JP7599327B2 - Power supply drone port and power supply drone port system - Google Patents
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Description
本発明は、ドローンの長距離飛行を可能とする給電用ドローンポートと給電用ドローンポートシステムに関する。
The present invention relates to a power supply drone port and a power supply drone port system that enable long-distance flights of drones.
「ドローン」とは、小型の無人ヘリコプターの一種である。近年、ドローンを用いて、小型の荷物を無人で搬送したり、橋梁等の建造物を点検したり、農薬を散布したりすることが計画されている。かかるドローンを「産業用ドローン」と呼ぶ。 A "drone" is a type of small unmanned helicopter. In recent years, there are plans to use drones to transport small packages, inspect bridges and other structures, and spray pesticides. Such drones are called "industrial drones."
産業用ドローンが普及するにつれ、ドローンの長距離飛行を可能にするシステムが要望されている。
しかし、ドローンは、自身に搭載したバッテリーから供給される電力でプロペラを回転させて飛行するため、バッテリーが貯蔵する電力量に飛距離が依存する。そのため、ドローンの長距離飛行を実現するには、バッテリーを充電する中継地点がドローンの飛行経路に必要となる。このような技術として、例えば特許文献１が開示されている。
As industrial drones become more common, there is a demand for systems that enable drones to fly long distances.
However, since a drone flies by rotating its propellers with power supplied from a battery installed in the drone, the flight distance depends on the amount of power stored in the battery. Therefore, in order to realize a long-distance flight of a drone, a relay point for charging the battery is required on the flight path of the drone. For example,
特許文献１には、飛行に異常を来したドローンを、電線や電柱に設けられた回収手段で回収するドローン運用システムが開示されている。このドローン運用システムは、ドローンのバッテリーへの充電も可能である。
特許文献１の電柱の回収手段に設けられたバッテリ電力供給手段でドローンのバッテリ充電手段を充電するには、バッテリ電力供給手段とバッテリ充電手段の位置をぴったりと合わせなければならない。
しかし、ドローンの着陸時には、ドローンにより発生するダウンウォッシュ（空気の下降流）が離上面ではね返り、離上面の上部では下降流と上昇流が混在する状態となって姿勢制御が困難となる。そのため、着陸しようとした目的の位置からずれた位置にドローンが着陸してしまうことが多々ある。
In order to charge the battery charging means of the drone with the battery power supply means provided on the utility pole recovering means of
However, when a drone lands, the downwash (a downward current of air) generated by the drone bounces off the takeoff surface, and the downward current and upward current mix above the takeoff surface, making attitude control difficult. As a result, the drone often lands in a position different from the intended landing position.
しかし、特許文献１のドローン運用システムには、ドローンの位置を修正する手段が無く、ドローンの着陸位置が悪いと、バッテリ電力供給手段とバッテリ充電手段の位置がずれて給電効率が下がり、ひいてはドローンの充電自体ができなくなってしまう。ドローンの着陸位置がずれたからと言って、その都度、電線や電柱に設けられた回収手段まで人が出向き、位置を直すという訳にはいかない。
そのため、特許文献１のドローン運用システムでは、効率よくドローンを充電するのが難しかった。
However, the drone operation system of
Therefore, the drone operation system of
本発明は上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、ドローンを安全に効率よく確実に充電でき、ドローンの長距離飛行を可能とする給電用ドローンポートと給電用ドローンポートシステムを提供することにある。 The present invention has been invented to solve the above-mentioned problems. That is, an object of the present invention is to provide a power supply drone port and a power supply drone port system that can safely, efficiently and reliably charge a drone and enable the drone to fly long distances.
本発明によれば、電力が供給されている通電支柱の上端に固定されドローンが離着陸可能な着陸台と、
前記通電支柱から配電された電力を前記着陸台に載った前記ドローンの受電装置に給電する給電装置と、
前記着陸台に着陸した前記ドローン又は前記給電装置を、該給電装置と前記受電装置とが対面又は接触する給電位置まで移動させる位置決め設備と、を備えた給電用ドローンポートが提供される。
According to the present invention, a landing platform on which a drone can take off and land is fixed to the upper end of an electric pole to which power is supplied,
A power supply device that supplies the power distributed from the power-carrying pole to a power receiving device of the drone mounted on the landing pad;
A power supply drone port is provided that is equipped with positioning equipment that moves the drone or the power supply device that has landed on the landing pad to a power supply position where the power supply device and the power receiving device face each other or are in contact with each other.
本発明によれば、ドローンに給電可能な給電用ドローンポートが通電支柱の上に設置されており、通電支柱は日本全国の各地に設置されているので、ドローンに給電用ドローンポートを中継させることで、ドローンの長距離飛行を実現することができる。 According to the present invention, a power supply drone port capable of supplying power to a drone is installed on a power supply pole, and the power supply poles are installed in various locations throughout Japan, so that the drone can be connected to the power supply drone port, enabling the drone to fly long distances.
また、通電支柱は通常、人が触らないように、人の届かない高さに通電器具を取り付けている。このような通電支柱の上端に給電用ドローンポートが取り付けられているので、給電用ドローンポートにも人の手が届かない。これにより、ドローンや、ドローンが運搬する荷物が盗まれるのを防ぐことができ、ドローンと荷物の安全を確保することができる。 In addition, electrified poles usually have electrified equipment attached at a height that is out of reach to prevent people from touching it. Since the power supply drone port is attached to the top end of such an electrified pole, it is also out of reach. This prevents the theft of drones and the cargo they are carrying, ensuring the safety of the drone and the cargo.
さらに、給電用ドローンポートが取り付けられる通電支柱は、もともと電力が供給されているため、給電用ドローンポートに必要な電力を、自身が設置された通電支柱から供給することができる。したがって、給電用ドローンポートに電気をひく費用を低く抑えることができ、送電ロスも少なく効率的である。 In addition, because the electrified pole on which the power supply drone port is attached is already powered, the power required for the power supply drone port can be supplied from the electrified pole on which it is installed. This means that the cost of running electricity to the power supply drone port can be kept low, and there is little transmission loss, making it efficient.
その上、給電用ドローンポートは、位置決め設備を有しているので、給電時のドローンの位置を給電位置に厳密に位置決めすることができる。これにより、給電用ドローンポートの給電装置の位置とドローンが搭載する受電装置の位置とを正確に対面又は接触させることができるので、設計値通りの充電効率を確保でき、給電用ドローンポートが無人でも、確実にドローンに給電することができる。 In addition, because the power supply drone port has a positioning device, the drone can be precisely positioned at the power supply position when power is being supplied. This allows the position of the power supply device on the power supply drone port to be precisely opposite or in contact with the position of the power receiving device mounted on the drone, ensuring charging efficiency according to the design value and allowing the drone to be reliably powered even when the power supply drone port is unmanned.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. Note that common parts in each drawing are given the same reference numerals, and duplicate explanations will be omitted.
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の給電用ドローンポート１の概要図である。
この図において、１は給電用ドローンポート、２はドローン、２ａは受電装置、３は通電支柱、４は着陸台、６は給電装置、９は落下防止具、１０は位置決め設備、２６は変圧器、２７は避雷針である。
First Embodiment
FIG. 1 is a schematic diagram of a power
In this diagram, 1 is a drone port for power supply, 2 is a drone, 2a is a power receiving device, 3 is a conductive support pole, 4 is a landing pad, 6 is a power supply device, 9 is a fall prevention device, 10 is a positioning equipment, 26 is a transformer, and 27 is a lightning rod.
本実施形態の給電用ドローンポート１は、電力が供給されている通電支柱３の上端３ａに設けられたドローン２への給電用の給電ポートである。給電用ドローンポート１は、ドローン２が離着陸可能な着陸台４と、着陸台４に載るドローン２に給電する給電装置６と、ドローン２又は給電装置６を移動させる位置決め設備１０と、を備えている。
The power
着陸台４は、通電支柱３の上端３ａに、支持台５を介して固定されている。通電支柱３は、電力が供給されている柱状の工作物であり、例えば、街路灯や信号機を支持する支柱、電柱、ビルの屋上に設けられた広告塔、公園や駅前の広場等に設置されているモニュメントクロックや時計塔、等を想定している。これらの通電支柱３は、人Ｈが電線や信号機、街灯等の通電器具に触れて感電するようなことがないように、一般的に、人Ｈの手が届かない高さに設けられている。給電用ドローンポート１は、このような通電支柱３の上端３ａに設置されることで、人Ｈが容易には着陸台４に届かない構成となっている。
The
給電用ドローンポート１が使用する電力は、それが固定された通電支柱３から配電される。例えば、この図のように、給電用ドローンポート１は、通電支柱３から配電された電力を変圧する変圧器２６を備えていてもよい。例えば、通電支柱３が電柱である場合には、この図のように、２本の低圧動力線と低圧電灯線の１本から配電を受けることが好ましい。
The power used by the power
また、この図に示すように、給電用ドローンポート１には、着陸台４の周囲を囲むように落下防止具９が設けられていることが好ましい。落下防止具９は、ドローン２を通さない大きさの網目のネットや柵であることが好ましい。落下防止具９がネットや柵であることにより、通電支柱３にかかる強風の影響を抑えながら、ドローン２が風に煽られて着陸台４から落下するのを防ぐことができる。この落下防止具９は、作業員が給電用ドローンポート１のメンテナンスをしやすいように、ネット又は柵の一部が着脱可能に設けられていることが好ましい。
As shown in this figure, it is preferable that the power
さらに、給電用ドローンポート１は、落下防止具９又は着陸台４に、避雷針２７を備えていることが好ましい。避雷針２７には、グランドワイヤ２７ａが取り付けられている。
この構成により、避雷針２７があることで、ドローン２や給電用ドローンポート１自身を、雷から守ることができる。
Furthermore, the power
With this configuration, the
ドローン２は、給電装置６から電力を受け取る受電装置２ａを有している。受電装置２ａは、例えばこの図のようにドローン２の下面に設けられていてもよい。
The
この図の給電装置６は、着陸台４の給電位置７の上面４ａに設けられ、通電支柱３から配電された電力を、上方へ向けて供給する。給電位置７とは、着陸台４に載ったドローン２の受電装置２ａと給電装置６とが対面又は接触する位置である。給電装置６は、給電側と受電側が接触する接触給電装置であってもよいが、非接触給電装置である方が、より好ましい。給電装置６が接触給電型である場合の給電位置７は、給電側と受電側のコネクタが接触する位置である。給電装置６が非接触給電型である場合の給電位置７は、給電装置６の送信側コイルとドローン２が搭載する受電装置２ａの受信側コイルとが同軸で対面する位置である。
The
また、この図の給電用ドローンポート１は、着陸したドローン２を給電位置７まで移動させる位置決め設備１０を備える。これにより、位置決め設備１０の駆動によってドローン２の受電装置２ａと給電位置７の位置を合わせることができる。
The power
図２は、第１実施形態の給電用ドローンポート１の側面図である。この図において、４は着陸台、４ａはその上面、５は支持台、６は給電装置、６ａは送信側コイル、９は落下防止具、１０は位置決め設備、１３は水平移動ユニット、１１はＸ方向移動板、２４はユニット駆動装置、２４ａは駆動板、２４ｂは水平移動金具である。なお、駆動板駆動装置２５は、この図では省略している。
Figure 2 is a side view of the power
給電装置６が接触給電装置の場合はもちろん、非接触給電装置の場合であっても、ドローン２が搭載する受電装置２ａと給電用ドローンポート１が搭載する給電装置６との位置が正確に合っていなければ、効率よく給電することは出来ない。
Efficient power supply cannot be achieved if the
例えば給電装置６が非接触給電装置である場合には、電磁誘導方式であってもよい。この場合、給電装置６の送信側コイル６ａと受電装置２ａの受信側コイル２ｂとが同軸で対面することにより、送信側コイル６ａへの通電によって生じた磁界３５によって、受信側コイル２ｂに電気が流れる。これにより、送信側コイル６ａと受信側コイル２ｂとが離れていても、給電装置６から受電装置２ａへ電力を供給することができる。
For example, if the
このように、給電用ドローンポート１がドローン２を充電するためには、給電時のドローン２の位置を正確に位置決めすることが肝要となる。
As such, in order for the power
また、通電支柱３の上端３ａには、支持台５が固定されており、この支持台５に着陸台４が固定されている。着陸台４は、支持台５から上方に間隔を隔てて設けられており、着陸台４と支持台５との間の空間が、様々な装置を配置するスペースとなっている。
A
図３は、支持台５の平面図である。
支持台５は、通電支柱３の上端３ａに被せて固定した円筒形状の柱取り付け部５ａと、柱取り付け部５ａの上に水平に組まれた形鋼５ｂであってもよい。形鋼５ｂは、例えば井桁状に組まれていてもよい。
支持台５は、この図のＸ方向両端部から上方に延びる連結金具５ｃで、上下方向に一定の間隔を隔てて、着陸台４を支持している。またこの例で、６つの連結金具５ｃは、着陸台４と支持台５のＸ方向両端部のみに位置しており、左右の連結金具５ｃの間には、Ｘ方向及びＹ方向に干渉物のない中空空間が形成されている。
FIG. 3 is a plan view of the
The
The
図４は、第１実施形態の給電用ドローンポート１の平面図である。この図において、４ａは着陸台４の上面、４ｂはＸ対辺、４ｃはＹ対辺、５は支持台、６は給電装置、７は給電位置、１０は位置決め設備である。落下防止具９は、この図では省略している。
また、位置決め設備１０において、１３は水平移動ユニットであり、１１はＸ方向移動板、１４はＹ方向移動板、１５は連結板、１６はヒンジである。
4 is a plan view of the power
In the
着陸台４は、上方から見た形状が、水平なＸ方向に平行に延びるＸ対辺４ｂと、水平なＹ方向に平行に延びるＹ対辺４ｃと、を有する矩形の板となっている。また、本実施形態の給電装置６は、着陸台４の中心に設けられており、給電位置７が着陸台４の中心Ｍに配置されている。
When viewed from above, the
この図の位置決め設備１０は、着陸台４の上面４ａに沿って水平に移動可能な水平移動ユニット１３を有する。水平移動ユニット１３は、ドローン２を上面４ａの中心Ｍまで水平移動させる機能を有する。
この例で、水平移動ユニット１３は、１対のＸ方向移動板１１、１対のＹ方向移動板１４、及び４枚の連結板１５を有する。
The
In this example, the
１対のＸ方向移動板１１は、この図のＹ方向に水平に延び、両端１１ａがＸ対辺４ｂの外側に位置する。
１対のＹ方向移動板１４は、この図のＸ方向に水平に延びている。
４枚の連結板１５は、Ｘ方向移動板１１の両端１１ａとＹ方向移動板１４の両端とをそれぞれ平面視で斜めに連結する。
さらに、Ｘ方向移動板１１、Ｙ方向移動板１４、及び連結板１５の両端は、鉛直軸を中心に自由回転可能にヒンジ１６で連結されている。
The pair of
The pair of Y-
The four connecting
Furthermore, both ends of the
また、この図において、１対のＸ方向移動板１１の両端１１ａは、Ｘ方向に移動可能な４つの水平移動金具２４ｂに固定されている。さらに、４つの水平移動金具２４ｂは、Ｘ対辺４ｂの外側に位置する。
In addition, in this figure, both ends 11a of a pair of
上述した構成により、４つの水平移動金具２４ｂを互いに同期させてＸ方向内方に移動することにより、待機位置（実線）からセンタ位置（破線）まで、１対のＸ方向移動板１１を互いに平行を維持したままＸ方向内方に移動することができる。
また、これに連動して連結板１５とヒンジ１６で連結された１対のＹ方向移動板１４を互いに平行を維持したままＹ方向内方に移動することができる。
With the above-described configuration, the four horizontally
In conjunction with this, a pair of Y-
図５は、ユニット駆動装置２４の説明図である。
図５（Ａ）は図２のＡ－Ａ矢視図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＢ－Ｂ矢視図である。
この図において、位置決め設備１０は、さらに、水平移動ユニット１３を駆動するユニット駆動装置２４を有する。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the
5A is a view seen from the arrows AA in FIG. 2, and FIG. 5B is a view seen from the arrows BB in FIG. 5A.
In this figure, the
この例で、ユニット駆動装置２４は、１対の駆動板２４ａと駆動板駆動装置２５を有する。
１対の駆動板２４ａは、着陸台４と支持台５の間に位置し、１対のＸ方向移動板１１の両端１１ａに水平移動金具２４ｂを介して鉛直軸を中心に自由回転可能に連結されている。
また、駆動板駆動装置２５は、支持台５に設けられ、１対の駆動板２４ａを同期してＸ方向に水平駆動する。駆動板駆動装置２５は、この例では、１対の直線ガイド２５ａと、１対のボールねじ駆動装置２５ｂとからなる。
駆動板２４ａには、ボールねじ駆動装置２５ｂのボールねじと歯合するボールナットが固定されており、ボールねじを介してボールナットをＸ方向に水平駆動する。
In this example, the
The pair of
Further, the drive
A ball nut that meshes with a ball screw of a ball
上述した位置決め設備１０の構成により、駆動板駆動装置２５で１対の駆動板２４ａを同期してＸ方向に水平駆動することにより、４つの水平移動金具２４ｂを互いに同期させてＸ方向に移動させることができる。
従って、１対のＸ方向移動板１１を、平行を維持してＸ方向内方に移動し、同時に、１対のＹ方向移動板１４を、平行を維持してＹ方向内方に移動することができる。これにより、Ｘ方向移動板１１とＹ方向移動板１４を待機位置から給電位置７を近接して囲むセンタ位置まで着陸台４の上面４ａに沿って移動でき、上面４ａに載るドローン２を上面４ａの中心Ｍまで水平移動させることができる。
なお、ドローン２は、着陸台４の上面４ａに沿って自由に移動するようになっていることが好ましい。
With the configuration of the
Therefore, the pair of
It is preferable that the
着陸台４と支持台５との間の空間には、給電装置６、制御装置８、通信装置１７も設けられている。給電装置６は、着陸台４の上面４ａより上まで磁界３５が届くのであれば、着陸台４より下方に設けられていてもよく、着陸台４の上面４ａと面一に、上面４ａに露出していてもよい。給電装置６は、通電支柱３に配線された電線に接続されており、通電支柱３から供給された電力を着陸台４に載ったドローン２の受電装置２ａに給電する。また、位置決め設備１０や制御装置８も、通電支柱３から供給された電力によって作動する。
A
制御装置８は、給電用ドローンポート１の動作を制御する。制御装置８には、給電装置６や駆動板駆動装置２５、通信装置１７も接続されており、その制御を受ける。
The control device 8 controls the operation of the power
この構成により制御装置８は、通信装置１７によるドローン２との通信によって、ドローン２の着陸を誘導し、着陸を検知した後に、駆動板駆動装置２５を駆動してドローン２を給電位置７へ水平移動させる。次いで、給電装置６に電力を供給してドローン２の受電装置２ａに給電する。
With this configuration, the control device 8 guides the
ドローン２の充電を検知した後に、制御装置８は、再度、駆動板駆動装置２５を駆動して水平移動金具２４ｂをセンタ位置から待機位置まで移動させ、１対のＸ方向移動板１１を互いに平行を維持したままＸ方向外方へ移動してドローン２を解放する。
After detecting the charging of the
これにより、通電支柱３の上端３ａに設置された給電用ドローンポート１で、自動的にドローン２のバッテリーを充電することができる。
This allows the battery of the
図６は、落下防止具９の構成の説明図である。図６（Ａ）は、落下防止具９の側面図である。
落下防止具９は、折り畳んで、着陸台４から取り外せる構造となっていることが好ましい。例えば、図６（Ａ）に記載した落下防止具９の場合は、着陸台４を囲むネットが複数のパーツ９ａ，９ｂに分かれており、それらを金具で連結した構造となっている。この図の落下防止具９の場合、上下に隣接するパーツ９ａ，９ｂは、蝶番２９で連結されており、左右に隣接するパーツ同士は、着脱可能な連結器具３０で連結されている。左右に隣接するパーツ９ａ，９ｂを連結する連結器具３０は、例えば、ファスナーやパチン錠であってもよい。なお、上下に隣接するパーツ９ａ，９ｂの連結は、必ずしも蝶番２９でなくてもよく、連結器具３０で連結されていてもよい。
6A and 6B are explanatory diagrams of the configuration of the
The
落下防止具９は、水平移動金具２４ｂが通る隙間３１を開けて、着陸台４に固定される。落下防止具９と着陸台４の連結には、着脱蝶番２８が使用されることが好ましい。
図６（Ｂ）は、着脱蝶番２８の説明図である。着脱蝶番２８は、例えば、この図のように、管２８ａの中で軸２８ｂをスライドさせるつまみ２８ｃを有してもよい。この場合、落下防止具９を取り外すときに、つまみ２８ｃを軸方向内方へ動かすことによって、軸２８ｂを管２８ａから外せるようになっている。着脱蝶番２８の一方の羽２８ｄは落下防止具９に固定され、他方の羽２８ｄは着陸台４に固定される。落下防止具９を着陸台４に取り付けやすくするためには、つまみ２８ｃが落下防止具９の内側に位置する方が良い。
The
6B is an explanatory diagram of the
図７は、着陸台４から落下防止具９を取り外す手順の説明図である。手順は、図７（Ａ）から図７（Ｅ）へ進行する。作業員が給電用ドローンポート１のメンテナンスをする際には、落下防止具９を一時、取り外す必要がある。作業員は、周囲の電線に接触しないように気を付けながら、高所で作業するため、落下防止具９の着脱作業の行いやすさは、重要である。
まず、作業員は、落下防止具９の上側のパーツ９ａの連結器具３０を解除する（図７（Ａ））。それにより、蝶番２９によって、上側のパーツ９ａが落下防止具９の外側に向けて折り畳まれ、蝶番２９によって、下側のパーツ９ｂの上端から垂れ下がる（図７（Ｂ））。
7 is an explanatory diagram of the procedure for removing the
First, the worker releases the connecting
次に、上側のパーツ９ａを折り畳んだまま、下側のパーツ９ｂの連結器具３０を解除し（図７（Ｃ））、下側のパーツ９ｂを手前から下方へ回転させると（図７（Ｄ））、作業員の手の届く位置に、着脱蝶番２８のつまみ２８ｃが露出する（図７（Ｄ））。
これにより、無理なく作業員がつまみ２８ｃに接近できる。作業員は、つまみ２８ｃを動かし、下側のパーツ９ｂを着陸台４から外す（図７（Ｅ））。
Next, while the
This allows the worker to easily approach the
このように、落下防止具９は、分解可能であり、パーツ９ａ，９ｂを小さく折り畳むことができるので、高所で電線が近くにあっても、電線に接触しないように作業しやすい。そのため、給電用ドローンポート１のメンテナンス作業を、安全に行うことができる。
As described above, the
さらに、本実施形態の給電用ドローンポート１は、図示しない鳥用警報装置を備えていてもよい。鳥用警報装置で、空中から接近する物体についてドローン２であるか否かを判断し、その物体がドローン２でない場合に、鳥が嫌がる警戒音（例えば烏の警戒声、猛禽類の鳴き声、等）を流してもよい。
これにより、着陸台４の上に鳥が営巣するのを防ぐことができる。
Furthermore, the power
This makes it possible to prevent birds from nesting on the
本実施形態の給電用ドローンポート１は、通電支柱３の上端３ａに固定されているので、人Ｈが容易に給電用ドローンポート１に近付くことができない。したがって、ドローン２や、ドローン２が運搬する荷物が盗まれるのを防ぐことができ、ドローン２と荷物の安全を確保することができる。
The power
その上、給電用ドローンポート１を通電支柱３に設けるので、給電用ドローンポート１に必要な電力を、それが設置された通電支柱３から供給することができる。したがって、給電用ドローンポート１に電気をひく費用を低く抑えることができるとともに、送電ロスを抑えることができる。
In addition, since the power
また、通電支柱３は、日本全国の広い範囲で設置されているため、それらの通電支柱３に給電用ドローンポート１を設置することにより、充電用の中継地点を数多く確保でき、容易にドローン２の長距離飛行を実現することができる。
In addition, since the electrified
また、給電用ドローンポート１は、位置決め設備１０を有しているので、給電時のドローン２の位置を厳密に位置決めすることができる。これにより、給電用ドローンポート１の給電装置６の位置とドローン２が搭載する受電装置２ａの位置とを正確に合わせることができるので、設計値通りの充電効率を確保することができる。
In addition, the power
さらに、位置決め設備１０でドローン２の脚２ｄを固定することにより、又は落下防止具９を着陸台４の周囲に張り巡らすことにより、ドローン２が着陸台４から落下するのを防止できる。
Furthermore, by fixing the
（第２実施形態）
図８は、第２実施形態の給電用ドローンポート１の説明図である。図８（Ａ）は縦断面概略図であり、図８（Ｂ）は着陸台４の斜視図である。この図において、４は着陸台、４ａは着陸台４の上面、４ｄは傾斜面、５は支持台、６は給電装置、６ａは送信側コイル、９は落下防止具、１０は位置決め設備である。
本実施形態の位置決め設備１０は、給電位置７へ向けて下方へ傾斜する着陸台４の傾斜面４ｄである。この図の給電位置７は、着陸台４の中心Ｍにあるが、本実施形態の給電位置７はこれに限らない。着陸台４からドローン２が落ちないのであれば、給電位置７が着陸台４の辺縁にあってもよい。
Second Embodiment
Fig. 8 is an explanatory diagram of the power
The
この給電用ドローンポート１で充電するドローン２の脚２ｄの下端には、自由回転可能なローラ２ｃが付いていることが好ましい。ローラ２ｃは、キャスターのように全方向に回転可能であることが好ましい。
It is preferable that the lower end of the
本実施形態の位置決め設備１０は、傾斜面４ｄであるため、駆動装置を有さない。これにより、位置決め設備１０の作動に電力を使わないので、給電用ドローンポート１の維持費用を抑えることができ、メンテナンスの頻度を減らすことができる。また、構成が単純なので、給電用ドローンポート１が壊れにくい。モータやアクチュエータが不要なので、その分の製造費用を抑えることもできる。また、ドローン２が自重で傾斜面４ｄを転がることを利用しているので、ドローン２の大小に関わらず、全てのドローン２を給電位置７に集めることができる。
The
本実施形態の給電用ドローンポート１では、例えば、ドローン２が、着陸台４に他のドローン２が着陸していないことを検知して、給電用ドローンポート１の誘導なしに自力で着陸台４に着陸してもよい。ドローン２が着陸台４に着陸すると、脚２ｄの先端のローラ２ｃが重力によって傾斜面４ｄで転がり、ドローン２が給電位置７に移動する。
給電装置６が非接触給電型である場合は、給電装置６の送信側コイル６ａとドローン２の受電装置２ａの受信側コイル２ｂが対面したことを感知して制御装置８が始動し、送信側コイル６ａへの電力供給を開始してもよい。給電装置６が接触給電型である場合には、受電装置２ａと給電装置６の接触を、制御装置８の始動のトリガとしてもよい。
その他の本実施形態の構成及び効果は、第１実施形態と同様である。
In the power
When the
The other configurations and effects of this embodiment are similar to those of the first embodiment.
（第３実施形態）
図９は、第３実施形態の給電用ドローンポート１の縦断面概略図である。
この図に示すように、本実施形態の給電用ドローンポート１は、給電装置６が着陸台４の上面４ａから上方に間隔を隔てて位置し、横向きに電力を供給する点で、第１実施形態とは異なる。本実施形態の非接触給電型の給電装置６が例えば電磁誘導方式である場合、磁束が給電装置６から真横へ向けて発生する。この給電装置６で給電するドローン２の受電装置２ａは、ドローン２の側面に取り付けられている。
Third Embodiment
FIG. 9 is a schematic vertical cross-sectional view of the power
As shown in this figure, the power
給電装置６は、位置決め設備１０におけるドローン２が給電位置７にあるときに受電装置２ａに対面又は接触する位置に固定されていることが好ましい。例えば、位置決め設備１０が第１実施形態と同じものである場合、Ｘ方向移動板１１やＹ方向移動板１４の中央部に給電装置６が固定されていてもよい。
これにより、ドローン２が給電位置７に位置するときの受電装置２ａに対面又は接触する位置に、容易に給電装置６を位置させることができる。受電装置２ａと対面又は接触した給電装置６は、受電装置２ａへ向けて横向きに電力を供給する。
The
This allows the
ドローン２は、自身が東西南北のどの方向に向いているかを検出する磁気方位センサーを内蔵しているため、目的の方位に受電装置２ａを向けて着陸できる。したがって、給電装置６は、１箇所にあればよい。例えば全ての給電用ドローンポート１を、北に給電装置６が位置する構成に統一しておけば、ドローン２が常に北に受電装置２ａを向けて着陸することで、容易に受電装置２ａと給電装置６との位置を合わせることができる。
The
しかし給電用ドローンポート１の構成は、これに限らない。
例えば、給電位置７を囲むように複数の給電装置６が設けられていてもよい。例えば位置決め設備１０が第１実施形態のものである場合、全てのＸ方向移動板１１とＹ方向移動板１４の中央部に給電装置６を設けてもよい。これにより、ドローン２がどの方向を向いて着陸したとしても、位置決め設備１０がドローン２を給電位置７へ水平移動するだけで、容易に受電装置２ａと給電装置６の位置を合わせることができる。
もしくは、給電用ドローンポート１は旋回装置を備え、受電装置２ａが給電装置６に向くようにドローン２を旋回させてもよい。
However, the configuration of the power
For example, a plurality of
Alternatively, the power
上述した構成により、着陸台４の上面４ａから上方に離れた位置に給電装置６を設けることができるので、上面４ａの近くに磁界３５が発生したり、給電側のコネクタが上面４ａに露出したりするのを防ぐことができる。これにより、異種金属への給電による発熱を防止することができる。
The above-mentioned configuration allows the
つまり、ドローン２が飛行する街や山には、カラスのように、光る物を集める習性をもつ鳥がいる。このような鳥は、よくガラスや金属を拾って、雨樋に隠したり、巣に持ち帰ったりしている。したがって、給電用ドローンポート１が人Ｈの手が届かない高さにあるにもかかわらず、釘やヘアピン、硬貨等の金属が、着陸台４の上に置かれてしまう可能性がある。
例えば給電装置６が非接触給電型である場合、送信側コイル６ａの近くに金属物があると、磁界３５によって発熱してしまう。給電装置６が接触給電型である場合には、異種金属が給電側のコネクタに接触した状態で給電装置６が給電すると、コネクタや異種金属がペルチェ効果によって発熱する。
In other words, in the cities and mountains where the
For example, if the
本実施形態の給電用ドローンポート１は、給電装置６が、着陸台４の上面４ａから上方に離れた位置にあるので、着陸台４の上に落ちている金属類が磁界３５の影響を受けるのを防ぐことができ、もしくは給電側のコネクタに接触するのを防ぐことができる。
したがって、給電用ドローンポート１は、異種金属による予期せぬ発熱を防ぐことができる。
その他の本実施形態の構成及び効果は、第１実施形態と同様である。
In the power
Therefore, the power
The other configurations and effects of this embodiment are similar to those of the first embodiment.
（第４実施形態）
図１０は、第４実施形態の給電用ドローンポート１の斜視図である。この図において、１０は位置決め設備、１１はＸ方向移動板、１２はベルトコンベア、２１は移動板駆動装置、２２はコンベア駆動装置である。なお、この図では、制御装置８と落下防止具９の記載を省略している。また、この図は、給電位置７が着陸台４の中心Ｍである場合を例示している。
本実施形態の給電用ドローンポート１は、位置決め設備１０の構成が、第１実施形態又は第３実施形態のそれと異なる。
Fourth Embodiment
10 is a perspective view of the power
The power
本実施形態の着陸台４は、上方から見た形状が、水平なＸ方向に平行に延びるＸ対辺４ｂと水平なＹ方向に平行に延びるＹ対辺４ｃとを有する平行四辺形となっている。着陸台４は、図のように、平面視で見た形状が矩形でもよい。
In this embodiment, the
本実施形態の位置決め設備１０は、Ｘ方向移動板１１、ベルトコンベア１２、移動板駆動装置２１、及びコンベア駆動装置２２を備える。
The
Ｘ方向移動板１１は、この図のＹ方向に水平に延び、両端１１ａがＸ対辺４ｂの外側に位置し、着陸台４の上面４ａに沿って水平に移動可能に設けられている。この図では、給電装置６は、Ｘ方向移動板１１に取り付けられている。
また、この実施形態においては、着陸台４の上面４ａだけでなく、ベルトコンベア１２の上面も、ドローン２の離着陸面となっている。
The
In addition, in this embodiment, not only the
この図では１対のＸ方向移動板１１が同期して水平移動するように設けられているが、これに限らない。例えば給電位置７が着陸台４のＸ方向一端部にある場合、一つのＸ方向移動板１１が着陸台４のＸ方向両端部間を往復できるように設けられており、着陸台４のＸ方向他端部には着陸台上をＹ方向に横切る固定板が固定されていることが好ましい。この場合、Ｘ方向移動板１１に押されるドローン２の移動を、ベルト上で固定板がせき止める。
In this figure, a pair of
Ｘ方向移動板１１の両端１１ａは、第１実施形態と同様に、Ｘ方向に移動可能な４つの水平移動金具２４ｂに固定されている。さらに、４つの水平移動金具２４ｂは、Ｘ対辺４ｂの外側に位置し、Ｘ方向移動板１１からＸ方向内方へ突き出ている。
As in the first embodiment, both ends 11a of the
移動板駆動装置２１は、この水平移動金具２４ｂをＸ方向に移動させる。
この図の例において、移動板駆動装置２１は、一対の誘導レール２１ａ、一対の無端状チェーン２１ｂ、及びチェーン回転用アクチュエータ２１ｃを有する。
The moving
In the example shown in this figure, the moving
一対の誘導レール２１ａは、水平移動金具２４ｂをＸ方向に誘導する。一対の無端状チェーン２１ｂは、４つの水平移動金具２４ｂを牽引して互いに同期させながらＸ方向内方に移動させる。無端状チェーン２１ｂは、給電用ドローンポート１のＹ方向両端部に一対設けられており、Ｘ方向両端部でＹ方向に延びる一対の軸２１ｄに掛け回されている。Ｘ方向の両側に配置された水平移動金具２４ｂのうちの一方（図で右側の水平移動金具２４ｂ）は、掛け回された無端状チェーン２１ｂにおける上側のチェーンに連結されており、他方（図で左側の水平移動金具２４ｂ）は、下側のチェーンに連結されている。
チェーン回転用アクチュエータ２１ｃは、無端状チェーン２１ｂを回転させる。
The pair of
The
この構成により、チェーン回転用アクチュエータ２１ｃが一方の無端状チェーン２１ｂを回転させることにより、１対の無端状チェーン２１ｂが同期して回転し、一対のＸ方向移動板１１を同期させながらＸ方向内方と外方の間を往復させることができる。
したがって、移動板駆動装置２１は、Ｘ方向移動板１１を給電位置７までＸ方向に移動させることができる。また、水平移動金具２４ｂがＸ方向移動板１１からＸ方向内方へ突き出ているため、着陸台４のＹ方向端部に着陸したドローン２がＸ方向移動板１１に押されてＹ方向端部から落下するのを防ぐことができる。
With this configuration, when the
Therefore, the moving
なお、本実施形態の移動板駆動装置２１の構成は、これに限らず、第１実施形態のユニット駆動装置２４と同様の構成であってもよい。
The configuration of the moving
着陸台４に着陸したドローン２のＹ方向の水平移動は、ベルトコンベア１２で行う。
ベルトコンベア１２は、ベルト１２ａが給電位置７を通る位置に設けられる。給電位置７が着陸台４の中心Ｍにある場合はベルトコンベア１２も着陸台４のＸ方向の中心に位置し、給電位置７が着陸台４のＸ方向端部にある場合にはベルトコンベア１２もその端部に位置する。
ベルトコンベア１２のベルト１２ａは、Ｙ方向に延び、コンベア駆動装置２２によってＹ方向に回転する。ベルト１２ａは、対候性のあるものであることが好ましい。また、ベルト１２ａの下面にブラシを設置することで、着陸台４を常に正常に保つようにすることが好ましい。
The
The
The
コンベア駆動装置２２とチェーン回転用アクチュエータ２１ｃは、いずれも制御装置８によって制御される。コンベア駆動装置２２とチェーン回転用アクチュエータ２１ｃは、防水仕様のモータであることが好ましい。
上述した構成によって、位置決め設備１０は、ドローン２をＸ方向移動板１１とベルトコンベア１２で給電位置７へ水平移動させる。
Both the
With the above-described configuration, the
図１１は、第４実施形態の位置決め設備１０の動作の説明図である。この図では、ドローン２のプロペラの記載と、移動板駆動装置２１の記載を省略している。図１１は、図１１（Ａ）から図１１（Ｄ）にかけて、時間が経過する。また、図１１（Ｅ）と図１１（Ｆ）は、位置決め設備１０がベルトコンベア１２を２台有する場合の 給電用ドローンポート１の平面図である。
図１１（Ａ）に示すように、ドローン２は、磁気方位センサーによって、給電装置６が取り付けられている方のＸ方向移動板１１（この図の右側のＸ方向移動板１１）に受電装置２ａを向けて、着陸台４に着陸している。
FIG. 11 is an explanatory diagram of the operation of the
As shown in FIG. 11(A), the
制御装置８は、通信装置１７でドローン２の着陸を検知後に、Ｘ方向移動板１１を動かし、ドローン２を移動させる（図１１（Ｂ））。そのまま、ドローン２の両側を挟むまで（例えば、チェーン回転用アクチュエータ２１ｃの動きに抵抗が出るまで）移動板駆動装置２１を動かす。これにより、図１１（Ｃ）のように、受電装置２ａを図の右側に向けたまま、ドローン２がベルト１２ａの上で一対のＸ方向移動板１１と水平移動金具２４ｂに囲まれた状態となる。この状態で、ドローン２は、Ｘ方向の移動を一対のＸ方向移動板１１によって制限されている。
After detecting the landing of the
次いで制御装置８は、コンベア駆動装置２２を駆動し、ドローン２をＸ方向移動板１１に沿ってＹ方向に移動させる。水平移動金具２４ｂがＸ方向移動板１１からＸ方向内方へ突き出てＹ方向に動くドローン２をせき止めるため、ドローン２は、着陸台４のＹ方向両端部から落下しない。制御装置８は、例えば給電装置６と受電装置２ａの対面又は接触を検知するまでベルト１２ａの正転と逆回転を繰り返すことで、ドローン２を給電位置７へ水平移動させてもよい。例えば、給電装置６の通電の変化や磁界３５の大きさの変化を検知することで、給電装置６と受電装置２ａの対面又は接触を検知することが好ましい。制御装置８は、給電装置６と受電装置２ａの対面又は接触を検知した時点でコンベア駆動装置２２の駆動を停止し、給電装置６による給電を開始する。
Then, the control device 8 drives the
もしくは、図１１（Ｅ）と図１１（Ｆ）のように、ベルトコンベア１２がＹ方向に２台並べられていてもよい。２台のベルトコンベア１２のベルト１２ａを着陸台４のＹ方向内方へ向けて回転させることにより、ドローン２がどの位置にあったとしても、２台のベルトコンベア１２の繋ぎ目１２ｂの位置にドローン２が移動する。この図の例では、給電位置７が着陸台４の中心Ｍであるため、２台のベルトコンベア１２の繋ぎ目１２ｂが着陸台４の中心Ｍに配置されている。この構成では、ベルト１２ａを一定時間回転させればドローン２が給電位置７に移動するため、給電装置６と受電装置２ａの対面又は接触の検知機構が不要である。制御装置８は、ベルト１２ａを一定時間回転させたことでドローン２が給電位置７にあると判断し、給電装置６による給電を開始する。
Alternatively, as shown in FIG. 11(E) and FIG. 11(F), two
なお、本実施形態の給電装置６の位置は、この図のように、Ｘ方向移動板１１に取り付けられていてもよい。もしくは、給電装置６は、第１実施形態のように着陸台４の上面４ａの下や、ベルトコンベア１２のベルト１２ａの間、又はベルトコンベア１２の繋ぎ目１２ｂの下に設けられていてもよい。
The
上述した構成により本実施形態の給電用ドローンポート１は、給電位置７を着陸台４の中心Ｍに限定しなくて済む。例えば、給電用ドローンポート１が設置される環境に応じて、給電位置７の位置を着陸台４の中心Ｍにも、着陸台４の端部にも、自由に設置することができる。また、一対のＸ方向移動板１１でドローン２を挟み込むまでチェーン回転用アクチュエータ２１ｃを駆動し、挟み込んだ時点でチェーン回転用アクチュエータ２１ｃを止めるので、ドローン２の大小に関わらず、全てのドローン２を給電位置７に集めることができる。Ｘ方向移動板１１と固定板でドローン２を挟む場合も同様である。
その他の本実施形態の構成及び効果は、第１実施形態又は第３実施形態と同様である。
With the above-described configuration, the power
The rest of the configuration and effects of this embodiment are similar to those of the first or third embodiment.
（第５実施形態）
図１２は、第５実施形態の給電用ドローンポート１の斜視図である。
図１３は、第５実施形態の給電用ドローンポート１の正面図である。図１３（Ａ）は、Ｘ方向移動板１１が待機位置にあるときの図であり、図１３（Ｂ）はＸ方向移動板１１がセンタ位置にあるときの図である。
図１４は、第５実施形態の給電用ドローンポート１の右側面断面図である。図１４（Ａ）は、図１３（Ｂ）のＣ－Ｃ矢視図であり、図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）のＤ部分の拡大図である。なお、これらの図は、落下防止具９の記載を省略している。また、図１４（Ｂ）においては、支持台５と連結金具５ｃの記載も省略している。
Fifth Embodiment
FIG. 12 is a perspective view of the power
13A and 13B are front views of the power
Figure 14 is a right side cross-sectional view of the power
本実施形態の着陸台４は、上方から見た形状が、水平なＸ方向に平行に延びるＸ対辺４ｂを有する形状となっている。平面視で見た着陸台４の形状は、台形でも、平行四辺形でも、矩形でもよい。
本実施形態の位置決め設備１０は、着陸台４の上面４ａに沿って水平に移動可能であり、両端１１ａがＸ対辺４ｂの外側に位置し、Ｘ方向移動板１１を有する点が、第４実施形態と同様である。しかし、Ｘ方向移動板１１の形状は、第４実施形態のそれとは異なる。
The
The
図１２で示すように、本実施形態のＸ方向移動板１１は、一対設けられており、各Ｘ方向移動板１１の中央部１１ｂが両端１１ａよりも着陸台４のＸ方向外方へ屈曲している。言い換えると、平面視で給電用ドローンポート１を見たときに、不等号の「＜」（小なり）の形状に屈曲している左側のＸ方向移動板１１と、「＞」（大なり）の形状に屈曲している右側のＸ方向移動板１１とが、着陸台４の上で向かい合っている。
As shown in FIG. 12, the
１対のＸ方向移動板１１の両端１１ａは、第４実施形態と同様に、Ｘ方向に移動可能な４つの水平移動金具２４ｂに固定され、無端状チェーン２１ｂによって牽引される。
また、一対のＸ方向移動板１１は、図１３に示すように、上下方向に互い違いに位置している。その上、図１４（Ｂ）に示すように、１対のＸ方向移動板１１のうちの一方に固定された２つの水平移動金具２４ｂが他方に固定された水平移動金具２４ｂよりもＹ方向外方に位置する。
Both ends 11a of the pair of
The pair of
本実施形態の移動板駆動装置２１は、給電用ドローンポート１のＹ方向両端部に２本ずつ、合計４本の誘導レール２１ａを有する点が、第４実施形態とは異なる。この図では、４つの水平移動金具２４ｂのうちＹ方向内方にある水平移動金具２４ｂがそのＹ方向外方に回転ローラ２４ｃを自由回転可能に有し、その回転ローラ２４ｃがＹ方向内方に開口する誘導レール２１ａの溝の中でＸ方向に転動する。同様に、Ｙ方向外方に開口する誘導レール２１ａには、Ｙ方向外方に位置する水平移動金具２４ｂのＹ方向内方に回転可能に取り付けられた回転ローラ２４ｃが嵌め込まれ、誘導レール２１ａの溝の中でＸ方向に転動する。
移動板駆動装置２１は、この構成により、一対のＸ方向移動板１１の双方でドローン２を挟み込むまで、Ｘ方向移動板１１を、着陸台４のＸ方向内方へ向けて移動させる。
その他の移動板駆動装置２１の構成は、第４実施形態と同様である。
The moving
With this configuration, the moving
Other configurations of the moving
この構成により、チェーン回転用アクチュエータ２１ｃの駆動によって無端状チェーン２１ｂが回転すると、Ｙ方向内方にある水平移動金具２４ｂとＹ方向外方にある水平移動金具２４ｂとが、Ｙ方向の中心ですれ違う。一対のＸ方向移動板１１の設置される高さが上下方向にずれているので、水平移動金具２４ｂがすれ違っても、Ｘ方向移動板１１同士がぶつかることはない。
With this configuration, when the
次に、第５実施形態の給電用ドローンポート１の動作について説明する。この図では、ドローン２のプロペラの記載と、移動板駆動装置２１の記載を省略している。
図１５は、第５実施形態の給電用ドローンポート１の動作の説明図である。図１５（Ａ）から図１５（Ｄ）にかけて、時間が経過する。
制御装置８は、通信装置１７でドローン２の着陸を検知後に、一対のＸ方向移動板１１を移動板駆動装置２１でＸ方向内方へ動かす。制御装置８は、一対のＸ方向移動板１１でドローン２を挟み込むまでチェーン回転用アクチュエータ２１ｃを駆動し、一対のＸ方向移動板１１がドローン２を両側から挟み込んだことを感知した時点で、チェーン回転用アクチュエータ２１ｃを止める。例えば、チェーン回転用アクチュエータ２１ｃの動きに抵抗が生じたときに、制御装置８が、一対のＸ方向移動板１１がドローン２を両側から挟み込んだと判断してもよい。
Next, the operation of the power
15 is an explanatory diagram of the operation of the power
After detecting the landing of the
チェーン回転用アクチュエータ２１ｃを止めた後に、図１５（Ｄ）のように、給電装置６で給電を開始する。給電が終了した後は、制御装置８は、チェーン回転用アクチュエータ２１ｃを逆回転し、Ｘ方向移動板１１を待機位置へ戻す。
After stopping the
上述した構成により、一対のＸ方向移動板１１をＸ方向内方へ動かすことによって、図１５（Ｃ）のように、ドローン２を屈曲した一対のＸ方向移動板１１に沿って着陸台４の中心Ｍへ向けて水平移動させることができる。一対のＸ方向移動板１１が中央部１１ｂで屈曲しているので、Ｘ方向移動板１１をＸ方向に動かし挟むだけで、ドローン２の四方を囲い込むことができる。その上、Ｘ方向移動板１１にはリンク等の可動部分が無いため、頑丈で、壊れにくい。また本実施形態の位置決め設備１０の駆動装置は、チェーン回転用アクチュエータ２１ｃのみであるため、第４実施形態よりも動力が少なくて済む。また、Ｘ方向移動板１１がドローン２を挟み込むまでチェーン回転用アクチュエータ２１ｃが駆動するので、第２実施形態と第４実施形態と同様に、ドローン２の大きさに関わらず、全てのドローン２を着陸台４の中心Ｍに集めることができる。
With the above-mentioned configuration, by moving the pair of
なお、図に例示した第５実施形態の給電装置６はＸ方向移動板１１に取り付けられ、受電装置２ａはドローン２の側面に設けられているが、第１実施形態のように、着陸台４に給電装置６が設けられ、ドローン２の下面に受電装置２ａが設けられていてもよい。
その他の本実施形態の構成及び効果は、第４実施形態と同様である。
In the fifth embodiment illustrated in the figure, the
The other configurations and effects of this embodiment are similar to those of the fourth embodiment.
（第６実施形態）
図１６は、第６実施形態の給電用ドローンポート１の斜視図である。
本実施形態の給電用ドローンポート１は、給電装置６が移動可能な点が、他の実施形態とは異なる。
Sixth Embodiment
FIG. 16 is a perspective view of the power
The power
本実施形態の着陸台４は、上方から見た形状が、水平なＸ方向に平行に延びるＸ対辺４ｂをもつ形状となっている。例えば、平面視で見た着陸台４の形状は、台形でも、平行四辺形でも、矩形でもよい。
The
本実施形態の位置決め設備１０は、例えば、第４実施形態と同様であってもよい。つまり位置決め設備１０は、両端がＸ対辺４ｂの外側に位置し、着陸台４の上面４ａに沿って水平に移動可能であるＸ方向移動板と、Ｘ方向移動板１１を給電位置７までＸ方向に移動させる移動板駆動装置２１とを有する。Ｘ方向移動板１１は、第４実施形態と同様に、Ｙ方向に直線状に延びた板であることが好ましいが、Ｘ方向外方へ湾曲した板であってもよい。
The
本実施形態の給電用ドローンポート１が、第４実施形態の給電用ドローンポート１と異なる点は、ベルトコンベア１２とコンベア駆動装置２２を有さない代わりに、給電移動装置２３を有する点である。
The power
給電移動装置２３は、給電装置６をＸ方向移動板１１に沿って移動させる装置である。
この図の例の給電移動装置２３は、例えば、リニアガイド２３ａと給電移動用アクチュエータ２３ｂを有する。給電移動用アクチュエータ２３ｂは、例えば図のように、ボールねじ２３ｃとモータ２３ｄを有してもよい。もしくは、給電移動用アクチュエータ２３ｂは、直動シリンダであってもよい。
The power
The power
次に、第６実施形態の給電用ドローンポート１の動作について説明する。
図１７は、第６実施形態の給電用ドローンポート１の動作の説明図である。図１７（Ａ）から図１７（Ｄ）にかけて、時間が経過する。また、この図では、ドローン２のプロペラの記載と、移動板駆動装置２１の記載を省略している。
制御装置８は、通信装置１７でドローン２の着陸を検知した後に、一対のＸ方向移動板１１を移動板駆動装置２１でＸ方向内方へ動かす（図１７（Ａ）、図１７（Ｂ））。ドローン２は、磁気方位センサーによって、給電装置６が取り付けられたＸ方向移動板１１（図の右側のＸ方向移動板１１）に受電装置２ａを向けて着陸している。そのままＸ方向移動板１１がドローン２を挟むことによって、受電装置２ａと図の右側のＸ方向移動板１１が平行になる（図１７（Ｃ））。
Next, the operation of the power
17 is an explanatory diagram of the operation of the power
After detecting the landing of the
制御装置８は、一対のＸ方向移動板１１がドローン２を両側から挟み込んだことを感知した時点で、チェーン回転用アクチュエータ２１ｃを止める。
次いで、制御装置８は、給電移動装置２３のモータ２３ｄを駆動し、給電装置６をＹ方向に往復させ（図１７（Ｃ））、給電装置６と受電装置２ａの間の通電が一番大きくなった位置に給電装置６を止める（図１７（Ｄ））。その給電装置６の位置が給電位置７である。その後、制御装置８は、給電装置６から受電装置２ａへ給電を開始する。
The control device 8 stops the
Next, the control device 8 drives the
給電が終了した後に、制御装置８は、チェーン回転用アクチュエータ２１ｃを逆回転し、Ｘ方向移動板１１を待機位置へ戻す。また、給電移動装置２３を駆動して給電装置６の位置を戻す。
After the power supply is completed, the control device 8 reverses the rotation of the
この構成により、本実施形態の給電用ドローンポート１は、ドローン２の移動を最小限にして受電装置２ａに給電することができる。
その他の本実施形態の構成及び効果は、第４実施形態と同様である。
With this configuration, the power
The other configurations and effects of this embodiment are similar to those of the fourth embodiment.
上述した本発明によれば、ドローン２に給電可能な給電用ドローンポート１が通電支柱３の上に設置されており、通電支柱３は日本全国各地に設置されている。これにより、ドローン２に各地の給電用ドローンポート１を中継させることで、ドローン２の長距離飛行を実現することができる。
According to the present invention described above, a power
また、通電支柱３は通常、人Ｈが触らないように、人Ｈが届かない高さに通電器具を取り付けている。このような通電支柱３の上端３ａに給電用ドローンポート１が取り付けられているので、給電用ドローンポート１にも人Ｈの手が届かない。これにより、ドローン２や、ドローン２が運搬する荷物が盗まれるのを防ぐことができ、ドローン２と荷物の安全を確保することができる。
Also, the electrified
さらに、給電用ドローンポート１が取り付けられる通電支柱３は、もともと電力が供給されているため、給電用ドローンポート１に必要な電力を、自身が設置された通電支柱３から供給することができる。したがって、給電用ドローンポート１に電気をひく費用を低く抑えることができ、送電ロスも少なく、効率的である。
In addition, the
その上、給電用ドローンポート１は、位置決め設備１０を有しているので、給電時のドローン２の位置を給電位置７に厳密に位置決めすることができる。これにより、給電用ドローンポート１の給電装置６の位置とドローン２が搭載する受電装置２ａの位置とを正確に対面又は接触させることができるので、設計値通りの充電効率を確保でき、確実にドローン２に給電することができる。
In addition, the power
なお本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
１ 給電用ドローンポート、
２ ドローン、２ａ 受電装置、２ｂ 受信側コイル、
２ｃ ローラ、２ｄ 脚、
３ 通電支柱、３ａ 上端、
４ 着陸台、４ａ 上面、４ｂ Ｘ対辺、
４ｃ Ｙ対辺、４ｄ 傾斜面、
５ 支持台、５ａ 柱取り付け部、５ｂ 形鋼、
６ 給電装置、６ａ 送信側コイル、７ 給電位置、
８ 制御装置、９ 落下防止具、
１０ 位置決め設備、
１１ Ｘ方向移動板、１１ａ 両端、１１ｂ 中央部、
１２ ベルトコンベア、１２ａ ベルト、１２ｂ 繋ぎ目、
１３ 水平移動ユニット、１４ Ｙ方向移動板、
１５ 連結板、１６ ヒンジ、１７ 通信装置、
２１ 移動板駆動装置、
２１ａ 誘導レール、２１ｂ 無端状チェーン、
２１ｃ チェーン回転用アクチュエータ、
２１ｄ 軸、２２ コンベア駆動装置、
２３ 給電移動装置、２３ａ リニアガイド、
２３ｂ 給電移動用アクチュエータ、
２３ｃ ボールねじ、２３ｄ モータ、
２４ ユニット駆動装置、２４ａ 駆動板、
２４ｂ 水平移動金具、２４ｃ 回転ローラ、
２５ 駆動板駆動装置、２５ａ 直線ガイド、
２５ｂ ボールねじ駆動装置、２６ 変圧器、
２７ 避雷針、２７ａ グランドワイヤ、
２８ 着脱蝶番、２８ａ 管、２８ｂ 軸、２８ｃ つまみ、
２９ 蝶番、３０ 連結器具、３１ 水平移動金具が通る隙間、
３５ 磁界、Ｈ 人、Ｍ 着陸台の上面の中心
1. Drone port for power supply,
2 drone, 2a power receiving device, 2b receiving coil,
2c roller, 2d leg,
3 energizing column, 3a upper end,
4 landing pad, 4a top surface, 4b X opposite side,
4c Y opposite side, 4d inclined surface,
5 Support stand, 5a Column attachment part, 5b Shape steel,
6 power supply device, 6a transmitting coil, 7 power supply position,
8 Control device, 9 Fall prevention device,
10 Positioning equipment,
11 X-direction moving plate, 11a both ends, 11b central portion,
12 belt conveyor, 12a belt, 12b joint,
13 horizontal movement unit, 14 Y-direction movement plate,
15 connecting plate, 16 hinge, 17 communication device,
21 moving plate drive device,
21a guide rail, 21b endless chain,
21c Chain rotation actuator;
21d shaft, 22 conveyor drive device,
23 power supply moving device, 23a linear guide,
23b power supply movement actuator;
23c ball screw, 23d motor,
24 unit drive device, 24a drive plate,
24b horizontal movement fitting, 24c rotating roller,
25 Drive plate drive device, 25a Linear guide,
25b ball screw drive device, 26 transformer,
27 lightning rod, 27a ground wire,
28 Detachable hinge, 28a Tube, 28b Shaft, 28c Knob,
29 hinge, 30 connecting device, 31 gap through which horizontally movable fitting passes,
35 magnetic field, H person, M center of the top surface of the landing pad
Claims (13)
前記通電支柱から配電された電力を前記着陸台に載った前記ドローンの受電装置に給電する給電装置と、
前記着陸台に着陸した前記ドローン又は前記給電装置を、該給電装置と前記受電装置とが対面又は接触する給電位置まで移動させる位置決め設備と、を備え、
前記着陸台は、上方から見た形状が、水平なＸ方向に平行に延びるＸ対辺と水平なＹ方向に平行に延びるＹ対辺とを有する矩形であり、
前記給電位置は、前記着陸台の中心であり、
前記位置決め設備は、
前記Ｙ方向に延び、前記着陸台の上面に沿ってＸ方向に水平に移動可能であり、両端が前記Ｘ対辺の外側に位置する１対のＸ方向移動板と、
前記Ｘ方向に延び、前記着陸台の上面に沿って前記Ｙ方向に水平に移動可能である１対のＹ方向移動板と、
前記Ｘ方向移動板の両端と前記Ｙ方向移動板の両端とをそれぞれ平面視で斜めに連結する４枚の連結板と、を有する水平移動ユニットと、
前記水平移動ユニットを駆動するユニット駆動装置と、を有し、
前記Ｘ方向移動板、前記Ｙ方向移動板、及び前記連結板の両端は、鉛直軸を中心に自由回転可能にヒンジで連結されている、給電用ドローンポート。 A landing pad that is fixed to the top end of an electrified pole to which electricity is supplied and on which a drone can take off and land;
A power supply device that supplies the power distributed from the power-carrying pole to a power receiving device of the drone mounted on the landing pad;
and a positioning device that moves the drone or the power supply device that has landed on the landing pad to a power supply position where the power supply device and the power receiving device face each other or come into contact with each other ;
The landing platform has a rectangular shape when viewed from above, the rectangular shape having an X-side edge extending parallel to a horizontal X-direction and a Y-side edge extending parallel to a horizontal Y-direction,
the power supply location is at the center of the landing pad;
The positioning equipment includes:
A pair of X-direction moving plates extending in the Y direction and horizontally movable in the X direction along the upper surface of the landing platform, both ends of which are located outside the X opposite sides;
A pair of Y-direction moving plates extending in the X-direction and horizontally movable in the Y-direction along an upper surface of the landing platform;
a horizontal movement unit including four connecting plates that connect both ends of the X-direction movement plate and both ends of the Y-direction movement plate obliquely in a plan view;
A unit driving device that drives the horizontal movement unit,
The X-direction moving plate, the Y-direction moving plate, and both ends of the connecting plate are hinged so as to be freely rotatable around a vertical axis, forming a power supply drone port.
前記通電支柱から配電された電力を前記着陸台に載った前記ドローンの受電装置に給電する給電装置と、
前記着陸台に着陸した前記ドローン又は前記給電装置を、該給電装置と前記受電装置とが対面又は接触する給電位置まで移動させる位置決め設備と、
前記着陸台に対して着脱可能に固定され該着陸台の周囲を囲み前記ドローンが該着陸台から落下することを防ぐ落下防止具と、を備える、給電用ドローンポート。 A landing pad that is fixed to the top end of an electrified pole to which electricity is supplied and on which a drone can take off and land;
A power supply device that supplies the power distributed from the power-carrying pole to a power receiving device of the drone mounted on the landing pad;
A positioning device that moves the drone or the power supply device that has landed on the landing pad to a power supply position where the power supply device and the power receiving device face each other or come into contact with each other;
A power supply drone port comprising: a fall prevention device that is removably fixed to the landing pad, surrounds the landing pad, and prevents the drone from falling from the landing pad .
前記通電支柱から配電された電力を前記着陸台に載った前記ドローンの受電装置に給電する給電装置と、
前記着陸台に着陸した前記ドローン又は前記給電装置を、該給電装置と前記受電装置とが対面又は接触する給電位置まで移動させる位置決め設備と、を備え、
前記着陸台は、上方から見た形状が、水平なＸ方向に平行に延びるＸ対辺を有する形状であり、
前記位置決め設備は、対向する２つの前記Ｘ対辺のそれぞれの外側に両端のそれぞれが位置し前記着陸台の上面に沿って水平なＸ方向に移動可能であるＸ方向移動板を有し、
前記ドローンは、その側面に前記受電装置を有するものであり、
前記給電装置は、前記Ｘ方向移動板に取り付けられ、前記着陸台の上面から上方に間隔を隔てて位置し、前記受電装置へ向けて横向きに電力を供給し、
さらに前記位置決め設備は、前記Ｘ方向移動板を前記給電位置までＸ方向に移動させる移動板駆動装置と、
前記給電装置を、該給電装置が取り付けられている前記Ｘ方向移動板に沿って移動させる給電移動装置と、を有する、給電用ドローンポート。 A landing pad that is fixed to the top end of an electrified pole to which electricity is supplied and on which a drone can take off and land;
A power supply device that supplies the power distributed from the power-carrying pole to a power receiving device of the drone mounted on the landing pad;
and a positioning device that moves the drone or the power supply device that has landed on the landing pad to a power supply position where the power supply device and the power receiving device face each other or come into contact with each other;
The landing platform has a shape, when viewed from above, having an X-direction extending parallel to a horizontal X-direction;
The positioning device has an X-direction moving plate having both ends located outside each of the two opposing X-sides and movable in the horizontal X-direction along the upper surface of the landing platform,
The drone has the power receiving device on a side thereof,
the power supply device is attached to the X-direction moving plate and positioned above and spaced apart from the upper surface of the landing platform, and supplies power laterally to the power receiving device;
The positioning device further includes a moving plate driving device that moves the X-direction moving plate in the X-direction to the power supply position;
A power supply moving device that moves the power supply device along the X-direction moving plate to which the power supply device is attached .
前記給電装置は、前記着陸台の上面から上方に間隔を隔てて位置し、前記受電装置へ向けて横向きに電力を供給する、請求項１又は２に記載の給電用ドローンポート。 The drone has the power receiving device on a side thereof,
The power supply drone port of claim 1 or 2 , wherein the power supply device is located above and spaced apart from an upper surface of the landing pad and supplies power laterally toward the power receiving device.
前記給電装置は、前記給電位置の前記着陸台に設けられ上方へ向けて電力を供給する、請求項１又は２に記載の給電用ドローンポート。 The drone has the power receiving device on its underside,
The power supply drone port according to claim 1 or 2 , wherein the power supply device is provided on the landing pad at the power supply position and supplies power upward.
前記位置決め設備は、
前記Ｙ方向に延び、両端が前記Ｘ対辺の外側に位置し、前記着陸台の上面に沿って水平に移動可能であるＸ方向移動板と、
ベルトが前記給電位置を通って前記Ｙ方向に延び該Ｙ方向に回転するベルトコンベアと、
前記Ｘ方向移動板を前記給電位置までＸ方向に移動する移動板駆動装置と、を有する、請求項２に記載の給電用ドローンポート。 The landing platform has a shape, as viewed from above, of a parallelogram having an X-side extending parallel to a horizontal X-direction and a Y-side extending parallel to a horizontal Y-direction;
The positioning equipment includes:
an X-direction moving plate extending in the Y direction, both ends of which are located outside the X-direction opposite side, and horizontally movable along an upper surface of the landing platform;
a belt conveyor whose belt passes through the power supply position and extends in the Y direction and rotates in the Y direction;
The power supply drone port according to claim 2 , further comprising a moving plate driving device that moves the X-direction moving plate in the X-direction to the power supply position.
前記位置決め設備は、
前記着陸台の上面に沿って水平に移動可能であり、両端が前記Ｘ対辺の外側に位置し、中央部が前記着陸台のＸ方向外方へ屈曲している一対のＸ方向移動板と、
前記ドローンを前記Ｘ方向移動板の双方で挟み込むまで前記Ｘ方向移動板を前記着陸台のＸ方向内方へ向けて移動させる移動板駆動装置と、を有し、
一対の前記Ｘ方向移動板は、上下方向に互い違いに位置している、請求項２に記載の給電用ドローンポート。 The landing platform has a shape, when viewed from above, having an X-direction extending parallel to a horizontal X-direction;
The positioning equipment includes:
A pair of X-direction moving plates that are horizontally movable along the upper surface of the landing platform, both ends of which are located outside the X-direction opposite sides, and a central portion of which is bent outward in the X-direction of the landing platform;
A moving plate drive device that moves the X-direction moving plate toward the inside of the landing platform in the X-direction until the drone is sandwiched between the X-direction moving plates,
The power supply drone port according to claim 2 , wherein the pair of X-direction moving plates are positioned alternately in the vertical direction.
前記着陸台と該着陸台の下方に間隔を隔てて固定された支持台との間に位置し、１対の前記Ｘ方向移動板の両端に鉛直軸を中心に自由回転可能に連結された１対の駆動板と、
前記支持台に設けられ、１対の前記駆動板を同期して前記Ｘ方向に水平駆動する駆動板駆動装置と、を有する、請求項１に記載の給電用ドローンポート。 The unit drive device is
a pair of drive plates that are connected to both ends of the pair of X-direction moving plates so as to be freely rotatable about a vertical axis and that are located between the landing platform and a support platform that is fixed below the landing platform with a gap therebetween;
The power supply drone port according to claim 1 , further comprising: a drive plate drive device provided on the support base and configured to synchronously drive the pair of drive plates horizontally in the X direction.
前記給電装置は、前記給電位置の前記着陸台に設けられ上方へ向けて電力を供給し、
前記位置決め設備は、前記給電位置へ向けて下方へ傾斜する前記着陸台の傾斜面である、請求項２に記載の給電用ドローンポート。 The drone has the power receiving device on its underside,
The power supply device is provided on the landing pad at the power supply position and supplies power upward;
The power supply drone port of claim 2 , wherein the positioning facility is a slope of the landing pad that slopes downward toward the power supply position.
前記落下防止具と前記着陸台は、着脱可能な着脱蝶番で連結されている、請求項２に記載の給電用ドローンポート。 The fall prevention device is configured by connecting a plurality of parts with a detachable connecting device,
The power supply drone port of claim 2 , wherein the fall prevention device and the landing pad are connected by a detachable hinge.
前記ドローンに、中継地点となる給電用ドローンポートで充電させ該ドローンのバッテリーに電力を補充することにより、前記目的地まで飛行させる、給電用ドローンポートシステム。 At least one power supply drone port according to any one of claims 1 to 12 is provided as a relay point on a flight route of the drone to a destination,
A power supply drone port system charges the drone at a power supply drone port that serves as a relay point, replenishing the drone's battery with power, allowing it to fly to the destination.
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