特開 2023-128826 充電制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023128826

(43)【公開日】2023-09-14

(54)【発明の名称】充電制御装置

(51)【国際特許分類】

   G08G 5/02 20060101AFI20230907BHJP

   B64C 27/08 20230101ALI20230907BHJP

   B64C 39/02 20060101ALI20230907BHJP

   B64D 27/24 20060101ALI20230907BHJP

   B64C 13/18 20060101ALI20230907BHJP

   G01C 21/34 20060101ALI20230907BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20230907BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20230907BHJP

   H02J 7/35 20060101ALI20230907BHJP

【ＦＩ】

G08G5/02 A

B64C27/08

B64C39/02

B64D27/24

B64C13/18 Z

G01C21/34

H01M10/44 Q

H01M10/48 P

H02J7/35 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022033455

(22)【出願日】2022-03-04

(71)【出願人】

【識別番号】308036402

【氏名又は名称】株式会社ＪＶＣケンウッド

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】二村 龍太郎

(72)【発明者】

【氏名】星野 邦人

(72)【発明者】

【氏名】浅野 大樹

(72)【発明者】

【氏名】吉川 悟史

(72)【発明者】

【氏名】春原 一史

(72)【発明者】

【氏名】川原 英樹

【テーマコード（参考）】

2F129

5G503

5H030

5H181

【Ｆターム（参考）】

2F129AA11

2F129BB03

2F129DD13

2F129DD15

2F129DD20

2F129DD25

2F129DD46

2F129DD53

2F129EE02

2F129EE52

2F129EE58

2F129EE67

2F129EE78

2F129EE79

2F129EE92

2F129EE95

2F129EE96

2F129FF02

2F129FF20

2F129FF32

2F129FF42

2F129FF57

2F129FF59

2F129FF62

2F129FF63

2F129FF72

2F129FF75

2F129GG11

2F129GG17

5G503AA06

5G503AA07

5G503BA01

5G503BB01

5G503EA05

5H030AA01

5H030AS01

5H030BB07

5H030FF41

5H181AA26

5H181BB04

5H181BB09

5H181CC04

5H181EE12

5H181FF04

5H181FF13

5H181FF22

5H181LL01

5H181LL09

5H181MC15

5H181MC19

(57)【要約】

【課題】再生可能エネルギーにより充電可能なバッテリを備えたドローンを、充電のために適切な着陸場所に着陸させること。
【解決手段】充電可能なバッテリを備えたドローン１の充電制御装置である制御部２０であって、バッテリ１３の残量を検知する検知部として機能する充電回路２３と、地図情報を取得する地図情報取得部２５と、ドローン１の現在位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部２１と、バッテリ１３の残量が閾値以下になった場合に、充電のための着陸が必要であると判定する判定部２４と、充電が必要であると判定された場合、地図情報と位置情報とに基づいて、バッテリ１３の充電のためにドローン１が着陸可能な着陸場所を探索する探索部２６と、ドローン１の飛行を制御する飛行制御部３１と、を備え、飛行制御部３１は、探索部２６の探索結果に基づいて、着陸場所にドローン１を着陸させるように制御する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

充電可能なバッテリを備えたドローンの充電制御装置であって、
前記バッテリの残量を検知する検知部と、
地図情報を取得する地図情報取得部と、
前記ドローンの現在位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記検知部によって検知された前記残量が閾値以下になった場合に、充電のための着陸が必要であると判定する判定部と、
前記判定部により充電が必要であると判定された場合、前記地図情報取得部によって取得された地図情報と、前記位置情報取得部によって取得された位置情報とに基づいて、前記バッテリの充電のために前記ドローンが着陸可能な着陸場所を探索する探索部と、
前記ドローンの飛行を制御する飛行制御部と、
を備え、
前記飛行制御部は、前記探索部の探索結果に基づいて、前記着陸場所に前記ドローンを着陸させるように制御する、
充電制御装置。

【請求項2】

前記位置情報に基づいて、前記ドローンの周辺の気象情報、電波障害を示す情報および視界不良を示す情報の少なくともいずれかを含む周辺情報を取得する周辺情報取得部、
を備え、
前記判定部は、前記周辺情報取得部によって取得された前記周辺情報に基づいて、前記ドローンが飛行困難であると推測される場合に、着陸が必要であると判定する、
請求項１に記載の充電制御装置。

【請求項3】

前記位置情報に基づいて、前記ドローンの周辺の気象情報を取得する気象情報取得部と、
前記ドローンに設置された風力計から風力情報を取得する風力情報取得部と、
前記ドローンに設置された日射強度計から太陽光情報を取得する太陽光情報取得部と、
前記気象情報取得部によって取得された気象情報と前記風力情報取得部によって取得された前記風力情報と前記太陽光情報取得部によって取得された太陽光情報とに基づいて、太陽光による充電方法、または、風力による充電方法のうち充電時間が短くなると予測される充電方法を決定する決定部と、
を備え、
前記充電可能なバッテリは再生可能エネルギーにより充電する、
請求項１に記載の充電制御装置。

【請求項4】

前記ドローンの本体に設けられた太陽光による太陽光発電部の形態の変形を制御する変形制御部、
を備え、
前記変形制御部は、前記判定部の判定結果に基づいて前記太陽光による充電方法を行う際に、前記太陽光発電部を充電可能な形態に変形させる、
請求項３に記載の充電制御装置。

【請求項5】

前記ドローンの本体に設けられた風力による風力発電部の形態の変形を制御する変形制御部、
を備え、
前記変形制御部は、前記判定部の判定結果に基づいて前記風力による充電方法を行う際に、前記風力発電部を充電可能な形態に変形させる、
請求項３に記載の充電制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、充電制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

無人航空機が、電池残量が低いときまたは機械的な問題が生じたとき、移動する輸送車両に無人航空機の着陸が可能な輸送システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１７５４８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

現在、普及しているドローンは、ＡＣ電源によって充電したり、各地に設けられた充電ステーションを利用して充電したりする必要がある。ドローンの充電は、ＡＣ電源または充電ステーションなどの充電設備の設置場所に依存する。ドローンは、電池残量がなくなる前に、充電のために充電設備の設置場所まで飛行する必要がある。このようなことから、ドローンを効率的に稼動することが難しい。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、再生可能エネルギーにより充電可能なバッテリを備えたドローンを、充電のために適切な着陸場所に着陸させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る充電制御装置は、充電可能なバッテリを備えたドローンの充電制御装置であって、前記バッテリの残量を検知する検知部と、地図情報を取得する地図情報取得部と、前記ドローンの現在位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、前記検知部によって検知された前記残量が閾値以下になった場合に、充電のための着陸が必要であると判定する判定部と、前記判定部により充電が必要であると判定された場合、前記地図情報取得部によって取得された地図情報と、前記位置情報取得部によって取得された位置情報とに基づいて、前記バッテリの充電のために前記ドローンが着陸可能な着陸場所を探索する探索部と、前記ドローンの飛行を制御する飛行制御部と、を備え、前記飛行制御部は、前記探索部の探索結果に基づいて、前記着陸場所に前記ドローンを着陸させるように制御する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、例えば、再生可能エネルギーにより充電可能なバッテリを備えたドローンを、充電のために適切な着陸場所に着陸させることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第一実施形態に係る充電制御装置を有するドローンの構成例を示すブロック図である。

【図2】図２は、第一実施形態に係る充電制御装置における処理の流れを示すフローチャートである。

【図3】図３は、第二実施形態に係る充電制御装置を有するドローンの構成例を示すブロック図である。

【図4】図４は、第三実施形態に係る充電制御装置を有するドローンの構成例を示すブロック図である。

【図5】図５は、第三実施形態に係る充電制御装置における処理の流れ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】

【0009】

以下に添付図面を参照して、本発明に係る充電制御装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態により本発明が限定されるものではない。

【0010】

［第一実施形態］
（ドローン）
図１は、第一実施形態に係る充電制御装置である制御部２０を有するドローン１の構成例を示すブロック図である。ドローン１は、飛行するための飛行用駆動部１８を備える。ドローン１は、目的地まで自律飛行する。ドローン１は、再生可能エネルギーにより充電可能なバッテリ１３を備える。ドローン１は、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）受信部１１と、カメラ１２と、バッテリ１３と、発電部１４と、地図情報記憶部１５と、飛行用駆動部１８と、変形用駆動部１９と、制御部２０とを備える。

【0011】

ＧＮＳＳ受信部１１は、ＧＮＳＳ衛星からのＧＮＳＳ信号を受信する。ＧＮＳＳ受信部１１は、受信したＧＮＳＳ信号を制御部２０の位置情報取得部２１に出力する。ＧＮＳＳ受信部１１は、例えば、ＧＮＳＳ信号を受信可能なＧＮＳＳ受信回路およびアンテナなどで構成されている。

【0012】

カメラ１２は、ドローン１の周辺の映像を撮影するカメラである。本実施形態では、カメラ１２は、ドローン１の自律飛行の制御に使用する映像を撮影する。本実施形態では、カメラ１２は、ドローン１の着陸場所を探索する際に使用する映像を撮影する。カメラ１２は、ドローン１に搭載されている。カメラ１２は、例えば、ドローン１の本体に下向きに配置されている。カメラ１２は、例えば、ドローン１が飛行を開始してから飛行を終了するまでの間、常時撮影を行う。カメラ１２は、撮影した映像を制御部２０の映像取得部２２へ出力する。

【0013】

バッテリ１３は、ドローン１に搭載されている。バッテリ１３は、ドローン１の動力源となるバッテリである。バッテリ１３は、例えば、風力または太陽光などの再生可能エネルギーにより充電可能である。バッテリ１３は、制御部２０の充電回路２３により充電される。

【0014】

発電部１４は、再生可能エネルギーにより発電する。発電部１４は、ドローン１の飛行時と充電時とで形態を変更可能である。発電部１４は、例えば、風力により発電するプロペラ（風力発電部）、または、太陽光により発電する太陽光パネル（太陽光発電部）である。発電部１４は、プロペラと太陽光パネルとを両方備えても、いずれかのみを備えてもよい。

【0015】

プロペラは、飛行に使用するプロペラと共用される。プロペラは、例えば、飛行時と充電時とで向きを変更可能である。プロペラは、例えば、飛行時は回転軸が上下方向と平行な形態であり、充電時は回転軸が水平方向と平行な形態となる。プロペラは、変形用駆動部１９によって回転軸の向きを変えられる。

【0016】

太陽光パネルは、飛行時と充電時とで開閉して形態が変化する。太陽光パネルは、例えば、飛行時は閉じられた形態であり、充電時には開かれた形態となる。太陽光パネルは、変形用駆動部１９によって開閉される。

【0017】

地図情報記憶部１５は、地図情報を記憶する。地図情報は、例えば、等高線などの地形を示す情報を含む。地図情報は、例えば、法律においてドローン１の飛行が許可された飛行エリアを示す飛行エリア情報、または、飛行が禁止された飛行禁止エリアを示す飛行禁止エリア情報の少なくともどちらかを含んでもよい。地図情報は、例えば、建物および道路の情報を含む。地図情報は、例えば、ドローン１の着陸に適した着陸候補エリア情報を含んでもよい。地図情報記憶部１５は、記憶している地図情報を制御部２０の地図情報取得部２５へ出力する。地図情報記憶部１５は、通信機能を介して地図情報を取得する外部サーバ等の記憶装置であってもよい。

【0018】

飛行用駆動部１８は、ドローン１を飛行させるモータである。飛行用駆動部１８は、例えば、ドローン１のプロペラの回転を制御するモータである。飛行用駆動部１８は、制御部２０の飛行用駆動制御部３２からの制御信号によって回転が制御される。飛行用駆動部１８の回転が制御されることによって、ドローン１が離着陸、前進、旋回、上昇、下降およびホバリングなどの各種飛行動作を行う。

【0019】

変形用駆動部１９は、ドローン１の発電部１４を変形させるモータである。変形用駆動部１９は、例えば、ドローン１のプロペラの向きを制御するモータである。変形用駆動部１９は、例えば、ドローン１の太陽光パネルの開閉を制御するモータである。変形用駆動部１９は、制御部２０の変形用駆動制御部３４からの制御信号によって回転が制御される。変形用駆動部１９の回転が制御されることによって、発電部１４が充電可能な形態に変形される。

【0020】

（制御部）
制御部２０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などで構成された演算処理装置（制御装置）である。制御部２０は、記憶されているプログラムをメモリにロードして、プログラムに含まれる命令を実行する。制御部２０には図示しない内部メモリが含まれ、内部メモリは制御部２０におけるデータの一時記憶などに用いられる。制御部２０は、ドローン１を制御する。制御部２０は、位置情報取得部２１と、映像取得部２２と、充電回路２３と、判定部２４と、地図情報取得部２５と、探索部２６と、飛行制御部３１と、飛行用駆動制御部３２と、変形制御部３３と、変形用駆動制御部３４とを有する。

【0021】

位置情報取得部２１は、ドローン１の現在位置を示す位置情報を取得する。位置情報取得部２１は、ＧＮＳＳ受信部１１が受信した電波に基づいて、ドローン１の現在の位置情報を公知の方法によって算出する。

【0022】

映像取得部２２は、カメラ１２が撮影した映像を取得する。映像取得部２２は、取得した映像を探索部２６および飛行制御部３１へ出力する。

【0023】

充電回路２３は、バッテリ１３を充電する充電回路である。充電回路２３は、バッテリ１３と発電部１４とに接続されている。充電回路２３は、発電部１４において再生可能エネルギーにより発電された電流をバッテリ１３へ供給する。

【0024】

充電回路２３は、バッテリ１３の残量を取得可能である。充電回路２３は、バッテリ１３の残量を検知する検知部としての機能を有する。

【0025】

判定部２４は、充電回路２３によって検知されたバッテリ１３の残量が閾値以下になった場合に、充電のための着陸が必要であると判定する。判定部２４は、充電回路２３によって検知されたバッテリ１３の残量が例えば１０％以下の所定の閾値以下になった場合に、充電のための着陸が必要であると判定する。判定部２４は、充電回路２３によって検知されたバッテリ１３の残量が、目的地までの飛行に必要な量を下回る場合に、充電のための着陸が必要であると判定する。

【0026】

地図情報取得部２５は、地図情報記憶部１５から地図情報を取得する。より詳しくは、地図情報取得部２５は、位置情報取得部２１が取得したドローン１の位置情報に基づいて、ドローン１の現在位置から目的地までに関する地図情報を地図情報記憶部１５から取得する。

【0027】

探索部２６は、判定部２４により充電が必要であると判定された場合、地図情報取得部２５によって取得された地図情報と、位置情報取得部２１によって取得された位置情報とに基づいて、バッテリ１３の充電のためにドローン１が着陸可能な着陸場所を探索する。探索部２６は、例えば、ドローン１の現在位置から目的地までの経路上に位置する飛行エリア情報から飛行エリア、または、着陸候補エリア情報から着陸候補エリアを着陸場所として探索する。探索部２６は、例えば、ドローン１の現在位置から最も近い飛行エリア情報が示す飛行エリア、または、着陸候補エリア情報が示す着陸候補エリアを着陸場所として探索する。探索部２６は、例えば、ドローン１の現在位置から目的地までの経路上に位置する飛行禁止エリア情報から、飛行禁止エリア以外を着陸場所として探索する。探索部２６は、例えば、ドローン１の現在位置から最も近い飛行禁止エリア情報が示す飛行禁止エリア以外を着陸場所として探索する。探索部２６は、例えば、地図情報から、建物および道路を除いた、ドローン１が着陸可能な平坦な場所を着陸場所として探索する。

【0028】

探索部２６は、カメラ１２が撮影した映像に画像処理を行って、地図情報から探索された着陸場所のうち、実際に着陸可能な着陸場所を探索する。探索部２６は、例えば、着陸場所に他の物体が位置することが認識された場合、その着陸場所を除外する。探索部２６は、例えば、着陸場所に水溜まりがある、積雪がある、または、汚れているなどしていて着陸に適していないことが認識された場合、その着陸場所を除外する。画像処理を行って、映像から対象を認識する方法は公知の方法を使用可能であり限定されない。

【0029】

探索部２６は、例えば、風力によりバッテリ１３を充電する場合、地図情報から、周辺より高い地形である場所、または、風が強くなりやすい地形である場所を着陸場所として探索してもよい。

【0030】

探索部２６は、例えば、太陽光によりバッテリ１３を充電する場合、地図情報から、日当たりのよい開けた地形である場所を着陸場所として探索してもよい。

【0031】

飛行制御部３１は、ドローン１の飛行を制御する。飛行制御部３１は、位置情報取得部２１によって取得されるドローン１の現在位置の位置情報に基づいて、目的地まで自律飛行するように制御する。飛行制御部３１は、例えば、図示しない地図情報に基づいて現在位置から目的地までの飛行経路を探索する。飛行制御部３１は、探索した飛行経路に沿って、ドローン１が目的地まで自律飛行するように飛行用駆動制御部３２に対して制御信号を出力する。飛行制御部３１は、例えば、探索した飛行経路および飛行高度を含む制御信号を飛行用駆動制御部３２に対して出力する。

【0032】

飛行制御部３１は、位置情報に加えて映像取得部２２が取得した映像に基づいて、目的地まで自律飛行するように制御してもよい。飛行制御部３１は、例えば、映像に画像処理を行って、ドローン１の進路上に障害物が認識された場合、障害物を回避させるように制御する制御信号を出力する。飛行制御部３１は、例えば、映像から障害物が認識された場合、ドローン１を旋回、上昇または下降させるように制御する制御信号を出力する。

【0033】

飛行制御部３１は、探索部２６の探索結果に基づいて、着陸場所にドローン１を着陸させるように制御する。飛行制御部３１は、例えば、図示しない地図情報に基づいて現在位置から着陸場所までの飛行経路を探索する。飛行制御部３１は、探索した飛行経路に沿って、ドローン１が着陸場所まで自律飛行するように飛行用駆動制御部３２に対して制御信号を出力する。飛行制御部３１は、例えば、探索した飛行経路および飛行高度を含む制御信号を飛行用駆動制御部３２に対して出力する。

【0034】

飛行用駆動制御部３２は、飛行用駆動部１８を制御する制御信号を出力する。より詳しくは、飛行用駆動制御部３２は、ドローン１のプロペラの回転を制御する制御信号を出力する。飛行用駆動制御部３２は、飛行制御部３１からの制御信号に基づいて、目的地または着陸場所まで自律飛行が行われるように飛行用駆動部１８を制御する。

【0035】

本実施形態では、飛行用駆動制御部３２は、ドローン１を目的地まで飛行させる。より詳しくは、飛行用駆動制御部３２は、飛行制御部３１からの制御信号に基づいて、飛行用駆動部１８に対して、ドローン１を目的地まで飛行させる制御信号を出力する。飛行用駆動制御部３２は、飛行制御部３１からの制御信号に基づいて、飛行用駆動部１８に対して、ドローン１を旋回、上昇または下降させるように制御する制御信号を出力する。

【0036】

飛行用駆動制御部３２は、ドローン１を着陸場所まで飛行させる。より詳しくは、飛行用駆動制御部３２は、飛行制御部３１からの制御信号に基づいて、飛行用駆動部１８に対して、ドローン１を着陸場所まで飛行させて、着陸させる制御信号を出力する。

【0037】

変形制御部３３は、発電部１４の変形を制御する。変形制御部３３は、ドローン１の飛行時と充電時とで発電部１４の形態を変更させる制御信号を変形用駆動制御部３４に対して出力する。変形制御部３３は、充電時は充電可能な形態にするための制御信号を変形用駆動制御部３４に対して出力する。変形制御部３３は、充電終了時は飛行の妨げにならない形態にするための制御信号を変形用駆動制御部３４に対して出力する。

【0038】

変形制御部３３は、例えば、飛行時と充電時とでプロペラの向きを変更させる制御信号を変形用駆動制御部３４に対して出力する。変形制御部３３は、例えば、風力による充電時はプロペラの回転軸を水平方向と平行にしてプロペラを充電可能な形態にするための制御信号を変形用駆動制御部３４に対して出力する。変形制御部３３は、例えば、充電終了時はプロペラの回転軸が上下方向と平行にして飛行可能な形態にするための制御信号を変形用駆動制御部３４に対して出力する。

【0039】

変形制御部３３は、例えば、飛行時と充電時とで太陽光パネルの形態を変更させる制御信号を変形用駆動制御部３４に対して出力する。変形制御部３３は、例えば、太陽光による充電時には太陽光パネルを開いて充電可能な形態にするための制御信号を変形用駆動制御部３４に対して出力する。変形制御部３３は、例えば、充電終了時は太陽光パネルを閉じて飛行の妨げにならない形態にするための制御信号を変形用駆動制御部３４に対して出力する。

【0040】

変形用駆動制御部３４は、変形用駆動部１９を制御する制御信号を出力する。より詳しくは、変形用駆動制御部３４は、発電部１４の変形を制御する制御信号を出力する。変形用駆動制御部３４は、変形制御部３３からの制御信号に基づいて、ドローン１の飛行時と充電時とで発電部１４の形態を変更させるように変形用駆動部１９を制御する。

【0041】

変形用駆動制御部３４は、例えば、変形用駆動部１９に対して、飛行時と充電時とでプロペラの向きを変更させる制御信号を出力する。より詳しくは、変形用駆動制御部３４は、変形制御部３３からの制御信号に基づいて、変形用駆動部１９に対して、充電時はプロペラの回転軸を水平方向と平行な形態にするための制御信号を出力する。変形用駆動制御部３４は、変形制御部３３からの制御信号に基づいて、変形用駆動部１９に対して、充電終了時はプロペラの回転軸を上下方向と平行な形態にするための制御信号を出力する。

【0042】

変形用駆動制御部３４は、例えば、変形用駆動部１９に対して、飛行時と充電時とで太陽光パネルの形態を変更させる制御信号を出力する。より詳しくは、変形用駆動制御部３４は、変形制御部３３からの制御信号に基づいて、変形用駆動部１９に対して、充電時には太陽光パネルを開いた形態にするための制御信号を出力する。変形用駆動制御部３４は、変形制御部３３からの制御信号に基づいて、変形用駆動部１９に対して、充電終了時は太陽光パネルを閉じた形態にするための制御信号を出力する。

【0043】

（充電制御装置における処理）
次に、図２を用いて、ドローン１の制御部２０における処理の流れについて説明する。図２は、第一実施形態に係る充電制御装置である制御部２０における処理の流れを示すフローチャートである。本実施形態では、ドローン１の飛行中、図２に示すフローチャートの処理が実行される。図２に示すフローチャートの処理は、ドローン１の起動中、所定期間間隔で繰り返し実行される。ドローン１の起動中、カメラ１２は、周辺を撮影して、撮影した映像データを制御部２０の映像取得部２２に出力する。

【0044】

制御部２０は、着陸が必要か判定する（ステップＳ１０１）。より詳しくは、制御部２０は、判定部２４によって、充電回路２３によって検知されたバッテリ１３の残量が閾値以下になった場合に、充電のための着陸が必要であると判定する。制御部２０は、判定部２４によって、着陸が必要であると判定する場合（ステップＳ１０１でＹｅｓ）、ステップＳ１０２へ進む。制御部２０は、判定部２４によって、着陸が必要であると判定しない場合（ステップＳ１０１でＮｏ）、ステップＳ１０１の処理を再度実行する。

【0045】

着陸が必要であると判定する場合（ステップＳ１０１でＹｅｓ）、制御部２０は、着陸場所を探索する（ステップＳ１０２）。より詳しくは、制御部２０は、探索部２６によって、地図情報取得部２５により取得された地図情報と、位置情報取得部２１により取得された位置情報とに基づいて、バッテリ１３の充電のためにドローン１が着陸可能な着陸場所を探索する。制御部２０は、ステップＳ１０３へ進む。

【0046】

制御部２０は、着陸場所に着陸する（ステップＳ１０３）。より詳しくは、制御部２０は、飛行制御部３１によって、着陸場所にドローン１を着陸させるように制御する。制御部２０は、飛行制御部３１によって、例えば、図示しない地図情報に基づいて現在位置から着陸場所までの飛行経路を探索する。制御部２０は、飛行制御部３１によって、探索した飛行経路に沿って、ドローン１が着陸場所まで自律飛行するように飛行用駆動制御部３２に対して制御信号を出力する。制御部２０は、飛行制御部３１によって、例えば、探索した飛行経路および飛行高度を含む制御信号を飛行用駆動制御部３２に対して出力する。制御部２０は、ステップＳ１０４へ進む。

【0047】

制御部２０は、発電部１４を変形する（ステップＳ１０４）。より詳しくは、制御部２０は、変形制御部３３によって、発電部１４を充電可能な形態にするための制御信号を変形用駆動制御部３４に対して出力する。制御部２０は、変形制御部３３によって、例えば、プロペラの回転軸が水平方向と平行な形態にするための制御信号を変形用駆動制御部３４に対して出力する。または、制御部２０は、変形制御部３３によって、太陽光パネルが開かれた形態にするための制御信号を変形用駆動制御部３４に対して出力する。制御部２０は、ステップＳ１０５へ進む。

【0048】

制御部２０は、バッテリ１３を充電する（ステップＳ１０５）。より詳しくは、制御部２０は、充電回路２３によって、発電部１４において再生可能エネルギーにより発電された電流をバッテリ１３へ供給する。

【0049】

（効果）
上述したように、本実施形態は、再生可能エネルギーにより充電可能なバッテリ１３を備えたドローン１の充電が必要であると判定された場合、充電のために適切な着陸場所に着陸させることができる。このように、本実施形態によれば、ドローン１をＡＣ電源または充電ステーションなどの充電設備によらず適切な着陸場所において充電することができる。本実施形態では、ドローン１は、電池残量がなくなる前に充電設備の設置場所まで飛行する必要がなくなる。本実施形態によれば、ドローン１を効率的に稼動することが可能になる。

【0050】

本実施形態では、太陽光による充電方法を行う際に、太陽光パネルを充電可能な形態に変形させることができる。本実施形態によれば、ドローン１において太陽光により発電して、バッテリ１３に充電することができる。本実施形態によれば、充電設備によらず適切な着陸場所において充電することができる。

【0051】

本実施形態では、風力による充電方法を行う際に、プロペラを充電可能な形態に変形させることができる。本実施形態によれば、ドローン１において風力により発電して、バッテリ１３に充電することができる。本実施形態によれば、充電設備によらず適切な着陸場所において充電することができる。

【0052】

［第二実施形態］
図３を参照しながら、本実施形態に係るドローン１Ａについて説明する。図３は、第二実施形態に係る充電制御装置である制御部２０Ａを有するドローン１Ａの構成例を示すブロック図である。以下の説明においては、ドローン１と同様の構成要素には、同一の符号または対応する符号を付し、その詳細な説明は省略する。ドローン１Ａは、周辺情報取得部２７Ａを備える点と、制御部２０Ａの判定部２４Ａにおける処理が第一実施形態と異なる。

【0053】

周辺情報取得部２７Ａは、位置情報取得部２１が取得したドローン１の位置情報に基づいて、ドローン１Ａの周辺における、ドローン１Ａの飛行が困難になり得る周辺情報を取得する。本実施形態では、周辺情報取得部２７Ａは、位置情報取得部２１が取得したドローン１の位置情報に基づいて、ドローン１Ａの周辺の豪雨、豪雪、強風などのドローン１Ａの飛行に適さない気象の気象情報、ドローン１Ａの飛行に適さない電波障害を示す情報、および、ドローン１Ａの飛行に適さない視界不良を示す情報の少なくともいずれかを含む周辺情報を取得する。

【0054】

判定部２４Ａは、周辺情報取得部２７Ａによって取得された周辺情報に基づいて、ドローン１Ａが飛行困難であると推測される場合に、着陸が必要であると判定する。判定部２４Ａは、ドローン１Ａの飛行に適していないことを示す周辺情報が取得された場合、着陸が必要であると判定する。

【0055】

上述したように、本実施形態によれば、ドローン１を安全に飛行させることができる。

【0056】

［第三実施形態］
図４、図５を参照しながら、本実施形態に係るドローン１Ｂについて説明する。図４は、第三実施形態に係る充電制御装置である制御部２０Ｂを有するドローン１Ｂの構成例を示すブロック図である。図５は、第三実施形態に係る充電制御装置である制御部２０Ｂにおける処理の流れを示すフローチャートである。以下の説明においては、ドローン１と同様の構成要素には、同一の符号または対応する符号を付し、その詳細な説明は省略する。ドローン１Ｂは、風力計１６Ｂと日射強度計１７Ｂと気象情報取得部３５Ｂと風力情報取得部３６Ｂと太陽光情報取得部３７Ｂと決定部３８Ｂとを備える点が第一実施形態と異なる。

【0057】

風力計１６Ｂは、ドローン１Ｂにおける風速を計測する。風力計１６Ｂは、例えば、プロペラの近傍に配置される。風力計１６Ｂは、計測した風速を含む風力情報を制御部２０Ｂの風力情報取得部３６Ｂへ出力する。

【0058】

日射強度計１７Ｂは、ドローン１Ｂにおける日射強度を計測する。日射強度計１７Ｂは、例えば、太陽光パネルの近傍に配置される。日射強度計１７Ｂは、計測した日射強度を含む太陽光情報を制御部２０Ｂの太陽光情報取得部３７Ｂへ出力する。

【0059】

気象情報取得部３５Ｂは、位置情報取得部２１が取得したドローン１Ｂの位置情報に基づいて、ドローン１Ｂの周辺の気象情報を取得する。

【0060】

風力情報取得部３６Ｂは、ドローン１Ｂに設置された風力計１６Ｂから風力情報を取得する。

【0061】

太陽光情報取得部３７Ｂは、ドローン１Ｂに設置された日射強度計１７Ｂから太陽光情報を取得する。

【0062】

決定部３８Ｂは、気象情報取得部３５Ｂによって取得された気象情報と、風力情報取得部３６Ｂによって取得された風力情報と、太陽光情報取得部３７Ｂによって取得された太陽光情報とに基づいて、太陽光による充電方法、または、風力による充電方法のうち充電時間が短くなると予測される充電方法を決定する。決定部３８Ｂは、例えば、気象情報と風力情報と太陽光情報とに基づいて、風力発電による満充電までの所要時間と、太陽光発電による満充電までの所要時間とを比較して、短い方を充電方法として決定する。決定部３８Ｂは、例えば、気象情報と風力情報とに基づいて、気象情報が示す風速および風力情報が示す風速が風速閾値以上である場合、風力による充電方法に決定する。決定部３８Ｂは、例えば、気象情報と太陽光情報とに基づいて、気象情報が晴であることを示し、太陽光情報が示す日射強度が日射強度閾値以上である場合、太陽光による充電方法に決定する。

【0063】

次に、図５を用いて、ドローン１Ｂにおける処理の流れについて説明する。図５に示すフローチャートのステップＳ１１１、ステップＳ１１４の処理は、図２に示すフローチャートのステップＳ１０１、ステップＳ１０３の処理と同様の処理を行う。

【0064】

着陸が必要であると判定する場合（ステップＳ１１１でＹｅｓ）、制御部２０Ｂは、充電方法を決定する（ステップＳ１１２）。より詳しくは、制御部２０Ｂは、決定部３８Ｂによって、気象情報取得部３５Ｂにより取得された気象情報と、風力情報取得部３６Ｂにより取得された風力情報と、太陽光情報取得部３７Ｂにより取得された太陽光情報とに基づいて、太陽光による充電方法、または、風力による充電方法のうち充電時間が短くなると予測される充電方法を決定する。制御部２０Ｂは、ステップＳ１１３へ進む。

【0065】

制御部２０Ｂは、着陸場所を探索する（ステップＳ１１３）。より詳しくは、制御部２０Ｂは、探索部２６によって、地図情報取得部２５により取得された地図情報と、位置情報取得部２１により取得された位置情報とに基づいて、決定部３８Ｂによって決定された充電方法で充電するためにドローン１Ｂが着陸可能な着陸場所を探索する。制御部２０Ｂは、ステップＳ１１４へ進む。

【0066】

制御部２０Ｂは、発電部１４を変形する（ステップＳ１１５）。より詳しくは、制御部２０Ｂは、変形制御部３３によって、決定部３８Ｂによって決定された充電方法で充電するために発電部１４を変形させる。決定部３８Ｂによって風力による充電方法に決定された場合、制御部２０Ｂは、変形制御部３３によって、プロペラの回転軸が水平方向と平行な形態にするための制御信号を変形用駆動制御部３４に対して出力する。決定部３８Ｂによって太陽光による充電方法に決定された場合、制御部２０Ｂは、変形制御部３３によって、太陽光パネルが開かれた形態にするための制御信号を変形用駆動制御部３４に対して出力する。制御部２０Ｂは、ステップＳ１１６へ進む。

【0067】

制御部２０Ｂは、バッテリ１３を充電する（ステップＳ１１６）。より詳しくは、制御部２０Ｂは、充電回路２３によって、決定部３８Ｂによって決定された充電方法に対応する発電部１４により発電された電流をバッテリ１３へ供給する。決定部３８Ｂによって風力による充電方法に決定された場合、制御部２０Ｂは、充電回路２３によって、プロペラにより発電された電流をバッテリ１３へ供給する。決定部３８Ｂによって太陽光による充電方法に決定された場合、制御部２０Ｂは、充電回路２３によって、太陽光パネルにより発電された電流をバッテリ１３へ供給する。

【0068】

実施形態の変形例として、風力による充電を行う場合は、着陸地点の風向きを検出し、プロペラが風上に向くようにドローン１を着陸させてもよい。また太陽光による充電の場合は、太陽光パネルが太陽に向くようにドローン１を着陸させてもよく、太陽光に向くように太陽光パネルの向きを制御してもよい。

【0069】

上述したように、本実施形態は、ドローン１０の充電が必要なときに、効率的に充電することができる。

【0070】

さて、これまで本発明に係るドローン１について説明したが、上述した実施形態以外にも種々の異なる形態にて実施されてよいものである。

【0071】

図示したドローン１の各構成要素は、機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていなくてもよい。すなわち、各装置の具体的形態は、図示のものに限られず、各装置の処理負担や使用状況などに応じて、その全部または一部を任意の単位で機能的または物理的に分散または統合してもよい。

【0072】

ドローン１の構成は、例えば、ソフトウェアとして、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。上記実施形態では、これらのハードウェアまたはソフトウェアの連携によって実現される機能ブロックとして説明した。すなわち、これらの機能ブロックについては、ハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、または、それらの組み合わせによって種々の形で実現できる。

【0073】

上記した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものを含む。さらに、上記した構成は適宜組み合わせが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において構成の種々の省略、置換または変更が可能である。

【符号の説明】

【0074】

１ ドローン
１１ ＧＮＳＳ受信部
１２ カメラ
１３ バッテリ
１４ 発電部
１５ 地図情報記憶部
１８ 飛行用駆動部
１９ 変形用駆動部
２０ 制御部（充電制御装置）
２１ 位置情報取得部
２２ 映像取得部
２３ 充電回路
２４ 判定部
２５ 地図情報取得部
２６ 探索部
３１ 飛行制御部
３２ 飛行用駆動制御部
３３ 変形制御部
３４ 変形用駆動制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】