JP2019122110A - 非接触給電装置及び非接触給電方法 - Google Patents

Abstract

【課題】非接触給電装置及び非接触給電方法の提供。【解決手段】搭載された二次電池からの電力により飛行する飛行体に対して、非接触給電を行う非接触給電装置であって、二次電池を充電するための電力を非接触で送電する送電部と、送電部を収容してあり、飛行体が進入又は退出する開口を備えた筐体と、開口を開閉する蓋体とを備え、蓋体を閉じた状態にて、送電部からの送電の際に放射される電磁波を遮蔽する電磁遮蔽シールドと、開口から進入した給電対象の飛行体を筐体の内部にて収容した場合、蓋体を閉じた後に、送電部に送電を開始させる制御を行う制御部とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、非接触給電装置及び非接触給電方法に関する。

近年、ＩｏＴ（Internet of Things）技術の進歩により省力が進み、ドローンを使用した無人による荷物の輸送や、太陽光発電所などで無人による警備及び設備点検のニーズが高まっている。

ドローンを使用した無人による荷物の輸送、警備、設備点検等を実現するためには、ドローンを自動運行させる仕組みだけでなく、ドローンに内蔵された二次電池に電気エネルギを自動充電する仕組みが必要である。ドローンが備える二次電池を充電する方法として、非接触給電が提案されている（例えば、特許文献１−３を参照）。

特開２０１７−７１２８５号公報 特開２０１７−２００３３４号公報 特開２０１１−９１９９９号公報

しかしながら、非接触給電の際、高周波交流電流によって誘起される大きな密度の高周波磁界による電磁波が非接触給電装置から外部へ放射され、近隣周辺に対して電波障害を発生させたり、人体機能に影響を及ぼす可能があるという問題点を有している。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、電磁波の漏洩を防止しつつ、飛行体に対して非接触給電を行うことができる非接触給電装置及び非接触給電方法を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る非接触給電装置は、搭載された二次電池からの電力により飛行する飛行体に対して、非接触給電を行う非接触給電装置であって、前記二次電池を充電するための電力を非接触で送電する送電部と、該送電部を収容してあり、前記飛行体が進入又は退出する開口を備えた筐体と、前記開口を開閉する蓋体とを備え、前記蓋体を閉じた状態にて、前記送電部からの送電の際に放射される電磁波を遮蔽する電磁遮蔽シールドと、前記開口から進入した給電対象の飛行体を前記筐体の内部にて収容した場合、前記蓋体を閉じた後に、前記送電部に送電を開始させる制御を行う制御部とを備える。

上記一態様にあっては、給電対象の飛行体を筐体の内部にて収容し、蓋体を閉じた後に送電を開始する構成であるため、電磁遮蔽シールドの外部への電磁波の漏洩が防止される。

本開示の一態様に係る非接触給電装置は、前記制御部は、前記送電が終了した場合、前記蓋体を開ける制御を行う。

上記一態様にあっては、送電が終了するまで蓋体を開けない構成であるため、電磁遮蔽シールドの外部への電磁波の漏洩することが防止される。

本開示の一態様に係る非接触給電装置は、気象情報を取得する取得部を備え、前記制御部は、前記取得部が取得した気象情報に応じて、前記蓋体の開閉を制御する。

上記一態様にあっては、取得した気象情報に基づき、蓋体の開閉制御を行う構成であるため、例えば取得した気象情報に基づき飛行体の飛行に支障をきたすような悪天候であると判断できる場合、電磁遮蔽シールドの蓋体を閉じておくことにより、飛行体の飛行を延期することができる。

本開示の一態様に係る非接触給電装置は、前記蓋体が閉まらない場合、前記蓋体が閉まらない旨の情報を外部へ通知する通知部を備える。

上記一態様にあっては、蓋体が閉まらない場合、外部へ通知する構成であるため、通知を受けた管理者等によって蓋体が閉まらない原因を取り除く等の対策を施すことが可能となる。

本開示の一態様に係る非接触給電装置は、前記飛行体の収容状況に係る情報を外部へ通知する通知部を備える。

上記一態様にあっては、飛行体の収容状況を外部へ通知する構成であるため、飛行体を操縦している各ユーザは、非接触給電装置の空き状況を把握することが可能となる。

本開示の一態様に係る非接触給電装置は、前記電磁遮蔽シールドの外部へ漏洩する電磁波を検知する検知センサと、前記電磁波を検知した場合、前記電磁遮蔽シールドの外部に電磁波が漏洩している旨の情報を通知する通知部とを備える。

上記一態様にあっては、電磁遮蔽シールドの外部へ電磁波が漏洩している場合、その旨を外部へ通信する構成であるため、通知を受けた管理者等によって電磁波が漏洩している原因を取り除く等の対策を施すことが可能となる。

本開示の一態様に係る非接触給電装置は、前記電磁遮蔽シールドは、前記飛行体を前記筐体内部の所定の収容位置へ誘導する誘導部を備える。

上記一態様にあっては、飛行体を所定の収容位置へ誘導する構成であるため、収容位置へ誘導した飛行体に対して、適切に電力を供給することが可能となる。

本開示の一態様に係る非接触給電装置は、前記蓋体は、前記開口から進入又は退出する飛行体に対する風除けを構成する。

上記一態様にあっては、蓋体が飛行体の進入時又は退出時における風除けを構成するので、進入時又は退出時における飛行体の姿勢を安定化させることが可能となる。

本開示の一態様に係る非接触給電装置は、前記筐体は、夫々が飛行体を収容する複数の収容室を備え、収容室毎に前記送電部を備える。

上記一態様にあっては、それぞれに送電部が設けられた複数の収容室を備えるので、複数の飛行体に対する非接触給電を個別に実施することが可能となる。

本開示の一態様に係る非接触給電装置は、前記筐体は、夫々が飛行体を収容する複数の収容室を備え、給電対象の飛行体を収容した収容室へ前記送電部を移動させる移動機構を備える。

上記一態様にあっては、複数の収容室を備え、給電対象の飛行体を収容した収容室へ送電部を移動させるので、非接触給電装置のコストを上昇させることなく、給電可能な飛行体の台数を増やすことができる。

本開示の一態様に係る非接触給電装置は、前記筐体は、前記送電部が配置された第１収容室と、前記送電部が配置されていない第２収容室とを備え、前記第１収容室にて収容した充電前又は充電後の飛行体を前記第２収容室へ移送させる移送機構を備える。

上記一態様にあっては、充電前又は充電後の飛行体を第２収容室へ移送させる移送機構を備えるので、飛行優先度が低い飛行体を第２収容室へ退避させておくことが可能となる。

本開示の一態様に係る非接触給電方法は、搭載された二次電池からの電力により飛行する飛行体に対して、非接触給電を行う非接触給電方法であって、前記二次電池を充電するための電力を非接触で送電する送電部を収容してあり、前記飛行体が進入又は退出する開口を備えた筐体と、前記開口を開閉する蓋体とを備えた電磁遮蔽シールドにて前記飛行体を収容した場合、前記蓋体を閉じる制御を行い、前記蓋体を閉じた後に、記送電部に送電を開始させる。

上記一態様にあっては、給電対象の飛行体を筐体の内部にて収容し、蓋体を閉じた後に送電を開始する構成であるため、電磁遮蔽シールドの外部への電磁波の漏洩が防止される。

本願によれば、電磁波の漏洩を防止しつつ、飛行体に対して非接触給電を行うことができる。

実施の形態１に係る非接触給電システムの全体構成を説明する模式図である。 実施の形態１に係る非接触給電システムの全体構成を説明する模式図である。 実施の形態１に係る非接触給電システムの制御系の構成を説明するブロック図である。 実施の形態１に係る非接触給電装置が実行する処理の手順を説明するフローチャートである。 実施の形態２に係る非接触給電システムの制御系の構成を説明するブロック図である。 実施の形態２に係る非接触給電装置が実行する処理の手順を説明するフローチャートである。 実施の形態３に係る非接触給電システムの制御系の構成を説明するブロック図である。 実施の形態３に係る非接触給電装置が実行する処理の手順を説明するフローチャートである。 実施の形態４に係る非接触給電装置の構成を説明する模式図である。 実施の形態５に係る非接触給電装置の構成を説明する模式図である。 実施の形態６に係る非接触給電装置の構成を説明する模式図である。 実施の形態７に係る非接触給電装置の構成を説明する模式図である。 実施の形態８に係る非接触給電装置の構成を説明する模式図である。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
（実施の形態１）
図１及び図２は実施の形態１に係る非接触給電システムの全体構成を説明する模式図である。実施の形態１に係る非接触給電システムは、非接触給電装置１を備え、所定の着地場所に着地した飛行体２に対して非接触給電装置１から非接触給電を行うためのシステムである。飛行体２は、例えばドローンであり、搭載された二次電池２０３（図３を参照）から供給される電力により飛行し、二次電池２０３の電池残量が少なくなった場合、外部からの制御若しくは自律制御により、送電側に設けられた所定の着地場所に着地するように構成されている。

非接触給電装置１は、着地場所に着地した飛行体２に対して非接触給電を行う送電ユニット１００を備えており、送電ユニット１００から電力を非接触で送電することにより、飛行体２が備える二次電池２０３を充電する。本実施の形態では、送電ユニット１００は電磁遮蔽シールド１０の内部に収容されており、飛行体２への送電の際に外部へ放射される電磁波を遮蔽する構成としている。

電磁遮蔽シールド１０は、上面が開口した中空直方体形状の筐体１１と、筐体１１が備える開口を閉鎖又は開放する蓋体１２とにより構成されている。筐体１１は、例えば、銅、鉄、アルミニウムなどの導電性材料からなる底壁１１ａ及び側壁１１ｂにより構成されており、底壁１１ａ及び側壁１１ｂにより囲まれる空間により、給電対象の飛行体２と送電ユニット１００とを収容する収容空間を形成する。送電ユニット１００は、例えば、扁平な直方体形状をなしており、底壁１１ａ上に配置される。筐体１１の開口から進入した飛行体２は、送電ユニット１００の上面を着地場所として着地する。

電磁遮蔽シールド１０が備える蓋体１２は、例えば、銅、鉄、アルミニウムなどの導電性材料からなり、側壁１１ｂの上端に沿って設けられた回動軸１３を介して、筐体１１に対して回動可能に連結されている。蓋体１２は、後述する蓋体駆動部１０７（図３を参照）が備える電動モータ１０８（図３を参照）の駆動力によって回動する回動軸１３に連動して、筐体１１の開口を開放した開放位置ＯＰ（図１）と、筐体１１の開口を閉鎖した閉鎖位置ＣＬ（図２）との間で回動するように構成されている。

非接触給電装置１は、筐体１１の開口を開放した状態（すなわち、蓋体１２を開放位置ＯＰまで回動させた状態）にて給電対象の飛行体２を待ち受ける。給電対象の飛行体２が筐体１１の開口から進入し、送電ユニット１００上の着地場所に着地した場合、非接触給電装置１は、筐体１１の開口を蓋体１２により閉鎖し（すなわち、蓋体１２を閉鎖位置ＣＬまで回動し）、その後、送電ユニット１００から飛行体２への送電を開始させることにより非接触給電を行う。このような構成により、本実施の形態では、送電ユニット１００から飛行体２への送電の際に放射される電磁波が外部へ漏洩することを防止する。

なお、本実施の形態では、電磁遮蔽シールド１０が回動式の蓋体１２を備える構成としたが、飛行体２が進出又は退出する開口を開閉できるのであれば、回動式の蓋体１２に限らず、スライド式の蓋体、蛇腹式の蓋体などを用いてもよい。また、本実施の形態では、電動制御により蓋体１２を開閉する構成としたが、油圧制御等により蓋体１２を開閉する構成としてもよい。蓋体１２の開閉方式、及び蓋体１２を開閉する制御手法は、電磁遮蔽シールド１０の大きさ、蓋体１２の材質及び重量等に応じて、適宜選択され得る。

図３は実施の形態１に係る非接触給電システムの制御系の構成を説明するブロック図である。送電側の装置である非接触給電装置１は、例えば、制御部１０１、記憶部１０２、飛行体検知部１０３、第１通信部１０４、高周波電源部１０５、送電部１０６、蓋体駆動部１０７、及び電動モータ１０８を備える。

制御部１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備える。制御部１０１が備えるＲＯＭには、上記ハードウェア各部の動作を制御するための制御プログラム等が記憶される。制御部１０１内のＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された制御プログラムや後述する記憶部１０２に記憶された各種プログラムを実行し、上記ハードウェア各部の動作を制御する。なお、制御部１０１が備えるＲＡＭには、各種プログラムの実行中に一時的に利用されるデータが記憶される。

なお、制御部１０１は、上記の構成に限定されるものではなく、シングルコアＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ、マイコン、揮発性又は不揮発性のメモリ等を含む１又は複数の処理回路であればよい。また、制御部１０１は、日時情報を出力するクロック、計測開始指示を与えてから計測終了指示を与えるまでの経過時間を計測するタイマ、数をカウントするカウンタ等の機能を備えていてもよい。

記憶部１０２は、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、フラッシュメモリ、ハードディスクなどを用いた記憶装置を備える。記憶部１０２には、ＣＰＵによって実行される各種コンピュータプログラム、及び各種コンピュータプログラムを実行する際に用いられるデータ等が記憶される。

飛行体検知部１０３は、給電対象の飛行体２を検知する検知センサを備える。検知センサは、例えば、可視光若しくは赤外線などを用いた光学式の非接触センサである。飛行体検知部１０３は、検知センサの検知結果に基づき、着地場所に着地した給電対象の飛行体２が存在するか否かを判断し、判断結果を制御部１０１に通知する。なお、給電対象の飛行体２を検知できるものであれば、上記の光学式非接触センサに限らず、他のセンサを用いてもよく、デジタルカメラ等により得られる画像を解析することによって飛行体２を検知してもよい。また、飛行体検知部１０３は、検知センサの出力を制御部１０１に通知し、検知センサの出力を取得した制御部１０１にて給電対象の飛行体２が存在するか否かを判断する構成としてもよい。

第１通信部１０４は、飛行体２と無線通信を行うための通信インタフェースを備える。第１通信部１０４では、ＷｉＦｉ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） 、その他の無線ＬＡＮ（Local Area Network）等の各種の規格に準じた無線伝送方式を用いて、飛行体２と無線通信を行う。なお、第１通信部１０４では、無線到達距離又は伝送帯域等を考慮して適切な無線伝送方式を使用すればよく、状況に応じて複数の無線伝送方式を使い分けてもよい。

高周波電源部１０５は、直流電源装置、インバータ回路等を備える。直流電源装置は、商用電源から入力される交流電圧を整流回路により整流し、平滑コンデンサにより平滑することによって、直流電圧を生成する。そして、直流電源装置は、生成した直流電圧を、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路により所定のレベル（目標電圧）の直流電圧に変換してインバータ回路へ出力する。インバータ回路は、直流電力を高周波電力に変換する回路であり、変換して得られる高周波電圧を送電部１０６へ出力する。インバータ回路は、例えば、単相フルブリッジ型のインバータ回路であり、４個のスイッチング素子を備える。スイッチング素子として、例えばＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）を使用することができる。また、スイッチング素子として、バイポーラトランジスタ、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などを使用してもよい。

送電部１０６は、送電コイルＬｔ、共振コンデンサＣｔなどにより構成される送電ユニット１００を備える。送電コイルＬｔは、高周波電源部１０５から供給される高周波電力を、給電対象である飛行体２へ送電する。共振コンデンサＣｔは、送電コイルＬｔに直列（又は並列）に接続されて、直列共振回路（又は並列共振回路）を構成する。送電コイルＬｔ及び共振コンデンサＣｔは、共振周波数が高周波電源部１０５より供給される高周波電力の周波数と一致するように設計される。

蓋体駆動部１０７は、蓋体１２の回動軸１３を回動させる電動モータ１０８に接続されている。蓋体駆動部１０７は、制御部１０１から出力される制御信号に基づき電動モータ１０８を駆動することにより、回動軸１３を回動させ、蓋体１２を開放位置ＯＰと閉鎖位置ＣＬとの間で回動させる。

次に、受電側の装置である飛行体２の構成について説明する。飛行体２は、例えば、受電部２０１、充電制御部２０２、二次電池２０３、モータ制御部２０４、モータ２０５、及び通信部２０６を備える。

受電部２０１は、受電コイルＬｒ及び共振コンデンサＣｒを備える。受電コイルＬｒは、送電側の送電コイルＬｔと磁気結合して、送電部１０６から送電される高周波電力を非接触で受電する。共振コンデンサＣｒは、受電コイルＬｒに直列（又は並列）に接続されて、直列共振回路（又は並列共振回路）を構成する。受電コイルＬｒ及び共振コンデンサＣｒは、共振周波数が高周波電源部１０５から供給される高周波電力の周波数と一致するように設計される。受電部２０１にて受電した電力は、充電制御部２０２へ出力される。

充電制御部２０２は、受電部２０１から入力される高周波電力を直流電力に変換する整流平滑回路を備え、整流平滑回路によって変換された直流電力を二次電池２０３へ供給する。また、充電制御部２０２は、二次電池２０３の充電量（SOC : State Of Charge）を計測する計測回路、計測回路によって計測した充電量に基づき、充電回路の動作を制御する制御回路、制御回路からの制御信号に基づき、二次電池２０３への電力供給経路を接続又は遮断するスイッチ等を備えてもよい。

二次電池２０３は、例えばリチウムイオン電池、リチウムポリマー電池等の充放電が可能な電池である。飛行体２には、積載量や飛行時間などを考慮して、適宜の容量を有する二次電池２０３が搭載される。なお、二次電池２０３は、リチウムイオン電池又はリチウムポリマー電池に限定されるものはなく、充放電可能な他の二次電池を用いてもよい。

モータ制御部２０４は、二次電池２０３に蓄積された電力を用いて、モータ２０５の駆動を制御する制御回路を備える。モータ制御部２０４は、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータにより構成され、二次電池２０３から供給される電圧を、モータ２０５を駆動するための電圧に変圧して、モータ２０５に印加する。

モータ２０５は、入力される駆動電流若しくは駆動電圧により、回転動力を発生させる。モータ２０５は、出力軸に取り付けられたロータ（プロペラ）を回転させることにより、飛行体２に揚力を発生させる。

通信部２０６は、非接触給電装置１と無線通信を行うための通信インタフェースを備える。通信部２０６は、ＷｉＦｉ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） 、その他の無線ＬＡＮ等の各種の規格に準じた無線伝送方式を用いて、非接触給電装置１と無線通信を行う。なお、通信部２０６では、無線到達距離又は伝送帯域等を考慮して適切な無線伝送方式を使用すればよく、状況に応じて複数の無線伝送方式を使い分けてもよい。

図４は実施の形態１に係る非接触給電装置１が実行する処理の手順を説明するフローチャートである。非接触給電装置１は、筐体１１の開口を開放した状態（すなわち、蓋体１２を開放位置ＯＰまで回動させた状態）にて給電対象の飛行体２を待ち受けている。非接触給電装置１の制御部１０１は、飛行体検知部１０３からの通知に基づき、着地場所に着地した飛行体２を検知したか否かを判断する（ステップＳ１０１）。検知していない場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、制御部１０１は、着地場所に着地した飛行体２を検知するまで待機する。

なお、本実施の形態では、筐体１１の開口を開放した状態にて給電対象の飛行体２を待ち受ける構成としたが、筐体１１の開口を閉鎖した状態にて待機し、飛行体２からの通信などによる要求があった場合、若しくは給電対象の飛行体２を検知した場合、制御部１０１が蓋体１２を開ける制御を行ってもよい。

着地場所に着地した飛行体２を検知した場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、制御部１０１は、蓋体駆動部１０７へ制御信号を出力することにより、電磁遮蔽シールド１０の蓋体１２を閉じる制御を行う（ステップＳ１０２）。蓋体駆動部１０７は、制御部１０１からの制御信号に従って電動モータ１０８を駆動し、蓋体１２を開放位置ＯＰから閉鎖位置ＣＬまで回動させることにより、電磁遮蔽シールド１０の開口を閉鎖する。

次いで、制御部１０１は、送電を開始させる制御信号を高周波電源部１０５へ出力し、送電部１０６を通じて送電を開始させる（ステップＳ１０３）。制御部１０１は、ステップＳ１０２で蓋体駆動部１０７へ制御信号を出力してから蓋体１２が実際に閉じる（開口が閉鎖される）までのタイムラグを考慮して、蓋体駆動部１０７へ制御信号を出力してから設定時間が経過するまで待機した後に、送電部１０６に送電を開始させる構成としてもよい。

次いで、制御部１０１は、飛行体２の通信部２０６から通知される情報に基づき、二次電池２０３の充電が完了したか否かを判断する（ステップＳ１０４）。充電が完了していないと判断した場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、制御部１０１は、飛行体２が備える二次電池２０３の充電が完了するまで待機する。

充電が完了したと判断した場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、制御部１０１は、送電を停止させる制御信号を高周波電源部１０５へ出力し、送電部１０６による送電を停止させる（ステップＳ１０５）。

次いで、制御部１０１は、蓋体駆動部１０７へ制御信号を出力することにより、電磁遮蔽シールド１０の蓋体１２を開ける制御を行う（ステップＳ１０６）。蓋体駆動部１０７は、制御部１０１からの制御信号に従って電動モータ１０８を駆動し、蓋体１２を閉鎖位置ＣＬから開放位置ＯＰまで回動させることにより、電磁遮蔽シールド１０の開口を開放する。電磁遮蔽シールド１０の開口を開放した後、飛行体２は、外部からの制御若しくは自律制御により、二次電池２０３から供給される電力を利用して飛行を開始させることができる。

なお、本実施の形態では、飛行体２が備える二次電池２０３への充電が完了した場合、蓋体１２を開ける制御を行う構成としたが、蓋体１２を閉じた状態で待機し、飛行体２からの通信などによる要求があった場合に、制御部１０１が蓋体１２を開ける制御を行う構成としてもよい。

以上のように、実施の形態１では、電磁遮蔽シールド１０内に設けた着地場所に給電対象の飛行体２が着地した場合、蓋体１２を閉じた後に、送電を開始する構成であるため、送電の際に放射される電磁波が電磁遮蔽シールド１０の外部へ漏洩することが防止される。

（実施の形態２）
実施の形態２では、非接触給電装置１の周辺における気象情報を取得し、取得した気象情報に応じて、蓋体１２の開閉を制御する構成について説明する。

図５は実施の形態２に係る非接触給電システムの制御系の構成を説明するブロック図である。実施の形態２に係る非接触給電装置１は、実施の形態１で説明した構成に加え、第２通信部１０９を備える。なお、飛行体２の構成は実施の形態１と同様である。

第２通信部１０９は、インターネット網などの通信網に接続するための通信インタフェースを備え、外部の通信装置へ通知すべき各種情報を送信すると共に、外部の通信装置から送信される各種情報を受信する。本実施の形態では、第２通信部１０９は、気象情報を提供する気象サーバ（不図示）と通信を行うことにより、非接触給電装置１が設置されている場所の周辺における気象情報を気象サーバから受信するものとする。

図６は実施の形態２に係る非接触給電装置１が実行する処理の手順を説明するフローチャートである。非接触給電装置１は、実施の形態１と同様の手順にて、電磁遮蔽シールド１０内の着地場所に着地した飛行体２を検知した場合、蓋体１２を閉じた後に送電を開始させ、飛行体２が備える二次電池２０３への充電が完了した場合、送電を停止させる（ステップＳ２０１〜２０５）。

次いで、制御部１０１は、第２通信部１０９を通じて、周辺の気象情報を提供する気象サーバへ気象情報の送信を要求する（ステップＳ２０６）。なお、気象サーバから提供される気象情報には、雨量及び風速に関する情報が含まれていることが好ましい。

第２通信部１０９を通じて、気象サーバから送信される気象情報を受信した場合（ステップＳ２０７）、制御部１０１は、受信した気象情報に基づき、現在の天候が悪天候であるか否かを判断する（ステップＳ２０８）。なお、悪天候であるか否かは、飛行体２の飛行に支障をきたすような天候であるか否かにより判断すればよい。例えば、制御部１０１は、雨量が予め設定した雨量が超えた場合、若しくは風速が予め設定した風速を超えた場合、悪天候であると判断することができる。悪天候であると判断した場合（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、制御部１０１は、電磁遮蔽シールド１０の蓋体１２を開ける制御を延期し（ステップＳ２０９）、処理をステップＳ２０６へ戻す。

ステップＳ２０８で現在の天候が悪天候でないと判断した場合（Ｓ２０８：ＮＯ）、制御部１０１は、蓋体駆動部１０７へ制御信号を出力することにより、電磁遮蔽シールド１０の蓋体１２を開ける制御を行う（ステップＳ２１０）。蓋体駆動部１０７は、制御部１０１からの制御信号に従って電動モータ１０８を駆動し、蓋体１２を閉鎖位置ＣＬから開放位置ＯＰまで回動させることにより、電磁遮蔽シールド１０の開口を開放する。電磁遮蔽シールド１０の開口を開放した後、飛行体２は、外部からの制御若しくは自律制御により、二次電池２０３から供給される電力を利用して飛行を開始させることができる。

以上のように、実施の形態２では、非接触給電装置１の周辺の気象情報に基づき、悪天候でないと判断できる場合にのみ、電磁遮蔽シールド１０の蓋体１２を開けるので、飛行体２の飛行に支障をきたすような悪天候下での飛行が回避される。

なお、本実施の形態では、気象サーバから送信される気象情報を取得する構成としたが、非接触給電装置１の近傍に気温、雨量、風速などを計測する気象センサが設置されている場合、非接触給電装置１は、近傍の気象センサから雨量及び風速を含む気象情報を取得してもよい。この場合、非接触給電装置１は、気象センサから気象情報を取得するための入力インタフェースを備えていればよい。

（実施の形態３）
実施の形態３では、非接触給電装置１にて各種のイベントを検知し、検知した各種イベントの情報を外部通信装置へ送信する構成について説明する。

図７は実施の形態３に係る非接触給電システムの制御系の構成を説明するブロック図である。実施の形態３に係る非接触給電装置１は、実施の形態１で説明した構成に加え、第２通信部１０９、開閉センサ１１０、及び漏洩センサ１１１を備える。なお、飛行体２の構成は実施の形態１と同様である。

第２通信部１０９は、インターネット網などの通信網に接続するための通信インタフェースを備え、外部の通信装置へ通知すべき各種情報を送信すると共に、外部の通信装置から送信される各種情報を受信する。本実施の形態では、第２通信部１０９は、非接触給電装置１の管理者又は利用者等のユーザが携帯する携帯端末と通信を行うものとする。

開閉センサ１１０は、蓋体１２の開閉状態を検知するためのセンサである。蓋体１２の開閉状態を検知するために、光学式のセンサ、機械式のスイッチを利用したセンサ等の公知のセンサを用いることができる。開閉センサ１１０は、検知結果を制御部１０１へ出力する。

漏洩センサ１１１は、例えば筐体１１の外部に設けられており、電磁遮蔽シールド１０から漏洩した電磁波を検知するためのセンサである。漏洩センサ１１１は、検知結果を制御部１０１へ出力する。なお、漏洩センサ１１１は、筐体１１の外部に複数設けられていてもよい。

図８は実施の形態３に係る非接触給電装置１が実行する処理の手順を説明するフローチャートである。非接触給電装置１は、筐体１１の開口を開放した状態にて給電対象の飛行体２を待ち受けている。非接触給電装置１の制御部１０１は、飛行体検知部１０３からの通知に基づき、着地場所に着地した飛行体２を検知したか否かを判断する（ステップＳ３０１）。検知していない場合（Ｓ３０１：ＮＯ）、制御部１０１は、着地場所に着地した飛行体２を検知するまで待機する。

着地場所に着地した飛行体２を検知した場合（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、制御部１０１は、第２通信部１０９を通じて、飛行体２を収容済みである旨の情報をユーザの携帯端末へ通知する（ステップＳ３０２）。これにより、各ユーザは、非接触給電装置１が使用中であり、このタイミングでは他の飛行体２を充電することができないと判断することができる。

次いで、制御部１０１は、蓋体駆動部１０７へ制御信号を出力することにより、電磁遮蔽シールド１０の蓋体１２を閉じる制御を行う（ステップＳ３０３）。蓋体駆動部１０７は、制御部１０１からの制御信号に従って電動モータ１０８を駆動し、蓋体１２を開放位置ＯＰから閉鎖位置ＣＬまで回動させることにより、電磁遮蔽シールド１０の開口を閉鎖する。

次いで、制御部１０１は、開閉センサ１１０から出力される検知結果に基づき、蓋体１２が閉状態であるか否かを判断する（ステップＳ３０４）。蓋体１２の閉制御を行ったにも関わらず、蓋体１２が閉まらなかった場合（Ｓ３０４：ＮＯ）、制御部１０１は、蓋体１２が閉まらなかった旨のエラー通知を行い（ステップＳ３０５）、処理をステップＳ３０４へ戻す。エラー通知は、主として非接触給電装置１の管理者が携帯する携帯端末へ送信され、管理者によって蓋体１２が閉まらなかった原因が取り除かれる。

蓋体１２が正常に閉じられた場合（Ｓ３０４：ＹＥＳ）、制御部１０１は、送電を開始させる制御信号を高周波電源部１０５へ出力し、送電部１０６を通じて送電を開始させる（ステップＳ３０６）。

次いで、制御部１０１は、漏洩センサ１１１から出力される検知結果に基づき、電磁遮蔽シールド１０の外部に電磁波が漏洩しているか否かを判断する（ステップＳ３０７）。電磁遮蔽シールド１０の外部に電磁波が漏洩していると判断した場合（Ｓ３０７：ＹＥＳ）、制御部１０１は、漏洩の発生を通知すると共に（ステップＳ３０８）、送電を停止させる制御信号を高周波電源部１０５へ出力し、送電部１０６による送電を停止させる（ステップＳ３０９）。漏洩の発生に係る通知は、主として非接触給電装置１の管理者が携帯する携帯端末へ送信され、管理者によって漏洩の原因が取り除かれる。

電磁波シールド１０の外部に電磁波が漏洩していないと判断した場合（Ｓ３０７：ＮＯ）、制御部１０１は、飛行体２の通信部２０６から通知される情報に基づき、二次電池２０３の充電が完了したか否かを判断する（ステップＳ３１０）。充電が完了していないと判断した場合（Ｓ３１０：ＮＯ）、制御部１０１は、飛行体２が備える二次電池２０３の充電が完了するまで待機する。

充電が完了したと判断した場合（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、制御部１０１は、送電を停止させる制御信号を高周波電源部１０５へ出力し、送電部１０６による送電を停止させる（ステップＳ３１１）。

次いで、制御部１０１は、蓋体駆動部１０７へ制御信号を出力することにより、電磁遮蔽シールド１０の蓋体１２を開ける制御を行う（ステップＳ３１２）。電磁遮蔽シールド１０の開口を開放した後、飛行体２は、外部からの制御若しくは自律制御により、二次電池２０３から供給される電力を利用して飛行を開始させることができる。

以上のように、実施の形態３では、非接触給電装置１で発生するイベントを検知して、外部通信装置へ通知するので、蓋体１２が閉まらなかった場合、電磁波の漏洩が発生した場合等において、対策を施すことができる。

（実施の形態４）
実施の形態４では、飛行体２を収容する複数の収容空間１０Ａ，１０Ｂを備えた電磁遮蔽シールド１０の構成について説明する。

図９は実施の形態４に係る非接触給電装置１の構成を説明する模式図である。実施の形態４に係る非接触給電装置１は、筐体１１及び蓋体１２を２組備えた電磁遮蔽シールド１０を有しており、２台の飛行体２，２を収容する２つの収容空間１０Ａ，１０Ｂが設けられている。２つの収容空間１０Ａ，１０Ｂには、それぞれ送電ユニット１００が設けられており、各収容空間１０Ａ，１０Ｂで個別に非接触給電を行えるように構成されている。

実施の形態４に係る非接触給電装置１の制御部１０１は、実施の形態１と同様の制御手順にて、蓋体１２，１２の開閉制御、及び送電ユニット１００，１００からの送電制御を実行する。すなわち、給電対象の飛行体２が筐体１１の開口から進入し、着地場所に着地した場合、制御部１０１は、飛行体２が進入した筐体１１の開口を蓋体１２により閉鎖し、その後、対応する送電ユニット１００から飛行体２への送電を開始させることにより非接触給電を行う。このような構成により、本実施の形態では、送電ユニット１００から飛行体２への送電の際に放射される電磁波が外部へ漏洩することを防止する。

なお、本実施の形態では、電磁遮蔽シールド１０が２つの収容空間１０Ａ，１０Ｂを備える構成としたが、３つ以上の収容空間を備える構成であってもよいことは勿論のことである。

（実施の形態５）
実施の形態５では、飛行体２を収容する複数の収容空間１０Ａ，１０Ｂを備え、１台の送電ユニット１００により非接触給電を行う構成について説明する。

図１０は実施の形態５に係る非接触給電装置１の構成を説明する模式図である。実施の形態５に係る非接触給電装置１は、筐体１１及び蓋体１２を２組備えた電磁遮蔽シールド１０を有しており、２台の飛行体２，２を収容する２つの収容空間１０Ａ，１０Ｂが設けられている。実施の形態５では、一方の収容空間１０Ａ（１０Ｂ）から他方の収容空間１０Ｂ（１０Ａ）へ送電ユニット１００を移動させる移動機構２０を備える。

移動機構２０は、例えば、不図示の駆動モータにより回転駆動する駆動ローラ２１、駆動ローラ２１に従動して回転する従動ローラ２２、及び駆動ローラ２１と従動ローラ２２との間に架設される搬送ベルト２３を備える。送電ユニット１００は、例えば搬送ベルト２３の内周面に固定されており、駆動ローラ２１及び従動ローラ２２の正回転（又は逆回転）に伴って、一方の収容空間１０Ａ（１０Ｂ）から他方の収容空間１０Ｂ（１０Ａ）へ移動するように構成されている。

非接触給電装置１の制御部１０１は、収容空間１０Ａ（１０Ｂ）に収容した飛行体２を検知した場合、対応する蓋体１２を閉じる制御を行うと共に、駆動ローラ２１を回転駆動することにより、送電ユニット１００を収容空間１０Ａ（１０Ｂ）へ移動させる。その後、制御部１０１は、送電ユニット１００から飛行体２への送電を開始させることにより非接触給電を行う。このような構成により、本実施の形態では、送電ユニット１００から飛行体２への送電の際に放射される電磁波が外部へ漏洩することを防止する。

なお、本実施の形態では、電磁遮蔽シールド１０が２つの収容空間１０Ａ，１０Ｂを備える構成としたが、３つ以上の収容空間を備える構成であってもよいことは勿論のことである。例えば、本実施の形態では、左右方向に並ぶ２つの収容空間１０Ａ，１０Ｂについて説明したが、左右方向に並ぶ２つの収容空間１０Ａ，１０Ｂに加え、前後方向に連なる他の収容空間を備えていてもよい。

また、本実施の形態では、搬送ベルト２３を備えた移動機構２０により送電ユニット１００を移動させる構成としたが、移動手段は搬送ベルト２３を備えた移動機構２０に限定されるものではなく、公知の移動手段を用いてもよい。例えば、車輪を備え、前後左右方向に移動可能な搬送ロボットを用いてもよい。

（実施の形態６）
実施の形態６では、充電済み又は充電待ちの飛行体２を退避させておくための収容空間を備えた構成について説明する。

図１１は実施の形態６に係る非接触給電装置１の構成を説明する模式図である。実施の形態６に係る非接触給電装置１は、筐体１１及び蓋体１２を備えた電磁遮蔽シールド１０を有している。電磁遮蔽シールド１０には、給電対象の飛行体２を収容する収容空間１０Ａと、収容空間１０Ａに連なり、充電済み又は充電待ちの飛行体２を収容する収容空間１０Ｂとが設けられている。実施の形態６では、充電済み又は充電待ちの飛行体２を収容空間１０Ａから収容空間１０Ｂへ移動させる移送機構３０を備える。なお、送電ユニット１００は、収容空間１０Ａ内に設けられているものとする。

移送機構３０は、例えば、不図示の駆動モータにより回転駆動する駆動ローラ３１、駆動ローラ３１に従動して回転する従動ローラ３２、及び駆動ローラ３１と従動ローラ３２との間に架設される搬送ベルト３３を備える。給電対象の飛行体は、収容空間１０Ａの開口から進入して搬送ベルト３３上に着地する。移送機構３０は、駆動ローラ３１を駆動することにより、搬送ベルト３３上に着地した飛行体２を、収容空間１０Ａから収容空間１０Ｂ（又は収容空間１０Ｂから収容空間１０Ａ）へ移送することが可能である。

非接触給電装置１の制御部１０１は、収容空間１０Ａに収容した充電済み又は充電待ちの飛行体を収容空間１０Ｂに退避させる場合、駆動ローラ３１を回転駆動（正回転又は逆回転）することにより、飛行体２を収容空間１０Ｂへ移送させる。

以上のように、本実施の形態６では、飛行優先度が低い充電済み又は充電待ちの飛行体２を収容空間１０Ｂに退避させておくことができ、柔軟な充電環境を提供することができる。

なお、本実施の形態では、電磁遮蔽シールド１０が２つの収容空間１０Ａ，１０Ｂを備える構成としたが、３つ以上の収容空間を備える構成であってもよいことは勿論のことである。例えば、本実施の形態では、左右方向に並ぶ２つの収容空間１０Ａ，１０Ｂについて説明したが、左右方向に並ぶ２つの収容空間１０Ａ，１０Ｂに加え、前後方向に連なる他の収容空間を備えていてもよい。

また、本実施の形態では、搬送ベルト３３を備えた移送機構３０により飛行体２を移送させる構成としたが、移送手段は搬送ベルト３３を備えた移送機構３０に限定されるものではなく、公知の移送手段を用いてもよい。例えば、車輪を備え、前後左右方向に移動可能な搬送ロボットを用いてもよい。

（実施の形態７）
実施の形態７では、飛行体２の進入又は退出時に風除けを行う構成について説明する。

図１２は実施の形態７に係る非接触給電装置１の構成を説明する模式図である。実施の形態７に係る非接触給電装置１は、筐体１１及び蓋体１２を備えた電磁遮蔽シールド１０を有しており、筐体１１を構成する前後左右の４つの側壁１１ｂのそれぞれに蓋体１２を備える。なお、図１２の例では、簡略化のために左右の側壁１１ｂ，１１ｂに蓋体１２Ａ，１２Ｂを設けた構成を示している。本実施の形態では、蓋体１２Ａ，１２Ｂを閉じる場合、蓋体１２Ｂは、蓋体１２Ａの上側に覆いかぶさるように閉じられる。

実施の形態７では、筐体１１の開口を開放した場合、蓋体１２Ａ，１２Ｂの内側の空間に風が流れ込むことを低減できるので、飛行体２の収容時に姿勢を安定化させることが可能となる。

なお、本実施の形態７では、回動式の蓋体１２Ａ，１２Ｂを備える構成としたが、回動式の蓋体１２に限らず、スライド式の蓋体、蛇腹式の蓋体などを用いてもよい。また、蓋体１２Ａ，１２Ｂとは別に、開口の周囲を囲う固定式の風除けを備える構成であってもよい。

（実施の形態８）
実施の形態８では、筐体１１の内周面がすり鉢状を形成した構成について説明する。

図１３は実施の形態８に係る非接触給電装置１の構成を説明する模式図である。実施の形態８に係る非接触給電装置１は、筐体１１及び蓋体１２を備えた電磁遮蔽シールド１０を有しており、筐体１１を構成する前後左右の４つの側壁１１ｂが、上端から下端に向かうに連れて肉厚となるように内周面１１ｃが傾斜しており、すり鉢状を形成していることを特徴としている。

このような構成により、筐体１１の開口から進入した飛行体２を所定の給電場所に誘導することができるので、非接触給電を良好に実施することができる。

今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ 非接触給電装置
２ 飛行体
１０ 電磁遮蔽シールド
１１ 筐体
１２ 蓋体
１００ 送電ユニット
１０１ 制御部
１０２ 記憶部
１０３ 飛行体検知部
１０４ 第１通信部
１０５ 高周波電源部
１０６ 送電部
１０７ 蓋体駆動部
１０８ 電動モータ
１０９ 第２通信部
１１０ 開閉センサ
１１１ 漏洩センサ
２０１ 受電部
２０２ 充電制御部
２０３ 二次電池
２０４ モータ制御部
２０５ モータ
２０６ 通信部

Claims (12)

1. 搭載された二次電池からの電力により飛行する飛行体に対して、非接触給電を行う非接触給電装置であって、
   前記二次電池を充電するための電力を非接触で送電する送電部と、
   該送電部を収容してあり、前記飛行体が進入又は退出する開口を備えた筐体と、前記開口を開閉する蓋体とを備え、前記蓋体を閉じた状態にて、前記送電部からの送電の際に放射される電磁波を遮蔽する電磁遮蔽シールドと、
   前記開口から進入した給電対象の飛行体を前記筐体の内部にて収容した場合、前記蓋体を閉じた後に、前記送電部に送電を開始させる制御を行う制御部と
   を備える非接触給電装置。
2. 前記制御部は、前記送電が終了した場合、前記蓋体を開ける制御を行う
   請求項１に記載の非接触給電装置。
3. 気象情報を取得する取得部
   を備え、
   前記制御部は、前記取得部が取得した気象情報に応じて、前記蓋体の開閉を制御する
   請求項１又は請求項２に記載の非接触給電装置。
4. 前記蓋体が閉まらない場合、前記蓋体が閉まらない旨の情報を外部へ通知する通知部
   を備える請求項１から請求項３の何れか１つに記載の非接触給電装置。
5. 前記飛行体の収容状況に係る情報を外部へ通知する通知部
   を備える請求項１から請求項３の何れか１つに記載の非接触給電装置。
6. 前記電磁遮蔽シールドの外部へ漏洩する電磁波を検知する検知センサと、
   前記電磁波を検知した場合、前記電磁遮蔽シールドの外部に電磁波が漏洩している旨の情報を通知する通知部と
   を備える請求項１から請求項３の何れか１つに記載の非接触給電装置。
7. 前記電磁遮蔽シールドは、前記飛行体を前記筐体内部の所定の収容位置へ誘導する誘導部を備える
   請求項１に記載の非接触給電装置。
8. 前記蓋体は、前記開口から進入又は退出する飛行体に対する風除けを構成する
   請求項１に記載の非接触給電装置。
9. 前記筐体は、夫々が飛行体を収容する複数の収容室を備え、
   収容室毎に前記送電部を備える
   請求項１に記載の非接触給電装置。
10. 前記筐体は、夫々が飛行体を収容する複数の収容室を備え、
    給電対象の飛行体を収容した収容室へ前記送電部を移動させる移動機構
    を備える請求項１に記載の非接触給電装置。
11. 前記筐体は、前記送電部が配置された第１収容室と、前記送電部が配置されていない第２収容室とを備え、
    前記第１収容室にて収容した充電前又は充電後の飛行体を前記第２収容室へ移送させる移送機構
    を備える請求項１に記載の非接触給電装置。
12. 搭載された二次電池からの電力により飛行する飛行体に対して、非接触給電を行う非接触給電方法であって、
    前記二次電池を充電するための電力を非接触で送電する送電部を収容してあり、前記飛行体が進入又は退出する開口を備えた筐体と、前記開口を開閉する蓋体とを備えた電磁遮蔽シールドにて前記飛行体を収容した場合、前記蓋体を閉じる制御を行い、
    前記蓋体を閉じた後に、記送電部に送電を開始させる
    非接触給電方法。

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