の突起部６０３を側面側から受け入れ、かつこの突起部６０３を受け入れた状態で当該突起部６０３を下方向に抜け止めするように構成されている。すなわち、マルチコプタ１Ａのバッテリ保持部１７は、突起部６０３が溝部１７３に受け入れられた状態で、保持部材１７２とバッテリ（６１、６２）の一方とを上下方向に外れないように連結し、これにより、バッテリ（６１、６２）の一方を保持することができる。この状態で、マルチコプタ１Ａは、保持したバッテリ（６１、６２）の一方から電気の供給を受けることができる。
【００９１】
次に、図１３を用いて、本変形例に係る係留装置５Ａのシステム構成について説明する。図１３は、本変形例に係る係留装置５Ａのシステム構成の一例を模式的に例示する。図１３に示されるとおり、係留装置５Ａは、係止駆動部５４５に代えて、回転駆動部５４５Ａを備えている。回転駆動部５４５Ａは、マルチコプタ検知用センサ５４６及び回転台用サーボモータ５４７Ａにより構成されている。これにより、本変形例では、制御部５４０は、マルチコプタ検知用センサ５４６の検知結果に基づいて、回転台５５２上にマルチコプタ１Ａが存在するか否か、すなわち、マルチコプタ１Ａの保持するバッテリが回転台５５２上の一方の収容空間に収容されたか否かを判定することができる。そして、マルチコプタ１Ａの保持するバッテリが回転台５５２上の一方の収容空間に収容されたと判定した場合に、制御部５４０は、回転台用サーボモータ５４７Ａを駆動することで、後述するとおり、回転台５５２を回転させて、マルチコプタ１Ａの保持するバッテリと回転台５５２の保持するバッテリとを交換することができる。この点を除き、係留装置５Ａのシステム構成は、上記係留装置５と同様であってよい。
【００９２】
（動作例）
次に、図１４Ａ〜図１４Ｆを用いて、本変形例に係るマルチコプタ１Ａと係留装置５Ａとの間でバッテリの受け渡しを行う過程について説明する。図１４Ａ〜図１４Ｆは、バッテリの受け渡しの過程を例示する。以下では、マルチコプタ１Ａの保持するバッテリ６１と係留装置５Ａの保持するバッテリ６２とを交換する過程を説明する。ただし、以下で説明する手順は一例に過ぎず、各ステップは可能な限り変更されてもよい。また、以下で説明する手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。なお、マルチコプタ１Ａ及び係留装置５Ａはそれぞれ、上記実施形態と同様に、制御装置３により制御されて、以下の各ステップの動作を実行してよい。
【００９３】
第１ステップでは、図１４Ａ及び図１４Ｂに示されるとおり、マルチコプタ１Ａが、係留装置５Ａの線状体５２に接近して、線状体５２の延びる方向とは交差する方向に当該線状体５２を受入部１４で受け入れる。第２ステップでは、図１４Ｃに示されるとおり、係留装置５Ａが、可動部５５をマルチコプタ１Ａに接近させる。本変形例に係る第１ステップ及び第２ステップは、上記実施形態と同様に実施可能である。マルチコプタ１Ａのバッテリ保持部１７にはバッテリ６１が保持されており、このバッテリ６１の電気により、マルチコプタ１Ａは、動作することができる。また、係留装置５Ａの可動部５５は、バッテリ６２を保持している。このバッテリ６２は、未使用又は充電済みのものが好ましい。
【００９４】
第３ステップでは、図１４Ｄに示されるとおり、マルチコプタ１Ａ及び係留装置５Ａの少なくとも一方が、接近した可動部５５とマルチコプタ１Ａとの間でバッテリの受け渡しを行う。本変形例では、回転台５５２の上面に形成された一対の収容空間のうち、線状体５２に近接する手前側の収容空間にバッテリ６２が保持されている。そこで、上記第２ステップでは、係留装置５Ａは他方の収容空間にバッテリ６１を収容するように、可動部５５をマルチコプタ１Ａに上昇させる。マルチコプタ検知用センサ５４６の検知結果に基づいて、他方の収容空間にバッテリ６１を収容したことを認識すると、係留装置５Ａは、昇降用モータ５４４の駆動を停止することで、可動部５５の上昇を停止する。そして、係留装置５Ａが、回転台用サーボモータ５４７Ａを駆動することにより、回転台５５２を１８０度回転させて、一対の収容空間の位置を入れ替える。
【００９５】
図１５は、本変形例に係るマルチコプタ１Ａのバッテリ保持部１７からバッテリ６１が外れる場面の一例を示す。回転台５５２を回転させると、バッテリ保持部１７に保持されたバッテリ６１は、収容空間を構成する各柱部５５３及び仕切板５５４と共に周方向に移動する。これにより、バッテリ６１の突起部６０３をバッテリ保持部１７の溝部１７３から抜け出させて、バッテリ保持部１７による保持からバッテリ６１を開放することができる。一方、可動部５５に保持されたバッテリ６２は、収容空間を構成する各柱部５５３及び仕切板５５４と共に周方向に移動する。これにより、バッテリ６１の突起部６０３が抜け出た側とは反対側から、バッテリ６２の突起部６０３を、バッテリ保持部１７の溝部１７３に進入させて、バッテリ保持部１７にバッテリ６２を保持させることができる。
【００９６】
すなわち、本変形例では、回転台５５２を１８０度回転させることにより、マルチコプタ１Ａの保持するバッテリ６１と係留装置５Ａの保持するバッテリ６２とを交換することができる。これによって、利用していたバッテリ６１に代えて、新たなバッテリ６２をマルチコプタ１Ａに装着することができる。なお、バッテリ６１が外れた後、バッテリ６２が装着されるまでの間、マルチコプタ１Ａには電気が供給されない可能性がある。この間、可動部５５の回転台５５２がマルチコプタ１Ａを支持することで、このマルチコプタ１Ａの墜落を防ぐことができる。
【００９７】
第４ステップでは、図１４Ｅに示されるとおり、各バッテリ（６１、６２）の受け渡しを行った後に、係留装置５Ａが、マルチコプタ１Ａから可動部５５を引き離す。第５ステップでは、図１４Ｆに示されるとおり、マルチコプタ１Ａは、係留装置５Ａの線状体５２から離脱する。本変形例に係る第４ステップ及び第５ステップは、上記実施形態と同様に実施可能である。
【００９８】
これにより、本動作例に係る各バッテリ（６１、６２）の受け渡しの作業は完了する。この後、マルチコプタ１Ａは、別の荷物を回収する等の作業の実行を継続してもよい。また、係留装置５Ａに渡された使用済みのバッテリ６１は、ロボット、人手等により適宜回収されてよい。本変形例によれば、係留装置５Ａを利用して、マルチコプタ１Ａのバッテリを交換することができる。そのため、安全にバッテリ交換を行うことができ、かつ、マルチコプタ１Ａの航続時間を延ばすことができる。
【００９９】
なお、マルチコプタ１Ａ及び係留装置５Ａの構成は、上記の例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜変更されてよい。例えば、マルチコプタ１Ａは、複数のバッテリを保持可能に構成されてもよい。また、係留装置５Ａの回転台５５２には、３つ以上の収容空間が形成されてもよい。
【０１００】
＜３．８＞
上記実施形態では、係留装置５（基台部５１）は、地上に設置されている。しかしながら、係留装置５の設置場所は、地上に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜決定されてよい。例えば、係留装置５は、建造物の天井に設置されてよい。「天井」は、垂直方向下方に開放されたあらゆる種類の面を含んでよく、例えば、建造物の天井面を含んでもよい。天井の面は、平坦であることが好ましいが、傾いていてもよいし、湾曲していてもよい。天井に設置する場合、マルチコプタ１及び係留装置５は、以下のように変更されてもよい。
【０１０１】
（マルチコプタ）
まず、図１６を用いて、本変形例に係るマルチコプタ１Ｂについて説明する。図１６は、本変形例に係るマルチコプタ１Ｂの一例を示す斜視図である。本変形例に係るマルチコプタ１Ｂは、上記荷物保持部１６に代えて、荷物保持部１６Ｂを備えている。
【０１０２】
本変形例では、後述する係留装置５Ｂが天井に設置されるため、荷物保持部１６Ｂは、上記実施形態に係る荷物保持部１６の上下を入れ替えた構成を有している。具体的には、荷物保持部１６Ｂは、ドーム状の筐体により構成されており、荷物を収容可能に形成された収容空間１６１Ｂを有している。収容空間１６１Ｂは、上記実施形態に係る収容空間１６１と同様である。
【０１０３】
この収容空間１６１Ｂの上側、すなわち、荷物保持部１６Ｂの上面側には、矩形状の挿通口１６２Ｂが形成されており、収容空間１６１Ｂは、挿通口１６２Ｂを介して外部に連通している。なお、本変形例では、後述する係留装置５Ｂの線状体５２を受入部１４で受け入れているときには、マルチコプタ１Ｂの上側に、係留装置５Ｂの可動部５３Ｂが配置される。そのため、この収容空間１６１Ｂの上側は、本発明の「可動部が配置される側」の一例である。
【０１０４】
更に、本変形例では、上記突起部１６３に代えて、収容空間１６１Ｂの内壁面に一対の凹部１６３Ｂが設けられている。各凹部１６３Ｂは、後述する荷物４Ｂの突起部４４１Ｂが係止するように適宜位置決めされている。これにより、本変形例に係る荷物保持部１６Ｂは、荷物を保持可能に構成されている。なお、その他の点については、マルチコプタ１Ｂは、上記マルチコプタ１と同様に構成されてよい。また、マルチコプタ１Ｂのシステム構成も、上記マルチコプタ１と同様であってよい。
【０１０５】
（係留装置）
次に、図１７Ａ及び図１７Ｂを用いて、本変形例に係る係留装置５Ｂについて説明する。図１７Ａは、本変形例に係る係留装置５Ｂの一例を示す側面図である。図１７Ｂは、本変形例に係る係留装置５Ｂの可動部５３の一例を示す斜視図である。係留装置５Ｂは、基本的には、上記実施形態に係る係留装置５の上下を入れ替えた構成を有している。
【０１０６】
具体的には、係留装置５Ｂは、天井に設置される基台部５１Ｂ、基台部５１Ｂから延びる線状体５２、及び線状体５２に沿って移動し、マルチコプタ１Ｂとの間で荷物を受け渡し可能に構成された可動部５３Ｂを備えている。基台部５１Ｂは、天井に設置される点を除き、上記基台部５１と同様に構成されてよい。本変形例に係る線状体５２は、基台部５１Ｂが天井に設置されることにより、天井から垂直方向に延びている。
【０１０７】
次に、図１８Ａ及び図１８Ｂを更に用いて、本変形例に係る可動部５３Ｂと荷物４Ｂとの関係について説明する。本変形例に係る可動部５３Ｂは、上記可動部５３の上下を入れ替えた構成を有している。具体的には、本変形例に係る可動部５３Ｂでは、支持台５３２Ｂは、筒状部材５３１の下端に連結されており、支持台５３２Ｂの下面が荷物４Ｂを支持するための支持面５３３Ｂとなっており、支持台５３２Ｂの上面が背面５３４Ｂとなっている。Ｌ字状のフック部材５３６Ｂは、背面５３４Ｂの荷物係止用サーボモータ５４７に取り付けられることで、貫通孔５３５を介して支持面５３３Ｂ側に突出して、荷物４Ｂの開口に差し込まれる第１ポジション（図１８Ｂ）、及び支持面５３３Ｂ側に突出せずに、荷物４Ｂの係止を開放する第２ポジション（図１８Ａ）を取り得るように構成されている。なお、その他の点については、係留装置５Ｂは、上記係留装置５と同様に構成されてもよい。係留装置５Ｂのシステム構成も、上記係留装置５と同様であってよい。
【０１０８】
また、荷物４Ｂも、基本的には、上記荷物４の上下を入れ替えた構成を有している。具体的には、本変形例に係る荷物４Ｂは、略直方体状の本体部４１Ｂを備えている。本体部４１Ｂは、上記本体部４１と同様に構成されてよい。この荷物４Ｂは、本体部４１Ｂの下端側から収容空間１６１Ｂに収容される。収容空間１６１Ｂに荷物４Ｂが収容されたときには、本体部４１Ｂの上面が挿通口１６２Ｂから露出する。そのため、本変形例では、本体部４１Ｂの上面に、フック部材５３６Ｂを受け入れ可能な開口が設けられている。この開口と連通する内部空間の内壁にフック部材５３６Ｂの先端部が係止可能であることについては、上記実施形態と同様である。
【０１０９】
更に、荷物４Ｂの内部には、上記実施形態と同様に、前後方向にスライド可能なスライド板４４Ｂが取り付けられている。このスライド板４４Ｂには、スライド板４４Ｂがスライドすることで、本体部４１Ｂの側面から突出可能に構成された一対の突起部４４１Ｂであって、それぞれ荷物保持部１６Ｂの各凹部１６３Ｂに位置合わせされた一対の突起部４４１Ｂが設けられている。また、スライド板４４Ｂは、上記実施形態と同様に、荷物４Ｂの開口の位置に合わせて開口を有している。これにより、スライド板４４Ｂは、フック部材５３６Ｂが開口に差し込まれて、各突起部４４１Ｂが本体部４１Ｂの側面から突出しない第１ポジション（図１８Ｂ）と、フック部材５３６Ｂが開口に差し込まれずに、各突起部４４１Ｂが本体部４１Ｂの側面から突出する第２ポジション（図１８Ａ）とを取り得るように構成されている。
【０１１０】
（動作例）
次に、図１９Ａ〜図１９Ｅを用いて、本変形例に係るマルチコプタ１Ｂと係留装置５Ｂとの間で荷物４Ｂの受け渡しを行う過程について説明する。図１９Ａ〜図１９Ｅは、荷物４Ｂの受け渡しの過程を例示する。ただし、以下で説明する手順は一例に過ぎず、各ステップは可能な限り変更されてもよい。また、以下で説明する手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。更に、以下では、マルチコプタ１Ｂから係留装置５Ｂに荷物４Ｂを受け渡す場面を説明する。しかしながら、荷物４Ｂの受け渡しは、このような例に限定されなくてもよく、係留装置５Ｂからマルチコプタ１Ｂに対して行われてもよいし、可能であれば双方向に行われてもよい。なお、マルチコプタ１Ｂ及び係留装置５Ｂはそれぞれ、上記実施形態と同様に、制御装置３により制御されて、以下の各ステップの動作を実行してよい。
【０１１１】
第１ステップでは、図１９Ａ及び図１９Ｂに示されるとおり、マルチコプタ１Ｂが、係留装置５Ｂの線状体５２に接近して、線状体５２の延びる方向とは交差する方向に当該線状体５２を受入部１４で受け入れる。本変形例に係る第１ステップは、上記実施形態と同様に実施可能である。
【０１１２】
第２ステップでは、図１９Ｃに示されるとおり、係留装置５Ｂが、可動部５３Ｂをマルチコプタ１Ｂに接近させる。本変形例では、基台部５１Ｂは天井に設置される。そのため、係留装置５Ｂは、昇降用ロータリエンコーダ５４３の検知結果を参照しながら、昇降用モータ５４４を駆動させることで、基台部５１Ｂの近傍に配置された可動部５３Ｂをマルチコプタ１Ｂの位置まで下降させる。マルチコプタ検知用センサ５４６の検知結果に基づいて、支持台５３２Ｂの支持面５３３Ｂがマルチコプタ１Ｂの荷物保持部１６Ｂに近接（又は、接触）したことを認識すると、係留装置５Ｂは、昇降用モータ５４４の駆動を停止することで、可動部５３Ｂの下降を停止する。
【０１１３】
第３ステップでは、図１９Ｄに示されるとおり、マルチコプタ１Ｂ及び係留装置５Ｂの少なくとも一方が、接近した可動部５３Ｂとマルチコプタ１Ｂとの間で荷物４Ｂの受け渡しを行う。本動作例では、上記実施形態の第３ステップと同様に、係留装置５Ｂは、マルチコプタ検知用センサ５４６の検知結果に基づいて、支持台５３２Ｂの支持面５３３Ｂがマルチコプタ１Ｂの荷物保持部１６Ｂに近接（又は、接触）したことを認識する。そして、係留装置５Ｂは、この認識に応じて、荷物係止用サーボモータ５４７を駆動して、フック部材５３６Ｂを第１ポジションにする。これにより、フック部材５３６Ｂの先端部を、貫通孔５３５を介して支持面５３３Ｂ側に突出させて、荷物４Ｂの開口に差し込むことで、支持面５３３Ｂにおいて荷物４Ｂをフック部材５３６Ｂにより上下方向に固定することができる。
【０１１４】
また、フック部材５３６Ｂが差し込まれる前は、スライド板４４Ｂは、第２ポジションになっており、スライド板４４Ｂの各突起部４４１Ｂが荷物保持部１６Ｂの収容空間１６１Ｂに設けられた各凹部１６３Ｂに差し込まれている。これにより、荷物４Ｂは、マルチコプタ１Ｂの収容空間１６１Ｂに固定されている。これに対して、フック部材５３６Ｂが差し込まれると、スライド板４４Ｂは、各突起部４４１Ｂが本体部４１Ｂの側面から突出しない第１ポジションになる。そのため、各突起部４４１Ｂと各凹部１６３Ｂとの引っ掛かりは解除されており、収容空間１６１Ｂから荷物４Ｂを上方向に引き抜くことができる。
【０１１５】
よって、本変形例では、上記実施形態と同様に、可動部５３Ｂの支持台５３２Ｂを荷物４Ｂに接触させて、荷物係止用サーボモータ５４７を駆動させて、フック部材５３６Ｂにより荷物４Ｂを係止することで、マルチコプタ１Ｂの荷物保持部１６Ｂから係留装置５Ｂの可動部５３Ｂへの荷物４Ｂの受け渡しが完了する。なお、可動部５３Ｂの支持台５３２Ｂに支持された荷物４Ｂをマルチコプタ１Ｂの荷物保持部１６Ｂに引き渡す場合には、上記一連の動作を反対に実行すればよい。
【０１１６】
第４ステップでは、図１９Ｅに示されるとおり、荷物４Ｂの受け渡しを行った後に、係留装置５Ｂが、マルチコプタ１Ｂから可動部５３Ｂを引き離す。本変形例では、係留装置５Ｂが、昇降用ロータリエンコーダ５４３の検知結果を参照しながら、昇降用モータ５４４を駆動させることで、可動部５３Ｂを基台部５１Ｂの方に上昇させる。また、上記実施形態と同様に、次の第５ステップを実行する前に、マルチコプタ１Ｂは、開閉用サーボモータ１５１を駆動して、回転片１５を開放ポジションにすることで、開放口１４１を開放する。
【０１１７】
第５ステップでは、マルチコプタ１Ｂは、係留装置５Ｂの線状体５２から離脱する。これにより、本動作例に係る荷物４Ｂの受け渡しの作業は終了する。この後、マルチコプタ１Ｂは、別の荷物を回収する等の作業の実行を継続してもよい。また、係留装置５Ｂに引き渡された荷物４Ｂは、ロボット、人手等により適宜回収されてよい。なお、マルチコプタ１Ｂ及び係留装置５Ｂの構成は、上記の例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜変更されてよい。
【０１１８】
＜３．９＞
上記＜３．７＞の変形例では、係留装置５Ａは、上記実施形態と同様に、地上に設置されている。しかしながら、係留装置５Ａの設置場所は、地上に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜決定されてよい。例えば、係留装置５Ａは、上記＜３．８＞の変形例と同様に、建造物の天井に設置されてよい。天井に設置する場合、マルチコプタ１Ａ及び係留装置５Ａは、以下のように変更されてもよい。
【０１１９】
（マルチコプタ）
まず、図２０Ａ及び図２０Ｂを用いて、本変形例に係るマルチコプタ１Ｃについて説明する。図２０Ａ及び図２０Ｂは、本変形例に係るマルチコプタ１Ｃの一例を示す正面図及び側面図である。本変形例に係るマルチコプタ１Ｃは、上記バッテリ保持部１７に代えて、バッテリ保持部１７Ｃを備えている。
【０１２０】
バッテリ保持部１７Ｃは、上記係留装置５Ａの可動部５５における回転台５５２とほぼ同様に構成される。具体的には、バッテリ保持部１７Ｃは、円形状の回転台１７４を備えている。この回転台１７４は、回転台用サーボモータ１７７により回転するように駆動される。回転台１７４の上面には、周方向に間隔をあけて、複数の柱部１７５が配置されている。また、回転台１７４の上面の中央には、平板状の仕切板１７６が配置されている。これにより、回転台１７４の上方の空間は、それぞれ仕切板１７６と各柱部１７５とで水平方向に囲まれた、前後方向に一対の収容空間が形成されている。各収容空間は、回転台１７４の回転により入れ替わり可能に構成されている。各収容空間には、各バッテリ支持部（２４１、２４３）が設けられている。
【０１２１】
図２０Ｂの例では、第１バッテリ支持部２４１が後方の収容空間に設けられており、第２バッテリ支持部２４３が前方の収容空間に設けられている。マルチコプタ１Ｃを駆動するための電気を供給するバッテリ６１は、後方の収容空間に収容されており、第１バッテリ支持部２４１に支持されている。後方の収容空間の上方には、押し込み用サーボモータ１７８に取り付けられたＬ字状の押し込み部材１７９が配置されている。この押し込み部材１７９が、押し込み用サーボモータ１７８により駆動されることで、バッテリ６１を上方から押し込み、バッテリ６１と第１バッテリ支持部２４１との接触を確実にすることができる。
【０１２２】
なお、これらの点を除き、マルチコプタ１Ｃは、上記マルチコプタ１Ａと同様に構成されてよい。また、マルチコプタ１Ｃのシステム構成も、上記マルチコプタ１Ａと同様であってよい。上記マルチコプタ１Ａと同様のシステム構成を採用する場合、回転台用サーボモータ１７７及び押し込み用サーボモータ１７８は、制御部１９０に接続されてよい。
【０１２３】
次に、図２１を用いて、本変形例に係るマルチコプタ１Ｃの電子回路について説明する。図２１は、本変形例に係るマルチコプタ１Ｃの電子回路の構成の一例を模式的に例示する。各バッテリ支持部（２４１、２４３）は、一対の端子部（２４２、２４４）を備えており、マルチコプタ１Ｃの電源回路２０１は、各端子部（２４２、２４４）と電気的に接続している。これにより、電源回路２０１は、各バッテリ支持部（２４１、２４３）に装着されたバッテリからの電気をマルチコプタ１Ｃの各部に供給可能に構成される。
【０１２４】
本変形例では、各端子部（２４２、２４４）は並列になっており、電源回路２０１と各端子部（２４２、２４４）との間に、２つのリレースイッチ（２０２、２０３）が配置されている。第１リレースイッチ２０２は、各端子部（２４２、２４４）と直接配線されている。一方、第２リレースイッチ２０３と端子部（２４２、２４４）との間には、ダイオード（２０４、２０５）がそれぞれ配置されている。各ダイオード（２０４、２０５）は、各端子部（２４２、２４４）から電源回路２０１への方向が順方向となるように接続される。この電子回路の動作については、後述で詳細に説明する。
【０１２５】
（係留装置）
次に、図２２Ａ及び図２２Ｂを用いて、本変形例に係る係留装置５Ｃについて説明する。図２２Ａは、本変形例に係る係留装置５Ｃの一例を示す側面図である。図２２Ｂは、本変形例に係る係留装置５Ｃの可動部５５Ｃの一例を示す斜視図である。係留装置５Ｃは、天井に設置される基台部５１Ｃ、基台部５１Ｃから延びる線状体５２、及び線状体５２に沿って移動し、マルチコプタ１Ｃとの間でバッテリの交換を実施可能に構成された可動部５５Ｃを備えている。基台部５１Ｃは、上記基台部５１Ｂと同様に構成されてよい。
【０１２６】
本変形例に係る可動部５５Ｃは、線状体５２が挿通する筒状部材５５１と、筒状部材５５１の上端に連結される平板状の保持部材５５５と、を備えている。保持部材５５５は、マルチコプタ１Ａの保持部材１７２と同様に構成される。すなわち、保持部材５５５の側面には、円弧状に湾曲した溝部５５６が貫通しており、この溝部５５６の下方には、溝部５５６の幅よりも小さい幅で開放されている。これにより、保持部材５５５は、各バッテリ（６１、６２）を保持可能に構成されている。
【０１２７】
なお、これらの点を除き、係留装置５Ｃは、上記係留装置５Ａと同様に構成されてよい。また、係留装置５Ｃのシステム構成も、上記係留装置５Ａと同様であってよい。上記係留装置５Ａと同様のシステム構成を採用する場合、回転駆動部５４５Ａの回転台用サーボモータ５４７Ａは省略されてよい。
【０１２８】
（動作例）
次に、図２３Ａ〜図２３Ｅを用いて、本変形例に係るマルチコプタ１Ｃと係留装置５Ｃとの間でバッテリの受け渡しを行う過程について説明する。図２３Ａ〜図２３Ｅは、バッテリの受け渡しの過程を例示する。以下では、マルチコプタ１Ｃの保持するバッテリ６１と係留装置５Ｃの保持するバッテリ６２とを交換する過程を説明する。ただし、以下で説明する手順は一例に過ぎず、各ステップは可能な限り変更されてもよい。また、以下で説明する手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。なお、マルチコプタ１Ｃ及び係留装置５Ｃはそれぞれ、上記＜３．７＞の変形例と同様に、制御装置３により制御されて、以下の各ステップの動作を実行してよい。
【０１２９】
第１ステップでは、図２３Ａ及び図２３Ｂに示されるとおり、マルチコプタ１Ｃが、係留装置５Ｃの線状体５２に接近して、線状体５２の延びる方向とは交差する方向に当該線状体５２を受入部１４で受け入れる。本変形例の第１ステップは、上記＜３．７＞の変形例と同様に実施可能である。なお、マルチコプタ１Ｃのバッテリ保持部１７Ｃにはバッテリ６１が保持されており、このバッテリ６１の電気により、マルチコプタ１Ｃは、動作することができる。また、係留装置５Ｃの可動部５５Ｃは、バッテリ６２を保持している。このバッテリ６２は、未使用又は充電済みのものが好ましい。
【０１３０】
第２ステップでは、図２３Ｃに示されるとおり、係留装置５Ｃが、可動部５５Ｃをマルチコプタ１Ｃに接近される。本第２ステップは、上記＜３．８＞の変形例と同様に実施可能である。つまり、係留装置５Ｃは、昇降用モータ５４４を駆動させることで、基台部５１Ｃの近傍に配置された可動部５５Ｃをマルチコプタ１Ｃの位置まで下降させる。マルチコプタ検知用センサ５４６の検知結果に基づいて、保持部材５５５に保持されたバッテリ６２がマルチコプタ１Ｃの回転台１７４における前方の収容空間に収容されたことを認識すると、係留装置５Ｃは、昇降用モータ５４４の駆動を停止することで、可動部５５Ｃの下降を停止する。
【０１３１】
第３ステップでは、図２３Ｄに示されるとおり、マルチコプタ１Ｃ及び係留装置５Ｃの少なくとも一方が、接近した可動部５５Ｃとマルチコプタ１Ｃとの間でバッテリの受け渡しを行う。本変形例では、上記第２ステップにより、係留装置５Ｃの保持部材５５５が保持するバッテリ６２がマルチコプタ１Ｃの回転台１７４における前方の収容空間に収容され、マルチコプタ１Ｃの駆動に利用されているバッテリ６１が回転台１７４における後方の収容空間に収容されている。そのため、マルチコプタ１Ｃは、回転台用サーボモータ１７７を駆動し、回転台１７４を１８０度回転させて、一対の収容空間の位置を入れ替える。これにより、上記＜３．７＞の変形例と同様に、マルチコプタ１Ｃの保持するバッテリ６１と係留装置５Ｃの保持するバッテリ６２とを交換することができる。なお、この交換の際のマルチコプタ１Ｃの電子回路の状態は後述で説明する。
【０１３２】
第４ステップでは、図２３Ｅに示されるとおり、各バッテリ（６１、６２）の受け渡しを行った後、係留装置５Ｃが、マルチコプタ１Ｃから可動部５５Ｃを引き離す。第５ステップでは、マルチコプタ１Ｃは、係留装置５Ｃの線状体５２から離脱する。本変形例に係る第４ステップ及び第５ステップは、上記＜３．８＞の変形例と同様に実施可能である。
【０１３３】
また、回転台１７４の回転により、バッテリ６２を受け取ると、受け取ったバッテリ６２を収容した収容空間は、後方側に配置される。そこで、マルチコプタ１Ｃは、押し込み用サーボモータ１７８を駆動して、押し込み部材１７９によりバッテリ６２を上方から押し込んでもよい。これにより、バッテリ６２と第２バッテリ支持部２４３との接触を確実にすることができる。
【０１３４】
これにより、本動作例に係る各バッテリ（６１、６２）の受け渡しの作業は完了する。この後、マルチコプタ１Ｃは、別の荷物を回収する等の作業の実行を継続してもよい。また、係留装置５Ｃに渡された使用済みのバッテリ６１は、ロボット、人手等により適宜回収されてよい。本変形例によれば、上記＜３．７＞の変形例と同様に、係留装置５Ｃを利用して、マルチコプタ１Ｃのバッテリを交換することができる。そのため、安全にバッテリ交換を行うことができ、かつ、マルチコプタ１Ｃの航続時間を延ばすことができる。
【０１３５】
次に、図２４Ａ〜図２４Ｃを用いて、マルチコプタ１Ｃの保持するバッテリ６１と係留装置５Ｃの保持するバッテリ６２との交換を行う際の電子回路の状態について説明する。図２４Ａ〜図２４Ｃは、このバッテリの交換の過程におけるマルチコプタ１Ｃの電子回路の状態を模式的に例示する。まず、可動部５５Ｃがマルチコプタ１Ｃの位置に到着し、バッテリ６２が第２バッテリ支持部２４３に装着されたが、バッテリ６１とバッテリ６２との交換を行っていない段階では、図２４Ａに示されるとおり、各リレースイッチ（２０２、２０３）は、第２バッテリ支持部２４３の配線とは切り離されており、第１バッテリ支持部２４１の配線と接続している。そのため、この段階では、バッテリ６１から電源回路２０１に電気が供給される。
【０１３６】
続いて、上記第３ステップによるバッテリの交換を行う際に、マルチコプタ１Ｃは、図２４Ｂに示されるとおり、第１リレースイッチ２０２の接続を、第１バッテリ支持部２４１側の配線から第２バッテリ支持部２４３側の配線に切り替える。これにより、電源回路２０１には、第１リレースイッチ２０２を介してバッテリ６２から電気が供給されるようになる。
【０１３７】
このとき、搭載されていたバッテリ６１と係留装置５Ｃから供給されたバッテリ６２とは両リレースイッチ（２０２、２０３）を介して接続される。搭載されていたバッテリ６１は消耗しているため、通常、バッテリ６１の電圧は、供給されたばかりのバッテリ６２よりも小さくなっている。そのため、供給されたバッテリ６２と搭載されていたバッテリ６１とが直接的に接続された場合には、供給されたバッテリ６２から搭載されていたバッテリ６１に電流が流れ、電子回路内で短絡が生じてしまう。
【０１３８】
これに対して、本変形例では、第１バッテリ支持部２４１から電源回路２０１への方向が順方向となるようにダイオード２０４が配置されている。すなわち、供給されたバッテリ６２を装着した第２バッテリ支持部２４３から搭載されていたバッテリ６１を装着した第１バッテリ支持部２４１への方向は、ダイオード２０４の逆方向になっている。そのため、供給されたバッテリ６２から搭載されていたバッテリ６１へ電流が流れないようにし、上記のような短絡を防止することができる。
【０１３９】
なお、この第１リレースイッチ２０２の切り替えを行う際には、第１リレースイッチ２０２が第１バッテリ支持部２４１及び第２バッテリ支持部２４３の両方の配線に接続していない期間がある。この期間は、ダイオード２０４及び第２リレースイッチ２０３を介してバッテリ６１から電源回路２０１に電気が供給される。
【０１４０】
そして、バッテリ６２から電気が供給されるようになった後、マルチコプタ１Ｃは、図２４Ｃに示されるとおり、第２リレースイッチ２０３の接続を、第１バッテリ支持部２４１側の配線から第２バッテリ支持部２４３側の配線に切り替える。これにより、搭載されていたバッテリ６１は、電源回路２０１から完全に切り離され、マルチコプタ１Ｃから取り外すことができる状態になる。この状態になった後、係留装置５Ｃは、第４ステップにより、可動部５５Ｃを駆動させることで、使用済みのバッテリ６１を回収する。これにより、上記過程では、マルチコプタ１Ｃは、電気の供給が途絶えることなく、バッテリの交換を実施することができる。
【０１４１】
なお、マルチコプタ１Ｃ及び係留装置５Ｃの構成は、上記の例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜変更されてよい。例えば、マルチコプタ１Ｃの回転台１７４には、３つ以上の収容空間が形成されてもよい。また、係留装置５Ｃの可動部５５Ｃは、複数のバッテリを保持可能に構成されてもよい。
【０１４２】
＜３．１０＞
上記実施形態及び変形例では、各係留装置（５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ）は、可動部（５３、５５、５３Ｂ、５５Ｃ）を備えており、各可動部（５３、５５、５３Ｂ、５５Ｃ）とマルチコプタ（１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ）との間で、荷物の受け渡しを行っている。しかしながら、各可動部（５３、５５、５３Ｂ、５５Ｃ）は省略されてもよい。この場合、各マルチコプタ（１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ）は線状体５２に沿って移動することで、所定の位置に着陸してもよい。各可動部（５３、５５、５３Ｂ、５５Ｃ）を省略する場合、各マルチコプタ（１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ）及び各係留装置（５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ）は、以下のように変更されてよい。
【０１４３】
（マルチコプタ）
まず、図２５Ａ〜図２５Ｃを用いて、本変形例に係るマルチコプタ１Ｄについて説明する。図２５Ａ及び図２５Ｂは、本変形例に係るマルチコプタ１Ｄの一例を示す斜視図及び背面斜視図である。図２５Ｃは、本変形例に係るマルチコプタ１Ｄが荷物４Ｄを保持した状態を例示する。
【０１４４】
本変形例に係るマルチコプタ１Ｄの機体ＦＤは、中央でクロスするように延びる一対のフレーム材と中央に配置された平板状のベースとで構成される本体部１１Ｄを有している。本体部１１Ｄの中央部分の下面には、荷物４Ｄを保持するための荷物保持部１８が設けられている。荷物保持部１８は、本体部１１Ｄの中央部分の下面に配置される平板状の保持部材１８１を備えている。保持部材１８１は、上記バッテリ保持部１７の保持部材１７２及び可動部５５Ｃの保持部材５５５と同様に構成される。すなわち、保持部材１８１の側面には、円弧状に湾曲した溝部１８２が貫通しており、この溝部１８２の下方には、溝部１８２の幅よりも小さい幅で開放されている。
【０１４５】
これに対して、図２５Ｃに示されるとおり、本変形例に係る荷物４Ｄは、上記各バッテリ（６１、６２）と同様に構成される。すなわち、荷物４Ｄは、略直方体状の筐体部４５１を備えており、筐体部４５１の上部には、首部４５２を介して突起部４５３が連結している。突起部４５３は、保持部材１８１の溝部１８２の形状に適合するように、円弧状に湾曲した形状を有している。また、首部４５２は、溝部１８２下部の開放部分を通過することができるように、溝部１８２下部の開放幅よりも小さい幅に形成されている。
【０１４６】
これにより、荷物保持部１８の溝部１８２は、荷物４Ｄの突起部４５３を側面側から受け入れ、かつこの突起部４５３を受け入れた状態で当該突起部４５３を下方向に抜け止めするように構成されている。そのため、荷物保持部１８は、突起部４５３を溝部１８２に受け入れた状態で、保持部材１８１と荷物４Ｄとを上下方向に外れないように連結し、これにより、荷物４Ｄを保持することができる。この荷物４Ｄは、バッテリであってよい。
【０１４７】
また、本変形例に係るマルチコプタ１Ｄは、上記回転片１５に代えて、複数のリンクで構成された開閉部１５Ｄを有している。開閉部１５Ｄは、トグル機構を有しており、開閉用サーボモータ１５１の駆動により、その先端部を開閉可能に構成されている。また、度グル機構を有していることで、開閉部１５Ｄの先端部が閉じている際に、その先端部に力が作用しても、開閉用サーボモータ１５１を駆動しない限り、先端部が開かないようになっている。これらの点を除き、マルチコプタ１Ｄは、上記マルチコプタ１と同様に構成されてよい。また、マルチコプタ１Ｄのシステム構成も、上記マルチコプタ１と同様であってよい。
【０１４８】
（係留装置）
次に、図２６Ａ及び図２６Ｂを用いて、本変形例に係る係留装置５Ｄについて説明する。図２６Ａは、本変形例に係る係留装置５Ｄの一例を示す斜視図である。図２６Ｂは、本変形例に係る係留装置５Ｄの基台部５６の内部の一例を示す斜視図である。本変形例に係る係留装置５Ｄでは、上記各可動部（５３、５５、５３Ｂ、５５Ｃ）が省略されている。具体的には、係留装置５Ｄは、線状体５２と、線状体５２を支持するドーム状の基台部５６と、を備えている。
【０１４９】
基台部５６は、荷物４Ｄを収容可能に形成された内部空間５６３と、内部空間５６３に対して線状体５２の延びる方向（各図では、上方向）に隣接して配置された円形状の回転板５６１と、回転板５６１に設けられ、内部空間５６３を外部に連通する矩形状の受口５６２と、を備えている。回転板５６１は、受口回転用モータ５７３の駆動により、線状体５２の延びる方向の周りに回転可能に構成されている。また、受口５６２は、荷物４Ｄを挿通可能な大きさに形成されている。
【０１５０】
なお、内部空間５６３に収容可能な荷物４Ｄの数は、実施の形態に応じて適宜決定されてよい。内部空間５６３に収容可能な荷物４Ｄの数は、１つであってもよく、２つ以上であってもよい。本変形例では、後述する内部構成により、内部空間５６３は、複数の荷物４Ｄを収容可能に構成されている。また、回転板５６１を駆動する構成は、各図の例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜決定されてよい。更に、回転板５６１及び受口５６２の形状は、各図の例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜決定されてよい。受口５６２は、荷物４Ｄを挿通可能なように適宜形成されてよい。
【０１５１】
内部空間５６３内で荷物４Ｄを収容する構成は、実施の形態に応じて適宜決定されてよい。本変形例では、基台部５６は、内部空間５６３に収容され、回転板５６１と同軸で回転可能に構成された円形状の回転台５６４と、回転板５６１の方を向いた回転台５６４の面において、回転の方向に分割して配置され、それぞれ荷物４Ｄを保持可能に構成された複数の荷物保持部５６６と、を更に備えている。
【０１５２】
本変形例では、回転台５６４は、交換用モータ５７６の駆動により、回転板５６１と同様に、線状体５２の延びる方向の周りに回転可能に構成されている。また、各荷物保持部５６６は、平板状の４つの側板５６５により構成されている。具体的には、各荷物保持部５６６は、平板状の４つの側板５６５が四方に配置されており、これらの４つの側板５６５の間で荷物４Ｄを水平方向に囲むことで、当該荷物４Ｄを保持するように構成されている。各荷物保持部５６６は、受口５６２の直下に配置可能なように適宜位置合わせされている。図２６Ｂの例では、回転台５６４には、６つの荷物保持部５６６が設けられている。ただし、回転台５６４の形状、回転台５６４を駆動する構成、荷物保持部５６６の構成、及び荷物保持部５６６の数は、図２６Ｂの例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜決定されてよい。これらの点を除き、本変形例に係る係留装置５Ｄは、上記係留装置５と同様に構成されてよい。
【０１５３】
次に、図２７を用いて、本変形例に係る係留装置５Ｄのシステム構成について説明する。図２７は、本変形例に係る係留装置５Ｄのシステム構成の一例を模式的に例示する。図２７に示されるとおり、本変形例に係る係留装置５Ｄは、上記係留装置５と同様に、制御部５４０及び通信モジュール５４１を備える。一方、上記係留装置５とは異なり、本変形例では、制御部５４０は、回転板５６１を回転させて、受口５６２の位置を変更するための受口回転部５７１、及び回転台５６４を回転させて、受口５６２の直下に配置する荷物保持部５６６を変更するための交換駆動部５７４に接続されている。
【０１５４】
受口回転部５７１は、受口回転角検出用ロータリエンコーダ５７２及び受口回転用モータ５７３により構成されている。受口回転角検出用ロータリエンコーダ５７２には、公知のロータリエンコーダが用いられてよい。受口回転角検出用ロータリエンコーダ５７２は、受口回転用モータ５７３の駆動量を監視するために利用される。制御部５４０は、受口回転角検出用ロータリエンコーダ５７２の検知結果を参照しながら、制御装置３からの受口５６２の位置の変更の指令に応じて、受口回転用モータ５７３を駆動してもよい。これにより、制御部５４０は、回転板５６１を回転させて、受口５６２を所望の位置に移動させることができる。
【０１５５】
また、交換駆動部５７４は、交換用ロータリエンコーダ５７５及び交換用モータ５７６により構成されている。交換用ロータリエンコーダ５７５には、公知のロータリエンコーダが用いられてよい。交換用ロータリエンコーダ５７５は、交換用モータ５７６の駆動量を監視するために利用される。制御部５４０は、交換用ロータリエンコーダ５７５の検知結果を参照しながら、制御装置３からの指令であって、受口５６２の直下に配置する荷物保持部５６６の変更の指令に応じて、交換用モータ５７６を駆動してもよい。これにより、制御部５４０は、回転台５６４を回転させて、受口５６２の直下に所望の荷物保持部５６６を配置することができる。
【０１５６】
次に、図２８Ａ〜図２８Ｇを用いて、本変形例に係るマルチコプタ１Ｄと係留装置５Ｄとの間で荷物の受け渡しを行う過程について説明する。図２８Ａ〜図２８Ｇは、荷物４Ｄの受け渡しの過程を例示する。以下で説明する荷物の受け渡しの手順は、本発明の「荷物の受け渡し方法」の一例である。ただし、以下で説明する手順は一例に過ぎず、各ステップは可能な限り変更されてもよい。また、以下で説明する手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。更に、以下では、マルチコプタ１Ｄから係留装置５Ｄに荷物４Ｄを受け渡すと同時に、荷物４Ｄと同じ構成を有する荷物４ＤＡを係留装置５Ｄからマルチコプタ１Ｄに受け渡す場面を説明する。しかしながら、荷物の受け渡しは、このような例に限定されなくてもよく、いずれか一方は省略されてよい。なお、マルチコプタ１Ｄ及び係留装置５Ｄはそれぞれ、上記実施形態と同様に、制御装置３により制御されて、以下の各ステップの動作を実行してよい。
【０１５７】
第１ステップでは、図２８Ａ及び図２８に示されるとおり、マルチコプタ１Ｄが、係留装置５Ｄの線状体５２に接近して、線状体５２の延びる方向とは交差する方向に当該線状体５２を受入部１４で受け入れる。本変形例に係る第１ステップは、上記実施形態と同様に実施可能である。線状体５２を受入部１４に受け入れた後、マルチコプタ１Ｄは、開閉用サーボモータ１５１を駆動して、開閉部１５Ｄの先端部を閉じることで、開閉部１５Ｄと受入部１４とにより線状体５２を閉じ込めることができる。これにより、上記実施形態と同様に、マルチコプタ１Ｄの飛行方向を線状体５２の延びる方向に拘束することができる。
【０１５８】
第２ステップでは、図２８Ｃに示されるとおり、係留装置５Ｄが、回転板５６１を回転させて、マルチコプタ１Ｄに対して受口５６２の位置合わせを行う。具体的には、係留装置５Ｄは、受口回転角検出用ロータリエンコーダ５７２の検知結果を参照しながら、受口回転用モータ５７３を駆動することで、回転板５６１を回転させて、受口５６２を所望の位置に移動させる。
【０１５９】
例えば、係留装置５Ｄは、通信モジュール５４１を介して、マルチコプタ１Ｄに搭載された地磁気センサ、ジャイロセンサ等のセンサ（不図示）のデータを受信する。係留装置５Ｄは、これにより得られたデータによりマルチコプタ１Ｄの位置を特定し、特定したマルチコプタ１Ｄの位置に基づいて、マルチコプタ１Ｄの荷物保持部１８（荷物４Ｄ）の直下に位置するように受口５６２を移動させる。また、本動作例では、荷物保持部１８に荷物４Ｄが保持されている。そのため、係留装置５Ｄは、交換用ロータリエンコーダ５７５の検知結果を参照しながら、交換用モータ５７６を駆動することで、回転台５６４を回転させて、荷物を保持していない空の荷物保持部５６６を受口５６２の直下に移動させる。荷物保持部１８に荷物４Ｄが保持されていない場合には、この回転台５６４を回転させる動作は省略されてよい。
【０１６０】
第３ステップでは、マルチコプタ１Ｄが、線状体５２に沿って移動し、基台部５６に接近する。本変形例では、基台部５６は、地上に設定されているため、マルチコプタ１Ｄは、線状体５２に沿って下降する。これにより、図２８Ｄに示されるとおり、マルチコプタ１Ｄは、荷物保持部１８に保持した荷物４Ｄを、受口５６２を介して内部空間５６３に進入させた状態で、基台部５６上に着陸することができる。なお、第２ステップ及び第３ステップは、同時に実施されてもよいし、いずれか一方が先に実施されてもよいし、部分的に並列に実施されてもよい。
【０１６１】
第４ステップでは、マルチコプタ１Ｄ及び係留装置５Ｄの少なくとも一方が、基台部５６の内部空間５６３とマルチコプタ１Ｄとの間で受口５６２を介して荷物の受け渡しを行う。本変形例では、マルチコプタ１Ｄが基台部５６に着陸したときに、荷物保持部１８に保持された荷物４Ｄは、受口５６２の直下に配置された荷物保持部５６６に収容される。また、荷物保持部１８の保持部材１８１は、上記バッテリ保持部１７の保持部材１７２及び可動部５５Ｃの保持部材５５５と同様に構成されており、荷物４Ｄは、上記各バッテリ（６１、６２）と同様に構成されている。そのため、図２８Ｅに示されるとおり、係留装置５Ｄが、交換用モータ５７６を駆動させて、回転台５６４を回転させて、各荷物保持部５６６の位置を変更することで、上記＜３．７＞及び＜３．９＞と同様に、荷物保持部１８による保持から荷物４Ｄを開放することができる。また、他の荷物保持部５６６に保持された、荷物４Ｄと同じ構成を有する荷物４ＤＡを荷物保持部１８に保持させることができる。これにより、マルチコプタ１Ｄと係留装置５Ｄとの間で各荷物（４Ｄ、４ＤＡ）の受け渡しを行うことができる。
【０１６２】
第５ステップでは、図２８Ｆに示されるとおり、各荷物（４Ｄ、４ＤＡ）の受け渡しを行った後、マルチコプタ１Ｄは、線状体５２に沿って移動し、基台部５６から離れる。また、マルチコプタ１Ｄは、開閉用サーボモータ１５１を駆動して、開閉部１５Ｄの先端部を開くことで、開放口１４１から線状体５２を開放可能な状態にする。そして、第６ステップでは、図２８Ｇに示されるとおり、マルチコプタ１Ｄは、係留装置５Ｄの線状体５２から離脱する。
【０１６３】
これにより、本動作例に係る荷物の受け渡しの作業は終了する。この後、マルチコプタ１Ｄは、荷物４ＤＡを別の場所に配達する等の作業の実行を継続してもよい。また、係留装置５Ｄに引き渡された荷物４Ｄは、ロボット、人手等により適宜回収されてよい。本変形例によれば、マルチコプタ１Ｄは、線状体５２に沿って安全に基台部５６に着陸することができ、また、マルチコプタ１Ｄに積載された荷物４Ｄを基台部５６の内部空間５６３に引き渡すことができる。更に、マルチコプタ１Ｄが、基台部５６内に収容された荷物４ＤＡを回収して、回収した荷物４ＤＡを別の場所に運搬することができる。そのため、係留装置５Ｄを様々な場所に配置することで、この係留装置５Ｄをベースとした物流システムを構築することができる。なお、マルチコプタ１Ｄ及び係留装置５Ｄの構成は、上記の例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜変更されてよい。
【０１６４】
＜３．１１＞
上記実施形態及び各変形例では、各マルチコプタ（１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）と各係留装置（５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ）との間で荷物の受け渡しが行われている。しかしながら、各係留装置（５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ）を利用しない場合には、各マルチコプタ（１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）は、他のマルチコプタ（以下、第２マルチコプタとも称する）との間で、荷物の受け渡しが行われてもよい。この場合、各マルチコプタ（１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）は、他のマルチコプタと区別して、第１マルチコプタと称されてもよい。
【０１６５】
（第２マルチコプタ）
図２９Ａ〜図２９Ｃを用いて、本変形例に係る第２マルチコプタ７について説明する。図２９Ａ及び図２９Ｂは、本変形例に係る第２マルチコプタ７の一例を示す側面図及び背面斜視図である。図２９Ｃは、本変形例に係る第２マルチコプタ７の可動部７６の一例を示す側面図である。
【０１６６】
本変形例に係る第２マルチコプタ７の機体Ｆ７は、フレーム材及びベース材で矩形状に形成された本体部７１と、本体部７１の四角にそれぞれ配置された４つのプロペラ７２と、を有している。上記マルチコプタ１と同様に、各プロペラ７２は、ロータ７２１により駆動され、これによって、第２マルチコプタ７は、飛行可能に構成されている。各プロペラ７２は、上下方向に配置された一対のプロペラガード７３により保護されている。
【０１６７】
本体部７１には、線状体７５を繰り出し／巻き取るための線状体駆動部７８３が搭載されている。線状体７５及び線状体７５の延びる方向は、上記係留装置５の線状体５２と同様であってよい。また、第２マルチコプタ７は、線状体７５に沿って移動可能に構成された可動部７６を備えている。可動部７６は、上記可動部５３Ｂとほぼ同様に構成されている。すなわち、可動部７６は、線状体７５が挿通する筒状部材７６１と、筒状部材７６１に連結する支持台７６２と、荷物を係止するためのフック部材７６６と、を備えている。支持台７６２は、荷物を支持するための支持面（図２９Ｃでは、下側の面）と、支持面に対向する背面と、背面から支持面に貫通する貫通孔と、を有している。フック部材７６６は、背面に配置された荷物係止用サーボモータ７９２に取り付けられ、この荷物係止用サーボモータ７９２に駆動されることで、貫通孔を介して支持面側に突出して、荷物の開口に差し込まれる第１ポジション、及び支持面側に突出せずに、荷物の係止を開放する第２ポジションを取り得るように構成されている。
【０１６８】
次に、図３０を用いて、本変形例に係る第２マルチコプタ７のシステム構成について説明する。図３０は、本変形例に係る第２マルチコプタ７のシステム構成の一例を模式的に例示する。本変形例に係る第２マルチコプタ７は、制御部７８０及び通信モジュール７８１を備えている。制御部７８０及び通信モジュール７８１は、上記マルチコプタ１の制御部１９０及び通信モジュール１９１と同様であってよい。
【０１６９】
本変形例では、制御部７８０は、ＧＰＳ情報受信部７８２に接続される。ＧＰＳ情報受信部７８２は、上記マルチコプタ１のＧＰＳ情報受信部と同様であってよい。制御部７８０は、ＧＰＳ情報受信部７８２による位置の測定結果（位置情報）を制御装置３に送信する。制御装置３は、第２マルチコプタ７から受信した位置情報に基づいて所望の位置までの航行情報を作成し、作成した航行情報を第２マルチコプタ７に送信する。制御部７８０は、受信した航行情報に基づいて、各プロペラ７２のロータ７２１を適宜制御する。これにより、第２マルチコプタ７は、所望の位置に移動するように飛行制御される。
【０１７０】
また、制御部７８０は、線状体駆動部７８３、昇降駆動部７８６、マルチコプタ検知用センサ７９１、及び荷物係止用サーボモータ７９２に接続される。本変形例では、線状体駆動部７８３は、線状体用ロータリエンコーダ７８４及び線状体用モータ７８５により構成される。線状体用ロータリエンコーダ７８４には、公知のロータリエンコーダが用いられてよい。線状体用ロータリエンコーダ７８４は、線状体用モータ７８５の駆動量を監視するために利用される。制御部７８０は、線状体用ロータリエンコーダ７８４の検知結果を参照しながら、制御装置３からの線状体７５の巻き取り又は繰り出しの指令に応じて、線状体用モータ７８５を駆動してもよい。これにより、制御部７８０は、本体部７１から繰り出されている線状体５２を所望の長さにすることができる。
【０１７１】
昇降駆動部７８６は、昇降用ロータリエンコーダ７８７及び昇降用モータ７８８により構成され、上記係留装置５の昇降駆動部５４２と同様である。制御部７８０は、昇降用ロータリエンコーダ７８７の検知結果を参照しながら、制御装置３からの可動部７６の昇降の指令に応じて、昇降用モータ７８８を駆動してもよい。これにより、制御部７８０は、線状体７５の所望の位置（高さ）に可動部７６を移動させることができる。
【０１７２】
マルチコプタ検知用センサ７９１及び荷物係止用サーボモータ７９２は、上記係留装置５のマルチコプタ検知用センサ５４６及び荷物係止用サーボモータ５４７と同様である。制御部７８０は、マルチコプタ検知用センサ７９１の検知結果に基づいて、支持台７６２の支持面がマルチコプタに近接（又は、接触）しているか否かを判定することができる。そして、支持台７６２の支持面がマルチコプタに近接していると判定した場合、制御部７８０は、荷物係止用サーボモータ７９２を駆動して、フック部材７６６を第１ポジションにすることで、マルチコプタの保持している荷物をフック部材７６６により支持台７６２に係止することができる。
【０１７３】
（動作例）
次に、図３１Ａ〜図３１Ｅを用いて、本変形例に係る第２マルチコプタ７と上記変形例に係るマルチコプタ１Ｂとの間で荷物４Ｂの受け渡しを行う過程について説明する。図３１Ａ〜図３１Ｅは、マルチコプタ１Ｂと第２マルチコプタ７との間で行われる荷物４Ｂの受け渡しの過程を例示する。ただし、以下で説明する手順は一例に過ぎず、各ステップは可能な限り変更されてもよい。また、以下で説明する手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。以下では、マルチコプタ１Ｂと第２マルチコプタ７との間で荷物４Ｂの受け渡しを行う過程について説明するが、第２マルチコプタ７と荷物の受け渡しを行うマルチコプタは、マルチコプタ１Ｂに限定されなくてもよい。更に、以下では、第２マルチコプタ７からマルチコプタ１Ｂに荷物４Ｂを受け渡す場面を説明するが、荷物４Ｂの受け渡しは、このような例に限定されなくてもよく、マルチコプタ１Ｂから第２マルチコプタ７に対して行われてもよいし、可能であれば双方向に行われてもよい。なお、マルチコプタ１Ｂ及び第２マルチコプタ７はそれぞれ、上記実施形態と同様に、制御装置３により制御されて、以下の各ステップの動作を実行してよい。
【０１７４】
第１ステップでは、図３１Ａ及び図３１Ｂに示されるとおり、第２マルチコプタ７が、線状体７５を繰り出すことで、マルチコプタ１Ｂとの間で荷物４Ｂの受け渡しを行うための経路を確保する。本変形例では、第２マルチコプタ７が、マルチコプタ１Ｂの上方を飛行する。そして、図３１Ａに示されるとおり、第２マルチコプタ７は、線状体駆動部７８３を駆動することで、線状体７５を機体Ｆ７から垂れ下げるように繰り出す。次に、図３１Ｂに示されるとおり、マルチコプタ１Ｂが、線状体７５に接近して、線状体７５の延びる方向とは交差する方向に当該線状体７５を受入部１４で受け入れる。このマルチコプタ１Ｂの動作は、上記＜３．８＞の第１ステップと同様に実施可能である。これにより、マルチコプタ１Ｂと第２マルチコプタ７とは、線状体７５を介して上下方向に結合され、マルチコプタ１Ｂと第２マルチコプタ７との間に荷物の受け渡しを行うための経路が確保される。
【０１７５】
第２ステップでは、図３１Ｃに示されるとおり、第２マルチコプタ７が、可動部７６をマルチコプタ１Ｂに接近させる。本変形例に係る第２ステップは、上記＜３．８＞の第２ステップと同様に実施可能である。第２マルチコプタ７は、昇降用ロータリエンコーダ７８７の検知結果を参照しながら、昇降用モータ７８８を駆動させることで、本体部７１の近傍に配置され、荷物４Ｂを保持した可動部７６をマルチコプタ１Ｂの位置まで下降させる。マルチコプタ検知用センサ７９１の検知結果に基づいて、可動部７６の支持台７６２がマルチコプタ１Ｂの荷物保持部１６Ｂに近接（又は、接触）したことを認識すると、第２マルチコプタ７は、昇降用モータ７８８の駆動を停止することで、可動部７６の下降を停止する。
【０１７６】
第３ステップでは、図３１Ｄに示されるとおり、マルチコプタ１Ｂ及び第２マルチコプタ７の少なくとも一方が、接近した可動部７６とマルチコプタ１Ｂとの間で荷物４Ｂの受け渡しを行う。本動作例では、第２マルチコプタ７が、マルチコプタ検知用センサ７９１の検知結果に基づいて、可動部７６の支持台７６２がマルチコプタ１Ｂの荷物保持部１６Ｂに近接（又は、接触）して、荷物４Ｂが収容空間１６１Ｂに収容されたことを認識する。そして、第２マルチコプタ７は、この認識に応じて、荷物係止用サーボモータ７９２を駆動して、フック部材７６６を第２ポジションにする。これにより、可動部７６のフック部材７６６と荷物４Ｂとの結合を解除することができると共に、荷物４Ｂのスライド板４４Ｂを第２ポジションにして、スライド板４４Ｂの各突起部４４１Ｂを荷物保持部１６Ｂの各凹部１６３Ｂに差し込んで、荷物保持部１６Ｂに荷物４Ｂを固定することができる。
【０１７７】
よって、本動作例では、可動部７６の支持台７６２に支持された荷物４Ｂを荷物保持部１６Ｂの収容空間１６１Ｂに収容し、荷物係止用サーボモータ７９２を駆動させて、フック部材７６６の係止を解除することで、第２マルチコプタ７の可動部７６からマルチコプタ１Ｂの荷物保持部１６Ｂへの荷物４Ｂの受け渡しが完了する。なお、マルチコプタ１Ｂの荷物保持部１６Ｂに保持された荷物４Ｂを可動部７６が受け取る場合には、上記一連の動作を反対に実行すればよい。
【０１７８】
第４ステップでは、図３１Ｅに示されるとおり、荷物４Ｂの受け渡しを行った後に、第２マルチコプタ７が、マルチコプタ１Ｂから可動部７６を引き離す。本変形例では、第２マルチコプタ７が、昇降用ロータリエンコーダ７８７の検知結果を参照しながら、昇降用モータ７８８を駆動させることで、可動部７６を本体部７１の方に上昇させる。また、上記実施形態と同様に、次の第５ステップを実行する前に、マルチコプタ１Ｂは、開閉用サーボモータ１５１を駆動して、回転片１５を開放ポジションにすることで、開放口１４１を開放する。
【０１７９】
第５ステップでは、マルチコプタ１Ｂは、第２マルチコプタ７の線状体７５から離脱する。これにより、本動作例に係る荷物４Ｂの受け渡しの作業は完了する。この後、マルチコプタ１Ｂは、荷物４Ｂを別の場所に輸送する等の作業の実行を継続してもよい。一方、第２マルチコプタ７は、線状体駆動部７８３を駆動して、線状体７５を巻き取った後に、別の荷物を回収する等の作業の実行を継続してもよい。本変形例によれば、２つのマルチコプタ（本変形例では、マルチコプタ１Ｂ及び第２マルチコプタ７）間で荷物の受け渡しを行うことができる。なお、第２マルチコプタ７の構成は、上記の例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜変更されてよい。
【０１８０】
＜３．１２＞
電柱又は電線と各マルチコプタ（１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）との接触事故を避ける観点から、上記実施形態及び各変形例に係る線状体５２の長さは、電柱の長さよりも長く設定されるのが好ましい。例えば、電柱の一般的な高さが１０ｍ程度である場所では、線状体５２の長さは、１０ｍ〜１５ｍに設定されるのが好ましい。ただし、線状体５２の長さを長くすると、垂直方向に延びる線状体５２を基台部５１により安定的に支えることが困難になる可能性がある。そこで、線状体５２の垂直方向の両端を固定することで、当該線状体５２を安定的に支持するようにしてもよい。また、以下のような構成を採用してもよい。
【０１８１】
図３２は、本変形例に係る係留装置５Ｅの一例を例示する。図３２で例示される係留装置５Ｅでは、線状体５２よりも太くて剛性の高い支柱５９が更に基台部５１に取り付けられている。この支柱５９は、線状体５２と並立し、基台部５１から垂直方向に延びている。この支柱５９と線状体５２とは、金属製又は樹脂製の連結具５９１により１又は複数箇所（図３２の例では２箇所）で連結される。これにより、線状体５２を安定的に支持することができる。
【０１８２】
なお、連結具５９１の部分を通過する場合、上記マルチコプタ１は、上下方向の一対の回転片１５のうち、連結具５９１に近接する側の回転片１５を開放ポジションにし、他方の回転片１５を閉鎖ポジションにする。そして、上記マルチコプタ１は、開放ポジションにした回転片１５の部分が連結具５９１の部分を通過した後に、この回転片１５を閉鎖ポジションにし、他方の回転片１５を開放ポジションにして、他方の回転片１５の部分を連結具５９１の部分を通過させる。これにより、上記マルチコプタ１は、線状体５２を開放せずに、連結具５９１の部分を通過することができる。また、開閉部１５Ｄを有するマルチコプタ１Ｄのケースでは、開閉部１５Ｄの先端部分の間隙よりも細い連結具５９１を用いてもよい。これにより、マルチコプタ１Ｄは、開閉部１５Ｄの先端部分の間隙に連結具５９１を通すことで、開閉部１５Ｄで線状体５２を拘束したまま、連結具５９１の部分を通過することができる。
【符号の説明】
【０１８３】
１…マルチコプタ、Ｆ１…機体、１１…本体部、１２…プロペラ、１２１…ロータ、１３…プロペラガード、１４…受入部、１４１…開放口、１５…回転片、１５１…開閉用サーボモータ、１６…荷物保持部、１６１…収容空間、１６２…挿通口、１６３…突起部、１６４…下面、１９０…制御部、１９１…通信モジュール、１９２…ＧＰＳ情報受信部、１９３…カメラ、１９４…受入検知センサ、１９５…荷物装着検知センサ、３…制御装置、３１…制御部、３２…記憶部、３３…通信モジュール、３４…入力装置、３５…出力装置、４…荷物、４１…本体部、４２…底面、４２１…突出部、４２２…溝部、４３…開口、４４…スライド板、４４１…突起部、５…係留装置、５１…基台部、５２…線状体、５３…可動部、５３１…筒状部材、５３２…支持台、５３３…支持面、５３４…背面、５３５…貫通孔、５３６…フック部材、５４０…制御部、５４１…通信モジュール、５４２…昇降駆動部、５４３…昇降用ロータリエンコーダ、５４４…昇降用モータ、５４５…係止駆動部、５４６…マルチコプタ検知用センサ、５４７…荷物係止用サーボモータ、１Ａ…マルチコプタ、ＦＡ…機体、１１Ａ…本体部、１７…バッテリ保持部、１７１…アーム部、１７２…保持部材、１７３…溝部、５Ａ…係留装置、５５…可動部、５５１…筒状部材、５５２…回転台、５５３…柱部、５５４…仕切板、５４５Ａ…回転駆動部、５４７Ａ…回転台用サーボモータ、６１・６２…バッテリ、６０１…筐体部、６０２…首部、６０３…突起部、１Ｂ…マルチコプタ、１６Ｂ…荷物保持部、１６１Ｂ…収容空間、１６２Ｂ…挿通口、１６３Ｂ…凹部、５Ｂ…係留装置、５１Ｂ…基台部、５３Ｂ…可動部、５３２Ｂ…支持台、５３３Ｂ…支持面、５３４Ｂ…背面、５３６Ｂ…フック部材、４Ｂ…荷物、４４Ｂ…スライド板、４４１Ｂ…突起部、１Ｃ…マルチコプタ、１１Ｃ…本体部、１７Ｃ…バッテリ保持部、１７４…回転台、１７５…柱部、１７６…仕切板、１７７…回転台用サーボモータ、１７８…押し込み用サーボモータ、１７９…押し込み部材、２０１…電源回路、２０２…第１リレースイッチ、２０３…第２リレースイッチ、２０４・２０５…ダイオード、２４１…第１バッテリ支持部、２４２…端子部、２４３…第２バッテリ支持部、２４４…端子部、５Ｃ…係留装置、５５Ｃ…可動部、５５５…保持部材、５５６…溝部、１Ｄ…マルチコプタ、１１Ｄ…本体部、１５Ｄ…開閉部、１８…荷物保持部、１８１…保持部材、１８２…溝部、４Ｄ…荷物、４５１…筐体部、４５２…首部、４５３…突起部、５Ｄ…係留装置、５６…基台部、５６１…回転板、５６２…受口、５６３…内部空間、５６４…回転台、５６５…側板、５６６…荷物保持部、５７１…受口回転部、５７２…受口回転角検出用ロータリエンコーダ、５７３…受口回転用モータ、５７４…交換駆動部、５７５…交換用ロータリエンコーダ、５７６…交換用モータ、７…第２マルチコプタ（他のマルチコプタ）、Ｆ７…機体、７１…本体部、７２…プロペラ、７２１…ロータ、７３…プロペラガード、７５…線状体、７６…可動部、７６１…筒状部材、７６２…支持台、７６６…フック部材、７８０…制御部、７８１…通信モジュール、７８２…ＧＰＳ情報受信部、７８３…線状体駆動部、７８４…線状体用ロータリエンコーダ、７８５…線状体用モータ、７８６…昇降駆動部、７８７…昇降用ロータリエンコーダ、７８８…昇降用モータ、７９１…マルチコプタ検知用センサ、７９２…荷物係止用サーボモータ
【図１】
2019155854.tif 000003
【図２Ａ】
2019155854.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
2019155854.tif 000008
【図３】
2019155854.tif 000009
【図４Ａ】
2019155854.tif 000010
【図４Ｂ】
2019155854.tif 000011
【図４Ｃ】
2019155854.tif 000012
【図４Ｄ】
2019155854.tif 000013
【図４Ｅ】
2019155854.tif 000014
【図５】
2019155854.tif 000015
【図６】
2019155854.tif 000016
【図７】
2019155854.tif 000017
【図８Ａ】
2019155854.tif 000018
【図８Ｂ】
2019155854.tif 000019
【図８Ｃ】
2019155854.tif 000020
【図８Ｄ】
2019155854.tif 000021
【図８Ｅ】
2019155854.tif 000022
【図８Ｆ】
2019155854.tif 000023
【図９Ａ】
2019155854.tif 000024
【図９Ｂ】
2019155854.tif 000025
【図９Ｃ】
2019155854.tif 000026
【図９Ｄ】
2019155854.tif 000027
【図９Ｅ】
2019155854.tif 000028
【図１０】
2019155854.tif 000029
【図１１】
2019155854.tif 000030
【図１２Ａ】
2019155854.tif 000031
【図１２Ｂ】
2019155854.tif 000032
【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１４Ｅ】
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【図１４Ｆ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図１９Ｄ】
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【図１９Ｅ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２３Ｃ】
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【図２３Ｄ】
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【図２３Ｅ】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２４Ｃ】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２５Ｃ】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２７】
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【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
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【図２８Ｃ】
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【図２８Ｄ】
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【図２８Ｅ】
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【図２８Ｆ】
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【図２８Ｇ】
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【図２９Ａ】
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【図２９Ｂ】
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【図２９Ｃ】
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【図３０】
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【図３１Ａ】
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【図３１Ｂ】
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【図３１Ｃ】
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【図３１Ｄ】
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【図３１Ｅ】
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【図３２】
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【国際調査報告】
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