(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】P2024039096
(43)【公開日】2024-03-22
(54)【発明の名称】充電装置
(51)【国際特許分類】
H02J 50/90 20160101AFI20240314BHJP
H02J 50/10 20160101ALI20240314BHJP
B64C 27/04 20060101ALI20240314BHJP
B64C 39/02 20060101ALI20240314BHJP
B64D 27/24 20240101ALI20240314BHJP
B64F 1/12 20060101ALI20240314BHJP
【ＦＩ】
H02J50/90
H02J50/10
B64C27/04
B64C39/02
B64D27/24
B64F1/12
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022143386
(22)【出願日】2022-09-09
(71)【出願人】
【識別番号】000003687
【氏名又は名称】東京電力ホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100175824
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 淳一
(74)【代理人】
【識別番号】100140774
【弁理士】
【氏名又は名称】大浪 一徳
(74)【代理人】
【識別番号】100179833
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 将尚
(74)【代理人】
【識別番号】100114937
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 裕幸
(72)【発明者】
【氏名】中小路 元
(72)【発明者】
【氏名】甘利 治雄
(72)【発明者】
【氏名】富木 洋一
(57)【要約】
【課題】無人飛翔体の着陸時の飛行軌道制御の精度が低い場合であっても、無人飛翔体の無線充電を円滑に行うことができる充電装置を提供する。
【解決手段】充電装置は、受電部を有する無人飛翔体を充電する充電装置であって、固定体と、前記無人飛翔体の着陸の目標となる着陸目標位置を含む着陸面を有し、前記固定体に対し相対移動して前記固定体に格納される移動体と、前記固定体に固定され、前記受電部に対して電力を送信する送電部と、前記移動体が前記相対移動によって前記固定体に格納されるのに伴って、前記着陸面に着陸した前記無人飛翔体を前記送電部が前記受電部に対し電力を送信することができる充電位置まで前記着陸面上を摺動させる位置決め機構と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】充電装置は、受電部を有する無人飛翔体を充電する充電装置であって、固定体と、前記無人飛翔体の着陸の目標となる着陸目標位置を含む着陸面を有し、前記固定体に対し相対移動して前記固定体に格納される移動体と、前記固定体に固定され、前記受電部に対して電力を送信する送電部と、前記移動体が前記相対移動によって前記固定体に格納されるのに伴って、前記着陸面に着陸した前記無人飛翔体を前記送電部が前記受電部に対し電力を送信することができる充電位置まで前記着陸面上を摺動させる位置決め機構と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
受電部を有する無人飛翔体を充電する充電装置であって、
固定体と、
前記無人飛翔体の着陸の目標となる着陸目標位置を含む着陸面を有し、前記固定体に対し相対移動して前記固定体に格納される移動体と、
前記固定体に固定され、前記受電部に対して電力を送信する送電部と、
前記移動体が前記相対移動によって前記固定体に格納されるのに伴って、前記着陸面に着陸した前記無人飛翔体を前記送電部が前記受電部に対し電力を送信することができる充電位置まで前記着陸面上を摺動させる位置決め機構と、を備える、
充電装置。
固定体と、
前記無人飛翔体の着陸の目標となる着陸目標位置を含む着陸面を有し、前記固定体に対し相対移動して前記固定体に格納される移動体と、
前記固定体に固定され、前記受電部に対して電力を送信する送電部と、
前記移動体が前記相対移動によって前記固定体に格納されるのに伴って、前記着陸面に着陸した前記無人飛翔体を前記送電部が前記受電部に対し電力を送信することができる充電位置まで前記着陸面上を摺動させる位置決め機構と、を備える、
充電装置。
【請求項2】
前記着陸目標位置と、前記充電位置とは、互いに異なる位置である、
請求項１に記載の充電装置。
請求項１に記載の充電装置。
【請求項3】
前記固定体に対する前記移動体の前記相対移動の方向を第１方向とするとき、
前記位置決め機構は、
前記着陸面上で前記第１方向と交差する第２方向に延びる第１接触面を有し、前記固定体に対して相対移動しない第１接触部と、
前記移動体が前記固定体に格納される向きとは逆の向きに向かうにしたがって前記第２方向において前記充電位置に近づくよう前記第１方向に対して傾斜した第２接触面を有し、前記移動体に対して相対移動しない第２接触部と、を含む、
請求項１または２に記載の充電装置。
前記位置決め機構は、
前記着陸面上で前記第１方向と交差する第２方向に延びる第１接触面を有し、前記固定体に対して相対移動しない第１接触部と、
前記移動体が前記固定体に格納される向きとは逆の向きに向かうにしたがって前記第２方向において前記充電位置に近づくよう前記第１方向に対して傾斜した第２接触面を有し、前記移動体に対して相対移動しない第２接触部と、を含む、
請求項１または２に記載の充電装置。
【請求項4】
前記第２接触面は、平面視において直線状に延びている、
請求項３に記載の充電装置。
請求項３に記載の充電装置。
【請求項5】
前記位置決め機構は、前記移動体が前記固定体に格納される向きとは逆の向きに向かうにしたがって前記第２方向において前記充電位置に近づくよう前記第１方向に対して傾斜した第３接触面を有し、前記移動体に対して相対移動しない第３接触部をさらに含み、
前記第２接触面と前記第３接触面とは、前記充電位置を通って前記第１方向に延びる基準線に対して平面視において互いに逆側に位置する、
請求項３に記載の充電装置。
前記第２接触面と前記第３接触面とは、前記充電位置を通って前記第１方向に延びる基準線に対して平面視において互いに逆側に位置する、
請求項３に記載の充電装置。
【請求項6】
前記第２接触面と前記第３接触面とは、平面視において前記基準線に対して線対称に延びている、
請求項５に記載の充電装置。
請求項５に記載の充電装置。
【請求項7】
前記第３接触面は、平面視において直線状に延びている、
請求項５に記載の充電装置。
請求項５に記載の充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、充電装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、Ｑｉ規格等に基づく充電パッドを用いた無線充電技術が知られている。このような無線充電技術を用いて、無人飛翔体（いわゆるドローン。例えば、特許文献１を参照。）の充電を行うことが考えられる。具体的には、無人飛翔体に受電部を取り付け、当該受電部に送電部を近づけることで、送電部から受電部に電力を送信して無人飛翔体の充電を行うことが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－４１８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、一般に、無人飛翔体は着陸地点の近傍では周囲から吹き上がる風によってあおりを受けるため、無人飛翔体の着陸時の飛行軌道を厳密に制御することは難しい（この現象は一般に「グラウンドエフェクト」と称されている）。そのため、無人飛翔体を、送電部が受電部に対し電力を送信することができる充電位置に誤差なく着陸させることは困難である。したがって、上述したようなワイヤレス充電技術を用いた無人飛翔体の充電を円滑に行うためには、無人飛翔体の着陸後において、受電部と送電部との位置決めを行うことが好ましい。
【0005】
本発明は、このような事情を考慮してなされ、無人飛翔体の着陸時の飛行軌道制御の精度が低い場合であっても、無人飛翔体の無線充電を円滑に行うことができる充電装置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】
上記課題を解決するために、本発明の態様１に係る充電装置は、受電部を有する無人飛翔体を充電する充電装置であって、固定体と、前記無人飛翔体の着陸の目標となる着陸目標位置を含む着陸面を有し、前記固定体に対し相対移動して前記固定体に格納される移動体と、前記固定体に固定され、前記受電部に対して電力を送信する送電部と、前記移動体が前記相対移動によって前記固定体に格納されるのに伴って、前記着陸面に着陸した前記無人飛翔体を前記送電部が前記受電部に対し電力を送信することができる充電位置まで前記着陸面上を摺動させる位置決め機構と、を備える。
【0007】
本発明の態様１によれば、無人飛翔体の飛行軌道制御の精度が低く、無人飛翔体が着陸する位置にずれが生じる場合であっても、位置決め機構の作用によって、無人飛翔体を充電位置まで移動させることができる。したがって、送電部および受電部を用いて無人飛翔体の無線充電を円滑に行うことができる。
【0008】
また、本発明の態様２は、態様１の充電装置において、前記着陸目標位置と、前記充電位置とは、互いに異なる位置である。
【0009】
また、本発明の態様３は、態様１または態様２の充電装置において、前記固定体に対する前記移動体の前記相対移動の方向を第１方向とするとき、前記位置決め機構は、前記着陸面上で前記第１方向と交差する第２方向に延びる第１接触面を有し、前記固定体に対して相対移動しない第１接触部と、前記移動体が前記固定体に格納される向きとは逆の向きに向かうにしたがって前記第２方向において前記充電位置に近づくよう前記第１方向に対して傾斜した第２接触面を有し、前記移動体に対して相対移動しない第２接触部と、を含む。
【0010】
また、本発明の態様４は、態様３の充電装置において、前記第２接触面は、平面視において直線状に延びている。
【0011】
また、本発明の態様５は、態様３または態様４の充電装置において、前記位置決め機構は、前記移動体が前記固定体に格納される向きとは逆の向きに向かうにしたがって前記第２方向において前記充電位置に近づくよう前記第１方向に対して傾斜した第３接触面を有し、前記移動体に対して相対移動しない第３接触部をさらに含み、前記第２接触面と前記第３接触面とは、前記充電位置を通って前記第１方向に延びる基準線に対して平面視において互いに逆側に位置する。
【0012】
また、本発明の態様６は、態様５の充電装置において、前記第２接触面と前記第３接触面とは、平面視において前記基準線に対して線対称に延びている。
【0013】
また、本発明の態様７は、態様５または態様６の充電装置において、前記第３接触面は、平面視において直線状に延びている。
【発明の効果】
【0014】
本発明の上記態様によれば、無人飛翔体の着陸時の飛行軌道制御の精度が低い場合であっても、無人飛翔体の無線充電を円滑に行うことが可能な充電装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施形態に係る充電装置について図面に基づいて説明する。
【0017】
図１に示すように、本実施形態に係る充電装置１は、固定体１０と、移動体２０と、送電部３０と、第１接触部４１と、第２接触部４２と、第３接触部４３と、一対のレール５０と、を備える。固定体１０は、移動体２０が格納される格納空間Ｈを有する。移動体２０は、受電部６０を有する無人飛翔体２が着陸する着陸面Ｓ１を有する。
【0018】
一対のレール５０は、互いに間隔を空けて平行に配されている。本実施形態に係る移動体２０は、一対のレール５０に沿って移動することにより、固定体１０に対し一方向に相対移動する。また、各レール５０は、格納空間Ｈの中から格納空間Ｈの外まで延出している。本実施形態に係る移動体２０は、レール５０に沿って格納空間Ｈの外から格納空間Ｈの中に移動することで、固定体１０に格納される。移動体２０に無人飛翔体２が着陸している場合、無人飛翔体２は、移動体２０とともに、固定体１０に格納される。
【0019】
（方向定義）
ここで、本実施形態では、固定体１０に対する移動体２０の上記相対移動の方向を第１方向Ｘと称する。つまり、本実施形態において、第１方向Ｘは、レール５０が延びる方向である。第１方向Ｘに沿って、移動体２０が固定体１０に格納される向きとは反対の向きを前方と称し、図において＋Ｘの向きで表す。つまり、本実施形態において、「前方」とは、固定体１０からレール５０が延出する向きを意味する。第１方向Ｘに沿って、移動体２０が固定体１０に格納される向きを後方と称し、図において－Ｘの向きで表す。また、着陸面Ｓ１上で第１方向Ｘと交差する（例えば、直交する）方向を第２方向Ｙと称する。言い換えれば、第２方向Ｙは、着陸面Ｓ１に平行な方向であって、第１方向Ｘに交差する方向である。第２方向Ｙにおける一つの向きを左方と称し、図において＋Ｙの向きで表す。また、左方とは反対の向きを右方と称し、図において－Ｙの向きで表す。第１方向Ｘおよび第２方向Ｙの双方に直交する方向を、第３方向Ｚと称する。第３方向Ｚにおける一つの向きを上方と称し、図において＋Ｚの向きで表す。上方とは反対の向きを下方と称し、図において－Ｚの向きで表す。第３方向Ｚから見ることを、平面視という。第１方向Ｘおよび第２方向Ｙは、例えば、水平方向である。第３方向Ｚは、例えば、鉛直方向である。ただし、第１方向Ｘまたは第２方向Ｙが水平方向に対して傾いていてもよいし、第３方向Ｚが鉛直方向に対して傾いていてもよい。
ここで、本実施形態では、固定体１０に対する移動体２０の上記相対移動の方向を第１方向Ｘと称する。つまり、本実施形態において、第１方向Ｘは、レール５０が延びる方向である。第１方向Ｘに沿って、移動体２０が固定体１０に格納される向きとは反対の向きを前方と称し、図において＋Ｘの向きで表す。つまり、本実施形態において、「前方」とは、固定体１０からレール５０が延出する向きを意味する。第１方向Ｘに沿って、移動体２０が固定体１０に格納される向きを後方と称し、図において－Ｘの向きで表す。また、着陸面Ｓ１上で第１方向Ｘと交差する（例えば、直交する）方向を第２方向Ｙと称する。言い換えれば、第２方向Ｙは、着陸面Ｓ１に平行な方向であって、第１方向Ｘに交差する方向である。第２方向Ｙにおける一つの向きを左方と称し、図において＋Ｙの向きで表す。また、左方とは反対の向きを右方と称し、図において－Ｙの向きで表す。第１方向Ｘおよび第２方向Ｙの双方に直交する方向を、第３方向Ｚと称する。第３方向Ｚにおける一つの向きを上方と称し、図において＋Ｚの向きで表す。上方とは反対の向きを下方と称し、図において－Ｚの向きで表す。第３方向Ｚから見ることを、平面視という。第１方向Ｘおよび第２方向Ｙは、例えば、水平方向である。第３方向Ｚは、例えば、鉛直方向である。ただし、第１方向Ｘまたは第２方向Ｙが水平方向に対して傾いていてもよいし、第３方向Ｚが鉛直方向に対して傾いていてもよい。
【0020】
固定体１０は、載置面に固定される部材である。なお、本明細書における語句「載置面」は、固定体１０が載置される面を意味する。例えば、充電装置１が屋外で用いられる場合には、語句「載置面」は、地面や舗装面等を指す場合がある。また、充電装置１が屋内で用いられる場合には、語句「載置面」は、建築物中における床面等を指す場合がある。固定体１０は、例えば、載置面に接触しており、重力の作用によって載置面に固定されている。ただし、固定体１０は、ねじ等の固定機構によって載置面に固定されていてもよい。
【0021】
本実施形態に係る固定体１０は、図１および図２に示すように、第１天板部１１と、第２天板部１２と、複数の柱部１３と、を有する。本実施形態に係る第１天板部１１および第２天板部１２の各々は、第１方向Ｘおよび第２方向Ｙに延在する部材である。具体的に、本実施形態に係る第１天板部１１および第２天板部１２の各々は、平面視において、長辺が第２方向Ｙに延び、短辺が第１方向Ｘに延びる長方形状の部材である。また、本実施形態に係る第２天板部１２は、第１天板部１１よりも下方に位置し、第１天板部１１よりも後方に位置する。
【0022】
各柱部１３は、載置面に接触して上方に向けて延びる柱状の部材であり、第１天板部１１または第２天板部１２に接続される。これにより、複数の柱部１３は、第１天板部１１および第２天板部１２を支持する。本実施形態に係る柱部１３は、４つの長柱１３ａおよび２つの短柱１３ｂを含む。４つの長柱１３ａは、各々、第１天板部１１が有する４つの角部に接続されている。４つの長柱１３ａのうち後側に位置する長柱１３ａは、第２天板部１２が有する４つの角部のうち前側に位置する２つの角部とも接続されている。２つの短柱１３ｂは、第２天板部１２が有する４つの角部のうち後側に位置する２つの角部と接続されている。つまり、本実施形態に係る第１天板部１１は４つの長柱１３ａによって支持されており、本実施形態に係る第２天板部１２は２つの長柱１３ａと２つの短柱１３ｂによって支持されている。
【0023】
本実施形態に係る移動体２０は、図１および図３に示すように、板部２１と、複数の車輪２２と、を有する。本実施形態に係る板部２１は、第１方向Ｘおよび第２方向Ｙに延在する板状の部材である。具体的に、本実施形態に係る板部２１は、平面視において、長辺が第１方向Ｘに延び、短辺が第２方向Ｙに延びる長方形状の部材である。前述した着陸面Ｓ１は、板部２１の上面に設けられている。
【0024】
複数の車輪２２は、板部２１の第２方向Ｙにおける両側縁に設けられている。具体的に、本実施形態に係る移動体２０は、第１方向Ｘにおいて互いに間隔が空くように板部２１の左側縁に設けられた２つの車輪２２と、第１方向Ｘにおいて互いに間隔が空くように板部２１の右側縁に設けられた２つの車輪２２と、を含む４つの車輪２２を有する。各車輪２２は、レール５０に沿って転動する。これにより、移動体２０がレール５０に沿って第１方向Ｘに移動する。すなわち、移動体２０が、固定体１０に対して第１方向Ｘに相対移動する。ただし、移動体２０がレール５０に沿って移動可能であれば、車輪２２の数および位置は適宜変更可能である。
【0025】
無人飛翔体２は、人間が乗り込まず、遠隔制御によって飛翔可能に構成されている。無人飛翔体２は、例えば、電力によって回転する複数の回転翼（図１参照）と、各回転翼に電力を供給する蓄電池（不図示）と、を有する。なお、無人飛翔体２の形状および構成は図示の例に限られず、適宜変更可能である。
【0026】
無人飛翔体２は、図１に示すように、受電部６０を有する。受電部６０は、送電部３０から無線により電力を受信する。また、受電部６０と上記蓄電池とは電気的に接続されており、受電部６０は、送電部３０から受信した電力を当該蓄電池に供給する。受電部６０は、例えば、無人飛翔体２の筐体に対しテープや紐、ねじ等の固定具によって固定されている。本実施形態において、受電部６０は、不図示の固定具によって無人飛翔体２の上面に固定されている。ただし、受電部６０は無人飛翔体２に内蔵されていてもよい。また、受電部６０の固定箇所は無人飛翔体２の上面に限られず、受電部６０と送電部３０とが所定の位置関係で電力を送受信できる位置へ適宜変更可能である。
【0027】
送電部３０は、受電部６０に対して無線により電力を送信する。具体的に、本実施形態に係る送電部３０および受電部６０は、電磁誘導によって電力の送受信を行う。すなわち、送電部３０が有するコイル（不図示）が発生させた磁界が受電部６０を有するコイル（不図示）を貫き、当該磁界が時間変化することにより、受電部６０に起電力が生じる。これにより、送電部３０から受電部６０への電力の送信が実現される。送電部３０および受電部６０の各々は、例えば、Ｑｉ規格に準拠した充電パッドである。送電部３０は、送電部３０と受電部６０とが所定の位置関係にあるときに、受電部６０に電力を送信する。ここで、「所定の位置関係」とは、例えば、送電部３０と受電部６０とが、送電部３０のコイルが磁界を発生させた際に当該磁界が受電部６０のコイルを貫くような位置関係にあることを意味する。
【0028】
図２に示すように、送電部３０は、固定体１０に固定されている。具体的に、本実施形態に係る送電部３０は、第１天板部１１に固定された吊下部１４によって、第１天板部１１の下方に吊り下げられている。ただし、送電部３０の位置は図示の例に限られず、受電部６０と送電部３０とが所定の位置関係で電力を送受信できる位置へ適宜変更可能である。
【0029】
本実施形態に係る第１接触部４１は、図２および図４に示すように、第２方向Ｙにおいて直線状に延びる棒状の部材である。第１接触部４１は、例えば、断面視において円形状を有する丸棒状の部材である。第１接触部４１は、固定体１０に対して相対移動しない。具体的に、本実施形態に係る第１接触部４１は、固定体１０に対して固定されている。より具体的に、本実施形態に係る第１接触部４１は、不図示の固定具によって、第２天板部１２の前面に固定されている。
【0030】
第１接触部４１は、第１接触面４１ａを有する。第１接触面４１ａは、後述する位置決め過程において、無人飛翔体２と接触し得る面である。本実施形態に係る第１接触面４１ａは、第１接触部４１の前側面であり、平面視において、第２方向Ｙに直線状に延びている。また、図４に示すように、第１接触面４１ａは、平面視において、送電部３０よりも後方に位置する。
【0031】
本実施形態に係る第２接触部４２は、図５に示すように、直線状に延びる棒状の部材である。第２接触部４２は、例えば、断面視において円形状を有する丸棒状の部材である。第２接触部４２は、移動体２０に対して相対移動しない。具体的に、本実施形態に係る第２接触部４２は、移動体２０に対して固定されている。より具体的に、本実施形態に係る第２接触部４２は、不図示の固定具によって、板部２１の上面に固定されている。
【0032】
本実施形態に係る第３接触部４３は、図５に示すように、直線状に延びる棒状の部材である。第３接触部４３は、例えば、断面視において円形状を有する丸棒状の部材である。第３接触部４３は、移動体２０に対して相対移動しない。具体的に、本実施形態に係る第３接触部４３は、移動体２０に対して固定されている。より具体的に、本実施形態に係る第３接触部４３は、不図示の固定具によって、板部２１の上面に固定されている。
【0033】
本実施形態に係る第２接触部４２は、図５に示すように、平面視において板部２１の右側縁（－Ｙ側縁）と前側縁（＋Ｘ側縁）とを結ぶように延びている。また、本実施形態に係る第３接触部４３は、図５に示すように、平面視において板部２１の左側縁（＋Ｙ側縁）と前側縁（＋Ｘ側縁）とを結ぶように延びている。これにより、本実施形態に係る第２接触部４２および第３接触部４３の各々は、第１方向Ｘに対して傾いて延びている。また、第２接触部４２および第３接触部４３は、前方に向かうにしたがって第２方向Ｙにおける互いの間隔が狭くなるように延びている。
【0034】
第２接触部４２は、第２接触面４２ａを有する。第２接触面４２ａは、後述する位置決め過程において、無人飛翔体２と接触し得る面である。本実施形態に係る第２接触面４２ａは、第２接触部４２のうち着陸面Ｓ１（詳細な定義は後述）に向く側面であり、平面視において直線状に延びている。そして、第２接触面４２ａは、第２接触部４２と同様に、第１方向Ｘに対して傾斜している。
【0035】
第３接触部４３は、第３接触面４３ａを有する。第３接触面４３ａは、後述する位置決め過程において、無人飛翔体２と接触し得る面である。本実施形態に係る第３接触面４３ａは、第３接触部４３のうち着陸面Ｓ１（詳細な定義は後述）に向く側面であり、平面視において直線状に延びている。そして、第３接触面４３ａは、第３接触部４３と同様に、第１方向Ｘに対して傾斜している。
【0036】
第２接触部４２および第３接触部４３は、板部２１の上面を、２つの着陸禁止面Ｓ２ａ、Ｓ２ｂと、上述した着陸面Ｓ１と、に区画する。具体的に、第１の着陸禁止面Ｓ２ａは、平面視において、板部２１の右側縁（－Ｙ側縁）、前側縁（＋Ｘ側縁）、および第２接触部４２によって囲まれる三角形状の領域である。第２の着陸禁止面Ｓ２ｂは、平面視において、板部２１の左側縁（＋Ｙ側縁）、前側縁（＋Ｘ側縁）、および第３接触部４３によって囲まれる三角形状の領域である。着陸面Ｓ１は、板部２１のうち、２つの着陸禁止面Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ以外の領域である。着陸面Ｓ１は、無人飛翔体２の着陸が許容される面である。一方、着陸禁止面Ｓ２ａ、Ｓ２ｂは、無人飛翔体２の着陸が許容されない面である。着陸面Ｓ１は、無人飛翔体２の着陸の目標となる着陸目標位置Ｐ１を含む。
【0037】
また、本実施形態に係る着陸面Ｓ１は、想定着陸領域Ｓ１ａと位置決め領域Ｓ１ｂとに細分化できる。位置決め領域Ｓ１ｂは、平面視において、第２接触面４２ａまたは第３接触面４３ａと第２方向Ｙに重なる領域である。言い換えれば、位置決め領域Ｓ１ｂは、平面視において、第２接触面４２ａと第３接触面４３ａとに挟まれる領域である。本実施形態に係る位置決め領域Ｓ１ｂは、第２方向Ｙに平行な上底および下底を有する台形状の領域である。
【0038】
想定着陸領域Ｓ１ａは、着陸面Ｓ１のうち、位置決め領域Ｓ１ｂ以外の領域である。本実施形態に係る想定着陸領域Ｓ１ａは、第１方向Ｘに延びる辺および第２方向Ｙに延びる辺を有する長方形状または正方形状の領域である。上述した着陸目標位置Ｐ１は、想定着陸領域Ｓ１ａの中心に位置する。想定着陸領域Ｓ１ａは、着陸面Ｓ１のうち、無人飛翔体２の着陸が想定される領域である。想定着陸領域Ｓ１ａの広さは、例えば、無人飛翔体２の大きさと着陸誤差とを考慮して設定される。
【0039】
上述した第１接触部４１、第２接触部４２、および第３接触部４３は、移動体２０が固定体１０に格納されるのに伴って、着陸面Ｓ１に着陸した無人飛翔体２を充電位置Ｐ２まで着陸面Ｓ１上を摺動させる位置決め機構４０として作用する。言い換えれば、本実施形態に係る充電装置１は、位置決め機構４０を備え、位置決め機構４０は、第１接触部４１、第２接触部４２、および第３接触部４３を含む。
【0040】
ここで、充電位置Ｐ２とは、着陸面Ｓ１上の位置であって、移動体２０が固定体１０に格納された際に、送電部３０が受電部６０に対し電力を送信することができる位置である（図６Ｅも参照）。充電位置Ｐ２は、位置決め領域Ｓ１ｂ内に位置する。以下、充電位置Ｐ２を通って第１方向Ｘに延びる線（仮想線）を、基準線Ｏと称する場合がある。本実施形態において、基準線Ｏは、板部２１の前側縁の中点と後側縁の中点とを結ぶ直線でもある。つまり、本実施形態に係る充電位置Ｐ２は、着陸面Ｓ１の第２方向Ｙにおける中心部に位置する。また、本実施形態において、上述した着陸目標位置Ｐ１は、基準線Ｏ上に位置する。着陸目標位置Ｐ１と充電位置Ｐ２とは互いに異なる位置である。
【0041】
上述した第２接触面４２ａおよび第３接触面４３ａの各々は、前方に向かうにしたがって第２方向Ｙにおいて充電位置Ｐ２（基準線Ｏ）に近づくよう、第１方向Ｘに対して傾斜している。また、第２接触面４２ａおよび第３接触面４３ａは、平面視において、基準線Ｏに対して互いに逆側に位置する。より具体的に、本実施形態に係る第２接触面４２ａと第３接触面４３ａとは、平面視において基準線Ｏに対して線対称に延びている。
【0042】
以下、図６Ａ～図６Ｅに基づき、第１接触部４１、第２接触部４２、および第３接触部４３を有する位置決め機構４０の作用について説明する。本明細書では、着陸面Ｓ１に着陸した無人飛翔体２が位置決め機構４０の作用によって充電位置Ｐ２まで移動する過程を、「位置決め過程」と称する。
【0043】
図６Ａは、無人飛翔体２が着陸面Ｓ１（想定着陸領域Ｓ１ａ）に着陸した状態を示す図である。一般に、無人飛翔体２の飛行軌道を厳密に制御することは難しい。そのため、無人飛翔体２を厳密に着陸目標位置Ｐ１に着陸させることは困難である。これを鑑み、図示の例においては、無人飛翔体２が着陸目標位置Ｐ１からずれた位置に着陸した状態を示している。なお、図６Ａ～図６Ｅにおいて、固定体１０の図示は省略されている。
【0044】
移動体２０が固定体１０に格納されるのに伴って、移動体２０および無人飛翔体２は、固定体１０に対して後方（－Ｘの向き）に相対移動する。すると、図６Ｂに示すように、第１接触部４１の第１接触面４１ａが、無人飛翔体２に接触する。なお、本実施形態に係る第１接触面４１ａは、着陸面Ｓ１の第２方向Ｙにおける全体にわたって延びている。
【0045】
移動体２０が後方に向けてさらに相対移動すると、第１接触面４１ａは、無人飛翔体２に対し前方に向く抗力を与え、着陸面Ｓ１は、無人飛翔体２に対し後方に向く摩擦力を与える。これらの力により、無人飛翔体２は、着陸面Ｓ１上で回転する。この回転は、図６Ｃに示すように、無人飛翔体２が前方を向いた状態で終了する。つまり、第１接触面４１ａは、無人飛翔体２を着陸面Ｓ１上で回転させて無人飛翔体２の向きを整える役割を果たす。また、無人飛翔体２は、第１接触面４１ａの抗力により、第１接触面４１ａよりも後方には移動しない。これにより、無人飛翔体２（受電部６０）と送電部３０とは第１方向Ｘにおいて位置決めされる。つまり、第１接触面４１ａは、無人飛翔体２の第１方向Ｘにおける位置決めをする役割も果たす。
【0046】
さらに移動体２０が後方に相対移動すると、移動体２０が後方に移動する一方で、無人飛翔体２は、第１接触面４１ａの抗力によって第１方向Ｘにおける移動が規制される。したがって、無人飛翔体２は、着陸面Ｓ１上を摺動し、移動体２０に対して前方に相対移動する。そして、無人飛翔体２は、図６Ｄに示すように、想定着陸領域Ｓ１ａから位置決め領域Ｓ１ｂへと移動し、第３接触部４３の第３接触面４３ａに接触する。
【0047】
この状態でさらに移動体２０が後方に相対移動すると、第３接触面４３ａは、無人飛翔体２に対し第２方向Ｙにおいて基準線Ｏに向く抗力を与える。これにより、無人飛翔体２は、第３接触面４３ａに沿って着陸面Ｓ１上を摺動し、第２方向Ｙにおいて充電位置Ｐ２に近づく。つまり、第３接触面４３ａは、無人飛翔体２の第２方向Ｙにおける位置決めをする役割を果たす。
【0048】
そして、固定体１０に対する移動体２０の格納が完了すると、移動体２０の相対移動が終了し、図６Ｅに示すように、無人飛翔体２が充電位置Ｐ２に到達する。これにより、送電部３０と受電部６０とが第３方向Ｚに対向し、送電部３０が受電部６０に電力を送信することが可能となる。言い換えれば、送電部３０を用いて無人飛翔体２を充電することが可能となる。このとき、第１接触面４１ａと第２接触面４２ａ、および、第１接触面４１ａと第３接触面４３ａは、各々平面視において交差している。
【0049】
なお、上記の例において、無人飛翔体２が第３接触面４３ａに接触したのは、無人飛翔体２が基準線Ｏよりも左側（＋Ｙ側）にずれて着陸したためである。無人飛翔体２が基準線Ｏよりも右側（－Ｙ側）にずれて着陸した場合、移動体２０の格納に伴って、無人飛翔体２は第２接触面４２ａに接触する。そして、無人飛翔体２は第２接触面４２ａに沿って着陸面Ｓ１上を摺動し、第２方向Ｙにおいて充電位置Ｐ２に近づく。つまり、第２接触面４２ａも、無人飛翔体２の第２方向Ｙにおける位置決めをする役割を果たす。なお、無人飛翔体２がちょうど基準線Ｏ上に着陸した場合、無人飛翔体２は、第１接触面４１ａの抗力によって着陸面Ｓ１上を前方に向けて摺動し、充電位置Ｐ２に到達する。
【0050】
以上説明したように、本実施形態に係る充電装置１は、受電部６０を有する無人飛翔体２を充電する充電装置であって、固定体１０と、無人飛翔体２の着陸の目標となる着陸目標位置Ｐ１を含む着陸面Ｓ１を有し、固定体１０に対し相対移動して固定体１０に格納される移動体２０と、固定体１０に固定され、受電部６０に対して電力を送信する送電部３０と、移動体２０が上記相対移動によって固定体１０に格納されるのに伴って、着陸面Ｓ１に着陸した無人飛翔体２を送電部３０が受電部６０に対し電力を送信することができる充電位置Ｐ２まで着陸面Ｓ１上を摺動させる位置決め機構４０と、を備える。
【0051】
この構成によれば、無人飛翔体２の着陸時の飛行軌道制御の精度が低く、無人飛翔体２が着陸する位置にずれが生じる場合であっても、位置決め機構４０の作用によって、無人飛翔体２を充電位置Ｐ２まで移動させることができる。したがって、送電部３０および受電部６０を用いて無人飛翔体２の無線充電を円滑に行うことができる。また、移動体２０を固定体１０から引き出すことで、無人飛翔体２の離着陸に悪影響を与え得る障害物が移動体２０の周囲に存在しない状況を容易に実現することができる。言い換えれば、無人飛翔体２の離着陸に要するスペースを容易に確保することができる。したがって、上記構成によれば、無人飛翔体２の離着陸を円滑に行うことも可能である。また、送電部３０に電力を供給するケーブルが必要な場合であっても、ケーブルの接続先である送電部３０が固定体１０に固定されているため、例えばケーブルの接続先が移動体２０上にある場合と比較して、移動体２０の移動によって生じるケーブルの絡まりを回避しやすくなる。
【0052】
また、着陸目標位置Ｐ１と、充電位置Ｐ２とは、互いに異なる位置である。この構成により、移動体２０上において、無人飛翔体２が着陸する領域を十分に確保することができる。より具体的には、無人飛翔体２の誘導を行えるよう形状がある程度限定される位置決め領域Ｓ１ｂと、想定着陸領域Ｓ１ａと、を分けることができる。想定着陸領域Ｓ１ａは、位置決め領域Ｓ１ｂと比較して形状が限定されないため、無人飛翔体２の大きさや着陸誤差等を考慮し、十分な広さを有する想定着陸領域Ｓ１ａを設けることができる。
【0053】
また、固定体１０に対する移動体２０の上記相対移動の方向を第１方向Ｘとするとき、位置決め機構４０は、着陸面Ｓ１上で第１方向Ｘと交差する第２方向Ｙに延びる第１接触面４１ａを有し、固定体１０に対して相対移動しない第１接触部４１と、移動体２０が固定体１０に格納される向きとは逆の向き（前方）に向かうにしたがって第２方向Ｙにおいて充電位置Ｐ２に近づくよう第１方向Ｘに対して傾斜した第２接触面４２ａを有し、移動体２０に対して相対移動しない第２接触部４２と、を含む。また、位置決め機構４０は、移動体２０が固定体１０に格納される向きとは逆の向き（前方）に向かうにしたがって第２方向Ｙにおいて充電位置Ｐ２に近づくよう第１方向Ｘに対して傾斜した第３接触面４３ａを有し、移動体２０に対して相対移動しない第３接触部４３をさらに含み、第２接触面４２ａと第３接触面４３ａとは、充電位置Ｐ２を通って第１方向Ｘに延びる基準線Ｏに対して互いに逆側に位置する。この構成によれば、無人飛翔体２の向きの制御、ならびに、第１方向Ｘおよび第２方向Ｙにおける位置決めを容易に行うことができる。
【0054】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【0055】
例えば、充電装置１は、無人飛翔体２の着陸を検知する検知部と、当該検知に基づいて車輪２２を駆動し、移動体２０を固定体１０に格納する駆動部と、を備えていてもよい。この場合、無人飛翔体２の着陸後に無人飛翔体２を自動で充電することができる。
【0056】
また、各接触部４１～４３は丸棒状の部材でなくてもよい。例えば、各接触部４１～４３は断面視において多角形状を有する角棒状の部材であってもよいし、板状の部材であってもよい。ただし、各接触部４１～４３が丸棒状の部材である構成は、各接触部４１～４３の接触面４１ａ～４３ａと無人飛翔体２との摺動抵抗を抑制し、無人飛翔体２を円滑に充電位置Ｐ２まで移動させることができるという点で好適である。また、移動体２０の着陸面Ｓ１に摺動抵抗の低い素材を採用したり、摺動抵抗の低い素材および形状を有するアタッチメントを無人飛翔体２の脚部に取り付けたりしてもよい。これらの構成によれば、無人飛翔体２を充電位置Ｐ２までより円滑に移動させることができる。
【0057】
また、第１接触面４１ａは第２天板部１２の前面であってもよい。言い換えれば、第１接触部４１は第２天板部１２の一部であってもよい。あるいは、第１接触部４１は、固定体１０とは別に設けられ、載置面に固定された部材であってもよい。これらの場合においても、第１接触部４１は固定体１０に対して相対移動しないため、前記実施形態と同様に、第１接触部４１によって無人飛翔体２の向きの調整および第１方向Ｘにおける位置決めを行うことができる。
【0058】
また、第２接触部４２および第３接触部４３は、着陸面Ｓ１から突出した突起等であってもよい。つまり、第２接触部４２および第３接触部４３は、移動体２０の一部であってもよい。この場合においても、第２接触部４２および第３接触部４３は固定体１０に対して相対移動しないため、前記実施形態と同様に、第２接触部４２および第３接触部４３によって無人飛翔体２の第２方向Ｙにおける位置決めを行うことができる。
【0059】
また、各接触面４１ａ～４３ａは、平面視において直線状に延びておらず、平面視において曲線状に延びていてもよい。ただし、各接触面４１ａ～４３ａが平面視において直線状に延びている構成は、各接触面４１ａ～４３ａが無人飛翔体２に与える抗力および摩擦力の向きが安定し、無人飛翔体２が意図せず着陸面Ｓ１上で回転してしまう可能性を低減できるという点で好適である。
【0060】
また、板部２１の形状は適宜変更可能である。着陸面Ｓ１上における着陸目標位置Ｐ１および充電位置Ｐ２の位置は適宜変更可能である。
【0061】
また、前記実施形態に係る位置決め機構４０は、第３接触部４３を含んでいなくてもよい。この場合においても、例えば、送電部３０および充電位置Ｐ２の位置を十分左側（＋Ｙ側）にずらし、第２接触部４２と板部２１の前側縁（＋Ｘ側縁）との交点を十分左側（＋Ｙ側）に設けることにより、第２接触部４２によって無人飛翔体２の第２方向Ｙにおける位置決めを行うことができる。ただし、位置決め機構４０が第２接触部４２および第３接触部４３の双方を含んでいる構成は、第１方向Ｘに対する第２接触面４２ａの傾斜角および第１方向Ｘに対する第３接触面４３ａの傾斜角を小さくし、無人飛翔体２が第２接触面４２ａまたは第３接触面４３ａと第１接触面４１ａとの間で挟まってしまう可能性を低減できるという点で好適である。特に、第２接触面４２ａと第３接触面４３ａとが平面視において基準線Ｏに対して線対称に延びている構成は、第１方向Ｘに対する第２接触面４２ａの傾斜角および第１方向Ｘに対する第３接触面４３ａの傾斜角の双方を最小化できるという点でさらに好適である。
【0062】
また、位置決め機構４０は第２接触部４２および第３接触部４３を含んでいなくてもよい。例えば、本発明の変形例に係る充電装置１Ａは、図７に示すように、固定体１０（不図示）に固定された第１接触部４１Ａのみを含む位置決め機構４０Ａを備える。この第１接触部４１Ａは、第２方向Ｙに延びる平行部４１Ａ１と、第１方向Ｘに対して傾斜した２つの傾斜部４１Ａ２、４１Ａ３と、を有する。傾斜部４１Ａ２、４１Ａ３は、各々、平行部４１Ａ１の第２方向Ｙにおける端部に接続されている。傾斜部４１Ａ２、４１Ａ３は、前方にむかうにしたがって第２方向Ｙにおける間隔が広がるように延びている。このような位置決め機構４０Ａによっても、無人飛翔体２の第１方向Ｘおよび第２方向Ｙにおける位置決めを行うことができる。ただし、本変形例に係る位置決め機構４０Ａによっては、移動体２０の格納完了時において無人飛翔体２が前方を向かない可能性がある。したがって、前記実施形態における位置決め機構４０は、本変形例に係る位置決め機構４０Ａと比較して、無人飛翔体２の向きの調整をより確実に行うことができるという点で好適である。
【0063】
また、移動体２０が固定体１０に対して相対移動可能であれば、移動体２０は車輪２２を有していなくてもよく、充電装置１はレール５０を有していなくてもよい。また、移動体２０は、固定体１０に対し曲線状に相対移動してもよい。この場合、位置決め機構４０は、このような曲線状の相対移動に伴って移動体２０を充電位置Ｐ２まで摺動させるように構成されていてもよい。
【0064】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【0065】
１、１Ａ…充電装置 ２…無人飛翔体 １０…固定体 ２０…移動体 ３０…送電部 ４０、４０Ａ…位置決め機構 ４１、４１Ａ…第１接触部 ４１ａ…第１接触面 ４２…第２接触部 ４２ａ…第２接触面 ４３…第３接触部 ４３ａ…第３接触面 ６０…受電部 Ｓ１…着陸面 Ｐ１…着陸目標位置 Ｐ２…充電位置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図6E】
【図7】