特許 7472648 飛行体の給電装置及び給電方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-15

(45)【発行日】2024-04-23

(54)【発明の名称】飛行体の給電装置及び給電方法

(51)【国際特許分類】

   B64F 1/02 20060101AFI20240416BHJP

   B64F 1/36 20240101ALI20240416BHJP

   B64D 27/24 20240101ALI20240416BHJP

   B64C 25/68 20060101ALI20240416BHJP

   B64C 39/02 20060101ALI20240416BHJP

   B64U 70/30 20230101ALI20240416BHJP

【ＦＩ】

B64F1/02

B64F1/36

B64D27/24

B64C25/68

B64C39/02

B64U70/30

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020086599

(22)【出願日】2020-05-18

(65)【公開番号】P2021181245

(43)【公開日】2021-11-25

【審査請求日】2023-04-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110002583

【氏名又は名称】弁理士法人平田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】東山 佳路

(72)【発明者】

【氏名】阿知波 文高

【審査官】山本 賢明

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１９－５２９２５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０１２４７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６４Ｆ １／０２

Ｂ６４Ｆ １／３６

Ｂ６４Ｄ ２７／２４

Ｂ６４Ｃ ２５／６８

Ｂ６４Ｃ ３９／０２

Ｂ６４Ｕ ７０／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄電池に蓄電された電力によって飛行する飛行体を着地させ、前記飛行体に給電を行う飛行体の給電装置であって、
前記飛行体は、プロペラを回転駆動するモータと、前記飛行体の姿勢を検出するためのジャイロセンサと、前記ジャイロセンサによって検出された前記飛行体の姿勢の情報に基づいて、前記飛行体が傾いたときに前記飛行体の姿勢を水平に保つよう前記モータを制御する制御部と、を備えており、
前記飛行体が着地する着地台と、
前記飛行体に設けられた鉤部を掛けるためのワイヤと、
前記着地台の上方に前記ワイヤを張架する柱と、
前記飛行体への給電を行う給電部と、
前記着地台の下方に配置され、前記ワイヤを巻き取る巻き取り装置とを備え、
前記鉤部が前記ワイヤに掛かって前記飛行体が減速し、前記飛行体の姿勢が前記制御部による前記モータの制御によって水平方向に安定した後に、前記巻き取り装置が前記ワイヤを巻き取ることにより、前記飛行体の受電部が前記給電部に対応する位置に前記飛行体が着地するように前記飛行体を下降させる、
飛行体の給電装置。

【請求項2】

蓄電池に蓄電された電力によって飛行する飛行体を着地させ、前記飛行体に給電を行う飛行体の給電装置であって、
前記飛行体が着地する着地台と、
前記飛行体に設けられた鉤部を掛けるためのワイヤと、
前記着地台の上方に前記ワイヤを張架する柱と、
前記飛行体への給電を行う給電部と、
前記着地台の下方に配置され、前記ワイヤを巻き取る巻き取り装置とを備え、
前記巻き取り装置は、前記ワイヤを巻き取るためのボビンを有し、前記ボビンが前記着地台の下方に配置されており、
前記ワイヤは、前記着地台に設けられたスリット状の導出口から上方に引き出されて前記柱により張架されており、
前記鉤部が前記ワイヤに掛かって前記飛行体が減速した後に前記巻き取り装置が前記ワイヤを巻き取ることにより、前記飛行体の受電部が前記給電部に対応する位置に前記飛行体が着地するように前記飛行体を下降させる、
飛行体の給電装置。

【請求項3】

前記柱は、前記鉤部が前記ワイヤに掛かった後、前記着地台に対して傾倒動作又は下降動作を行う、
請求項１又は２に記載の飛行体の給電装置。

【請求項4】

蓄電池に蓄電された電力によって飛行する飛行体を着地させ、前記飛行体に給電を行う飛行体の給電装置であって、
前記飛行体が着地する着地台と、
前記飛行体に設けられた鉤部を掛けるためのワイヤと、
前記着地台の上方に前記ワイヤを張架する柱と、
前記飛行体への給電を行う給電部と、
前記着地台の下方に配置され、前記ワイヤを巻き取る巻き取り装置とを備え、
前記柱は、上下方向に伸縮可能な弾性体と、前記弾性体を保持すると共に上下方向に延びるスリットが形成された枠体とを有し、
前記ワイヤは、前記枠体内で前記弾性体に支持されると共に前記スリットから導出されており、
前記鉤部が前記ワイヤに掛かって前記飛行体が減速した後に前記巻き取り装置が前記ワイヤを巻き取ることにより、前記飛行体の受電部が前記給電部に対応する位置に前記飛行体が着地するように前記飛行体を下降させ、
前記巻き取り装置が前記ワイヤを巻き取ることにより、前記弾性体が前記ワイヤの張力によって下方に向かって収縮する、
飛行体の給電装置。

【請求項5】

蓄電池に蓄電された電力によって飛行する飛行体を着地させ、前記飛行体に給電を行う飛行体の給電方法であって、
飛行する前記飛行体に設けられた鉤部にワイヤを掛けて前記飛行体を減速させるステップと、
前記飛行体が前記ワイヤに掛かって減速した後に、前記飛行体の姿勢を水平方向に安定させるステップと、
前記飛行体の姿勢が水平方向に安定した後に、前記ワイヤを巻き取ることにより、前記飛行体を着地台に着地させるステップと、
前記飛行体が前記着地台に着地した状態で前記飛行体に給電するステップと、
を有する飛行体の給電方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電池に蓄電された電力により飛行する飛行体に対して給電を行う給電装置及び給電方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、所謂ドローン等の自律飛行体を着地させて給電を行うための装置として、特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１に記載の充電システムは、ドローン本体から垂れ下がるグリップワイヤの先端に強磁性の重りが取り付けられており、この重りを着陸プラットフォームの電磁石によって捕捉するように構成されている。また、特許文献１には、重りが着陸プラットフォームの中心に到達した後、着陸プラットフォームに配置された牽引アセンブリを用いてグリップワイヤを引き下ろすことにより、ドローンを着陸プラットフォームの中心に引き寄せて充電のための給電を行うことが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特表２０１８－５０６４７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載された充電システムでは、例えば強風時には重りを電磁石によって捕捉させることが難しい場合がある。また、特許文献１では、牽引アセンブリを如何にして構成するかについて記載されていないが、電磁石によって重りが捕捉された後にグリップワイヤを牽引するためには複雑な機構が必要になると考えられ、システムが高コストになると考えられる。

【0005】

そこで、本発明は、簡易な構成で飛行体を目標位置に着地させ、給電を行うことが可能な給電装置及び給電方法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】

本発明は、上記の目的を達成するため、蓄電池に蓄電された電力によって飛行する飛行体を着地させ、前記飛行体に給電を行う飛行体の給電装置であって、前記飛行体は、プロペラを回転駆動するモータと、前記飛行体の姿勢を検出するためのジャイロセンサと、前記ジャイロセンサによって検出された前記飛行体の姿勢の情報に基づいて、前記飛行体が傾いたときに前記飛行体の姿勢を水平に保つよう前記モータを制御する制御部と、を備えており、前記飛行体が着地する着地台と、前記飛行体に設けられた鉤部を掛けるためのワイヤと、前記着地台の上方に前記ワイヤを張架する柱と、前記飛行体への給電を行う給電部と、前記着地台の下方に配置され、前記ワイヤを巻き取る巻き取り装置とを備え、前記鉤部が前記ワイヤに掛かって前記飛行体が減速し、前記飛行体の姿勢が前記制御部による前記モータの制御によって水平方向に安定した後に、前記巻き取り装置が前記ワイヤを巻き取ることにより、前記飛行体の受電部が前記給電部に対応する位置に前記飛行体が着地するように前記飛行体を下降させる、飛行体の給電装置を提供する。

【0007】

また、本発明は、上記の目的を達成するため、蓄電池に蓄電された電力によって飛行する飛行体を着地させ、前記飛行体に給電を行う飛行体の給電方法であって、飛行する前記飛行体に設けられた鉤部にワイヤを掛けて前記飛行体を減速させるステップと、前記飛行体が前記ワイヤに掛かって減速した後に、前記飛行体の姿勢を水平方向に安定させるステップと、前記飛行体の姿勢が水平方向に安定した後に、前記ワイヤを巻き取ることにより、前記飛行体を着地台に着地させるステップと、前記飛行体が前記着地台に着地した状態で前記飛行体に給電するステップと、を有する飛行体の給電方法を提供する。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係る給電装置及び給電方法によれば、簡易な構成で飛行体を目標位置に着地させて給電を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１の実施の形態における給電装置の給電対象である飛行体を示し、（ａ）は進行方向の斜め後方から見た斜視図、（ｂ）は側面図である。

【図2】飛行体に給電を行う給電装置を示す斜視図である。

【図3】飛行体に給電を行う給電装置を飛行体と共に示す斜視図である。

【図4】（ａ）及び（ｂ）は、飛行体が飛行している状態を示す説明図である。

【図5】（ａ）及び（ｂ）は、飛行体の鉤部がワイヤに掛かったときの状態を示す説明図である。

【図6】（ａ）及び（ｂ）は、飛行体が柱部よりも上空で水平に停止した状態を示す説明図である。

【図7】（ａ）及び（ｂ）は、ワイヤがボビンに巻き取られることによって飛行体の高度が下がり、着地台に着地したときの状態を示す説明図である。

【図8】第１の変形例に係る鉤部を示す説明図である。

【図9】第２の変形例に係る鉤部を示す説明図である。

【図10】第２の実施の形態に係る給電装置を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は飛行体が着地台の上空で停止したときの状態を示す模式図である。

【図11】第３の実施の形態に係る給電装置を示し、（ａ）は柱が上昇端にあるときの状態を示す断面図、（ｂ）は柱が下降端にあるときの状態を示す断面図である。

【図12】第４の実施の形態に係る給電装置を示し、（ａ）は柱が下降端にあるときの状態を示す斜視図であり、（ｂ）は、柱が上昇端にあるときの状態を示す斜視図である。

【図13】第５の実施の形態に係る給電装置の柱を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は（ｂ）のＡ－Ａ線断面図、（ｅ）は柱においてワイヤを支持する弾性体の上端部を示す斜視図である。

【図14】第５の実施の形態に係る給電装置を示し、（ａ）は飛行体の鉤部がワイヤに掛かる前の状態を、（ｂ）は飛行体が着地台に着地したときの状態を、それぞれ示す。

【発明を実施するための形態】

【0010】

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態について、図１乃至図７を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。また、以下の説明において、「上」「下」とは、鉛直方向の上下をいうものとする。

【0011】

図１は、本発明の第１の実施の形態における給電装置の給電対象である飛行体を示し、（ａ）は進行方向の斜め後方から見た斜視図、（ｂ）は側面図である。この飛行体１は、所謂ドローンであり、自律飛行が可能である。また、飛行体１は、胴部（機体）１０と、胴部１０から放射状に延びる４本のアーム部１１１～１１４と、４本のアーム部１１１～１１４のそれぞれの先端部に保持されたモータ１２１～１２４と、モータ１２１～１２４によってそれぞれ回転駆動されるプロペラ１３１～１３４とを有している。

【0012】

また、飛行体１は、円弧状に湾曲した部分を有する釣り針状の鉤部１４と、鉤部１４に取り付けられた尾翼部１５と、鉤部１４を胴部１０に連結する連結部材１６とを有している。尾翼部１５は、飛行体１の飛行時において鉤部１４の姿勢を安定させ、鉤部１４の先端部１４１を進行方向前方に向ける機能を有している。連結部材１６は、例えば撚り線からなる柔軟な金属製ワイヤあるいは紐状体であるが、鋼材からなる棒状体やチェーン等であってもよい。

【0013】

胴部１０には、給電を受ける受電部１００と、受電部１００によって給電された電力を蓄電する蓄電池１０１と、飛行体１の現在位置を検出する位置検出部１０２と、飛行体１の姿勢を検出するためのジャイロセンサ１０３と、位置検出部１０２によって検出された現在位置やジャイロセンサ１０３によって検出された飛行体１の姿勢の情報に基づいてモータ１２１～１２４を制御する制御部１０４とが収容されている。飛行体１は、蓄電池１０１に蓄電された電力によって飛行する。

【0014】

受電部１００は、例えば円環状の軟磁性体からなる芯材に導線を巻き回して構成された電磁コイルであり、胴部１０の下部に配置されている。蓄電池１０１は、例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池等であり、モータ１２１～１２４によってプロペラ１３１～１３４を回転駆動するための電力を出力する。位置検出部１０２は、例えばＧＰＳの人工衛星から発信されるＧＰＳ信号によって飛行体１の現在位置を検出する。ジャイロセンサ１０３は、例えば直交三軸の角速度センサ及び加速度センサを組み合わせて構成されている。

【0015】

制御部１０４は、飛行中に例えば強風にあおられて飛行体１が傾いたとき、ジャイロセンサ１０３の検出値に基づいて飛行体１を水平に保つためのモータ１２１～１２４の出力を計算し、それぞれのモータ１２１～１２４を制御して飛行体１の姿勢を安定させる。

【0016】

図２及び図３は、飛行体１に給電を行う給電装置２を示す斜視図である。図３では、給電装置２と共に飛行体１を図示している。給電装置２は、飛行体１が着地する着地台３と、飛行体１の鉤部１４を掛けるためのワイヤ４と、着地台３の上方にワイヤ４を張架する一対の柱５，５と、飛行体１への給電を行う給電部２０と、ワイヤ４を巻き取る一対の巻き取り装置６，６とを備えている。

【0017】

給電装置２は、鉤部１４がワイヤ４に掛かって飛行体１が減速した後に巻き取り装置６がワイヤ４を巻き取ることにより、飛行体１の受電部１００が給電部２０に対応する位置に着地するように飛行体１を下降させる。給電部２０は、飛行体１の受電部１００に電磁結合する電磁コイルであり、給電装置２は、受電部１００に対して給電部２０によって誘導給電を行う。

【0018】

着地台３は、平板状であり、着地面３ａが水平となるように設置されている。給電部２０は、着地台３に埋め込まれて固定されている。また、着地台３には、着地面３ａに開口した導出口３０が、上下方向に貫通して形成されている。導出口３０は、着地面３ａに対して垂直な方向から見た形状がスリット状である。ワイヤ４は、導出口３０から上方に引き出され、一対の柱５，５によって張架（張り渡されて架線されること）されている。

【0019】

一対の柱５，５は、着地面３ａに対して垂直に立設された円柱状であり、導出口３０の長手方向に沿って並列している。柱５の上端面５ａには、ワイヤ４を掛けるための溝５０が形成されている。溝５０は、鉛直方向に対して互いに逆向きに傾斜した一対の傾斜面５０ａ，５０ｂを有している。ワイヤ４は、導出口３０の長手方向に沿って水平に張架されている。

【0020】

巻き取り装置６は、ワイヤ４を巻き取るためのボビン６１と、ボビン６１を回転させる電動モータ６２とを有しており、ボビン６１及び電動モータ６２が着地台３の下方に配置されている。ワイヤ４は、その両端部が一対の巻き取り装置６のそれぞれのボビン６１に留められており、ボビン６１が電動モータ６２によって回転駆動されることにより巻き取られる。

【0021】

図４乃至図７は、飛行体１の鉤部１４をワイヤ４に掛けて飛行体１を減速させ、飛行体１を着地台３に着地させて給電を行う際の各状態を示す模式図である。図４乃至図７において、それぞれの（ａ）図は、飛行体１及び給電装置２を飛行体１の飛行方向に対して垂直な水平方向から見た状態を示し、（ｂ）図は、飛行体１の飛行方向の後方から見た状態を示している。

【0022】

図４（ａ）及び（ｂ）は、飛行体１が飛行している状態を示している。飛行体１は、給電を受けるとき、鉤部１４が一対の柱５の間のワイヤ４に掛かる高度で着地台３の上空を水平に飛行する。

【0023】

図５（ａ）及び（ｂ）は、飛行体１の鉤部１４がワイヤ４に掛かったときの状態を示している。このとき、ワイヤ４は柱５の溝５０から外れて飛行体１を減速させる。飛行体１は、ワイヤ４に引っ張られて減速して姿勢が乱れ、高度が下がる。飛行体１の制御部１０４は、この姿勢の乱れをジャイロセンサ１０３によって検出し、姿勢を水平方向に保つと共に、高度を上げて上昇するようにモータ１２１～１２４を制御する。

【0024】

図６（ａ）及び（ｂ）は、モータ１２１～１２４の制御により飛行体１の姿勢が水平となり、柱部５よりも上空で停止した状態を示している。このとき、一対の巻き取り装置６のボビン６１と鉤部１４とが図６（ｂ）に示すように二等辺三角形をなし、導出口３０の長手方向における飛行体１の位置が、二つのボビン６１の間の中央の位置となる。

【0025】

図７（ａ）及び（ｂ）は、図６（ａ）及び（ｂ）に示す状態から一対の巻き取り装置６が作動し、ワイヤ４がボビン６１に巻き取られることによって飛行体１の高度が下がり、着地台３に着地したときの状態を示している。一対の巻き取り装置６は、互いに等しい速度でボビン６１を回転させてワイヤ４を巻き取る。飛行体１は、姿勢を水平に保ちながらワイヤ４に引っ張られることにより下降する。

【0026】

飛行体１が着地台３に着地したとき、飛行体１の受電部１００と給電部２０とが上下方向に並ぶ。そして、この状態で飛行体１への給電を行うことにより、誘導給電が効率的に行われる。給電が完了し、飛行体１が着地台３から飛び立つ際には、例えば人の手作業により、鉤部１４がワイヤ４から取り外される。なお、飛行体１が自ら連結部材１６を切り離して着地台３から飛び立ってもよい。

【0027】

このように、飛行体１への給電は、鉤部１４にワイヤ４を掛けて飛行体を減速させるステップと、飛行体１がワイヤ４に掛かって減速した後にワイヤ４を巻き取ることにより、飛行体１を着地台３に着地させるステップと、飛行体１が着地台３に着地した状態で飛行体１に給電するステップとによって行われる。

【0028】

以上説明した第１の実施の形態によれば、簡易な構成で飛行体１を着地台３における目標位置、すなわち受電部１００と給電部２０とが上下方向に並ぶに位置に着地させて給電を行うことが可能となる。

【0029】

（鉤部の変形例）
図８は、第１の変形例に係る鉤部１４Ａを示す説明図である。この鉤部１４Ａは、第１の実施の形態に係る鉤部１４を放射状に三つ組み合わせたものであり、尾翼部１５は取り付けられていない。このように鉤部１４Ａを構成することで、鉤部１４Ａの姿勢にかかわらず、鉤部１４がワイヤ４に掛かりやすくなる。

【0030】

図９は、第２の変形例に係る鉤部１４Ｂを示す説明図である。第１の実施の形態では、鉤部１４が連結部材１６によって胴部１０に連結された場合について説明したが、鉤部１４Ｂは、その先端部１４１Ｂが胴部１０の下方に位置して進行方向前方を向くように、胴部１０に直接的に取り付けられている。なお、鉤部１４Ｂは、ワイヤ４に掛かりやすくなるように、第１の実施の形態に係る鉤部１４よりも大きく形成されている。

【0031】

［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態に係る給電装置２Ａについて、図１０を参照して説明する。図１０（ａ）は、給電装置２Ａを示す斜視図であり、図１０（ｂ）は、飛行体１が着地台３の上空で停止したときの状態を示す模式図である。

【0032】

本実施の形態では、飛行体１の鉤部１４（もしくは上記の変形例に係る鉤部１４Ａ又は１４Ｂ）がワイヤ４に掛かった後、ワイヤ４を張架する一対の柱５Ａが着地台３に対して傾倒動作を行うように構成されている。具体的には、一対の柱部５Ａの下端部と着地台３との間にそれぞれ蝶番５１が取り付けられており、鉤部１４がワイヤ４に掛かったときのワイヤ４の張力により、一対の柱部５Ａのそれぞれの上端部が互いに接近するように着地台３に対して倒れる。

【0033】

この第２の実施の形態によれば、飛行体１がワイヤ４に引っ張られて下降するとき、例えばプロペラ１３１～１３４のうち進行方向に対して後方側にあたるプロペラ１３３，１３４が柱部５Ａに干渉してしまうことが抑止される。

【0034】

［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態に係る給電装置２Ｂについて、図１１を参照して説明する。給電装置２Ｂは、ワイヤ４を張架する一対の柱５Ｂの構成が第１の実施の形態に係る柱５とは異なると共に、柱５Ｂを着地台３に対して昇降させる昇降機構７を有している。

【0035】

図１１（ａ）は、柱５Ｂが上昇端にあるときの状態を示す断面図であり、図１１（ｂ）は、柱５Ｂが下降端にあるときの状態を示す断面図である。なお、図１１（ａ）及び（ｂ）では、一対の柱５Ｂのうち一方の柱５Ｂについて図示しているが、他方の柱５Ｂも同様に構成されている。

【0036】

柱５Ｂは、中空部５２０が中心部に形成された管状の本体部５２を有しており、中空部５２０が本体部５２を上下方向に貫通している。中空部５２０には、ワイヤ４が挿通されている。本体部５２は、着地台３に対して上昇したとき、着地台３の導出口３０に挿通される。また、柱５Ｂは、本体部５２の外周面から外方に突出する環状のフランジ部５３を有しており、フランジ部５３が着地台３の下方に配置されている。

【0037】

昇降機構７は、柱５Ｂを上下方向に案内するガイド部材７１と、フランジ部５３に当接して柱５Ｂを上方に付勢する弾性体としてのコイルばね７２と、コイルばね７２の下端部が当接する平板状の受け部材７３とを有している。ガイド部材７１は、柱５Ｂをコイルばね７２と共に収容する筒状であり、着地台３と受け部材７３との間に配置されている。柱５Ｂは、ガイド部材７１に案内されて円滑に上下方向に移動可能である。受け部材７３には、ワイヤ４を挿通させる挿通孔７３０が上下方向に貫通して形成されている。巻き取り装置６は、受け部材７３のさらに下方に配置されている。

【0038】

柱５Ｂがワイヤ４を張架している状態では、図１１（ａ）に示すように、フランジ部５３がコイルばね７２の弾性力によって着地台３の下面３ｂに当接している。飛行体１の鉤部１４がワイヤ４に掛かり、巻き取り装置６がワイヤ４を巻き取ると、ワイヤ４の張力によって柱５Ｂがコイルばね７２の弾性力に抗して下方に移動する。この柱５Ｂの下降動作により、本体部５２の全体が着地台３の下方に位置するように柱５Ｂが移動する。なお、柱５Ｂが下降端に位置したとき、本体部５２の一部が着地面３ａから上方に突出していてもよい。

【0039】

飛行体１への給電が完了した後、ボビン６１を反転させて巻き取り装置６がワイヤ４を送り出すと、コイルばね７２の弾性力により、柱５Ｂが上昇してフランジ部５３が着地台３の下面３ｂに当接する。これにより、図１１（ａ）に示すように、一対の柱５Ｂによってワイヤ４が張架された状態となる。

【0040】

この第３の実施の形態によれば、第２の実施の形態と同様に、飛行体１のプロペラ１３３，１３４が柱部５Ｂに干渉してしまうことが抑止される。また、柱部５Ｂの昇降動作を巻き取り装置６によって自動で行うことができる。

【0041】

［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態に係る給電装置２Ｃについて、図１２を参照して説明する。給電装置２Ｃは、ワイヤ４を張架する一対の柱５Ｃを着地台３に対して昇降させる昇降機構８を有している。

【0042】

図１２（ａ）は、柱５Ｃが下降端にあるときの状態を示す斜視図であり、図１２（ｂ）は、柱５Ｃが上昇端にあるときの状態を示す斜視図である。昇降機構８は、電動モータ８１と、電動モータ８１によって回転駆動されるピニオンギヤ８２とを有している。給電装置２Ｃは、一対の柱５Ｃのそれぞれに対応して、二つの昇降機構８を有している。柱５Ｃは、全体として円柱状であり、着地台３の導出口３０に挿通されている。柱５Ｃには、着地台３よりも下側に配置される部分に、ピニオンギヤ８２に噛み合うラック歯部５４が設けられている。

【0043】

柱５Ｃは、図略のガイド部材に支持されて上下方向に移動する。ピニオンギヤ８２が正転すると柱５Ｃが上昇し、ピニオンギヤ８２が反転すると柱５Ｃが下降する。飛行体１の鉤部１４をワイヤ４に掛ける際には、柱５Ｃを上昇端まで上昇させる。鉤部１４がワイヤ４に掛かると、ピニオンギヤ８２を反転させて柱５Ｃを下降動作させる。そして、飛行体１が着地台３に着地すると、飛行体１に対する給電を行う。

【0044】

この第４の実施の形態によれば、第２及び第３の実施の形態と同様に、飛行体１のプロペラ１３３，１３４が柱部５Ｃに干渉してしまうことが抑止される。また、柱部５Ｃの昇降動作を昇降機構８によって自動で行うことができる。

【0045】

なお、柱５Ｃは、円柱状に限らず、例えば四角柱状であってもよい。また、電動モータ８１に替えて、柱５Ｃの下側に圧縮ばねを配置してもよい。この場合、電動モータ６２により、ワイヤ４を介して柱５Ｃを下方に移動させることができる。またさらに、電動モータ６２に替えて、ワイヤ４の両端部に、ワイヤ４を下方に引っ張る引っ張りばねを設けてもよい。この場合、電動モータ８１によって柱５Ｃを上昇させることで、ワイヤ４を引っ張り上げることができる。

【0046】

［第５の実施の形態］
次に、本発明の第５の実施の形態に係る給電装置２Ｄについて、図１３及び図１４を参照して説明する。本実施の形態では、ワイヤ４を張架する一対の柱５Ｄがワイヤ４を弾性支持している。

【0047】

図１３は、柱５Ｄを示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は（ｂ）のＡ－Ａ線断面図、（ｅ）は柱５Ｄにおいてワイヤ４を支持する弾性体５５の上端部を示す斜視図である。図１４（ａ）は、飛行体１の鉤部１４がワイヤ４に掛かる前の給電装置２Ｄを示し、図１４（ｂ）は、飛行体１が着地台３に着地したときの給電装置２Ｄを示している。なお、給電装置２Ｄは、一対の柱５Ｄを有しているが、図１４（ａ）及び（ｂ）では、このうち一方の柱５Ｄを図示している。

【0048】

柱５Ｄは、上下方向に伸縮可能な弾性体５５と、弾性体５５を保持すると共に上下方向に延びるスリット５６０が形成された枠体５６とを有している。弾性体５５は、例えばスポンジゴムからなり、枠体５６内に収容された断面矩形状の被保持部５５１と、被保持部５５１の一側面から突出した突出部５５２とを一体に有している。突出部５５２は、枠体５６のスリット５６０から枠体５６の外部に突出している。枠体５６は、着地台３の下方に配置された平板状の受け部材９に支持されている。受け部材９には、ワイヤ４を挿通させる挿通孔９０が上下方向に貫通して形成されている。巻き取り装置６は、受け部材９のさらに下方に配置されている。

【0049】

ワイヤ４は、枠体５６内で弾性体５５に支持されると共に、スリット５６０から枠体５６の外部に導出されている。より具体的には、弾性体５５の被保持部５５１におけるスリット５６０とは反対側の側面５５１ａと、この側面５５１ａに対向する枠体５６の内面との間にワイヤ４が挿通され、弾性体５５の上端面５５ａを経てワイヤ４がスリット５６０から導出されている。

【0050】

飛行体１の鉤部１４がワイヤ４に掛かった後、巻き取り装置６がワイヤ４を巻き取ることにより、図１４（ｂ）に示すように弾性体５５がワイヤ４の張力によって下方に向かって収縮する。これにより、ワイヤ４が下降し、飛行体１が着地台３に着地する。そして、飛行体１に対する給電がなされる。

【0051】

本実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様に、簡易な構成で飛行体１を着地台３における目標位置に着地させて給電を行うことが可能となる。

【0052】

（付記）
以上、本発明を第１乃至第５実施の形態に基づいて説明したが、これら実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

【0053】

また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で、一部の構成を省略し、あるいは構成を追加もしくは置換して、適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記の実施の形態では、受電部１００と給電部２０との間で誘導給電を行う場合について説明したが、これに限らず、例えば接点同士の接触による電気的な結合によって給電を行うようにしてもよい。

【符号の説明】

【0054】

１…飛行体 １００…受電部
１０１…蓄電池 ２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ…給電装置
２０…給電部 ３…着地台
３０…導出口 ４…ワイヤ
５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ…柱 ５５…弾性体
５６…枠体 ５６０…スリット
６…巻き取り装置

【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】