特開 2024-156360 ドローン着陸ポートと該ポートで利用可能なローダー、およびドローンとその荷物格納部

(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】P2024156360

(43)【公開日】2024-11-06

(54)【発明の名称】ドローン着陸ポートと該ポートで利用可能なローダー、およびドローンとその荷物格納部

(51)【国際特許分類】

   B64U 70/97 20230101AFI20241029BHJP

   B64U 20/87 20230101ALI20241029BHJP

   B65G 1/00 20060101ALI20241029BHJP

   B64U 101/64 20230101ALN20241029BHJP

【ＦＩ】

B64U70/97

B64U20/87

B65G1/00 501F

B64U101:64

【審査請求】未請求

【請求項の数】24

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023070759

(22)【出願日】2023-04-24

(71)【出願人】

【識別番号】521501761

【氏名又は名称】ＶＦＲ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100080953

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 克郎

(72)【発明者】

【氏名】黛 卓司

(72)【発明者】

【氏名】金子 哲也

(72)【発明者】

【氏名】柴田 翔平

【テーマコード（参考）】

3F022

【Ｆターム（参考）】

3F022BB01

3F022CC03

3F022HH05

3F022MM05

3F022NN01

(57)【要約】

【課題】従来の設備における種々の問題を解決しうる新規な構成のドローン着陸ポートと該ポートで利用可能なローダー、およびドローンとその荷物格納部を提供する。
【解決手段】ドローン１００が着陸可能な着陸台２０４を有する着陸ポートであって、着陸台２０４に着陸したドローン１００の下方に荷役用のローダー３００が出入り可能な可変性の荷役スペース２３０を形成するドローン着陸ポート２００である。着陸台の一部が、いずれかの方向に移動する可動部材２１０で構成されていてもよい。可動部材２１０は、複数の部材で構成されていてもよい。複数の可動部材は、水平方向に並べられた複数の板状部材を含んでいてもよい。
【選択図】図１０

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ドローンが着陸可能な着陸台を有する着陸ポートであって、前記着陸台に着陸した前記ドローンの下方に荷役用のローダーが出入り可能な可変性の荷役スペースを形成する、ドローン着陸ポート。

【請求項2】

前記着陸台の一部が、いずれかの方向に移動する可動部材で構成されている、請求項１に記載のドローン着陸ポート。

【請求項3】

前記可動部材は、複数の部材で構成されている、請求項２に記載のドローン着陸ポート。

【請求項4】

前記複数の可動部材は、水平方向に並べられた複数の板状部材を含む、請求項３に記載のドローン着陸ポート。

【請求項5】

前記複数の可動部材のいずれかを選択的に移動させることが可能に構成されている、請求項３に記載のドローン着陸ポート。

【請求項6】

前記可動部材が昇降可能に構成されている、請求項５に記載のドローン着陸ポート。

【請求項7】

前記複数の可動部材のうち、前記着陸台に着陸した前記ドローンが着地していない可動部材を選択的に下降させることが可能に構成されている、請求項６に記載のドローン着陸ポート。

【請求項8】

前記板状部材が水平方向に移動可能に構成されている、請求項４に記載のドローン着陸ポート。

【請求項9】

前記複数の板状部材のうち、前記着陸台に着陸した前記ドローンが着地している板状部材を水平方向に移動させる、請求項８に記載のドローン着陸ポート。

【請求項10】

前記着陸台は、２台以上の前記ドローンが着陸可能なスペースを有する大きさに形成されている、請求項４に記載のドローン着陸ポート。

【請求項11】

前記着陸台と、前記ローダーが通行する通行領域との間に仕切り部材が設けられている、請求項３に記載のドローン着陸ポート。

【請求項12】

搬送可能な大きさに分割可能である、請求項３に記載のドローン着陸ポート。

【請求項13】

前記板状部材の摺動抵抗が、人力によりまたは前記ローダーで押すことにより移動可能な大きさに設定されている、請求項９に記載のドローン着陸ポート。

【請求項14】

前記可動部材は、前記ドローンの保守等に用いられる他の設備あるいはその近傍まで移動可能に設けられている、請求項３に記載のドローン着陸ポート。

【請求項15】

前記可動部材を移動させるアクチュエータと、前記ドローンの位置を検出するセンサと、該センサにより検出された情報に基づき前記アクチュエータを制御するコントローラと、を備え、前記ドローンの着陸中に該ドローンの位置に合わせて前記可動部材を移動させる、請求項３に記載のドローン着陸ポート。

【請求項16】

請求項１から１５のいずれか一項に記載のドローン着陸ポートで利用可能な荷役用のローダーであって、
荷物を載置するための荷台を有する、ローダー。

【請求項17】

前記荷台を昇降させる荷台昇降機構と、前記荷台を水平方向に移動させる荷台移動機構と、前記荷台を当該ローダーの前後方向と幅方向のそれぞれに移動させる機構と、前記荷台を所定の軸を中心に回転させる荷台回転機構と、を備える、請求項１６に記載のローダー。

【請求項18】

前記ドローンに対する前記荷台の位置、または前記ドローンによって搬送された荷物に対する前記荷台の位置を調整する位置調整装置を備える、請求項１６または１７に記載のローダー。

【請求項19】

前記位置調整装置は、撮像装置により撮像された画像あるいはセンサ装置からの信号に基づき調整するように構成されている、請求項１８に記載のローダー。

【請求項20】

前記画像を映し出すモニター装置と、前記ドローンに搭載された前記撮像装置から画像データを受信する受信装置と、該受信装置が受信した画像データを処理してモニター装置に映し出し、かつ、前記位置調整装置を自動制御する制御装置と、を備える、請求項１９に記載のローダー。

【請求項21】

ＵＧＶ（無人地上車両）あるいはＡＧＶ（無人搬送車）である、請求項２０に記載のローダー。

【請求項22】

請求項１から１５のいずれか一項に記載のドローン着陸ポートで利用可能なドローン。

【請求項23】

請求項２２に記載のドローンに設置可能な、荷物を搭載するための荷物格納部。

【請求項24】

ボディと、プロペラと、脚部と、前記ボディの下部に配置された荷物格納部と、を備えたドローンであって、
前記脚部をドローン着陸ポートの着陸台に着陸または地面に接地させた着陸姿勢のとき、前記荷物格納部の下方に、荷役用のローダーが出入り可能な荷役スペースを形成する、ドローン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ドローン着陸ポートと該ポートで利用可能なローダー、およびドローンとその荷物格納部に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ドローンを用いて荷物を輸送すること（ドローン物流）が計画され、そのための技術が提案され、さらには実際に設備を使って運用が試みられる等している（例えば特許文献１，２参照）。このようなドローンを用いた物流には、ドローン自体の他、荷物の受け渡しをする際にドローンを離着陸させるためのドローンポートと呼ばれる地上設備が必要である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６９２４２９７号公報

【特許文献2】特開２０２１－４６１１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、ドローンポートの現状の態様、さらには将来的に期待される態様などに照らすと、従来のドローンポートや当該ドローンポートを利用した物流には下記のごとき問題がある。
・荷物のマテリアルハンドリング（いわゆるマテハン）の精度や効率を向上させるための重要な要素のひとつはドローンの着陸精度を高めることである。ところが、実際、気象状況が変化する屋外での使用状況下におけるドローンの着陸精度を高めることは簡単ではない。ドローンの自律制御の装置を高精度化すれば着陸精度を高めることはできるかもしれないが、すべてのドローンの自律制御装置を高精度化しようとすれば費用がかかりすぎてコストパフォーマンスが低下しかねない。
・ドローンの着陸精度に実用上の限界があるのであれば、そのぶん、マテリアルハンドリングの精度や効率を向上させることにも自ずと限界が生じうる。
・従来のごとく、ポート１つにドローン１台が着陸して荷物の受け渡しを行う方式においては、ポート１つに対し、ドローンの位置決め機構と、荷物を下から受け渡す機構の両方が必要となることから、設備の規模が大きくなればなるほどコスト高となりやすい。

【0005】

そこで、本発明は、従来の設備における種々の問題を解決しうる新規な構成のドローン着陸ポートと該ポートで利用可能なローダー、およびドローンとその荷物格納部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】

かかる課題を解決すべく本発明者は種々の検討を行った。従来の設備のごとく、ポート１つにドローン１台が着陸して荷物の受け渡しを行う方式だと、上記したようにドローンの着陸精度、マテリアルハンドリングの精度や効率、コスト改善といった面での改良が難しく、将来、ロジスティクスに改革がもたされたりその需要が飛躍的に増加したりしたような場合、このままの設備で十分に対応することが困難であることは明白である。こういった問題点に着目し、従来の設備におけるそもそもの構造や特徴について検討を重ねた本発明者は、新たな知見を得るに至った。

【0007】

このような知見に基づく本発明の一態様は、ドローンが着陸可能な着陸台を有する着陸ポートであって、着陸台に着陸したドローンの下方に荷役用のローダーが出入り可能な可変性の荷役スペースを形成する、ドローン着陸ポートである。

【0008】

かかるドローン着陸ポートによれば、従来の設備におけるような問題を以下のごとく解決することが可能である。
・ドローンの着陸位置がずれたとしても可変性である荷役スペースをドローンの位置に応じて柔軟に変えることができる。こうすることにより、ドローンの着陸精度（の不足分）を地上側の設備で補うことが可能となる。
・ドローンの着陸精度（の不足分）を地上側の設備で補うことにより、マテリアルハンドリングの精度や効率を向上させることが可能となる。
・可変性の荷役スペースを形成することができるドローン着陸ポートにおいては、その特質を活かし、複数台のドローンが離発着可能なエリア（ピット）をまとめて運用することで、荷物の受け渡しやマテリアルハンドリングに必要な機構を共用化した構成とすることができる。こうした場合には、設備の規模を大きくしたとしても、従来の設備に比べればコストを抑えやすくなる。

【0009】

上記のごときドローン着陸ポートにおいて、着陸台の一部が、いずれかの方向に移動する可動部材で構成されていてもよい。

【0010】

上記のごときドローン着陸ポートにおいて、可動部材は、複数の部材で構成されていてもよい。

【0011】

上記のごときドローン着陸ポートにおいて、複数の可動部材は、水平方向に並べられた複数の板状部材を含んでいてもよい。

【0012】

上記のごときドローン着陸ポートは、複数の可動部材のいずれかを選択的に移動させることが可能に構成されていてもよい。

【0013】

上記のごときドローン着陸ポートにおいて、可動部材が昇降可能に構成されていてもよい。

【0014】

上記のごときドローン着陸ポートは、複数の可動部材のうち、着陸台に着陸したドローンが着地していない可動部材を選択的に下降させることが可能に構成されていてもよい。

【0015】

上記のごときドローン着陸ポートにおいて、板状部材が水平方向に移動可能に構成されていてもよい。

【0016】

上記のごときドローン着陸ポートにおいて、複数の板状部材のうち、着陸台に着陸したドローンが着地している板状部材を水平方向に移動させてもよい。

【0017】

上記のごときドローン着陸ポートにおいて、着陸台は、２台以上のドローンが着陸可能なスペースを有する大きさに形成されていてもよい。

【0018】

上記のごときドローン着陸ポートにおいて、着陸台と、ローダーが通行する通行領域との間に仕切り部材が設けられていてもよい。

【0019】

上記のごときドローン着陸ポートにおいて、搬送可能な大きさに分割可能であってもよい。

【0020】

上記のごときドローン着陸ポートにおいて、板状部材の摺動抵抗が、人力によりまたはローダーで押すことにより移動可能な大きさに設定されていてもよい。

【0021】

上記のごときドローン着陸ポートにおいて、可動部材は、ドローンの保守等に用いられる他の設備あるいはその近傍まで移動可能に設けられていてもよい。

【0022】

上記のごときドローン着陸ポートは、可動部材を移動させるアクチュエータと、ドローンの位置を検出するセンサと、該センサにより検出された情報に基づきアクチュエータを制御するコントローラと、を備え、ドローンの着陸中に該ドローンの位置に合わせて可動部材を移動させるものであってもよい。

【0023】

本発明の一態様であるローダーは、上記のごときドローン着陸ポートで利用可能な荷役用のローダーであって、荷物を載置するための荷台を有する、ローダーである。

【0024】

上記のごときローダーは、荷台を昇降させる荷台昇降機構と、荷台を水平方向に移動させる荷台移動機構と、荷台を当該ローダーの前後方向と幅方向のそれぞれに移動させる機構と、荷台を所定の軸を中心に回転させる荷台回転機構と、を備えていてもよい。

【0025】

上記のごときローダーは、ドローンに対する荷台の位置、またはドローンによって搬送された荷物に対する荷台の位置を調整する位置調整装置を備えていてもよい。

【0026】

上記のごときローダーにおいて、位置調整装置は、撮像装置により撮像された画像あるいはセンサ装置からの信号に基づき調整するように構成されていてもよい。

【0027】

上記のごときローダーは、画像を映し出すモニター装置と、ドローンに搭載された撮像装置から画像データを受信する受信装置と、該受信装置が受信した画像データを処理してモニター装置に映し出し、かつ、位置調整装置を自動制御する制御装置と、を備えていてもよい。

【0028】

上記のごときローダーは、ＵＧＶ（無人地上車両）あるいはＡＧＶ（無人搬送車）であってもよい。

【0029】

本発明の別の一態様は、上記のごときドローン着陸ポートで利用可能なドローンである。

【0030】

本発明のさらに別の一態様は、上記のごときドローンに設置可能な、荷物を搭載するための荷物格納部である。

【0031】

本発明のさらに別の一態様は、ボディと、プロペラと、脚部と、ボディの下部に配置された荷物格納部と、を備えたドローンであって、
脚部をドローン着陸ポートの着陸台に着陸または地面に接地させた着陸姿勢のとき、荷物格納部の下方に、荷役用のローダーが出入り可能な荷役スペースを形成する、ドローンである。

【発明の効果】

【0032】

本発明によれば、従来の設備における種々の問題を解決しうる新規な構成のドローン着陸ポートと該ポートで利用可能なローダー、およびドローンとその荷物格納部を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】ドローンの構成の概略を示す図である。

【図2】荷物が地上の設備とドローン着陸ポートとの間で搬送される旨を説明する図である。

【図3】ドローンの下方での荷物の位置決めについて説明する図である。

【図4】ドローンの下方で荷物を昇降させる様子を説明する図である。

【図5】着陸後のドローン自体を移動させて位置決めする様子を説明する図である。

【図6】ドローンの別の構成例を示す図である。

【図7】台車ローダーの通行領域や仕切り部材が設けられたドローン着陸ポートを示す斜視図である。

【図8】ドローン着陸ポートの一例を示す斜視図である。

【図9】着陸台にドローンが着陸した状態のドローン着陸ポートを示す斜視図である。

【図10】ドローンが載った可動コームをドローンごと水平方向に移動させた様子を示す斜視図である。

【図11】ドローンが載った可動コームよりも内側の可動コームを下降させた様子を示す斜視図である。

【図12】可動コームに上フランジ部が設けられたドローン着陸ポートを示す斜視図である。

【図13】一部の可動コームを下降させてドローンの一部を隠した状態を示す斜視図である。

【図14】図１３に示す状態から内側の可動コームを下降させ、ドローンの下方に荷役スペースを形成した状態を示す斜視図である。

【図15】可動コームを昇降させるための移動機構の例として、パンタグラフやボールねじを利用したものを示す図である。

【図16】引っ掛け棒などを用いた移動機構の例を示す図である。

【図17】（Ａ）レールやリニアガイドを用いた移動機構の例と、（Ｂ）その動作後の状態を示す図である。

【図18】台車ローダーで所定の可動コームを押し込む様子を示す平面図である。

【図19】鉛直方向に長い可動ロッドで構成された可動部材の一例を示す平面図である。

【図20】可動ロッドを昇降させるための移動機構の一例を示す図である。

【図21】台車ローダーなどの構成例を説明する図である。

【図22】台車ローダーにおける荷台の位置調整について説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

以下、図面を参照しつつ本開示に係るドローン着陸ポートと該ポートで利用可能な台車ローダー、およびドローンとその荷物格納部の好適な実施形態を詳細に説明する（図１等参照）。

【0035】

［ドローン］
本実施形態のドローン１００は、ボディ１０２、プロペラ１０４、スキッド１０６、キャッチャー（荷物格納部）１０８、下方撮影用カメラ（撮像装置）１１０を備えており（図１～図５、図２１等参照）、後述するドローン着陸ポート２００で利用可能なドローンとして構成されている。

【0036】

ボディ１０２は、当該ドローン１００の本体部である。プロペラ１０４はボディ１０２に複数たとえば４つ取り付けられていて、当該ドローン１００が飛行するためのローターとして機能する。スキッド１０６は、ドローン１００が着陸する際接地し、ボディ１０２等を支える脚部として機能する（図１等参照）。

【0037】

キャッチャー１０８は、荷物４００を搭載するための荷物格納部として機能する部分であり、ボディ１０２の例えば下部に配置されている（図１等参照）。キャッチャー１０８は、たとえば、対向して配置され、下端部を開いたり閉じたりする鉤状ないしフック状の部材からなる。キャッチャー１０８自体、ボディ１０２に設置ないしは着脱可能な部材として構成されていてもよい。

【0038】

キャッチャー１０８に格納される前の荷物４００は、例えば荷物集配センターの受け渡し窓口５００といった地上の設備からドローン着陸ポート２００へと、台車ローダー３００によって地上で搬送される（図２参照）。このとき、本実施形態では、荷物４００の位置を詳細に位置決めするように台車ローダー３００を移動させるのではなく、ある程度おおまかに位置決めするにとどめ、その後、追って説明する位置調整装置３２０を利用して荷台３１０の位置調整をすることによって荷物４００の位置を詳細に位置決めする（図３参照）。その後、荷台３１０を上昇させ、キャッチャー１０８に荷物４００を収納する（図４参照）。

【0039】

下方撮影用カメラ１１０は、ドローン１００の下方を撮影することができる撮像装置とてボディ１０２に設けられている（図２１等参照）。

【0040】

［ドローン着陸ポートの構成］
ドローン着陸ポート２００は、荷物の受け渡しをする際にドローン１００を離着陸させるための地上設備を構成するもので、ドローン１００が着陸可能な着陸台２０４を有していて、当該着陸台２０４に着陸したドローン１００の下方に荷役用の台車ローダー３００が出入り可能な可変性の荷役スペース２３０を形成する（図７～図２０参照）。

【0041】

本実施形態のドローン着陸ポート２００は、着陸台２０４の少なくとも一部が、いずれかの方向に移動する可動部材２１０によって構成されており、当該可動部材２１０を移動させることによって、ドローン着陸ポート２００の態様によっては、着陸後のドローン１００を移動させることが可能となっている。可動部材２１０は種々の形態をとりえる。一例として、水平方向に並べられた複数の板状部材で構成された可動部材２１０について以下に説明する。

【0042】

＜可動部材の第１の形態＞
可動部材２１０を構成する複数の板状部材は、例えば、横向きに立設された状態（厚さ方向が水平方向を向くように立てて配置された状態）で水平方向に積層するように並べられた複数の部材（本明細書では「可動コーム」と呼び、図中では符号２１２で示す）で構成される（図７～図９参照）。これら複数の可動コーム２１２は、それぞれが同じ高さに配置されることで、その上面にドローン１００の着陸台２０４となる面一な面を構成する（図８等参照）。これら複数の可動コーム２１２は、互いに接するように密に配置されていてもよいが、本実施形態ではぞれぞれの間に隙間ができるように所定の間隔をあけて配置し（図８等参照）、一部の可動コーム２１２を移動させる際に隣の可動コーム２１２に摺接することなく移動できるようにしている。この隙間がドローン１００のスキッド１０６の接地面よりも小さければ、着陸台２０４を形成するうえで問題はない。また、可動コーム２１２はドローン１００の大きさに加えて着陸精度を見込んだ余裕のある長さであり、この余裕長さは後述するドローン１００の着陸時に、着陸位置ずれの吸収に貢献する。

【0043】

可動コーム２１２は動くことができるものであり、複数が並べられた可動コーム２１２のうちのいずれか所定のものを選択的に移動させることができるようになっている。可動コーム２１２の移動方向は、水平方向であってもよいし、上下方向であってもよい（図１０、図１１等参照）。例えば、ドローン１００のスキッド１０６が載った可動コーム２１２をドローン１００ごと水平方向に移動させることで、移動後のドローン１００の下方に荷役用の台車ローダー３００が出入り可能な可変性の（つまりは、状況に応じて位置や形を変えることができる）荷役スペース２３０を形成することができる（図１０参照）。あるいは、特に図示はしていないが、ドローン１００のスキッド１０６が載った可動コーム２１２よりも内側に位置する可動コーム２１２を、台車ローダー３００が出入りする側とは反対の側（後方）へ水平に移動させることで、ドローン１００の下方に台車ローダー３００が出入り可能な可変性の荷役スペース２３０を形成することができる。また、着陸台２０４に着陸したドローン１００が載っていない可動コーム２１２のうち、スキッド１０６が接している可動コーム２１２のさらに内側に位置する可動コーム２１２を下降させることで、ドローン１００の下方に台車ローダー３００が出入り可能な可変性の荷役スペース２３０を形成することができる（図１１参照）。このように、可動コーム２１２を複数並べ、いずれかの可動コーム２１２を選択的に移動させることができる着陸台２０４を構成した本実施形態のドローン着陸ポート２００においては、ドローン１００の着地位置が目的とする位置からずれてしまっても、ドローン１００自体を動かすのではなく、ドローン着陸ポート２００の所定の可動コーム２１２を稼動させることで、可変性を有する荷役スペース２３０の位置や形、大きさをドローン１００の位置に応じて柔軟に変えることができる。こうすることで、このドローン着陸ポート２００においては、移動体の着陸位置のずれをいわば設備側で吸収することが可能となっている。ちなみに、可動コーム２１２が水平移動するタイプのドローン着陸ポート２００は地下部分のスペースが確保し難い場所への適用に向き（図１０参照）、可動コーム２１２が昇降するタイプのドローン着陸ポート２００は狭い土地などへの適用に向く（図１１参照）。

【0044】

＜可動部材の第２の形態＞
可動部材２１０を構成する複数の板状部材は、横向きに立設された状態（厚さ方向が水平方向を向くように立てて配置された状態）で水平方向に積層するように並べられた可動コーム（縦の板状部材）２１２と、可動コーム２１２に設けられた上フランジ部（横の板状部材）２１４からなる（図１２～図１４参照）。上フランジ部２１４は、可動コーム２１２の上縁部に設けられたいわば横板であり、面一な水平面を形成するように横向きに設けられている。可動コーム２１２に対し、上フランジ部２１４は、「Ｔ」形となるように両側に突出して設けられてもよいし（図１２～図１４参照）、「Γ」形となるように片側に突出して設けられてもよい。上フランジ部２１４を設ければ、可動コーム２１２の数を減らしても着陸台２０４として必要な領域を確保することが可能である。

【0045】

なお、可動コーム２１２の一部または全部を昇降させることで、一部または全部の着陸台２０４の高さを変えることができる。また、ドローン１００が載っている可動コーム２１２さらにはその内側の可動コーム２１２を下降させれば、着陸状態のドローン１００も下降して一部または全部が隠れた状態となる（図１３参照）。こうすることで、他のドローン１００が発着するときの邪魔にならないようにすることができる。また、この状態から、ドローン１００が載っている可動コーム２１２の内側の可動コーム２１２のみを下降させれば、ドローン１００の下方に荷役スペースを形成することができる（図１４参照）。

【0046】

上述した第１、第２の形態における可動コーム２１２を水平方向あるいは鉛直方向へ移動させるための移動機構の例を以下に説明する。まず、可動コーム２１２を昇降させるための移動機構２５０の例としては、パンタグラフ２５１を利用したものやボールねじ２５２を利用したものを挙げることができる（図１５参照）。パンタグラフ２５１やボールねじ２５２を昇降させたい可動コーム２１２の真下に移動させるためのスライド機構（例えば、ガイドレールを備えたもの）が併設されていてもよい。

【0047】

また、可動コーム２１２を昇降させるための移動機構２５０の別の例として、昇降対象ではない可動コーム２１２に左右から引っ掛け棒２５４を延ばしてくし刺し状とし、支持台２５６を下げた時にこれらの可動コーム２１２は宙づり状態となり、引っ掛け棒２５４が通っていない所定の可動コーム２１２のみが下降するようにしたのを挙げることができる（図１６参照）。

【0048】

可動コーム２１２を水平方向に移動させるための移動機構２５０の例としては、リニアガイド２６１やリニアガイド２６２を用い、可動コーム２１２を押し出すようしてＸ軸またはＹ軸に沿って移動させるようにしたものを挙げることができる（図１７参照）。リニアガイド２６１の先端部には把持機構２６３があり、これらリニアガイド２６１と把持機構２６３とで押し込みアクチュエータ２６６が構成されている。また、可動コーム２１２の底部には図示していないレールあるいは溝あるいはローラーや車輪などが存在しており、直動する構造を構成している。可動コーム２１２をリニアガイド２６１に設置された押し込みアクチュエータ２６６で把持し、リニアガイド２６１及び押し込みアクチュエータ２６６の動作により可動コーム２１２を水平方向に移動させる。リニアガイド２６１とリニアガイド２６２は直交するように構成されており、リニアガイド２６１に設置された押し込みアクチュエータ２６６はリニアガイド２６２で移動させることができるため、押し込みアクチュエータ２６６の位置は選択的に変更可能とすることができる。これにより、任意の可動コーム２１２を水平方向に移動させることができる。

【0049】

また、上述した第１、第２の形態におけるドローン着陸ポート２００は、さらに、アクチュエータ２８０、センサ２８２、コントローラ２８４を備えている（図１７等参照）。アクチュエータ２８０は、可動コーム２１２を移動させるための動力源である。センサ２８２は、ドローン１００の位置を検出するためのもので、カメラ、赤外線センサ、可動コーム２１２のそれぞれに設けられた圧力センサなどで構成される。コントローラ２８４は、センサ２８２により検出された情報に基づきアクチュエータ２８０を制御する。このような構成のドローン着陸ポート２００においては、たとえば、ドローン１００の接地前の着陸プロセス中に該ドローン１００の位置に合わせて可動コーム２１２を移動させる、といった制御をすることも可能である。

【0050】

また、可動コーム２１２を水平方向に移動させる別の例としては、台車ローダー３００で所定の可動コーム２１２を押し込むというものを挙げることができる（図１８参照）。この場合における可動コーム２１２の摺動抵抗は、人力によりまたは台車ローダー３００で押すことにより移動可能な大きさに設定されているとよい。例示すれば、摺動抵抗は２kgf（約２０N）以下とすることが望ましく、１kgf（約１０N）以下とすることがさらに望ましい。また、ドローン１００のスキッド１０６が載った可動コーム２１２を移動させずその場に留めるためのロック装置２６４が併設されていてもよい。また、台車ローダー３００と可動コーム２１２の間にクッションのような緩衝材２６５を介在させてもよい（図１８参照）。

【0051】

＜可動部材の第３の形態＞
可動部材２１０は、鉛直方向に長い長尺部材（以下、可動ロッドともいう）２１８で構成されている。本形態では、複数の可動ロッド２１８がＸ軸およびＹ軸に沿って格子状に配置され、その上面にドローン１００の着陸台２０４となる面一な面が構成されるようにしている（図１９参照）。可動ロッド２１８の横断面形状はとくに限定されるものではなく、矩形でも円形でもよいし、その他の形状でもよい。また、特に図示してはいないが、可動ロッド２１８の上端に、上フランジ部（横の板状部材）が設けられていてもよい。

【0052】

複数設けられた可動ロッド２１８は、いずれか所定のものを選択的に昇降させることができるようになっている（図１９参照）。可動ロッド２１８を昇降させるための移動機構２５０の一例としては、Ｘ軸リニアガイド２７１と、Ｙ軸リニアガイド２７２と、Ｚ軸ボールねじ２７３とを組み合わせ、直交する３方向への移動を可能としたものを挙げることができる（図２０参照）。このような移動機構２５０によれば、Ｘ軸リニアガイド２７１とＹ軸リニアガイド２７２を使い、Ｚ軸ボールねじ２７３を昇降させたい可動ロッド２１８の真下に移動させることが可能となる（図１９、図２０参照）。

【0053】

このような第３の形態におけるドローン着陸ポート２００は、さらに、アクチュエータ２８０、センサ２８２、コントローラ２８４を備えている（図２０参照）。

【0054】

＜可動部材の第４の形態＞
可動部材２１０は、ドローン１００の保守等に用いられる他の設備あるいはその近傍まで移動可能に設けられているとよい。特に図示してはいないが、このような可動部材２１０によれば、ドローン１００の保守等をする場合、可動部材２１０に載せたまま設備あるいはその近傍まで移動させることができる。他の設備の具体例としては、充電するための設備、点検やメンテナンスをするための設備、駐機しておくための設備、さらには当該ドローン着陸ポート２００を持つ拠点内外への輸送用設備・車両などが挙げられる。

【0055】

［ドローン着陸ポートの別の例（１）］
ドローン着陸ポート２００の別の例（変形例）を説明する（図７参照）。

【0056】

図７に示すドローン着陸ポート２００は、着陸台２０４の面積を広げることにより、複数のドローン１００が同時に着陸した状態となりうるエリア（本明細書では、ドローンピット２０２という場合がある）を有している（図７参照）。また、このように着陸台２０４の面積を広げた１組のドローン着陸ポート２００を対向して配置することで、その間に台車ローダー３００さらには作業者が通ることができる通行領域２４０が設けられている。さらに、この通行領域と着陸台２０４との間に隔壁となる仕切り部材２４２が設けられている。仕切り部材２４２はドローン１００の離着陸時などにおける安全対策や風除けとして機能しうる。透明ないし半透明のアクリル板などを仕切り部材２４２として用いれば、当該仕切り部材２４２越しにドローン１００を直接あるいはモニターなどを使って間接的に視認することができるようになる。なお、複数の着陸台２０４を配置する場合、これら着陸台２０４を隙間がないように連続的に配置してもよいし、これら着陸台２０４の間にスペースを設けて間欠的に配置してもよい。後者の場合には、隣り合う着陸台２０４の間に仕切り部材２４２を設けてもよい。

【0057】

［ドローン着陸ポートの別の例（２）］
ドローン着陸ポート２００は、搬送可能な大きさに分割可能であってもよい。分割することで、人力で搬送したり、フォークリフトといった運搬車両を利用して搬送したりすることが可能となり、例えば現場での展開や、拠点でのドローン着陸ポート２００の増設、レイアウト変更などを行うことが容易となる。

【0058】

［台車ローダーの構成］
本発明の一態様である台車ローダー３００は、上述したドローン着陸ポート２００で利用可能な荷役用のローダーであり、荷物集配センターの受け渡し窓口５００といった地上の設備（図２参照）とドローン着陸ポート２００との間を走行し、荷物を運搬する（図８～図１４等参照）。台車ローダー３００としては、無人地上車両：ＵＧＶ(Unmanned Ground Vehicle)や、無人搬送車：ＡＧＶ(Automated [Automatic] Guided Vehicle)）など、あるいはこれらをベースにしたローダーを用いてもよいし、作業者の人力（たとえば押す力など）によって動く文字通りの台車を用いてもよい。以下では、本実施形態の台車ローダー３００の構成のうち、本願に特有な部分を中心に説明する。本実施形態の台車ローダー３００は、荷物を載置するための荷台３１０のほか、位置調整装置３２０、モニター装置３６０、受信装置３７０、制御装置３８０などを備えている（図２１、図２２参照）。

【0059】

位置調整装置３２０は、ドローン１００で運ばれた荷物４００を台車ローダー３００で受け取る際、あるいは当該台車ローダー３００で運搬した荷物４００をドローン１００に搭載する際、荷台３１０の位置を調整する装置である（図２１、図２２参照）。ここでいう位置調整には、荷台３１０の向き（角度）を調整することも含まれる。本実施形態では、位置調整装置３２０は、荷台昇降機構３３０、荷台移動機構３４０、荷台回転機構３５０を含む。

【0060】

荷台昇降機構３３０は、鉛直方向（Ｚ方向）に荷台３１０を移動させる（昇降させる）ための機構である。荷台昇降機構３３０は、たとえば、伸縮動作をするパンタグラフ（図示省略）やアクチュエータ（図示省略）などで構成される。作業者が操作できるようにするための回転ハンドル３３２が設けられていてもよい（図２１参照）。

【0061】

荷台移動機構３４０は、荷台３１０を左右方向（Ｘ方向）あるいは前後方向（Ｙ方向）へ水平に移動させるための機構である。特に図示してはいないが、荷台移動機構３４０は、たとえばボールねじ、あるいはレールやリニアガイドを備えたスライド装置、さらにはアクチュエータなどで構成することができる。

【0062】

荷台回転機構３５０は、荷台３１０が所定の鉛直軸を中心に回転させるための機構である。特に図示してはいないが、荷台回転機構３５０は、荷台３１０の鉛直な支持軸を回転させるための歯車や軸受、さらにはアクチュエータなどで構成することができる。荷台回転機構３５０により、荷台の向き（角度）θを微調整することが可能である（図２２参照）。

【0063】

モニター装置３６０は、撮像装置によって撮像された画像を映し出すための装置である（図２１参照）。この場合における撮像装置は、台車ローダー３００に搭載されている場合もあるし、ドローン１００に搭載されている場合もある。本実施形態では、ドローン１００に設置されている下方撮影用カメラ１１０を撮像装置とし、当該下方撮影用カメラ１１０が撮像した画像のデータを受信装置３７０で受信し、制御装置３８０で処理し、このモニター装置３６０に映し出している（図２１参照）。なお、本実施形態では上記のごとく下方撮影用カメラ１１０を図示しつつ説明したが、これは適用可能なセンサ装置の一例にすぎない。このほか、センサ装置としては、変位センサや近接センサ、赤外線センサなどが挙げられ、それらセンサ装置でドローン１００の相対的な位置のずれを把握し、変位情報を制御装置に送るなどすることができる。

【0064】

制御装置３８０は、受信装置３７０が受信した画像データを処理してモニター装置３６０に映し出す。また、本実施形態の制御装置３８０は、位置調整装置３２０を自動制御する。位置調整装置３２０の自動制御とは、たとえば、画像データを処理した結果に基づき、キャッチャー１０８に対する荷物４００の相対位置が所定の適正範囲内に収まるよう、荷台昇降機構３３０、荷台移動機構３４０、荷台回転機構３５０を使って荷台３１０の位置調整を実施することが該当する。

【0065】

なお、上述のモニター装置３６０あるいは制御装置３８０として、タブレットＰＣ３９０といった小型のコンピューターを利用してもよい（図２１参照）。この場合、タブレットＰＣ３９０の画面から手動入力することで、荷台昇降機構３３０、荷台移動機構３４０、荷台回転機構３５０を適宜動作させ、荷台３１０の位置調整ができるようにしてもよい（図２１、図２２参照）。

【0066】

なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、ドローン１００は、スキッド１０６をドローン着陸ポート２００の着陸台２０４に着陸または地面に接地させた着陸姿勢のとき、キャッチャー（荷物格納部）１０８の下方に、台車ローダー３００が出入り可能な荷役スペースを形成するものであってもよい（図６参照）。

【0067】

ここまで説明した本実施形態のドローン１００、ドローン着陸ポート２００および台車ローダー３００によれば、従来の設備におけるような問題を以下のごとく解決することが可能となる。
（Ａ）ドローン１００の着陸位置がずれたとしても可変性である荷役スペース２３０をドローン１００の位置に応じて柔軟に変えることができる。このため、ドローン１００の着陸精度の不足分を地上側の設備（ドローン着陸ポート２００）で補うことが可能である。
（Ｂ）実際、現状のドローンの着陸精度は良くて±数ｃｍ程度、通常は±１ｍ程度にすぎず、着陸したドローンの位置を調整する必要がある場合、ドローンのスキッド（脚）をつかんで移動させ、荷物の昇降台との位置ずれを直すといった対応が採られているのが実状である（図５参照）。この点、本実施形態の設備や装置においては、ドローン１００の着陸精度の不足分を地上側の設備で補うことにより、マテリアルハンドリングの精度や効率を向上させることが可能である。
（Ｃ）可変性の荷役スペース２３０を形成することができるドローン着陸ポート２００においては、複数台のドローン１００が離発着可能なエリア（ドローンピット２０２）をまとめて運用することで、荷物４００の受け渡しやマテリアルハンドリングに必要な機構を共用化した構成とすることができる。こうした場合には、設備の規模を大きくしたとしても、従来の設備に比べればコストを抑えやすくなる。

【0068】

（Ｄ）ドローン１００を用いた物流には、ドローン１００、キャッチャー１０８、ドローン着陸ポート２００間の連携が必要になる。また、ドローン着陸ポート２００にはドローン１００との荷物４００の受け渡しのために少なくとも４つの機構（すなわち、Ｘ方向に水平移動させる機構、Ｙ方向に水平移動させる機構、Ｚ方向に昇降させる機構、鉛直軸を中心に角度θ回転させる機構）が必要である。この点、既存のドローンポートでは機構の共用化が難しく、効率性、費用対効果などの問題がある。これに対し、これらの機構を台車ローダー３００に集約し、荷物４００の受け渡しのための機構を共用化した本実施形態の設備や装置には設備投資額抑制効果があり、このような問題にも対応することができる。
（Ｅ）既存のドローンポートでは上記のごとき機構の共用化が難しく、ドローン運用数を増やすにはポートの数を増やすしかないというのが実状である。このため、既存のドローンポートにおいては大規模化によるメリットが乏しい。また、荷物受け渡し時以外は動かない機構が多く、設備稼働率が低い。こういった点から、物流量増加に対応しようとしても投資額が嵩みがちであり、大規模化に向かない。これに対し、機構を共用化した本実施形態の設備や装置によれば、大規模化によるメリットが得られやすいし、複数のドローンが離発着可能なドローンピット２０２をまとめて運用し、稼働率を高めることができる。
（Ｆ）既存のドローンポートにおいては、充電、夜間駐機、メンテナンスといった作業等の間、ドローンポートが占有されてしまう場合がある。また、ポート１基にドローン着陸場所を複数設けることは困難である。また、安全確保のために着陸場所は間隔をあける必要がある。こういった点から、結局、ドローン１台につき１基ずつポートを増設する必要がある。これらに対し、複数のドローン１００が同時に着陸ないしは待機できるドローンピット２０２を備えた本実施形態の設備や装置によれば、こういった問題を根本的に解決しうる。
（Ｇ）上述したとおり、台車ローダー３００としては、無人地上車両（ＵＧＶ）や無人搬送車（ＡＧＶ）を用いることができるが、それに代えて作業者の人力によって動く台車を用いれば、当然ながら設備投資に必要なコストを下げることができるし、需要が少ないところでも導入しやすいものとすることができる。また、将来の需要増や技術革新に合わせて台車ローダー３００を無人地上車両（ＵＧＶ）や無人搬送車（ＡＧＶ）を利用したものに置き換えることが可能であるし、不要になった台車ローダー３００を閑散拠点に回すといった使い方をすることも可能である。

【産業上の利用可能性】

【0069】

本発明は、ドローン着陸ポートと該ポートで利用可能なローダー、およびドローンとその荷物格納部に適用して好適なものである。

【符号の説明】

【0070】

１００…ドローン
１０２…ボディ
１０４…プロペラ（ローター）
１０６…スキッド（脚部）
１０８…（ドローンに搭載された）キャッチャー（荷物格納部）
１１０…下方撮影用カメラ（センサ装置）
２００…ドローン着陸ポート
２０２…ドローンピット
２０４…着陸台
２１０…可動部材
２１２…可動コーム（縦の板状部材）
２１４…上フランジ部（横の板状部材）
２１８…可動ロッド（長尺部材）
２３０…荷役スペース
２４０…（ローダーの）通行領域
２４２…仕切り部材
２５０…移動機構
２５１…パンタグラフ
２５２…ボールねじ
２５４…引っ掛け棒
２５６…支持台
２６１…リニアガイド
２６２…リニアガイド
２６３…把持機構
２６４…ロック装置
２６５…緩衝材
２６６…押し込みアクチュエータ
２７１…Ｘ軸リニアガイド
２７２…Ｙ軸リニアガイド
２７３…Ｚ軸ボールねじ
２８０…アクチュエータ
２８２…センサ
２８４…コントローラ
３００…台車ローダー（ローダー）
３１０…荷台
３２０…位置調整装置
３３０…荷台昇降機構
３３２…回転ハンドル
３４０…荷台移動機構
３５０…荷台回転機構
３６０…モニター装置
３７０…受信装置
３８０…制御装置
３９０…タブレットＰＣ
４００…荷物
５００…受け渡し窓口（地上の設備）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】