JP6663054B1 - Power supply system and vehicle for unmanned aerial vehicles - Google Patents

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Abstract

【課題】無人飛行体の稼働時間を向上でき、かつ、無線での給電効率が低い場合にも効率良く給電できる無人飛行体用給電システムおよび給電車両を提供する。【解決手段】無人飛行体用給電システム2は、荷役の支援を行う無人飛行体であるドローン30と、ドローン30のバッテリに対して給電を行う給電車両50とを備える。給電車両50は、無線により給電する無線給電部と、ドローン30と接触して無線によらずに給電する接触給電部とを備える。バッテリの蓄電量が所定量以上の場合には、ドローン30の飛行中において無線給電部がバッテリに対して給電を行い、バッテリの蓄電量が所定量未満になった場合には、ドローン30が飛行を中断して給電車両50と接触し、接触給電部がバッテリに対して給電を行う。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply system for an unmanned aerial vehicle and a power supply vehicle capable of improving operating time of an unmanned aerial vehicle and capable of efficiently supplying power even when wireless power supply efficiency is low. An unmanned aerial vehicle power supply system 2 includes a drone 30 that is an unmanned aerial vehicle that supports cargo handling, and a power supply vehicle 50 that supplies power to a battery of the drone 30. The power feeding vehicle 50 includes a wireless power feeding unit that wirelessly feeds power, and a contact power feeding unit that contacts the drone 30 and feeds power not wirelessly. The wireless power supply unit supplies power to the battery during flight of the drone 30 when the amount of stored electricity in the battery is equal to or more than a predetermined amount, and the drone 30 flies when the amount of stored electricity in the battery becomes less than the predetermined amount. Then, the contact power supply unit supplies power to the battery. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、無人飛行体に対して給電する無人飛行体用給電システムおよび給電車両に関するものである。   The present invention relates to a power supply system for an unmanned aerial vehicle that supplies power to an unmanned aerial vehicle and a power supply vehicle.
一般的に、フォークリフト等の荷役車両は、所定の荷積場所まで走行する動作、荷積場所で荷物を取る動作、荷物を保持した状態で荷積場所から所定の荷降場所まで走行する動作、および、荷降場所で荷物を置く動作を行う。   In general, a loading vehicle such as a forklift is operated to travel to a predetermined loading location, to take luggage at the loading location, to travel from the loading location to a predetermined unloading location while holding the luggage, In addition, an operation of placing luggage at the unloading place is performed.
また、荷役車両の動作を支援するように構成された小型の無人飛行体の研究開発が行われている。荷役車両の動作を支援する無人飛行体として、例えば特許文献1には、荷物を取る動作を支援するための撮像装置を備えたものが記載されている。   Also, research and development of a small unmanned aerial vehicle configured to support the operation of a cargo handling vehicle is being performed. As an unmanned aerial vehicle that supports the operation of a cargo handling vehicle, for example, Patent Literature 1 discloses an unmanned aerial vehicle equipped with an imaging device for supporting an operation of picking up luggage.
特開2017−36102号公報JP 2017-36102A
ところで、内蔵バッテリの蓄電容量が少ない無人飛行体は長時間にわたって飛行することができないため、無人飛行体の稼働時間を向上させることを目的として、飛行中の無人飛行体に対して無線で給電することが求められている。   By the way, since an unmanned aerial vehicle with a small storage capacity of a built-in battery cannot fly for a long time, wireless power is supplied to an unmanned aerial vehicle in flight for the purpose of improving the operating time of the unmanned aerial vehicle. Is required.
しかしながら、無線により給電を行う場合には、効率良く給電することできないおそれがあった。   However, when power is supplied wirelessly, power may not be supplied efficiently.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、無人飛行体の稼働時間を向上でき、かつ、無線での給電効率が低い場合にも効率良く給電できる無人飛行体用給電システムおよび給電車両を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a power supply system for an unmanned aerial vehicle and a power supply that can improve the operation time of an unmanned aerial vehicle and can efficiently supply power even when wireless power supply efficiency is low. It is an object to provide a vehicle.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、荷役または荷役の支援を行う無人飛行体と、前記無人飛行体のバッテリに対して給電を行う給電車両とを備え、前記給電車両は、無線により給電する無線給電部と、前記無人飛行体と接触して無線によらずに給電する接触給電部とを備え、前記バッテリの蓄電量が所定量以上の場合には、前記無人飛行体の飛行中において前記無線給電部が前記バッテリに対して給電を行い、前記バッテリの蓄電量が所定量未満になった場合には、前記無人飛行体が飛行を中断して前記給電車両と接触し、前記接触給電部が前記バッテリに対して給電を行うことを特徴とする。   In order to solve the above problem, the invention according to claim 1 includes an unmanned aerial vehicle that performs cargo handling or cargo handling assistance, and a power supply vehicle that supplies power to a battery of the unmanned aerial vehicle, wherein the power supply vehicle includes: A wireless power supply unit for supplying power wirelessly, and a contact power supply unit for contacting the unmanned aerial vehicle and supplying power without using a wireless communication, wherein the unmanned aerial vehicle is provided when the storage amount of the battery is equal to or more than a predetermined amount. During the flight, the wireless power supply unit supplies power to the battery, and when the charged amount of the battery becomes less than a predetermined amount, the unmanned aerial vehicle suspends flight and contacts the powered vehicle. The contact power supply unit supplies power to the battery.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の無人飛行体用給電システムにおいて、前記給電車両は、前記バッテリの蓄電量が所定量未満になったときに前記無人飛行体に近づくように移動することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the power supply system for an unmanned aerial vehicle according to the first aspect, the power supply vehicle approaches the unmanned aerial vehicle when the charged amount of the battery is less than a predetermined amount. It is characterized by moving.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の無人飛行体用給電システムにおいて、前記給電車両は、前記バッテリの蓄電量が所定量以上のときに前記無人飛行体に追従して移動することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the power supply system for an unmanned aerial vehicle according to the first or second aspect, the power supply vehicle follows the unmanned aerial vehicle when the storage amount of the battery is equal to or more than a predetermined amount. It is characterized by moving.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の無人飛行体用給電システムにおいて、前記無人飛行体は、荷役車両による荷役を支援し、当該荷役車両は、前記給電車両を兼ねていることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the power supply system for an unmanned aerial vehicle according to any one of the first to third aspects, the unmanned aerial vehicle supports cargo handling by a cargo handling vehicle, and the cargo handling vehicle includes the cargo handling vehicle. It is characterized in that it also serves as a power supply vehicle.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の無人飛行体用給電システムにおいて、前記バッテリの蓄電量が第1所定量以上の場合には、前記給電車両は前記バッテリに対して給電を行わず、前記バッテリの蓄電量が前記第1所定量未満になった場合には、前記無人飛行体の飛行中において前記無線給電部が前記バッテリに対する給電を開始し、前記バッテリの蓄電量が前記第1所定量よりも小さい第2所定量未満になった場合には、前記無人飛行体が飛行を中断して前記給電車両と接触し、前記接触給電部が前記バッテリに対する給電を開始することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the power supply system for an unmanned aerial vehicle according to any one of the first to fourth aspects, when the charged amount of the battery is equal to or more than a first predetermined amount, the powered vehicle is When power is not supplied to the battery, and the amount of power stored in the battery is less than the first predetermined amount, the wireless power supply unit starts supplying power to the battery during flight of the unmanned aerial vehicle, When the charged amount of the battery is less than a second predetermined amount that is smaller than the first predetermined amount, the unmanned aerial vehicle interrupts the flight and comes into contact with the power supply vehicle, and the contact power supply unit includes the battery. Characterized by starting power supply to the.
また、請求項6に記載の発明は、無人飛行体のバッテリに対して給電を行う給電車両であって、無線により給電する無線給電部と、前記無人飛行体と接触して無線によらずに給電する接触給電部とを備え、前記バッテリの蓄電量が所定量以上の場合には、前記無人飛行体の飛行中において前記無線給電部が前記バッテリに対して給電を行い、前記バッテリの蓄電量が所定量未満になった場合には、前記接触給電部が前記無人飛行体と接触して前記バッテリに対して給電を行うことを特徴とする給電車両。   The invention according to claim 6 is a power supply vehicle that supplies power to a battery of an unmanned aerial vehicle, wherein a wireless power supply unit that wirelessly supplies power, A contact power supply unit for supplying power, and when the charged amount of the battery is equal to or more than a predetermined amount, the wireless power supply unit supplies power to the battery during flight of the unmanned aerial vehicle, and the charged amount of the battery A power supply vehicle that supplies power to the battery by contacting the contact power supply unit with the unmanned aerial vehicle when the amount of power is less than a predetermined amount.
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の給電車両において、前記バッテリの蓄電量が所定量未満になったときに前記無人飛行体に近づくように移動することを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the power supply vehicle according to the sixth aspect, when the charged amount of the battery is less than a predetermined amount, the vehicle moves so as to approach the unmanned aerial vehicle.
請求項8に記載の発明は、請求項6または7に記載の給電車両において、前記バッテリの蓄電量が所定量以上のときに前記無人飛行体に追従して移動することを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, in the power supply vehicle according to the sixth or seventh aspect, when the charged amount of the battery is equal to or more than a predetermined amount, the vehicle moves following the unmanned aerial vehicle.
請求項9に記載の発明は、請求項6〜8のいずれか一項に記載の給電車両において、荷役を行う荷役車両を兼ねていることを特徴とする。   According to a ninth aspect of the present invention, in the power supply vehicle according to any one of the sixth to eighth aspects, the power supply vehicle also serves as a cargo handling vehicle that performs cargo handling.
請求項10に記載の発明は、請求項6〜9のいずれか一項に記載の給電車両において、前記バッテリの蓄電量が第1所定量以上の場合には、前記バッテリに対して給電を行わず、前記バッテリの蓄電量が前記第1所定量未満になった場合には、前記無人飛行体の飛行中において前記無線給電部が前記バッテリに対する給電を開始し、前記バッテリの蓄電量が前記第1所定量よりも小さい第2所定量未満になった場合には、前記接触給電部が飛行を中断した前記無人飛行体と接触して前記バッテリに対する給電を開始することを特徴とする。   According to a tenth aspect of the present invention, in the power supply vehicle according to any one of the sixth to ninth aspects, power is supplied to the battery when the stored amount of the battery is equal to or more than a first predetermined amount. When the charged amount of the battery is less than the first predetermined amount, the wireless power supply unit starts supplying power to the battery during the flight of the unmanned aerial vehicle, and the charged amount of the battery is reduced to the first amount. When the amount becomes less than the second predetermined amount that is smaller than the first predetermined amount, the contact power supply unit contacts the unmanned aerial vehicle that has stopped flying and starts power supply to the battery.
本発明によれば、無人飛行体の稼働時間を向上でき、かつ、無線での給電効率が低い場合にも効率良く給電できる無人飛行体用給電システムおよび給電車両を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a power supply system for an unmanned aerial vehicle and a power supply vehicle that can improve the operation time of the unmanned aerial vehicle and can efficiently supply power even when the wireless power supply efficiency is low.
本発明の一実施形態に係る無人飛行体用給電システムを示す概要図である。1 is a schematic diagram illustrating a power supply system for an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention. 同実施形態に係る無人飛行体の上方に設けられたマーカーの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the marker provided above the unmanned aerial vehicle according to the embodiment. 同実施形態に係る荷役車両および無人飛行体の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the cargo handling vehicle and unmanned aerial vehicle which concern on the embodiment. 同実施形態に係る無人飛行体および給電車両の概略構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an unmanned aerial vehicle and a power supply vehicle according to the same embodiment.
図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。図1は、無人搬送システム1および無人飛行体用給電システム2の概略構成を示している。
図1に示すように、無人搬送システム1は、少なくとも1台の無人搬送車両10と、複数台のドローン30とにより構成されている。また、無人飛行体用給電システム2は、ドローン30と、少なくとも1台の給電車両50とにより構成されている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of an unmanned transport system 1 and a power supply system 2 for an unmanned aerial vehicle.
As shown in FIG. 1, the unmanned transport system 1 includes at least one unmanned transport vehicle 10 and a plurality of drones 30. The unmanned aerial vehicle power supply system 2 includes a drone 30 and at least one power supply vehicle 50.
無人搬送車両10は、フォークFを備えたレーザー式無人フォークリフトであって、荷役を行う荷役車両である。無人搬送車両10は、3つ以上の反射板Rの認識結果に基づいて、無人搬送車両10の位置(現在地)を推定する。無人搬送車両10の詳しい構成は、図3を参照して説明する。   The unmanned transport vehicle 10 is a laser type unmanned forklift provided with a fork F, and is a cargo handling vehicle that performs cargo handling. The automatic guided vehicle 10 estimates the position (current location) of the automatic guided vehicle 10 based on the recognition results of the three or more reflectors R. The detailed configuration of the automatic guided vehicle 10 will be described with reference to FIG.
ドローン30は、無人搬送車両10による荷役の支援を行う無人飛行体であり、内部電源としてのバッテリ41(図4参照)を備えている。また、ドローン30は、レーザーを反射する反射板Rを備えており、反射板Rが所定の高さに配置されるように、所定の高さを維持しながら飛行する。また、ドローン30は、天井Cに設けられたマーカーM(図2参照)の認識結果に基づいて、ドローン30の位置を推定する。ドローン30の詳しい構成は、図3および図4を参照して説明する   The drone 30 is an unmanned aerial vehicle that supports cargo handling by the unmanned transport vehicle 10, and includes a battery 41 (see FIG. 4) as an internal power supply. Further, the drone 30 includes a reflector R that reflects the laser, and flies while maintaining the predetermined height so that the reflector R is disposed at the predetermined height. The drone 30 estimates the position of the drone 30 based on the recognition result of the marker M (see FIG. 2) provided on the ceiling C. The detailed configuration of the drone 30 will be described with reference to FIGS.
給電車両50は、無人給電車であって、ドローン30のバッテリ41に対して給電を行う。具体的には、給電車両50は、飛行中のドローン30のバッテリ41の蓄電量が所定量以上のときにドローン30に追従して移動し、バッテリ41に対して無線で給電する。また、給電車両50は、バッテリ41の蓄電量が所定量未満になったときにドローン30に近づくように移動し、ドローン30と接触することで、飛行を中断しているドローン30のバッテリ41に対して無線によらずに給電する。給電車両50の詳しい構成は、図4を参照して説明する。   The power supply vehicle 50 is an unmanned power supply vehicle and supplies power to the battery 41 of the drone 30. Specifically, the power supply vehicle 50 moves following the drone 30 when the charged amount of the battery 41 of the drone 30 in flight is equal to or more than a predetermined amount, and supplies power to the battery 41 wirelessly. Further, the power supply vehicle 50 moves so as to approach the drone 30 when the charged amount of the battery 41 becomes less than the predetermined amount, and comes into contact with the drone 30 so that the power supply vehicle 50 Power is supplied without using wireless. The detailed configuration of the power supply vehicle 50 will be described with reference to FIG.
図2は、天井Cに設けられたマーカーMの一例を示している。
図2に示すように、複数のマーカーMは、直交するX方向およびY方向において、互いに間隔をあけて設けられており、異なる形状(外形)および模様を有している。マーカーMは、ドローン30から照射される赤外線を当該ドローン30に向けて反射する再帰反射材により構成されている。
FIG. 2 shows an example of the marker M provided on the ceiling C.
As shown in FIG. 2, the plurality of markers M are provided at an interval in the orthogonal X direction and Y direction, and have different shapes (outer shapes) and patterns. The marker M is made of a retroreflective material that reflects infrared light emitted from the drone 30 toward the drone 30.
図3は、無人搬送車両10およびドローン30の概略構成を示すブロック図である。
図3に示すように、無人搬送車両10は、レーザースキャナ11と、無線通信部12と、車両位置推定部13と、走行制御部14とを備えている。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the automatic guided vehicle 10 and the drone 30.
As shown in FIG. 3, the automatic guided vehicle 10 includes a laser scanner 11, a wireless communication unit 12, a vehicle position estimating unit 13, and a traveling control unit 14.
レーザースキャナ11は、レーザーを水平に360°回転しながら送信し、反射板Rで反射されたレーザーを受信する。レーザースキャナ11は、レーザーの受信結果として、レーザーを送信してから受信するまでの時間、および、反射板Rで反射されたレーザーの移動方向角度を出力する。   The laser scanner 11 transmits the laser while rotating it horizontally by 360 °, and receives the laser reflected by the reflector R. The laser scanner 11 outputs, as a laser reception result, a time from transmission of the laser to reception of the laser, and a moving direction angle of the laser reflected by the reflector R.
無線通信部12は、ドローン30と無線で通信し、ドローン30の位置情報であるドローン30の位置の推定結果を受信する。また、無線通信部12は、無人搬送車両10とドローン30とが通信を行う際に、各種の情報を送受信する。   The wireless communication unit 12 wirelessly communicates with the drone 30 and receives a result of estimating the position of the drone 30, which is the position information of the drone 30. The wireless communication unit 12 transmits and receives various types of information when the automatic guided vehicle 10 and the drone 30 perform communication.
車両位置推定部13は、レーザースキャナ11により受信したレーザーの受信結果に基づいて、レーザーを反射した3つ以上の反射板Rを認識し、レーザースキャナ11から反射板Rまでの距離と反射板Rの角度(方位)とを算出する。そして、車両位置推定部13は、反射板Rまでの距離および反射板Rの角度の算出結果と、その反射板Rを有するドローン30の位置の推定結果とに基づいて、屋内における無人搬送車両10の位置を推定する。   The vehicle position estimating unit 13 recognizes three or more reflectors R reflecting the laser based on the reception result of the laser beam received by the laser scanner 11, and calculates the distance from the laser scanner 11 to the reflector R and the reflector R. Is calculated. Then, the vehicle position estimating unit 13 calculates the distance to the reflector R, the angle of the reflector R, and the estimated result of the position of the drone 30 having the reflector R based on the result of the calculation. Estimate the position of.
走行制御部14は、無人搬送車両10の位置情報である無人搬送車両10の位置の推定結果に基づいて、無人搬送車両10が所定の経路に沿って移動するように、無人搬送車両10の走行を制御する。   The traveling control unit 14 controls the traveling of the automatic guided vehicle 10 so that the automated guided vehicle 10 moves along a predetermined route based on the estimation result of the position of the automatic guided vehicle 10 that is the position information of the automatic guided vehicle 10. Control.
また、ドローン30は、赤外線照射部31と、マーカー撮影部32と、飛行体位置推定部33と、無線通信部34とを備える。   Further, the drone 30 includes an infrared irradiation unit 31, a marker photographing unit 32, a flying object position estimating unit 33, and a wireless communication unit 34.
赤外線照射部31は、ドローン30の上方に向けて、すなわちマーカーMに向けて赤外線を照射する。マーカー撮影部32は、赤外線カメラにより構成されており、ドローン30の上方に位置するマーカーMを撮影する。   The infrared irradiating unit 31 irradiates infrared rays toward above the drone 30, that is, toward the marker M. The marker photographing unit 32 is configured by an infrared camera, and photographs the marker M located above the drone 30.
飛行体位置推定部33は、マーカー撮影部32を用いたドローン30の上方の撮影結果に基づいて、ドローン30の上方に位置するマーカーMを認識し、そのマーカーMの特徴的情報(例えば形状、模様、周囲の他のマーカーMまでの距離等)を取得する。そして、飛行体位置推定部33は、ドローン30の上方に位置するマーカーMの特徴的情報に基づいて、屋内におけるドローン30の位置を推定する。   The flying object position estimating unit 33 recognizes the marker M located above the drone 30 based on the photographing result above the drone 30 using the marker photographing unit 32, and acquires characteristic information (for example, shape, Pattern, distance to other surrounding markers M, etc.). Then, the flying object position estimating unit 33 estimates the position of the drone 30 indoors based on the characteristic information of the marker M located above the drone 30.
無線通信部34は、無人搬送車両10および給電車両50と無線で通信する。無線通信部34は、ドローン30の位置情報であるドローン30の位置の推定結果を送信する。また、無線通信部34は、無人搬送車両10および給電車両50と通信を行う際に、各種の情報を送受信する。   The wireless communication unit 34 wirelessly communicates with the automatic guided vehicle 10 and the power supply vehicle 50. The wireless communication unit 34 transmits a result of estimating the position of the drone 30, which is the position information of the drone 30. The wireless communication unit 34 transmits and receives various types of information when communicating with the automatic guided vehicle 10 and the power supply vehicle 50.
図4は、ドローン30および給電車両50の概略構成を示すブロック図である。
図4に示すように、ドローン30は、バッテリ41と、信号送信部42と、無線受電部43と、接触受電部44と、飛行制御部45とを備えている。
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of the drone 30 and the power supply vehicle 50.
As shown in FIG. 4, the drone 30 includes a battery 41, a signal transmitting unit 42, a wireless power receiving unit 43, a contact power receiving unit 44, and a flight control unit 45.
バッテリ41は、充電可能な二次電池により構成されており、ドローン30の各部に電力を供給する。バッテリ41の蓄電量は、ドローン30の各部へ電力を供給することによって減り、給電車両50から供給された電力を蓄えることによって増える。   The battery 41 is configured by a rechargeable secondary battery, and supplies power to each part of the drone 30. The amount of power stored in the battery 41 is reduced by supplying power to each part of the drone 30, and is increased by storing power supplied from the power supply vehicle 50.
信号送信部42は、バッテリ41の蓄電量に応じた信号を生成して送信する。具体的には、信号送信部42は、バッテリ41の蓄電量が第1所定量(例えば最大蓄電量の50%)未満になったときに無線給電要求信号を生成し、無線通信部34を用いて無線給電要求信号を給電車両50に送信する。また、信号送信部42は、バッテリ41の蓄電量が第2所定量(例えば最大蓄電量の10%)未満になったときに接触給電要求信号を生成し、無線通信部34を用いて接触給電要求信号を給電車両50に送信する。   The signal transmitting unit 42 generates and transmits a signal corresponding to the amount of charge of the battery 41. Specifically, the signal transmission unit 42 generates a wireless power supply request signal when the charged amount of the battery 41 becomes less than a first predetermined amount (for example, 50% of the maximum charged amount), and uses the wireless communication unit 34. And transmits a wireless power supply request signal to the power supply vehicle 50. The signal transmission unit 42 generates a contact power supply request signal when the charged amount of the battery 41 is less than a second predetermined amount (for example, 10% of the maximum charged amount), and uses the wireless communication unit 34 to contact power supply. The request signal is transmitted to the power supply vehicle 50.
無線受電部43は、給電車両50から送信されたマイクロ波を受電するレクテナ(図示略)と、当該レクテナで受電した電力を充電電力に変換する充電回路(図示略)とにより構成されており、給電車両50から無線により供給された電力を受電する。   The wireless power receiving unit 43 includes a rectenna (not shown) that receives the microwave transmitted from the power supply vehicle 50, and a charging circuit (not shown) that converts the power received by the rectenna into charging power. The power supplied from the power supply vehicle 50 by radio is received.
接触受電部44は、給電車両50と機械的および電気的に接続されるコネクタ(図示略)と、当該コネクタで受電した電力をバッテリ41に供給する回路(図示略)とにより構成されており、給電車両50から無線によらずに供給された電力を受電する。   The contact power receiving unit 44 includes a connector (not shown) mechanically and electrically connected to the power supply vehicle 50, and a circuit (not shown) for supplying power received by the connector to the battery 41. The power supplied from the power supply vehicle 50 without wireless communication is received.
飛行制御部45は、バッテリ41の蓄電量が第2所定量(例えば最大蓄電量の10%)未満になったときにドローン30が給電車両50に着地するように、ドローン30の飛行を制御する。すなわち、飛行制御部45は、バッテリ41の蓄電量が所定量未満になった場合に、飛行を中断して給電車両50と接触するようにドローン30を制御する。また、飛行制御部45は、バッテリ41の蓄電量が十分回復したと判定した場合に、飛行を再開するようにドローン30を制御する。   The flight control unit 45 controls the flight of the drone 30 so that the drone 30 lands on the power supply vehicle 50 when the charged amount of the battery 41 becomes less than a second predetermined amount (for example, 10% of the maximum charged amount). . That is, the flight control unit 45 controls the drone 30 so as to interrupt the flight and come into contact with the power supply vehicle 50 when the charged amount of the battery 41 becomes less than the predetermined amount. In addition, the flight control unit 45 controls the drone 30 to restart the flight when it is determined that the charged amount of the battery 41 has sufficiently recovered.
また、給電車両50は、無線通信部51と、走行制御部52と、無線給電部53と、接触給電部54とを備えている。   The power supply vehicle 50 includes a wireless communication unit 51, a travel control unit 52, a wireless power supply unit 53, and a contact power supply unit 54.
無線通信部51は、ドローン30と無線で通信する。無線通信部51は、ドローン30からの信号である無線給電要求信号および接触給電要求信号を受信する。また、無線通信部51は、給電車両50とドローン30とが通信を行う際に、各種の情報を送受信する。   The wireless communication unit 51 communicates with the drone 30 wirelessly. The wireless communication unit 51 receives a wireless power supply request signal and a contact power supply request signal, which are signals from the drone 30. The wireless communication unit 51 transmits and receives various types of information when the power supply vehicle 50 and the drone 30 perform communication.
走行制御部52は、給電車両50がドローン30から無線給電要求信号(すなわち、バッテリ41の蓄電量が第1所定量未満になったことを示す信号)を受信したときに、給電車両50がドローン30を追従して移動するように、給電車両50の走行を制御する。また、走行制御部52は、給電車両50がドローン30から接触給電要求信号(すなわち、バッテリ41の蓄電量が第2所定量未満になったことを示す信号)を受信したときに、給電車両50がドローン30に近づくように、給電車両50の走行を制御する。すなわち、走行制御部52は、バッテリ41の蓄電量が所定量未満になった場合には、ドローン30と給電車両50とを速やかに接触させることを目的として、給電車両50がドローン30に近づくように移動させる。   When the power supply vehicle 50 receives a wireless power supply request signal from the drone 30 (that is, a signal indicating that the charged amount of the battery 41 is less than the first predetermined amount), the traveling control unit 52 The travel of the power supply vehicle 50 is controlled so as to move following the vehicle 30. When the power supply vehicle 50 receives a contact power supply request signal from the drone 30 (that is, a signal indicating that the charged amount of the battery 41 is less than the second predetermined amount), the traveling control unit 52 Is controlled so that the vehicle approaches the drone 30. That is, when the charged amount of the battery 41 becomes less than the predetermined amount, the traveling control unit 52 causes the powered vehicle 50 to approach the drone 30 for the purpose of promptly bringing the drone 30 into contact with the powered vehicle 50. Move to
無線給電部53は、マイクロ波を送電する送電アンテナ(図示略)により構成されており、バッテリ41に対して無線により給電する。無線給電部53は、給電車両50がドローン30から無線給電要求信号(すなわち、バッテリ41の蓄電量が第1所定量未満になったことを示す信号)を受信したときに、マイクロ波による送電を開始する。なお、無線給電部53は、接触給電部54がバッテリ41に対して給電を開始した場合、および、バッテリ41の蓄電量が第3所定量(例えば最大蓄電量の80%)以上になった場合に、給電を停止する。   The wireless power supply unit 53 includes a power transmission antenna (not shown) that transmits microwaves, and wirelessly supplies power to the battery 41. When the power supply vehicle 50 receives a wireless power supply request signal (that is, a signal indicating that the charged amount of the battery 41 is less than the first predetermined amount) from the drone 30, the wireless power supply unit 53 performs power transmission by microwave. Start. In addition, the wireless power supply unit 53 starts when the contact power supply unit 54 starts supplying power to the battery 41 and when the charged amount of the battery 41 is equal to or more than a third predetermined amount (for example, 80% of the maximum charged amount). Then, the power supply is stopped.
接触給電部54は、ドローン30の接触受電部44と機械的および電気的に接続されるコネクタ(図示略)と、当該コネクタに出力する電圧を生成する回路(図示略)とにより構成されており、ドローン30と接触して無線によらずにバッテリ41に対して給電する。接触給電部54は、ドローン30の接触受電部44と接触したときに、コネクタを介した送電を開始する。なお、接触給電部54は、ドローン30が飛行を再開することで給電を停止する。   The contact power supply unit 54 includes a connector (not shown) mechanically and electrically connected to the contact power receiving unit 44 of the drone 30, and a circuit (not shown) for generating a voltage to be output to the connector. , And contacts the drone 30 to supply power to the battery 41 without using wireless. The contact power supply unit 54 starts power transmission via the connector when it comes into contact with the contact power receiving unit 44 of the drone 30. The contact power supply unit 54 stops power supply when the drone 30 resumes flight.
本実施形態では以下の効果が得られる。
(1)バッテリ41の蓄電量が所定量(第2所定量)以上の場合には、ドローン30の飛行中において無線給電部53がバッテリ41に対して給電を行うため、ドローン30の稼働時間を向上できる。また、バッテリ41の蓄電量が所定量(第2所定量)未満になった場合には、ドローン30が飛行を中断して給電車両50と接触し、接触給電部54がバッテリ41に対して給電を行うため、無線での給電効率が低い場合にもバッテリ41に効率良く給電することができる。
In the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) When the charged amount of the battery 41 is equal to or greater than a predetermined amount (second predetermined amount), the wireless power supply unit 53 supplies power to the battery 41 during flight of the drone 30. Can be improved. When the charged amount of the battery 41 becomes less than a predetermined amount (a second predetermined amount), the drone 30 interrupts the flight and comes into contact with the power supply vehicle 50, and the contact power supply unit 54 supplies power to the battery 41. Is performed, the power can be efficiently supplied to the battery 41 even when the wireless power supply efficiency is low.
(2)給電車両50は、バッテリ41の蓄電量が所定量(第2所定量)未満になったときにドローン30に近づくように移動するため、ドローン30と給電車両50とを速やかに接触させることができる。   (2) Since the power supply vehicle 50 moves closer to the drone 30 when the charged amount of the battery 41 is less than the predetermined amount (second predetermined amount), the drone 30 and the power supply vehicle 50 are quickly brought into contact with each other. be able to.
(3)給電車両50は、バッテリ41の蓄電量が所定量(第2所定量)以上のときにドローン30に追従して移動するため、ドローン30の近傍から無線で給電することができる。   (3) Since the power supply vehicle 50 moves following the drone 30 when the charged amount of the battery 41 is equal to or more than a predetermined amount (second predetermined amount), it can wirelessly supply power from near the drone 30.
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記構成を適宜変更することもできる。例えば、上記実施形態を、以下のように変更して実施してもよく、以下の変更を適宜組み合わせてもよい。   The present invention is not limited to the above embodiment, and the above configuration can be appropriately changed. For example, the above embodiment may be modified and implemented as follows, or the following modifications may be appropriately combined.
・マーカーMを認識できるのであれば、赤外線照射部31を省いてもよい。また、マーカー撮影部32は、赤外線カメラ以外のカメラにより構成されていてもよい。また、マーカーMを天井以外の場所に設けてもよい。   If the marker M can be recognized, the infrared irradiation unit 31 may be omitted. Further, the marker photographing section 32 may be configured by a camera other than the infrared camera. Further, the marker M may be provided at a place other than the ceiling.
・飛行体位置推定部33がGPSを用いてドローン30の位置を推定するように構成してもよい。同様に、車両位置推定部13がGPSを用いて無人搬送車両10の位置を推定するように構成してもよい。   -You may comprise so that the vehicle position estimation part 33 may estimate the position of the drone 30 using GPS. Similarly, the vehicle position estimating unit 13 may be configured to estimate the position of the automatic guided vehicle 10 using GPS.
・無人搬送車両10およびドローン30の構成を適宜変更してもよい。例えば、飛行体位置推定部33の機能を、無人搬送車両10が備えるように構成してもよい。また、例えば、ドローン30と無人搬送車両10とが通信を行うことで、車両位置推定部13の機能を、ドローン30が備えるように構成してもよい。   The configurations of the automatic guided vehicle 10 and the drone 30 may be changed as appropriate. For example, the function of the flying object position estimation unit 33 may be configured to be provided in the automatic guided vehicle 10. Further, for example, the drone 30 may be configured to have the function of the vehicle position estimating unit 13 by performing communication between the drone 30 and the automatic guided vehicle 10.
・給電車両50の機能を、無人搬送車両10が備えるように構成してもよい。すなわち、無人搬送車両10が、給電車両を兼ねていてもよい。この構成によれば、無人搬送車両10は、この無人搬送車両10による荷役の支援を行うドローン30に対して給電を行うことができる。   The function of the power supply vehicle 50 may be configured to be provided in the automatic guided vehicle 10. That is, the unmanned transport vehicle 10 may also serve as the power supply vehicle. According to this configuration, the unmanned transport vehicle 10 can supply power to the drone 30 that supports cargo handling by the unmanned transport vehicle 10.
・無人搬送車両10に代えて、レーザー誘導式無人フォークリフト以外の荷役車両を採用してもよい。すなわち、荷役車両は、例えば、フォークF以外の移載装置を備えた無人搬送車両や、移載装置を備えていない無人搬送車両であってもよく、磁気誘導式または画像認識方式の無人搬送車両であってもよい。   -Instead of the unmanned transport vehicle 10, a cargo handling vehicle other than the laser guided unmanned forklift may be used. That is, the cargo handling vehicle may be, for example, an unmanned transport vehicle provided with a transfer device other than the fork F or an unmanned transport vehicle not provided with a transfer device, and may be a magnetic induction type or an image recognition type unmanned transport vehicle. It may be.
・ドローン30に代えて、荷役を行う無人飛行体を採用してもよい。すなわち、無人飛行体が荷役車両による荷役の支援を行わず、無人飛行体自身が荷役を行うように構成してもよい。   -Instead of the drone 30, an unmanned aerial vehicle that performs cargo handling may be adopted. That is, the unmanned aerial vehicle may not perform the cargo handling support by the cargo handling vehicle, and the unmanned aerial vehicle itself may perform the cargo handling.
1 無人搬送システム
2 無人飛行体用給電システム
10 無人搬送車両(荷役車両)
30 ドローン(無人飛行体)
31 バッテリ
50 給電車両
53 無線給電部
54 接触給電部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Unmanned transport system 2 Power supply system for unmanned aerial vehicles 10 Unmanned transport vehicle (load handling vehicle)
30 drone (unmanned aerial vehicle)
31 Battery 50 Power supply vehicle 53 Wireless power supply 54 Contact power supply

Claims (10)

  1. 荷役または荷役の支援を行う無人飛行体と、
    前記無人飛行体のバッテリに対して給電を行う給電車両とを備え、
    前記給電車両は、無線により給電する無線給電部と、前記無人飛行体と接触して無線によらずに給電する接触給電部とを備え、
    前記バッテリの蓄電量が所定量以上の場合には、前記無人飛行体の飛行中において前記無線給電部が前記バッテリに対して給電を行い、
    前記バッテリの蓄電量が所定量未満になった場合には、前記無人飛行体が飛行を中断して前記給電車両と接触し、前記接触給電部が前記バッテリに対して給電を行う
    ことを特徴とする無人飛行体用給電システム。
    Unmanned aerial vehicles for cargo handling or cargo support;
    A power supply vehicle that supplies power to the battery of the unmanned aerial vehicle,
    The power supply vehicle includes a wireless power supply unit that wirelessly supplies power, and a contact power supply unit that contacts the unmanned aerial vehicle and supplies power without using wireless communication.
    When the charged amount of the battery is equal to or more than a predetermined amount, the wireless power supply unit supplies power to the battery during flight of the unmanned aerial vehicle,
    When the charged amount of the battery is less than a predetermined amount, the unmanned aerial vehicle interrupts the flight and comes into contact with the power supply vehicle, and the contact power supply unit supplies power to the battery. Power supply system for unmanned aerial vehicles.
  2. 前記給電車両は、前記バッテリの蓄電量が所定量未満になったときに前記無人飛行体に近づくように移動する
    ことを特徴とする請求項1に記載の無人飛行体用給電システム。
    The power supply system for an unmanned aerial vehicle according to claim 1, wherein the power supply vehicle moves so as to approach the unmanned aerial vehicle when the charged amount of the battery is less than a predetermined amount.
  3. 前記給電車両は、前記バッテリの蓄電量が所定量以上のときに前記無人飛行体に追従して移動する
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の無人飛行体用給電システム。
    3. The power supply system for an unmanned aerial vehicle according to claim 1, wherein the power supply vehicle moves following the unmanned aerial vehicle when the charged amount of the battery is equal to or more than a predetermined amount. 4.
  4. 前記無人飛行体は、荷役車両による荷役を支援し、当該荷役車両は、前記給電車両を兼ねている
    ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の無人飛行体用給電システム。
    The power supply system for an unmanned aerial vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the unmanned aerial vehicle supports cargo handling by a cargo vehicle, and the cargo vehicle also serves as the power supply vehicle. .
  5. 前記バッテリの蓄電量が第1所定量以上の場合には、前記給電車両は前記バッテリに対して給電を行わず、
    前記バッテリの蓄電量が前記第1所定量未満になった場合には、前記無人飛行体の飛行中において前記無線給電部が前記バッテリに対する給電を開始し、
    前記バッテリの蓄電量が前記第1所定量よりも小さい第2所定量未満になった場合には、前記無人飛行体が飛行を中断して前記給電車両と接触し、前記接触給電部が前記バッテリに対する給電を開始する
    ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の無人飛行体用給電システム。
    When the charged amount of the battery is equal to or more than a first predetermined amount, the power supply vehicle does not supply power to the battery,
    When the charged amount of the battery is less than the first predetermined amount, the wireless power supply unit starts supplying power to the battery during the flight of the unmanned aerial vehicle,
    When the charged amount of the battery is less than a second predetermined amount that is smaller than the first predetermined amount, the unmanned aerial vehicle stops flying and comes into contact with the power supply vehicle, and the contact power supply unit is connected to the battery. The power supply system for an unmanned aerial vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein power supply to the unmanned aerial vehicle is started.
  6. 無人飛行体のバッテリに対して給電を行う給電車両であって、
    無線により給電する無線給電部と、前記無人飛行体と接触して無線によらずに給電する接触給電部とを備え、
    前記バッテリの蓄電量が所定量以上の場合には、前記無人飛行体の飛行中において前記無線給電部が前記バッテリに対して給電を行い、
    前記バッテリの蓄電量が所定量未満になった場合には、前記接触給電部が前記無人飛行体と接触して前記バッテリに対して給電を行う
    ことを特徴とする給電車両。
    A power supply vehicle that supplies power to a battery of an unmanned aerial vehicle,
    A wireless power supply unit that supplies power by wireless, and a contact power supply unit that contacts the unmanned aerial vehicle and supplies power without using wireless,
    When the charged amount of the battery is equal to or more than a predetermined amount, the wireless power supply unit supplies power to the battery during flight of the unmanned aerial vehicle,
    A power supply vehicle, wherein when the amount of stored power in the battery is less than a predetermined amount, the contact power supply unit contacts the unmanned aerial vehicle to supply power to the battery.
  7. 前記バッテリの蓄電量が所定量未満になったときに前記無人飛行体に近づくように移動する
    ことを特徴とする請求項6に記載の給電車両。
    The power supply vehicle according to claim 6, wherein the vehicle moves so as to approach the unmanned aerial vehicle when the charged amount of the battery is less than a predetermined amount.
  8. 前記バッテリの蓄電量が所定量以上のときに前記無人飛行体に追従して移動する
    ことを特徴とする請求項6または7に記載の給電車両。
    The power supply vehicle according to claim 6, wherein the power supply vehicle moves following the unmanned aerial vehicle when the charged amount of the battery is equal to or more than a predetermined amount.
  9. 荷役を行う荷役車両を兼ねている
    ことを特徴とする請求項6〜8のいずれか一項に記載の給電車両。
    The power supply vehicle according to any one of claims 6 to 8, which also serves as a cargo handling vehicle that performs cargo handling.
  10. 前記バッテリの蓄電量が第1所定量以上の場合には、前記バッテリに対して給電を行わず、
    前記バッテリの蓄電量が前記第1所定量未満になった場合には、前記無人飛行体の飛行中において前記無線給電部が前記バッテリに対する給電を開始し、
    前記バッテリの蓄電量が前記第1所定量よりも小さい第2所定量未満になった場合には、前記接触給電部が飛行を中断した前記無人飛行体と接触して前記バッテリに対する給電を開始する
    ことを特徴とする請求項6〜9のいずれか一項に記載の給電車両。
    When the charged amount of the battery is equal to or more than a first predetermined amount, power is not supplied to the battery,
    When the charged amount of the battery is less than the first predetermined amount, the wireless power supply unit starts supplying power to the battery during the flight of the unmanned aerial vehicle,
    When the charged amount of the battery is less than a second predetermined amount that is smaller than the first predetermined amount, the contact power supply unit contacts the unmanned aerial vehicle that has stopped flying and starts power supply to the battery. The power supply vehicle according to any one of claims 6 to 9, wherein:
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