JP6763592B1 - 飛行体の給電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 飛行体が給電エリアに特定の位置及び姿勢で着陸しなかった場合であっても飛行体のバッテリへの給電を可能にする。【解決手段】 本開示の一実施形態によれば、バッテリからの給電によって動作する飛行体１への給電を行う給電装置４０が提供される。飛行体１のバッテリには、一方の端部にコネクタ４６ａが接続された給電ケーブル４５が接続されており、給電装置４０は、電源に接続される給電ケーブル４２と、給電ケーブル４２の一方の端部に接続されたコネクタ４１ａと、飛行体１の給電ケーブル３５の一方の端部に接続されたコネクタ４６ａをコネクタ４１ａへガイドするガイド部材４８とを有する。【選択図】 図５

Description

本開示は、飛行体の給電装置に関する。

近年、様々な用途に利用されるドローン（Ｄｒｏｎｅ）や無人航空機（ＵＡＶ：Ｕｎｍａｎｎｅｄ Ａｅｒｉａｌ Ｖｅｈｉｃｌｅ）などの飛行体（以下、単に「飛行体」と総称する。）を利用した様々なサービスが提供されている。

飛行体を長時間にわたって運用するためには、飛行体に搭載されたバッテリを定期的に充電する必要がある。飛行体のバッテリへの給電手法の一例として、特許文献１には、充電エリアに着陸した飛行体のバッテリを非接触送電による給電によって充電する技術が開示されている。

特開２０１７−０７１２８５号公報

非接触送電による給電は、一般的には電磁誘導の原理を用いて行われる。このような非接触給電は有線による給電に比べて送電効率が低下するため、充電により多くの電力及び時間を要する。特に、給電装置側の所定の給電位置から外れた位置に飛行体が位置した状態で非接触給電を行うと、送電効率が著しく低下する。そのため、飛行体のバッテリの充電をより効率的に行うためには有線による給電を行うことが好ましい。

飛行体が備える位置検出装置の精度誤差や、飛行体が受ける風等の外乱要素のため、飛行体を給電エリアの特定の位置に特定の姿勢で正確に着陸させることは難しい。そのため、飛行体に対して有線による給電を行うためには、飛行体が給電エリアに特定の位置及び姿勢で着陸しなかった場合であっても、飛行体に備えられた給電ケーブルのコネクタと、充電エリアに備えられた給電ケーブルのコネクタとを接続できることが求められる。

本開示の一態様によれば、バッテリからの給電によって動作する飛行体への給電を行う給電装置が提供される。飛行体のバッテリには、一方の端部に第１のコネクタが接続された第１の給電ケーブルが接続されており、給電装置は、電源に接続される第２の給電ケーブルと、第２の給電ケーブルの一方の端部に接続された第２のコネクタと、飛行体の第１の給電ケーブルの一方の端部に接続された第１のコネクタを第２のコネクタへガイドするガイド部材とを有する。

本開示によれば、飛行体が給電エリアに特定の位置及び姿勢で着陸しなかった場合であっても飛行体のバッテリへの給電が可能になる。

本開示の他の特徴事項および利点は、例示的且つ非網羅的に与えられている以下の説明及び添付図面から理解することができる。

一実施形態に係る飛行体のハードウェア構成を示すブロック図である。 一実施形態に係る管理サーバの機能ブロック図である。 本開示の第１の実施形態に係る飛行体の給電装置を示す概略図である。 図３に示した本開示の第１の実施形態に係る飛行体の給電装置の一変形例を示す概略図である。 本開示の第２の実施形態に係る飛行体の給電装置を示す概略図である。 図５に示した本開示の第２の実施形態に係る飛行体の給電装置の第１の変形例を示す概略図である。 図５に示した本開示の第２の実施形態に係る飛行体の給電装置の第２の変形例を示す概略図である。 図５に示した本開示の第２の実施形態に係る飛行体の給電装置の第３の変形例を示す概略図である。 本開示の第３の実施形態に係る飛行体の給電ステーションを示す概略平面図である。 給電ステーションの着陸ステージ上に飛行体が着陸したことを検知する手段の第１の例を示す概略平面図である。 給電ステーションの着陸ステージ上に飛行体が着陸したことを検知する手段の第２の例を示す概略平面図である。 図９に示した本開示の第３の実施形態に係る飛行体の給電ステーションの第１の変形例を示す概略平面図である。 図１２に示した給電装置を備えたスライド・バー機構と、着陸ステージ上に着陸した飛行体とを示す概略平面図である。 図９に示した本開示の第３の実施形態に係る飛行体の給電ステーションの第２の変形例を示す概略図である。

［実施形態］
以下、本開示の実施の形態を図面を参照して説明する。

＜飛行体＞
本実施形態における飛行体は、ドローン（Ｄｒｏｎｅ）、マルチコプター（Ｍｕｌｔｉ Ｃｏｐｔｅｒ）、無人航空機（Ｕｎｍａｎｎｅｄ Ａｅｒｉａｌ Ｖｅｈｉｃｌｅ：ＵＡＶ）、ＲＰＡＳ（Ｒｅｍｏｔｅ Ｐｉｌｏｔｅｄ Ａｉｒｃｒａｆｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ）、又はＵＡＳ（Ｕｎｍａｎｎｅｄ Ａｉｒｃｒａｆｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ）等と称呼されることがある。飛行体は、バッテリ、複数のモータ、位置検出部、制御部、ドライバ、記憶装置、無線通信装置、電圧センサ、及び電流センサ等を備えている。これらの構成要素は、所定形状のフレームに搭載されている。飛行体に搭載される情報処理装置のハードウェア構成については後述する。なお、これらの飛行のための基本構造については、既知の技術を適宜採用可能である。

図１は、一実施形態に係る飛行体のハードウェア構成を示すブロック図である。

図１に示されるように、飛行体１は、情報処理装置１Ａを搭載している。情報処理装置１Ａは、サーバと通信を介して情報処理を実行することにより、情報伝達システムの一部を構成する。情報処理装置１Ａは、少なくとも、プロセッサ１０、メモリ１１、ストレージ１２、送受信部１３、入出力部１４、測位部１６、検知部１７等を備え、これらはバス１５を通じて相互に電気的に接続される。情報処理装置１Ａは、例えばマイクロコンピューター、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）で構成されていてもよく、或いはクラウド・コンピューティングによって論理的に実現されてもよい。

プロセッサ１０は、情報処理装置１００の動作を制御し、各要素間におけるデータの送受信の制御、及びアプリケーションの実行に必要な処理等を行う演算装置である。例えばプロセッサ１０はＣＰＵ及び／又はＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等であり、ストレージ１２に格納されメモリ１１に展開されたプログラム等を実行することによって、必要な各情報処理を実施する。

メモリ１１は、ＲＡＭなどの揮発性記憶装置で構成される主記憶と、フラッシュメモリやＨＤＤ等の不揮発性記憶装置で構成される補助記憶と、を含む。メモリ１１はプロセッサ１０のワークエリア等として使用され、また、情報処理装置１Ａの起動時に実行されるＢＩＯＳ、及び各種設定情報等が格納される。ストレージ１２には、アプリケーション・プログラム等が格納される。

送受信部１３は、情報処理装置１Ａを一例としてＬＰＥＡ（Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ）ネットワークに接続し、そのネットワークを介して管理サーバ２と通信を行う。なお、送受信部１３は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）及びＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）の近距離通信インタフェースを備えていてもよい。

入出力部１４は、スイッチ類等の情報入力機器、及びディスプレイ等の出力機器である。飛行体１は自律飛行を行うものであるが、外部から遠隔で手動又は自動で操作されることとしてもよい。本実施の形態による飛行体１は、入力機能としてカメラを備えており、静止画・動画の空撮が可能である。また、収集すべき情報に応じて、赤外線サーモカメラ、Ｘ線カメラ、高感度カメラ、暗視カメラ等種々のカメラを備えることとしてもよい。

バス１５は、上記各要素に共通に接続され、例えば、アドレス信号、データ信号及び各種制御信号を伝達する。

測位部１６は、飛行体１の位置と高度を少なくとも検出する。本実施の形態による測位部２６は、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）検出器であって、無人飛行体１の現在位置の緯度、経度、及び高度を検出する。さらに測位部１６は、飛行体１の姿勢を検出する姿勢検出器として、例えばジャイロセンサを備えている。

検知部１７は、飛行体１の外部環境を音声、画像、赤外線等種々のセンサによってセンシングするためのものであり、自立飛行の補助機能を司る。

本実施の形態による飛行体１は、情報処理装置１Ａの他に、飛行体１の移動・飛行のための、電源（バッテリ）、回転翼に接続されたモータ、情報処理装置１Ａとモータとを中継するドライバを少なくとも更に有している。情報処理装置１Ａは、複数のモータを制御して監視ドローンの飛行制御（上昇、下降、水平移動などの制御）や、飛行体１に搭載されているジャイロセンサ（図示せず）を使用して複数のモータを制御することによって姿勢制御をも行う。ドライバは、情報処理装置１Ａからの制御信号に従ってモータを駆動する。例えば、モータは直流モータであり、ドライバは制御信号により指定された電圧をモータに印加する可変電圧電源回路である。なお、飛行体１は図示しない他の要素を有していてもよい。

＜管理サーバ＞
図２は、一実施形態に係る管理サーバの機能ブロック図である。

図２に示されるように、管理サーバ２は、情報伝達システムを通じてサービスを提供するための情報処理装置であり、例えばワークステーションやパーソナルコンピュータのような汎用コンピュータとしてもよいし、或いはクラウド・コンピューティングによって論理的に実現されてもよい。図２に示されるように、管理サーバ２は、プロセッサ２０、メモリ２１、ストレージ２２、送受信部２３、及び入出力部２４等を備え、これらはバス２５を通じて相互に電気的に接続される。

プロセッサ２０は、管理サーバ２全体の動作を制御し、各要素間におけるデータの送受信の制御、及びアプリケーションの実行に必要な情報処理等を行う演算装置である。例えばプロセッサ２０はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であり、ストレージ２２に格納されメモリ２１に展開されたプログラム等を実行して各情報処理を実施する。

メモリ２１は、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性記憶装置で構成される主記憶と、フラッシュメモリやＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）等の不揮発性記憶装置で構成される補助記憶と、を含む。メモリ２１は、プロセッサ２０のワークエリア等として使用され、また、管理サーバ２の起動時に実行されるＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ ／ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、及び各種設定情報等を格納する。ストレージ２２は、アプリケーション・プログラム、及び各飛行体１の認証プログラム等の各種プログラムを格納する。各処理に用いられるデータを格納したデータベース（後述するロケーションデータ、ルートデータ等）がストレージ２２に構築されていてもよい。

送受信部２３は、管理サーバ２を一例としてＬＰＥＡ（Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ）ネットワークに接続し、そのネットワークを介して飛行体１の情報処理装置１Ａと通信を行う。なお、送受信部２３は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）及びＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）の近距離通信インタフェースを備えていてもよい。

入出力部２４は、スイッチ類、キーボードやマウス等の情報入力機器、及びディスプレイ等の出力機器である。入出力部２４の情報入力機器を用いて、自律飛行する飛行体１の飛行経路や飛行中の動作（カメラによる撮影等）を指示することができる。あるいは、リモートコントローラの形態の情報入力機器を用いることで、オペレータが飛行体１を手動で遠隔操作することも可能である。

次に、本開示の種々の実施形態について説明する。

［第１の実施形態］
図３は、本開示の第１の実施形態に係る飛行体の給電装置を示す概略図である。

図３に示すように、本開示の第１の実施形態に係る飛行体の給電装置３０は、コネクタ３１ａが上向きになるようにコネクタ３１ａを上端面に備えたコンタクトボード３１と、コンタクトボード３１に接続された給電ケーブル３２とを備えている。コンタクトボード３１は、コネクタ変換基板の形態を有し、かつ電圧検出回路を備えていてもよい。給電ケーブル３２は充電器などの電源（不図示）に接続されており、電源（不図示）から供給される電力は、コンタクトボード３１を介してコネクタ３１ａへ供給される。

一方、本実施形態における飛行体１には、可撓性を有し、飛行体１の下側から垂れ下がるように延びる給電ケーブル３５と、給電ケーブル３５に接続されたコネクタ変換基板３６とが備えられている。コネクタ変換基板３６の下端面には、コンタクトボード３１のコネクタ３１ａに接続されるコネクタ３６ａが設けられている。給電ケーブル３５は飛行体１のバッテリに接続されており、コンタクトボード３１のコネクタ３１ａに接続されたコネクタ３６ａから供給される電力は、コネクタ変換基板３６及び給電ケーブル３５を介して飛行体１のバッテリに供給される。

給電ケーブル３２，３５には、一例としてＵＳＢケーブルを用いることができ、その他任意の形態のケーブルを用いることも可能である。

コネクタ３１ａ，３６ａはそれぞれ、一例として、円形の電極と、その円形電極の中心に設けられた中心電極とを少なくとも備え、それらの円形電極同士と、中心電極同士とが電気的に接続されるように構成されている。円形電極と中心電極とは、一方が正極とされ、他方が負極（あるいはアース電極）とされる。さらに各コネクタ３１ａ，３６ａは、それらの電極同士が互いに接続される位置に互いを引き寄せ合うように構成されたマグネット（不図示）を備えている。これにより、コネクタ３１ａ，３６ａ同士が近づくと、互いのマグネットが引き寄せ合ってコネクタ３１ａ，３６ａが互いに結合し、コネクタ３１ａ，３６ａの円形電極同士及び中心電極同士が電気的に接続される。

給電装置３０は、飛行体１の着陸エリアに設置された着陸ステージ３７に形成された開口部３７ａの下方に配置されている。着陸エリアに飛来した飛行体１は、着陸ステージ３７の給電エリアに形成された開口部３７ａを跨ぐようにして着陸ステージ３７上に着陸する。このとき、飛行体１のコネクタ変換基板３６は、着陸ステージ３７に形成された開口部３７ａを通って、給電装置３０の近くに位置することとなる。コネクタ変換基板３６は可撓性を有する給電ケーブル３５に吊り下げられた状態になっているため、コネクタ３１ａ，３６ａの互いのマグネットの作用によりコネクタ変換基板３６のコネクタ３６ａがコンタクトボード３１のコネクタ３１ａに引き寄せられて、図３に示すようにコネクタ３１ａ，３６ａ同士が結合し、コネクタ３１ａ，３６ａの円形電極同士及び中心電極同士が電気的に接続される。これにより、給電装置３０の電源から供給される電力によって、飛行体１のバッテリの充電が行われる。

本実施形態の給電装置３０によれば、飛行体１が着陸ステージ３７上の給電エリアの定められた位置に正確に着陸しなかった場合であっても、コネクタ３１ａ，３６ａの互いの距離がマグネットの磁力によってコネクタ３１ａ，３６ａ同士を吸着させて結合させることが可能な範囲内となるように飛行体１が着陸ステージ３７上に着陸した場合には、コネクタ３１ａ，３６ａ同士を結合させて飛行体１のバッテリへの充電を行うことが可能である。本実施形態の給電装置３０は有線で直接給電する構成を採用しているので、非接触給電に比べて高いエネルギー効率で充電を行うことができる。非接触給電の場合には飛行体１が充電エリアの正確な位置に着陸しないと給電効率が低下し、その分だけ充電時間が長くなることがあるが、本実施形態の給電装置３０によれば、所定の位置からいくらかずれた位置に飛行体１が着陸した場合であっても、コネクタ３１ａ，３６ａ同士を結合させて飛行体１のバッテリへの充電を行うことができるので、給電効率が低下することはない。

本実施形態ではコネクタ３１ａ，３６ａがそれぞれ円形電極及び中心電極を備えた構成となっている。コネクタ３１ａ，３６ａの電極を円形電極及び中心電極の形態とすることで、コネクタ３１ａ，３６ａの互いの回転角度にかかわらずコネクタ３１ａ，３６ａ同士を結合できる。そのため、飛行体１が所定の姿勢から回転した状態で着陸ステージ３７上に着陸した場合であっても、コネクタ３１ａ，３６ａの各電極同士を接続させることができる。

さらに、本実施形態の給電装置３０によれば飛行体１が備えるのは給電ケーブル３５及びコネクタ変換基板３６であればよく、これらは非接触給電のために必要とされる装置に比べて軽量であるので、推力の小さい小型の飛行体１にも採用することができ、また、いずれの形態の飛行体１においても搭載可能なペイロードに与える影響を低減することができる。

（変形例）
次に、本実施形態の飛行体の給電装置の変形例を説明する。

図４は、図３に示した本開示の第１の実施形態に係る飛行体の給電装置の一変形例を示す概略図である。図４において、図３を参照して説明した各構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付している。図４は、地面、床、ステージ台等の上に着陸した飛行体１を上から見た様子を示している。

図４に示す本変形例に係る飛行体の給電装置３０は、コネクタ３１ａを一方の端面に備えたコンタクトボード３１と、コンタクトボード３１に接続された給電ケーブル３２とを備えている。給電ケーブル３２は可撓性を有することが好ましい。給電ケーブル３２は充電器などの電源（不図示）に接続されており、電源（不図示）から供給される電力は、コンタクトボード３１を介してコネクタ３１ａへ供給される。コンタクトボード３１は、コネクタ変換基板の形態を有し、かつ電圧検出回路を備えている。

一方、本変形例における飛行体１には、飛行体１の側方に延びる給電ケーブル３５と、給電ケーブル３５の一方の端部に接続されたコネクタ３６ａとが備えられている。コネクタ３６ａはコンタクトボード３１のコネクタ３１ａに接続される。給電ケーブル３５の他方の端部はコネクタ変換基板３４を介して飛行体１のバッテリｂａｔに接続されており、コンタクトボード３１のコネクタ３１ａに接続されたコネクタ３６ａから供給される電力は、コネクタ３６ａ、給電ケーブル３５及びコネクタ変換基板３４を介して飛行体１のバッテリｂａｔに供給される。給電ケーブル３５は飛行体１に取り付けられたケーブルガイド３８に沿って支持され、コネクタ３６ａはケーブルガイド３８の先端に固定されている。これにより、給電ケーブル３５が飛行体１の側方に延び、給電ケーブル３５の先端に設けられたコネクタ３６ａを給電装置３０のコネクタ３１ａにアクセスしやすくなっている。

本変形例においても、コネクタ３１ａ，３６ａはそれぞれ、一例として、円形の電極と、その円形電極の中心に設けられた中心電極とを少なくとも備え、それらの円形電極同士と、中心電極同士とが電気的に接続されるように構成されている。円形電極と中心電極とは、一方が正極とされ、他方が負極（あるいはアース電極）とされる。さらに各コネクタ３１ａ，３６ａは、それらの電極同士が互いに接続される位置に互いを引き寄せ合うように構成されたマグネット（不図示）を備えている。これにより、コネクタ３１ａ，３６ａ同士が近づくと、互いのマグネットが引き寄せ合ってコネクタ３１ａ，３６ａが互いに結合し、コネクタ３１ａ，３６ａの円形電極同士及び中心電極同士が電気的に接続される。

本変形例の給電装置３０は、飛行体１の側方に延びる給電ケーブル３５の一方の端部に接続されたコネクタ３６ａへコネクタ３６ａを結合することが可能な位置に配置または移動可能に構成されている。地面、床、ステージ台等の上に着陸した飛行体１の給電ケーブル３５の先端に備えられたコネクタ３６ａに給電装置３０のコンタクトボード３１のコネクタ３１ａを接続することで、飛行体１のバッテリｂａｔへの充電を行うことができる。そのため、飛行体１からバッテリｂａｔを取り外してバッテリｂａｔを充電器に接続する場合に比べて、充電を容易にかつ素早く行うことが可能である。

さらに、本変形例でもコネクタ３１ａ，３６ａがそれぞれ円形電極及び中心電極を備え、かつマグネットを有する構成となっているので、コネクタ３１ａ，３６ａの互いの回転角度にかかわらずコネクタ３１ａ，３６ａ同士が磁力で互いに引き寄せ合って結合する。そのため、コネクタ３１ａ，３６ａ同士を正確に位置合わせしなくても、コネクタ３１ａ，３６ａ同士を電気的に接続する位置に位置決めした状態で結合させることができるので、コネクタ３１ａ，３６ａを誤接続することが防止される。

さらに、本変形例ではコンタクトボード３１に電圧検出回路が備えられており、コネクタ３１ａ，３６ａ同士が接続されると、電圧検出回路によってバッテリｂａｔの電圧が検出される。検出されたバッテリｂａｔの電圧が基準電圧よりも低い場合には、電圧検出回路はコンタクトボード３１に接続された電源からバッテリｂａｔへの通電をオンにする。そして、充電されたバッテリｂａｔの電圧が所定電圧に達したことが電圧検出回路によって検出されると、電圧検出回路は電源からバッテリｂａｔへの通電をオフにする。このように、コンタクトボード３１に備えられた電圧検出回路は、検出したバッテリｂａｔの電圧に応じてバッテリｂａｔへの給電のオン／オフを切り替える。

《付記項》
上記において説明した本実施形態の主題は、例えば下記に記載する一群の付記項によって表される。ただし、本実施形態の主題はこれに限定されるものではない。

１）バッテリからの給電によって動作する飛行体への給電を行う給電装置であって、
前記飛行体の前記バッテリには、一方の端部に第１のコネクタが接続された第１の給電ケーブルが接続されており、
前記給電装置は、電源に接続される第２の給電ケーブルと、該第２の給電ケーブルの一方の端部に接続された第２のコネクタとを有し、
該第２のコネクタは、前記第１のコネクタに磁力によって結合し、かつ前記第１のコネクタに結合すると、前記第２のコネクタの電極が前記第１のコネクタの電極に電気的に接続されるように構成されている、給電装置。
２）前記第１の給電ケーブルは前記飛行体の下側に延びており、
前記給電装置は、前記飛行体が着陸する着陸ステージの給電エリアに形成された開口部の下方に、前記第２のコネクタが上向きになるように配置されている、付記項１に記載の給電装置。
３）前記第１の給電ケーブルは前記飛行体の側方に延びており、
前記給電装置は、前記飛行体の前記第１の給電ケーブルの前記一方の端部に接続された前記第１のコネクタへ前記第２のコネクタを結合することが可能な位置に配置または移動可能に構成されている、付記項１に記載の給電装置。
４）前記第２の給電ケーブルと前記第２のコネクタとはコネクタ変換基板を介して接続されている、付記項１から３のいずれか１項に記載の給電装置。

［第２の実施形態］
図５は、本開示の第２の実施形態に係る飛行体の給電装置を示す概略図である。

図５に示すように、本開示の第２の実施形態に係る飛行体の給電装置４０は、コネクタ４１ａを上端面に備えたコンタクトボード４１と、コンタクトボード４１に接続された給電ケーブル４２と、ガイド部材４８とを備えている。コンタクトボード４１は、コネクタ変換基板の形態を有し、かつ電圧検出回路を備えていてもよい。給電ケーブル４２は充電器などの電源（不図示）に接続されており、電源（不図示）から供給される電力は、コンタクトボード４１を介してコネクタ４１ａへ供給される。

一方、本実施形態における飛行体１には、可撓性を有し、飛行体１の下側から垂れ下がるように延びている給電ケーブル４５と、給電ケーブル４５に接続されたコネクタ変換基板４６とが備えられている。コネクタ変換基板４６の下端面には、コンタクトボード４１のコネクタ４１ａに接続されるコネクタ４６ａが設けられている。給電ケーブル４５は飛行体１のバッテリに接続されており、コンタクトボード４１のコネクタ４１ａに接続されたコネクタ４６ａから供給される電力は、コネクタ変換基板４６及び給電ケーブル４５を介して飛行体１のバッテリに供給される。

給電ケーブル４２，４５には、一例としてＵＳＢケーブルを用いることができ、その他任意の形態のケーブルを用いることも可能である。

コネクタ４１ａ，４６ａはそれぞれ、一例として、円形の電極と、その円形電極の中心に設けられた中心電極とを少なくとも備え、それらの円形電極同士と、中心電極同士とが電気的に接続されるように構成されている。円形電極と中心電極とは、一方が正極とされ、他方が負極（あるいはアース電極）とされる。

給電装置４０のガイド部材４８は、飛行体１の着陸エリアに設置された着陸ステージ４７に形成された開口部４７ａの下方に配置されている。ガイド部材４８は、上部に形成された開口部から下部に形成された開口部に向かうにつれて径が細くなる円錐形の内面を有する、漏斗状の形状に形成されている。ガイド部材４８の上部に形成された開口部は、着陸ステージ４７に形成された開口部４７ａの直径と同じかそれ以上の寸法の直径を有している。ガイド部材４８の下部に形成された開口部は、コンタクトボード４１の電気接点であるコネクタ４１ａの上に配置されている。ガイド部材４８は不図示の任意のフレーム構造等の支持部材によって、コンタクトボード４１に対する相対位置が保持されるように支持されている。

着陸エリアに飛来した飛行体１は、着陸ステージ４７に形成された開口部４７ａを跨ぐようにして着陸ステージ４７上に着陸する。このとき、飛行体１のコネクタ変換基板４６の下部に設けられたコネクタ４６ａは、着陸ステージ４７に形成された開口部４７ａを通って、給電装置４０のガイド部材４８の内面に接触する。コネクタ変換基板４６は可撓性を有する給電ケーブル４５に吊り下げられた状態になっているため、コネクタ変換基板４６のコネクタ４６ａは図５の点線で示すように、ガイド部材４８の内面に沿って滑り落ちるようにして、ガイド部材４８の下部に位置するコンタクトボード４１のコネクタ４１ａの上に導かれる。これにより、コネクタ４１ａ，４６ａ同士が結合し、コネクタ４１ａ，４６ａの円形電極同士及び中心電極同士が電気的に接続され、給電装置４０の電源から供給される電力によって飛行体１のバッテリの充電が行われる。

このように、本実施形態の給電装置４０によれば、飛行体１が着陸ステージ４７上の定められた位置に正確に着陸しなかった場合であっても、飛行体１の給電ケーブル４５に吊り下げられたコネクタ変換基板４６を給電装置４０のガイド部材４８内に収容することが可能な範囲内で飛行体１が着陸ステージ４７上に着陸した場合には、飛行体１側のコネクタ変換基板４６のコネクタ４６ａを給電装置４０のコンタクトボード４１の電気接点であるコネクタ４１ａに導いて、コネクタ４１ａ，４６ａ同士を結合させて飛行体１のバッテリへの充電を行うことが可能である。本実施形態の給電装置４０は有線で直接給電する構成を採用しているので、非接触給電に比べて高いエネルギー効率で充電を行うことができる。非接触給電の場合には飛行体１が充電エリアの正確な位置に着陸しないと給電効率が低下し、その分だけ充電時間が長くなることがあるが、本実施形態の給電装置４０によれば、所定の位置からいくらかずれた位置に飛行体１が着陸した場合であっても、コネクタ４１ａ，４６ａ同士を結合させて飛行体１のバッテリへの充電を行うことができるので、給電効率が低下することはない。

本実施形態ではコネクタ４１ａ，４６ａがそれぞれ円形電極及び中心電極を備えた構成となっている。コネクタ４１ａ，４６ａの電極を円形電極及び中心電極の形態とすることで、コネクタ４１ａ，４６ａの互いの回転角度にかかわらずコネクタ４１ａ，４６ａ同士を結合できる。そのため、飛行体１が所定の姿勢から回転した状態で着陸ステージ４７上に着陸した場合であっても、コネクタ４１ａ，４６ａの各電極同士を接続させることができる。

さらに、本実施形態の給電装置４０によれば飛行体１が備えるのは給電ケーブル４５及びコネクタ変換基板４６であればよく、これらは非接触給電のために必要とされる装置に比べて軽量であるので、推力の小さい小型の飛行体１にも採用することができ、また、いずれの形態の飛行体１においても搭載可能なペイロードに与える影響を低減することができる。

本実施形態における各コネクタ４１ａ，４６ａは、それらの電極同士が互いに接続される位置に互いを引き寄せ合うように構成されたマグネット（不図示）を備えていてもよい。これにより、コネクタ４１ａ，４６ａ同士が近づくと、互いのマグネットが引き寄せ合ってコネクタ４１ａ，４６ａが互いに結合し、コネクタ４１ａ，４６ａの円形電極同士及び中心電極同士が電気的に接続される。そのため、上述したようにコネクタ変換基板４６のコネクタ４６ａがガイド部材４８の内面に沿って滑り落ちるようにしてコンタクトボード４１のコネクタ４１ａの上に導かれた際に、コネクタ４１ａ，４６ａ同士をより高い精度で結合させることが可能になる。別の視点から言えば、この構成によれば、飛行体１が着陸ステージ４７上に着陸した際に、コネクタ４１ａ，４６ａの互いの距離がマグネットの磁力でコネクタ４１ａ，４６ａ同士を吸着させて結合させることが可能な範囲内に無い場合であっても、ガイド部材４８でコネクタ４１ａ，４６ａ同士を近づけ、互いに吸着させて結合させることが可能になる。なお、各コネクタ４１ａ，４６ａにマグネットを備えた構成とする場合には、コネクタ４６ａがガイド部材４８に吸着することを防止するために、ガイド部材４８はプラスチック樹脂やアルミニウム等の非磁性体の素材で作製することが好ましい。

本実施形態では円錐形の内面を有するガイド部材４８を例に挙げて説明したが、ガイド部材４８の形態はこれに限られない。ガイド部材４８の内面は、上部の開口部から下部の開口部に向けて次第に窄まるように形成されていればよく、円錐形の他にも、例えば、三角錐、四角錘、さらにはそれ以上の多角形の角錐の形状、あるいは楕円形の錐形状を有していてもよい。

（変形例）
次に、本実施形態の飛行体の給電装置の変形例について説明する。

（第１の変形例）
図６は、図５に示した本開示の第２の実施形態に係る飛行体の給電装置の第１の変形例を示す概略図である。図６において、図５を参照して説明した各構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付している。

図６に示すように、本変形例に係る飛行体の給電装置４０は、コネクタ４１ａを上端面に備えたコンタクトボード４１と、コンタクトボード４１を支持するステイ４３、ガイド部材４８とを備えている。コンタクトボード４１には、充電器などの電源（不図示）に接続された給電ケーブル（不図示）が接続されており、電源（不図示）から供給される電力は、コンタクトボード４１を介してコネクタ４１ａへ供給される。

ステイ４３は、リフタ４９によって昇降されるステージ４９ａの上に取り付けられている。ステージ４９ａは任意の駆動手段（不図示）によって、図６に実線で示す上側の第１の位置と、点線で示す下側の第２の位置との間で上下方向に移動される。

一方、本実施形態における飛行体１には、可撓性を有し、飛行体１の下側から垂れ下がるように延びる給電ケーブル４５と、給電ケーブル４５に接続されたコネクタ変換基板４６とが備えられている。コネクタ変換基板４６の下端面には、コンタクトボード４１のコネクタ４１ａに接続されるコネクタ４６ａが設けられている。給電ケーブル４５は飛行体１のバッテリに接続されており、コンタクトボード４１のコネクタ４１ａに接続されたコネクタ４６ａから供給される電力は、コネクタ変換基板４６及び給電ケーブル４５を介して飛行体１のバッテリに供給される。

コネクタ４１ａ，４６ａはそれぞれ、一例として、円形の電極と、その円形電極の中心に設けられた中心電極とを少なくとも備え、それらの円形電極同士と、中心電極同士とが電気的に接続されるように構成されている。円形電極と中心電極とは、一方が正極とされ、他方が負極（あるいはアース電極）とされる。さらに各コネクタ４１ａ，４６ａは、それらの電極同士が互いに接続される位置に互いを引き寄せ合うように構成されたマグネット（不図示）を備えていてもよい。これにより、コネクタ４１ａ，４６ａ同士が近づくと、互いのマグネットが引き寄せ合ってコネクタ４１ａ，４６ａが互いに結合し、コネクタ４１ａ，４６ａの円形電極同士及び中心電極同士が電気的に接続される。

着陸ステージ４７に形成された開口部４７ａの下側には、開口部４７ａを下側から覆うスライドドア４７ｂが設けられている。スライドドア４７ｂは、図６に実線で示す開位置と点線で示す閉位置との間で任意の駆動手段（不図示）によって移動される。スライドドア４７ｂは透明な素材（ガラス、アクリル、ポリカーボネート等）で形成されており、スライドドア４７ｂの下面には、ＡＲマーカ（不図示）が上から見えるように貼付あるいは印刷されている。ＡＲマーカは、一般的にＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ：拡張現実）による表示の位置や角度を決めるために用いられるが、その他にも、ＡＲマーカが付されたオブジェクトに対する位置及び姿勢を認識することにも用いることができる。

給電装置４０のガイド部材４８は、飛行体１の着陸エリアに設置された着陸ステージ４７に形成された開口部４７ａの下方に配置されている。ガイド部材４８は、上部に形成された開口部から下部に形成された開口部に向かうにつれて径が細くなる円錐形の内面を有する、漏斗状の形状に形成されている。ガイド部材４８の上部に形成された開口部は、着陸ステージ４７に形成された開口部４７ａの直径と同じかそれ以上の寸法の直径を有している。ガイド部材４８の下部に形成された開口部は、コンタクトボード４１の電気接点であるコネクタ４１ａの上に配置されている。ガイド部材４８は不図示の任意のフレーム構造等の支持部材によって、コンタクトボード４１に対する相対位置が保持されるように支持されている。マグネットを備えたコネクタ４６ａがガイド部材４８に吸着することを防止するために、ガイド部材４８はプラスチック樹脂やアルミニウム等の非磁性体の素材で作製することが好ましい。

上述した給電装置４０及びリフタ４９は着陸ステージ４７の下側を覆う筐体４４内に収容されている。この筐体４４により、給電装置４０及びリフタ４９に対する防塵、防滴がなされている。

例えば、着陸ステージ４７に飛行体１の着陸と離陸を検知するセンサ（不図示）を設け、着陸ステージ４７に飛行体１が着陸したらスライドドア４７ｂを開位置へ移動させ、着陸ステージ４７から飛行体１が離陸したらスライドドア４７ｂを閉位置へ移動させるように、スライドドア４７ｂの駆動手段（不図示）を駆動させることが好ましい。さらに、同センサ（不図示）からの出力に応じて、着陸ステージ４７に飛行体１が着陸したらリフタ４９のステージ４９ａを上側位置へ移動させ、着陸ステージ４７から飛行体１が離陸したらステージ４９ａを上側位置へ移動させるように、リフタ４９の駆動手段（不図示）を駆動させることが好ましい。給電装置４０には、これらのスライドドア４７ｂ及びリフタ４９の動作を司る制御部（不図示）が設けられている。

本変形例における飛行体１は、飛行体１の下方方向を撮像可能なカメラ１４（入出力部１４の一例）を備えている。飛行体１のカメラ１４でスライドドア４７ｂに表示されているＡＲマーカ（不図示）を撮像し、撮像されたＡＲマーカの画像を飛行体１のプロセッサ１０がメモリ１１あるいはストレージ１２に記憶されたＡＲマーカの基準画像と対比して解析することで、スライドドア４７ｂ（すなわち着陸ステージ４７上の着陸位置）に対する飛行体１の位置及び姿勢を認識することができる。したがって、そのＡＲマーカを撮像可能な領域まで飛行してきた飛行体１は、カメラ１４で撮像するＡＲマーカに基づいて着陸ステージ４７上の着陸位置に対する自身の位置及び姿勢を順次取得し、その着陸位置へ向けて飛行制御を行い、着陸する。

着陸ステージ４７が設置された着陸エリアに飛来した飛行体１は、カメラ１４でスライドドア４７ｂのＡＲマーカを撮像し、撮像したＡＲマーカの画像に基づいてスライドドア４７ｂ（すなわち着陸ステージ４７上の着陸位置）へ向けて飛行制御を行い、着陸ステージ４７上に着陸する。ＡＲマーカを用いて、着陸ステージ４７上の所定の着陸位置に対する飛行体１の位置及び姿勢を順次取得して飛行体１の飛行制御を行うことにより、飛行体１に備えられたＧＰＳセンサやジャイロセンサのみを用いて自律飛行させる場合に比べて、より正確に所定の着陸位置に所定の姿勢で飛行体１を着陸させることが可能になるが、それでも風等の影響により飛行体１を所定の着陸位置に所定の姿勢に必ず正確に着陸させることは困難である。

着陸ステージ４７に飛行体１が着陸したことが着陸ステージ４７に設けられたセンサ（不図示）で検知されると、スライドドア４７ｂが開位置へ移動される。すると、飛行体１の給電ケーブル４５に吊り下げられたコネクタ変換基板４６が着陸ステージ４７の開口部４７ａを通って下に落下する。飛行体１が着陸ステージ４７の所定の着陸位置からずれて着陸していた場合には、コネクタ変換基板４６は給電装置４０のコンタクトボード４１の真上の位置からずれた位置に位置することとなる。

センサ（不図示）による飛行体１の着陸検知に応答して、スライドドア４７ｂの開位置への移動に続いて、あるいは、スライドドア４７ｂが開位置へ移動するのと同時に、リフタ４９のステージ４９ａが図６の実線に示す上側位置へ移動する。ステージ４９ａが図６の実線に示す上側位置へ移動するとき、飛行体１のコネクタ変換基板４６の下部に設けられたコネクタ４６ａがガイド部材４８の内面に接触する。コネクタ変換基板４６は可撓性を有する給電ケーブル４５に吊り下げられた状態になっているため、コネクタ変換基板４６のコネクタ４６ａは図５の点線で示すように、ガイド部材４８の内面に沿って滑るようにしてガイド部材４８の下側開口へ向かい、ガイド部材４８の下部に位置するコンタクトボード４１のコネクタ４１ａの上に導かれる。すると、コネクタ４１ａ，４６ａ同士が磁力によって引き寄せ合ってコネクタ４１ａ，４６ａが互いに結合し、コネクタ４１ａ，４６ａの円形電極同士及び中心電極同士が電気的に接続され、給電装置４０の電源から供給される電力によって飛行体１のバッテリの充電が行われる。

本変形例において、飛行体１のバッテリの充電が完了したことが検知されると、リフタ４９のステージ４９ａを図６の点線で示す下側位置へ移動させるように構成されていることが好ましい。これにより、コネクタ４１ａ，４６ａ同士の結合を切り離すことができる。仮に、コネクタ４１ａ，４６ａ同士がマグネットで結合した状態で飛行体１が離陸する場合、マグネットの結合力が飛行体１の推力よりも強いとコネクタ４１ａ，４６ａ同士の結合を切り離すことができず、飛行体１が離陸できないという事態が生じうる。本変形例によれば、リフタ４９のステージ４９ａを下側位置へ移動させることでコネクタ４１ａ，４６ａ同士の結合が切り離されるので、コネクタ４１ａ，４６ａ同士のマグネット結合を切り離すことが可能な程度の推力を飛行体１が備えていない場合であっても、本例に示す給電装置４０による充電後に飛行体１が離陸することが可能になる。

このように、本変形例におけるリフタ４９は、給電装置４０のコネクタ４１ａを、着陸ステージ４７の給電エリア（開口部４７ａを跨ぐ位置）に着陸した飛行体１から開口部４７ａを通って吊り下がる給電ケーブル４５にコネクタ変換基板４６を介して接続されているコネクタ４６ａにコネクタ４１ａを接続可能な第１の位置と、コネクタ４６ａからコネクタ４１ａを離間させる第２の位置との間で上下に移動させることができるように構成されている。

さらに、本変形例では飛行体１が着陸ステージ４７から離陸したことがセンサで検知されると、着陸ステージ４７のスライドドア４７ｂが着陸ステージ４７の開口部を覆う閉位置に移動するので、給電装置４０を収容する筐体４４内に塵や水滴等が入り込むことを防ぐことができる。

（第２の変形例）
図７は、図５に示した本開示の第２の実施形態に係る飛行体の給電装置の第２の変形例を示す概略図である。図７において、図５を参照して説明した各構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付している。

図７（ａ）に示すように、本変形例に係る飛行体の給電装置４０は、コネクタ４１ａを上端面に備えたコンタクトボード４１と、コンタクトボード４１を支持するステイ４３と、ガイド部材４８とを備えている。コンタクトボード４１には、充電器などの電源（不図示）に接続された給電ケーブル（不図示）が接続されており、電源（不図示）から供給される電力は、コンタクトボード４１を介してコネクタ４１ａへ供給される。ステイ４３は、地面、床面、ステージ台などの上に載置される。

一方、本実施形態における飛行体１には、可撓性を有し、飛行体１の下側から垂れ下がるように延びる給電ケーブル４５と、給電ケーブル４５に接続されたコネクタ変換基板４６とが備えられている。コネクタ変換基板４６の下端面には、コンタクトボード４１のコネクタ４１ａに接続されるコネクタ４６ａが設けられている。給電ケーブル４５は飛行体１のバッテリに接続されており、コンタクトボード４１のコネクタ４１ａに接続されたコネクタ４６ａから供給される電力は、コネクタ変換基板４６及び給電ケーブル４５を介して飛行体１のバッテリに供給される。

コネクタ４１ａ，４６ａはそれぞれ、一例として、円形の電極と、その円形電極の中心に設けられた中心電極とを少なくとも備え、それらの円形電極同士と、中心電極同士とが電気的に接続されるように構成されている。円形電極と中心電極とは、一方が正極とされ、他方が負極（あるいはアース電極）とされる。さらに各コネクタ４１ａ，４６ａは、それらの電極同士が互いに接続される位置に互いを引き寄せ合うように構成されたマグネット（不図示）を備えていてもよい。これにより、コネクタ４１ａ，４６ａ同士が近づくと、互いのマグネットが引き寄せ合ってコネクタ４１ａ，４６ａが互いに結合し、コネクタ４１ａ，４６ａの円形電極同士及び中心電極同士が電気的に接続される。

給電装置４０のガイド部材４８は、上部に形成された開口部から下部に形成された開口部に向かうにつれて径が細くなる円錐形の内面を有する、漏斗状の形状に形成されている。ガイド部材４８の上部に形成された開口部は、ガイド部材４８の上に飛行体１が着陸したときに飛行体１の脚部１８がガイド部材４８の上部開口部の縁の上に載ることが可能な寸法の直径を有している。ガイド部材４８の下部に形成された開口部は、コンタクトボード４１の電気接点であるコネクタ４１ａの上に配置されている。ガイド部材４８は不図示の任意のフレーム構造等の支持部材によって、コンタクトボード４１に対する相対位置が保持されるように支持されている。ガイド部材４８は、ガイド部材４８の上に飛行体１が着陸したときに飛行体１を支持できるのに十分な強度を有するように構成されていることが好ましい。マグネットを備えたコネクタ４６ａがガイド部材４８に吸着することを防止するために、ガイド部材５８はプラスチック樹脂やアルミニウム等の非磁性体の素材で作製することが好ましい。

図７（ｂ）は、図７（ａ）に示したガイド部材４８を上から見た平面図である。図７（ｂ）に示すように、ガイド部材４８の内面にはＡＲマーカ４８ａが貼付あるいは印刷されている。ＡＲマーカは、一般的にＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ：拡張現実）による表示の位置や角度を決めるために用いられるが、その他にも、ＡＲマーカが付されたオブジェクトに対する位置及び姿勢を認識することにも用いることができる。

再び図７（ａ）を参照すると、本実施形態における飛行体１は、飛行体１の下方方向を撮像可能なカメラ１４を備えている。飛行体１のカメラ１４でガイド部材４８のＡＲマーカ４８ａを撮像し、撮像されたＡＲマーカ４８ａの画像を飛行体１のプロセッサ１０がメモリ１１あるいはストレージ１２に記憶されたＡＲマーカの基準画像と対比して解析することで、ガイド部材４８に対する飛行体１の位置及び姿勢を認識することができる。したがって、ガイド部材４８のＡＲマーカ４８ａを撮像可能な領域まで飛行してきた飛行体１は、カメラ１４で撮像するＡＲマーカ４８ａに基づいてガイド部材４８に対する自身の位置及び姿勢を順次取得し、ガイド部材４８上の所定の着陸位置へ向けて飛行制御を行い、ガイド部材４８上に着陸する。

飛行体１の下部には、飛行体１がガイド部材４８の上に着陸したときにガイド部材４８の上部開口部の縁の上に載る脚部１８が設けられている。脚部１８の高さ及び幅の寸法は、飛行体１がガイド部材４８の上に着陸したときに脚部１８の下面がガイド部材４８の上部開口部の縁の上に載り、ガイド部材４８の内面に入り込まないような寸法とされる。飛行体１の脚部１８は、発泡スチロール等の軽量な素材で構成することが好ましい。

給電装置４０が設置された着陸エリアに飛来した飛行体１は、カメラ１４でガイド部材４８のＡＲマーカ４８ａを撮像し、撮像したＡＲマーカ４８ａの画像に基づいてガイド部材５８に対する自身の位置及び姿勢を順次取得して、ガイド部材４８上の所定の着陸位置へ向けて飛行制御を行い、ガイド部材４８上に着陸する。ＡＲマーカ４８ａを用いてガイド部材４８に対する飛行体１の位置及び姿勢を順次取得して飛行体１の飛行制御を行うことにより、飛行体１に備えられたＧＰＳセンサやジャイロセンサのみを用いて自律飛行させる場合に比べて、より正確に所定の着陸位置に所定の姿勢で飛行体１を着陸させることが可能になるが、それでも風等の影響により飛行体１を所定の着陸位置に所定の姿勢に必ず正確に着陸させることは困難である。

飛行体１がガイド部材４８上に着陸するとき、飛行体１のコネクタ変換基板４６の下部に設けられたコネクタ４６ａがガイド部材４８の内面に接触する。コネクタ変換基板４６は可撓性を有する給電ケーブル４５に吊り下げられた状態になっているため、コネクタ変換基板４６のコネクタ４６ａは図７（ａ）の点線で示すように、ガイド部材４８の内面に沿って滑り落ちるようにして、ガイド部材４８の下部に位置するコンタクトボード４１のコネクタ４１ａの上に導かれる。すると、コネクタ４１ａ，４６ａ同士が磁力によって引き寄せ合ってコネクタ４１ａ，４６ａが互いに結合し、コネクタ４１ａ，４６ａの円形電極同士及び中心電極同士が電気的に接続され、給電装置４０の電源から供給される電力によって飛行体１のバッテリの充電が行われる。

このように、本変形例の給電装置４０によれば、飛行体１がガイド部材４８上の定められた位置に定められた姿勢で正確に着陸しなかった場合であっても、飛行体１の給電ケーブル４５に吊り下げられたコネクタ変換基板４６を給電装置５０のガイド部材４８内に収容することが可能な範囲内で飛行体１がガイド部材４８上に着陸した場合には、飛行体１側のコネクタ変換基板４６のコネクタ４６ａを給電装置４０のコンタクトボード４１の電気接点であるコネクタ４１ａに導いて、コネクタ４１ａ，４６ａ同士を結合させて飛行体１のバッテリへの充電を行うことが可能である。本実施形態の給電装置４０は有線で直接給電する構成を採用しているので、非接触給電に比べて高いエネルギー効率で充電を行うことができる。非接触給電の場合には飛行体１が充電エリアの正確な位置に着陸しないと給電効率が低下し、その分だけ充電時間が長くなることがあるが、本変形例の給電装置４０によれば、所定の位置からいくらかずれた位置に飛行体１が着陸した場合であっても、コネクタ４１ａ，４６ａ同士を結合させて飛行体１のバッテリへの充電を行うことができるので、給電効率が低下することはない。

本例ではコネクタ４１ａ，４６ａがそれぞれ円形電極及び中心電極を備えた構成となっている。コネクタ４１ａ，４６ａの電極を円形電極及び中心電極の形態とすることで、コネクタ４１ａ，４６ａの互いの回転角度にかかわらずコネクタ４１ａ，４６ａ同士を結合できる。そのため、飛行体１が所定の姿勢から回転した状態でガイド部材４８上に着陸した場合であっても、コネクタ４１ａ，４６ａの各電極同士を接続させることができる。

さらに、本変形例の給電装置４０によれば飛行体１が備えるのは給電ケーブル４５及びコネクタ変換基板４６であればよく、これらは非接触給電のために必要とされる装置に比べて軽量であるので、推力の小さい小型の飛行体１にも採用することができ、また、いずれの形態の飛行体１においても搭載可能なペイロードに与える影響を低減することができる。

本例では円錐形の内面を有するガイド部材４８を例に挙げて説明したが、ガイド部材４８の形態はこれに限られない。ガイド部材４８の内面は、上部の開口部から下部の開口部に向けて次第に窄まるように形成されていればよく、円錐形の他にも、例えば、三角錐、四角錘、さらにはそれ以上の多角形の角錐の形状、あるいは楕円形の錘形状を有していてもよい。

（第３の変形例）
図８は、図５に示した本開示の第２の実施形態に係る飛行体の給電装置の第３の変形例を示す概略図である。本変形例は図７を参照して説明した第２の変形例を応用したものであり、図７を参照して説明した各構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付している。ここではそれらの構成要素に関する詳しい説明は省略する。

本変形例においては、給電装置４０のステイ４３が、スライドレールＳＬ上を移動するスライダＳＤの上に取り付けられている。スライダＳＤはスライドレールＳＬ上を図面の左右方向に移動可能である。スライダＳＤを移動させる手段としては、例えば、ワイヤあるいはベルトを用いた手段（ループ状のワイヤあるいはベルトの一部にスライダＳＤを固定し、それらのワイヤあるいはベルトを張架した２つのプーリの少なくとも一方をモータで回転駆動させる手段）、せり出し式のレールを用いた手段、ラック・アンド・ピニオンを用いた手段、ボールねじを用いた手段、リニアモータを用いた手段など、任意の手段を用いることができる。

図８に実線で示すようにコネクタ４１ａ，４６ａ同士がマグネットで結合した状態で飛行体１が離陸する場合、マグネットの結合力が飛行体１の推力よりも強いとコネクタ４１ａ，４６ａ同士の結合を切り離すことができず、飛行体１が離陸できないという事態が生じうる。本変形例によれば、給電装置４０が取り付けられたスライダＳＤがスライドレールＳＬに沿って水平方向に移動することでコネクタ４１ａ，４６ａ同士の結合が切り離される。これにより、コネクタ４１ａ，４６ａ同士のマグネット結合を切り離すことが可能な程度の推力を飛行体１が備えていない場合であっても、本例に示す給電装置４０による充電後に飛行体１が離陸することが可能になる。

なお、互いに結合しているマグネットは、結合面に対して垂直方向への結合強度は比較的強い一方、結合面に対して水平方向への結合強度は比較的弱い。したがって、本変形例のようにコネクタ４１ａ，４６ａ同士の結合面に対して水平方向に給電装置４０を移動させることで、より小さい力でコネクタ４１ａ，４６ａ同士の結合を外すことができる。

給電装置４０には、スライダＳＤの動作を司る制御部（不図示）が設けられている。給電装置４０の制御部は、例えば、コネクタ４１ａ，４６ａ同士を接続して飛行体１のバッテリへの充電が完了したことを飛行体１のバッテリの電圧等に基づいて検出した場合に、スライダＳＤを動作させてコネクタ４１ａ，４６ａ同士のマグネット結合を切り離すように構成されていてもよい。

このように、本変形例におけるスライダＳＤ及びスライドレールＳＬは、給電装置４０のコネクタ４１ａを、ガイド部材４８上に着陸した飛行体１から吊り下がる給電ケーブル４５にコネクタ変換基板４６を介して接続されているコネクタ４６ａにコネクタ４１ａを接続可能な第１の位置と、コネクタ４６ａからコネクタ４１ａを離間させる第２の位置との間で水平方向に移動させる手段を構成している。

飛行体１が離陸した後にスライダＳＤを図８に実線で示す元の位置に移動させることで、次に飛来する飛行体１への充電に備えることができる。このように、本変形例はスライダＳＤを移動させてコネクタ４１ａ，４６ａ同士のマグネット結合を切り離すように構成されており、マグネットの摩耗や結合力の劣化は少ないので、コネクタ４１ａ，４６ａ同士のマグネット結合と切り離しとを繰り返し行うことができる。

《付記項》
上記において説明した本実施形態の主題は、例えば下記に記載する一群の付記項によって表される。ただし、本実施形態の主題はこれに限定されるものではない。

１）バッテリからの給電によって動作する飛行体への給電を行う給電装置であって、
前記飛行体の前記バッテリには、一方の端部に第１のコネクタが接続された第１の給電ケーブルが接続されており、
前記給電装置は、電源に接続される第２の給電ケーブルと、該第２の給電ケーブルの一方の端部に接続された第２のコネクタと、前記飛行体の前記第１の給電ケーブルの前記一方の端部に接続された前記第１のコネクタを前記第２のコネクタへガイドするガイド部材とを有する、給電装置。
２）前記第１の給電ケーブルは前記飛行体の下側から延びており、
前記給電装置は前記第２のコネクタが上向きになるように配置されている、付記項１に記載の給電装置。
３）前記ガイド部材は、上側の開口部から下側の開口部へ向けて径が小さくなるように形成された錐形の内面を有し、前記下側の開口部が前記第２のコネクタの上に位置するように配置されている、付記項２に記載の給電装置。
４）前記ガイド部材は、前記飛行体が着陸する着陸ステージの給電エリアに形成された開口部の下方に配置されている、付記項３に記載の給電装置。
５）前記着陸ステージは、前記着陸ステージの給電エリアに形成された前記開口部を開閉するスライドドアを備えており、該スライドドアには前記飛行体の着陸位置を示すマーカが表示されている、付記項４に記載の給電装置。
６）前記給電装置の前記第２のコネクタを、
前記着陸ステージの前記給電エリアに着陸した前記飛行体から前記着陸ステージの前記開口部を通って吊り下がる前記第１の給電ケーブルに接続されている前記第１のコネクタに前記第２のコネクタを接続可能な第１の位置と、
当該第１のコネクタから前記第２のコネクタを離間させる第２の位置と、の間で上下に移動させるリフタをさらに備えている、付記項４または５に記載の給電装置。
７）前記ガイド部材は、前記上側の開口部の上に前記飛行体が着陸できるように構成されている、付記項３に記載の給電装置。
８）前記ガイド部材の内面に、前記飛行体の着陸位置を示すマーカが表示されている、付記項７に記載の給電装置。
９）前記給電装置の前記第２のコネクタを、
前記ガイド部材上に着陸した前記飛行体から吊り下がる前記第１の給電ケーブルに接続されている前記第１のコネクタに前記第２のコネクタを接続可能な第１の位置と、
当該第１のコネクタから前記第２のコネクタを離間させる第２の位置と、の間で水平方向に移動させる手段をさらに備えている、付記項７または８に記載の給電装置。
１０）前記第２のコネクタは、前記第１のコネクタに磁力によって結合し、かつ前記第１のコネクタに結合すると、前記第２のコネクタの電極が前記第１のコネクタの電極に電気的に接続されるように構成されている、付記項１から９のいずれか１項に記載の給電装置。

［第３の実施形態］
図９は、本開示の第３の実施形態に係る飛行体の給電ステーションを示す概略平面図である。

図９に示すように、本開示の第３の実施形態に係る飛行体の給電ステーション５０は、着陸ステージ５１と、着陸ステージ５１上に設置された４つのスライド・バー機構５２と、給電ステーション５０の制御を行う制御部（不図示）とを備えている。それらのスライド・バー機構５２は、後述するように、着陸ステージ５１上に着陸した飛行体１を着陸ステージ５１上で移動させる飛行体移動手段として機能する。４つのスライド・バー機構５２は、第１の方向である図示左右方向に沿って対向配置された第１のペアと、第１の方向に直交する第２の方向である図示上下方向に沿って対向配置された第２のペアとの２組のペアを成すように配置されている。着陸ステージ５１の中央の領域には、飛行体１への給電を行う給電エリア５１ａが設けられている。

各々のスライド・バー機構５２は、着陸ステージ５１上に着陸した飛行体１を押して移動させるエンドエフェクタとして機能するバー５２ａと、バー５２ａの両端近傍に一端が固定されたスライドロッド５２ｂと、スライドロッド５２ｂを摺動可能に支持するガイド部５２ｃとを備えている。一例として、少なくとも一方のスライドロッド５２ｂの周囲にボールねじを形成し、不図示の駆動手段によってそのスライドロッド５２ｂを長手方向に移動可能に構成されている。これにより各々のスライド・バー機構５２は、バー５２ａを、着陸ステージ５１上の飛行体１を給電エリア５１ａに移動させる押出位置と、押出位置から着陸ステージ５１の外方向に向かって引き込まれた引込位置との間を移動させることができるようになっている。第１の方向である図示左右方向に沿って対向配置された第１のペアの各々のスライド・バー機構５２は、着陸ステージ５１上の飛行体１を給電エリア５１ａに対して第２の方向（図示上下方向）に沿う位置に移動させ、第２の方向である図示上下方向に沿って対向配置された第２のペアの各々のスライド・バー機構５２は、着陸ステージ５１上の飛行体１を給電エリア５１ａに対して第１の方向（図示左右方向）に沿う位置に移動させる。バー５２ａ及びスライドロッド５２ｂは、撓んだりせずに飛行体１を押して移動させることが可能な剛性を備えている必要があるため、アルミニウムやスチールなどの金属素材で構成されていることが好ましい。

各々のスライド・バー機構５２のバー５２ａを突出させた押出位置は、着陸ステージ５１上に着陸した飛行体１を各方向から押して移動させた後に飛行体１を給電エリア５１ａ内に収容させることが可能な位置に設定されている。また、バー５２ａを引き込んだ引込位置は、バー５２ａ及びスライドロッド５２ｂが着陸ステージ５１上に着陸する飛行体１の障害にならないように、着陸ステージ５１上の着陸エリアをできるだけ広く確保できるようにバー５２ａを後退させた位置に設定されている。

なお、スライド・バー機構５２においてバー５２ａをこのように移動させるための構成及び機構はここに例示したものに限らえるものではなく、バー５２ａをこのように移動させることが可能であれば他の任意の構成及び機構を採用することができる。例えば、せり出し式のレールを用いた手段、スライドレール上で往復移動可能なスライダを用いた手段、ワイヤあるいはベルトを用いた手段、ラック・アンド・ピニオンを用いた手段、リニアモータを用いた手段などを用いてもよい。給電ステーション５０の制御部（不図示）はスライド・バー機構５２の動作制御を司る。

着陸ステージ５１上で飛行体１が移動しやすいように、着陸ステージ５１は表面が滑りやすい素材（例えば、アクリル、ポリカーボネート等）で構成されていることが好ましい。

着陸ステージ５１の給電エリア５１ａには、給電エリア５１ａの位置と向きを示すＡＲマーカａｒｍが貼付あるいは印刷されている。ＡＲマーカは、一般的にＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ：拡張現実）による表示の位置や角度を決めるために用いられるが、その他にも、ＡＲマーカが付されたオブジェクトに対する位置及び姿勢を認識することにも用いることができる。

給電エリア５１ａにはさらに、飛行体１のバッテリへの給電を行う給電装置（図９では不図示）が設置されている。給電エリア５１ａには、非接触給電でバッテリへの給電を行うように構成された飛行体１のために電磁誘導等の非接触手段で電力供給が可能な給電装置が設置されていてもよく、これに加えて、あるいはこれに代えて、有線接続でバッテリへの給電を行うように構成された飛行体１のために、図３、図５又は図６を参照して説明したような給電装置が設置されていてもよい。後者の場合、着陸ステージ５１の給電エリア５１ａには飛行体１の給電ケーブルを通すための開口部が形成される。

給電ステーション５０には、着陸ステージ５１上に飛行体１が着陸したことを検知する手段が備えられていることが好ましい。以下に、飛行体１が着陸したことを検知する手段を例示して説明する。

図１０は、給電ステーションの着陸ステージ上に飛行体が着陸したことを検知する手段の第１の例を示す概略平面図である。

図１０に示す例では、給電ステーション５０の着陸ステージ５１上の四方に光学センサ５３が設置されている。光学センサ５３として、例えば赤外線センサやレーザセンサを用いることができる。各光学センサ５３の送受光部は例えば着陸ステージ５１の給電エリア５１ａへ向けられている。光学センサ５３の送受光部は、光を射出する発光部と、その光がオブジェクトに反射して戻ってくる反射光を受光する受光部とを備えている。いずれかの光学センサ５３がオブジェクトに反射して戻ってくる反射光を受光した場合、着陸ステージ５１上に飛行体１が着陸したと判断される。

図１１は、給電ステーションの着陸ステージ上に飛行体が着陸したことを検知する手段の第２の例を示す概略平面図である。

図１１に示す例では、給電ステーション５０にシングルボードコンピュータと呼ばれるような小型コンピュータ５４が設けられている。小型コンピュータ５４は、コンピュータに必要な最低限の基幹部品が１枚の回路基盤に搭載されて構成されている。搭載される主な基幹部品は、例えば、ＣＰＵ、ＧＰＵ及びインタフェース（Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、イーサネット（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＵＳＢ、ＧＰＩＯポート、ＨＤＭＩ（登録商標）、メモリカードスロット等）である。このような小型コンピュータ５４としては、例えば、英国ラズベリーパイ財団が開発したコンピュータ製品「ラズベリーパイ」が知られている。

一例として、飛行体１の情報処理装置１Ａの送受信部１３（図１参照）がＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）デバイスを備えている場合、情報処理装置１Ａのプロセッサ１０は、飛行体１が着陸してモータが停止したことを検出すると、着陸したことを示す情報を送受信部１３のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）デバイスから発信するように構成されている。給電ステーション５０の小型コンピュータ５４のプロセッサは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）デバイスでその情報を受信することにより、着陸ステージ５１上に飛行体１が着陸したことを検知する。

小型コンピュータ５４は、給電ステーション５０の制御部として機能するようにしてもよい。また、小型コンピュータ５４は小型・軽量であるので、飛行体１の情報処理装置１Ａの構成の少なくとも一部を小型コンピュータ５４で構成することで、飛行体１の小型・軽量化を図ることができる。

次に、上記のように構成された給電ステーション５０の動作について説明する。

給電ステーション５０に飛来した飛行体１は、カメラ１４で着陸ステージ５１の給電エリア５１ａのＡＲマーカを撮像し、撮像したＡＲマーカの画像に基づいて給電エリア５１ａに対する自身の位置及び姿勢を順次取得して、給電エリア５１ａ上の所定の着陸位置へ向けて飛行制御を行い、給電エリア５１ａに着陸する。ＡＲマーカを用いて、給電エリア５１ａに対する飛行体１の位置及び姿勢を順次取得して飛行体１の飛行制御を行うことにより、飛行体１に備えられたＧＰＳセンサやジャイロセンサのみを用いて自律飛行させる場合に比べて、より正確に所定の着陸位置に所定の姿勢で飛行体１を着陸させることが可能になるが、それでも風等の影響により飛行体１を所定の着陸位置に所定の姿勢に必ず正確に着陸させることは困難である。図９に実線で示す飛行体１のように、飛行体１が給電エリア５１ａ上の所定の着陸位置へ着陸しなかった場合には、給電ステーション５０のスライド・バー機構５２による以下に説明する動作によって、飛行体１が給電エリア５１ａ上の所定の着陸位置へ移動される。

飛行体１が着陸ステージ５１上に着陸したことが図１０や図１１を参照して説明した検出手段によって検知されると、給電ステーション５０の制御部により、例えば最初に図９の図示左右両側のスライド・バー機構５２のペア（第１のペア）を動作させ、それらのスライド・バー機構５２のバー５２ａを押出位置まで移動させる。これにより、図９に実線で示す位置に着陸していた飛行体１が図面左方向に移動され、給電エリア５１ａの所定の着陸位置に対して上下方向（第２の方向）に沿った位置に位置決めが行われる。その後、給電ステーション５０の制御部は第１のペアのスライド・バー機構５２のバー５２ａを引込位置へ移動させて引き込ませる。

次に、給電ステーション５０の制御部により、図９の図示上下両側のスライド・バー機構５２のペア（第２のペア）を動作させ、それらのスライド・バー機構５２のバー５２ａを押出位置まで移動させる。これにより、給電エリア５１ａの所定の着陸位置に対して図面上下方向（第２の方向）に沿った位置に位置決めが行われていた飛行体１が図面下方向に移動され、給電エリア５１ａの所定の着陸位置に対して図面左右方向（第１の方向）に沿った位置に位置決めが行われる。その後、給電ステーション５０の制御部は第２のペアのスライド・バー機構５２のバー５２ａを引込位置へ移動させて引き込ませる。これにより、飛行体１は給電エリア５１ａの所定の着陸位置に配置され、給電エリア５１ａに設置された給電装置（不図示）によって飛行体１のバッテリへの給電を行うことができる。

このように、本実施形態の給電ステーション５０によれば、飛行体１が着陸ステージ５１上の給電エリア５１ａから外れたエリアに着陸した場合であっても飛行体１を給電エリア５１ａの所定の着陸位置に移動させて、給電エリア５１ａに設置された給電装置による飛行体１のバッテリへの充電を行うことができる。

さらに、上述したように第１のペアのスライド・バー機構５２と第２のペアのスライド・バー機構５２とを順番に動作させることで、第１のペアのスライド・バー機構５２のバー５２ａと第２のペアのスライド・バー機構５２のバー５２ａとが互いに干渉することを防止できる。

スライド・バー機構５２のバー５２ａ等の長さ等の各部寸法およびバー５２ａの移動可能範囲は、飛行体１の大きさや重量に応じて適宜設定することが好ましい。

（変形例）
次に、本実施形態の飛行体の給電ステーションの変形例について説明する。

（第１の変形例）
図１２は、図９に示した本開示の第３の実施形態に係る飛行体の給電ステーションの第１の変形例を示す概略平面図である。また、図１３は、図１２に示した給電装置を備えたスライド・バー機構と、着陸ステージ上に着陸した飛行体とを示す概略平面図である。図１２及び図１３において、図９を参照して説明した各構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付している。

図１２に示すように、本変形例に係る飛行体の給電ステーション５０は、図９に示した給電ステーション５０の構成に加えて、図示下側のスライド・バー機構５２のバー５２ａに、図５を参照して説明した給電装置４０と同様の構成を有する給電装置６０が設けられている。図１３に示すように、給電装置６０は、コネクタ６１ａを給電エリア５１ａ側に備えたコンタクトボード６１と、コンタクトボード６１に接続された給電ケーブル６２と、ガイド部材６８とを備えている。コンタクトボード６１は、コネクタ変換基板の形態を有し、かつ電圧検出回路を備えていてもよい。給電ケーブル６２は充電器などの電源（不図示）に接続されており、電源（不図示）から供給される電力は、コンタクトボード６１を介してコネクタ６１ａへ供給される。本例では、図９を参照して説明した給電ステーション５０の給電エリア５１ａに備えられている給電装置は省略してもよい。

給電装置６０のガイド部材６８は、図示下側のスライド・バー機構５２のバー５２ａが押出位置へ移動する方向を向くように配置された前側の開口部から、それとは逆の方向に配置された後側の開口部に向かうにつれて径が細くなる円錐形の内面を有する、漏斗状の形状に形成されている。ガイド部材６８の後側の開口部は、コンタクトボード６１の電気接点であるコネクタ６１ａに近接して配置されている。ガイド部材６８は、バー５２ａに固定された支持部材６９によって、コンタクトボード６１に対する相対位置が保持されるように支持されている。

本例では円錐形の内面を有するガイド部材６８を例に挙げて説明したが、ガイド部材６８の形態はこれに限られない。ガイド部材６８の内面は、上部の開口部から下部の開口部に向けて次第に窄まるように形成されていればよく、円錐形の他にも、例えば、三角錐、四角錘、さらにはそれ以上の多角形の角錐の形状、あるいは楕円形の錐形状を有していてもよい。

図１３に示すように、本変形例における飛行体１には、図４を参照して説明した飛行体１と同様に、給電ケーブル６５と、給電ケーブル６５に一方の端部に接続されたコネクタ６６ａとが備えられている。コネクタ６６ａはコンタクトボード６１のコネクタ６１ａに接続される。給電ケーブル６５の他方の端部はコネクタ変換基板６４を介して飛行体１のバッテリｂａｔに接続されており、コンタクトボード６１のコネクタ６１ａに接続されたコネクタ３６ａから供給される電力は、コネクタ６６ａ及び給電ケーブル６５を介して飛行体１のバッテリｂａｔに供給される。給電ケーブル６５は飛行体１に取り付けられたケーブルガイド６５ａに沿って支持され、コネクタ６６ａはケーブルガイド３８の先端に固定されている。これにより、給電ケーブル６５が飛行体１の側方に延び、給電ケーブル６５の先端に設けられたコネクタ６６ａを給電装置６０のコネクタ６１ａにアクセスしやすくなっている。

本変形例においても、コネクタ６１ａ，６６ａはそれぞれ、一例として、円形の電極と、その円形電極の中心に設けられた中心電極とを少なくとも備え、それらの円形電極同士と、中心電極同士とが電気的に接続されるように構成されている。円形電極と中心電極とは、一方が正極とされ、他方が負極（あるいはアース電極）とされる。さらに各コネクタ６１ａ，６６ａは、それらの電極同士が互いに接続される位置に互いを引き寄せ合うように構成されたマグネット（不図示）を備えている。これにより、コネクタ６１ａ，６６ａ同士が近づくと、互いのマグネットが引き寄せ合ってコネクタ６１ａ，６６ａが互いに結合し、コネクタ６１ａ，６６ａの円形電極同士及び中心電極同士が電気的に接続される。

次に、上記のように構成された本変形例の給電ステーション５０の動作について説明する。

給電ステーション５０に飛来した飛行体１は、カメラ１４で着陸ステージ５１の給電エリア５１ａのＡＲマーカを撮像し、撮像したＡＲマーカａｒｍの画像に基づいて給電エリア５１ａに対する自身の位置及び姿勢を順次取得して、給電エリア５１ａ上の所定の着陸位置へ向けて飛行制御を行い、給電エリア５１ａに着陸する。本例では、飛行体１が給電エリア５１ａに、飛行体１のコネクタ６６ａを、給電装置６０を備えたスライド・バー機構５２（図１２の図示下側）を向けて着陸するように、給電エリア５１ａのＡＲマーカが設定されており、飛行体１は給電エリア５１ａに着陸したときにコネクタ６６ａが給電装置６０コネクタ６６ａを向く姿勢で着陸ステージ５１上に着陸するように飛行制御される。
ＡＲマーカを用いて給電エリア５１ａに対する飛行体１の位置及び姿勢を順次取得して飛行体１の飛行制御を行うことにより、飛行体１に備えられたＧＰＳセンサやジャイロセンサのみを用いて自律飛行させる場合に比べて、より正確に所定の着陸位置に所定の姿勢で飛行体１を着陸させることが可能になるが、それでも風等の影響により飛行体１を所定の着陸位置に所定の姿勢で正確に着陸させることは困難である。図１２に実線で示す飛行体１のように、飛行体１が給電エリア５１ａ上の所定の着陸位置へ着陸しなかった場合には、給電ステーション５０のスライド・バー機構５２による以下に説明する動作によって、飛行体１が給電エリア５１ａ上の所定の着陸位置へ移動される。なお本例では、飛行体１のコネクタ６６ａを、給電装置６０のコネクタ６１ａに向けて給電エリア５１ａに着陸するように設定されているため、着陸した飛行体１は、コネクタ６６ａが給電装置６０を備えたスライド・バー機構５２（図１２の図示下側）の方向を概ね向いた状態となる。

飛行体１が着陸ステージ５１上に着陸したことが図１０や図１１を参照して説明した検出手段によって検知されると、給電ステーション５０の制御部により、例えば最初に図１２の図示左右両側のスライド・バー機構５２のペア（第１のペア）を動作させ、それらのスライド・バー機構５２のバー５２ａを押出位置まで移動させる。これにより、図１２に実線で示す位置に着陸していた飛行体１が図面左方向に移動され、給電エリア５１ａの所定の着陸位置に対して図示上下方向（第２の方向）に沿った位置への位置決めが行われる。その後、給電ステーション５０の制御部は第１のペアのスライド・バー機構５２のバー５２ａを引込位置へ移動させて引き込ませる。

次に、給電ステーション５０の制御部により、図１２の図示上下両側のスライド・バー機構５２のペア（第２のペア）のうち、給電装置６０を備えていない図示上側のスライド・バー機構５２を動作させ、そのスライド・バー機構５２のバー５２ａを押出位置まで移動させる。これにより、給電エリア５１ａの所定の着陸位置に対して図面左右方向の位置決めが行われていた飛行体１が図面下方向に移動され、給電エリア５１ａの所定の着陸位置に対して図面左右方向（第１の方向）に沿った位置への位置決めが行われる。このスライド・バー機構５２のバー５２ａは押出位置に維持される。図１３（ａ）はこのように位置決めが行われた状態の飛行体１と、給電装置６０を備えたスライド・バー機構５２とを示している（ただし、図１３ではそのスライド・バー機構５２が飛行体１の右側に位置するように示されている）。

次に、給電ステーション５０の制御部により、図１２の図示上下両側のスライド・バー機構５２のペア（第２のペア）のうち、給電装置６０を備えた図示下側のスライド・バー機構５２を動作させ、そのスライド・バー機構５２のバー５２ａを押出位置へ向けて移動させる。このとき、図１３（ａ）に示すように、飛行体１のコネクタ６６ａが給電装置６０のコンタクトボード６１のコネクタ６１ａに対して十分に位置合わせがなされていない場合が生じうる。このような場合であっても、本変形例によれば、給電装置６０を備えたスライド・バー機構５２のバー５２ａが押出位置へ向けて移動する際に、飛行体１の給電ケーブル６５の先端に設けられたコネクタ６６ａが給電装置６０のガイド部材６８の内面に接触する。給電ケーブル６５はケーブルガイド６５ａで支持されており、コネクタ６６ａはガイド部材６８の内面に沿って滑るようにして、ガイド部材６８の後側開口部の近傍に位置するコネクタ６１ａに導かれる。このとき、コネクタ６６ａに作用する反力によって飛行体１が回転し、コネクタ６６ａが給電装置６０のコネクタ６１ａを向くように飛行体１の姿勢が変更される（図１３（ｂ）参照）。またこのとき、図１２の図示上側のスライド・バー機構５２のバー５２ａは押出位置に維持されているので、飛行体１が後方に移動しないようにバー５２ａによってサポートされる。

このようにしてコネクタ６１ａ，６６ａ同士が近づくと、コネクタ６１ａ，６６ａ同士が磁力で引き寄せ合って結合し、コネクタ６１ａ，６６ａの円形電極同士及び中心電極同士が電気的に接続され、給電装置６０の電源から供給される電力によって飛行体１のバッテリの充電が行われる。給電ステーション５０の制御部は、飛行体１のバッテリの充電が開始されたことを検出すると図１２の図示下側のスライド・バー機構５２のバー５２ａの移動を停止する。

最後に、給電ステーション５０の制御部が飛行体１のバッテリの充電が終了したことを検出すると、給電ステーション５０の制御部は第２のペアのスライド・バー機構５２のバー５２ａを引込位置へ移動させて引き込ませ、それらのバー５２ａを飛行体１から離す。これにより、コネクタ６１ａ，６６ａ同士の結合が解除され、飛行体１が離陸可能になる。

このように、本変形例によれば、着陸ステージ５１に着陸した飛行体１の姿勢（向き）が、飛行体１のコネクタ６６ａを給電装置６０のコネクタ６１ａへ接続することが可能な姿勢からいくらかずれている場合であっても、飛行体１のコネクタ６６ａをガイド部材６８の前側開口部内に収容できる範囲内であれば、コネクタ６１ａ，６６ａ同士の接続を行うことが可能である。

（第２の変形例）
図１４は、図９に示した本開示の第３の実施形態に係る飛行体の給電ステーションの第２の変形例を示す概略図である。本変形例は図１２及び図１３を参照して説明した第１の変形例を応用したものであり、図１２及び図１３を参照して説明した各構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付している。ここではそれらの構成要素に関する詳しい説明は省略する。

本変形例の給電ステーション５０は、給電エリア５１ａにターンテーブル５１ｂが設けられている。ターンテーブル５１ｂは不図示のモータ等の任意の駆動手段によって、図示右回りと左回りの両方向に回転可能に構成されている。

本変形例の飛行体１は、光を射出する発光部１９を備えている。発光部１９は、例えば、飛行体１の中心からコネクタ６６ａへ向かう方向に光を射出するように配置されている。発光部１９が射出する光は、例えば赤外線光やレーザ光である。一方、本変形例の給電装置６０を備えたスライド・バー機構５２は、ガイド部材６８の後方の位置に、発光部１９から射出される光を受光する受光部６７が設置されている。

次に、本変形例の給電ステーション５０の動作について説明する。

図１２を参照して説明した第１の変形例の給電ステーション５０と同様、着陸ステージ５１上に飛行体１が着陸すると、給電ステーション５０の制御部（不図示）は、第１のペアのスライド・バー機構５２と、第２のペアのうち給電装置６０が備えられていない図示上側のスライド・バー機構５２を動作させて飛行体１を給電エリア５１ａの所定の着陸位置に移動させる。これにより、飛行体１がターンテーブル５１ｂの上に載せられる。飛行体１のプロセッサ１０は、着陸後にモータの回転を停止すると発光部１９からの光の射出を開始する。

給電ステーション５０の制御部（不図示）は、複数のスライド・バー機構５２によって飛行体１を給電エリア５１ａの所定の着陸位置に移動させる動作が完了した後、給電装置６０を備えたスライド・バー機構５２に設けられた受光部６７による光検出を開始するとともに、ターンテーブル５１ｂの回転駆動を開始する。ターンテーブル５１ｂの回転方向は任意であってもよい。あるいは、スライド・バー機構５２に設けられた受光部６７が、飛行体１の発光部１９から射出される光の指向性を検出可能に構成されている場合には、給電ステーション５０の制御部は、より少ない回転で飛行体１のコネクタ６６ａを給電装置６０のコネクタ６１ａに位置合わせすることができる方向にターンテーブル５１ｂを回転させるようにしてもよい。

給電ステーション５０の制御部は、受光部６７で受光する光の強度レベルが基準レベル以上になったことを検知すると、ターンテーブル５１ｂの回転駆動を停止し、受光部６７での光検出を停止する。これにより、飛行体１のコネクタ６６ａが給電装置６０のコネクタ６１ａと概ね位置合わせされる。

続いて、給電ステーション５０の制御部により、図１２の図示上下両側のスライド・バー機構５２のペア（第２のペア）のうち、図示下側の給電装置６０を備えたスライド・バー機構５２を動作させ、そのスライド・バー機構５２のバー５２ａを押出位置へ向けて移動させる。このとき、飛行体１のコネクタ６６ａが給電装置６０のコンタクトボード６１のコネクタ６１ａに対して十分に位置合わせがなされていない場合が生じうる。このような場合であっても、本変形例によれば、給電装置６０を備えたスライド・バー機構５２のバー５２ａが突出する第１の位置へ向けて移動する際に、飛行体１の給電ケーブル６５の先端に設けられたコネクタ６６ａが給電装置６０のガイド部材６８の内面に接触する。給電ケーブル６５はケーブルガイド６５ａで支持されており、コネクタ６６ａはガイド部材６８の内面に沿って滑るようにして、ガイド部材６８の後側開口部の近傍に位置するコネクタ６１ａに導かれる。本変形例ではターンテーブル５１ｂによって飛行体１のコネクタ６６ａが給電装置６０のコネクタ６１ａと概ね位置合わせされるため、コネクタ６１ａ，６６ａ同士の位置合わせにいくらかのずれがある場合であっても、飛行体１の給電ケーブル６５及びケーブルガイド６５ａの撓みによってそのような位置合わせのずれを補償することができる。

このようにしてコネクタ６１ａ，６６ａ同士が近づくと、コネクタ６１ａ，６６ａ同士が磁力で引き寄せ合って結合し、コネクタ６１ａ，６６ａの円形電極同士及び中心電極同士が電気的に接続され、給電装置６０の電源から供給される電力によって飛行体１のバッテリの充電が行われる。給電ステーション５０の制御部は、飛行体１のバッテリの充電が開始されたことを検出すると図１２の図示下側のスライド・バー機構５２のバー５２ａの移動を停止する。一方、飛行体１のプロセッサ１０は、バッテリへの充電が開始されたことを検出すると、発光部１９からの光の射出を停止する。

最後に、給電ステーション５０の制御部は、飛行体１のバッテリの充電が終了したことを検出すると、第２のペアのスライド・バー機構５２のバー５２ａを第２の位置へ移動させて引き込ませ、それらのバー５２ａを飛行体１から離す。これにより、コネクタ６１ａ，６６ａ同士の結合が解除され、飛行体１が離陸可能になる。

このように、本変形例によれば、着陸ステージ５１に着陸した飛行体１の姿勢（向き）が、飛行体１のコネクタ６６ａを給電装置６０のコネクタ６１ａへ接続することが可能な姿勢からずれている場合であっても、コネクタ６１ａ，６６ａ同士の接続が可能な適切な姿勢（向き）になるように飛行体１をターンテーブル５１ｂで回転させて、コネクタ６１ａ，６６ａ同士の接続を行うことが可能である。

《付記項》
上記において説明した本実施形態の主題は、例えば下記に記載する一群の付記項によって表される。ただし、本実施形態の主題はこれに限定されるものではない。

１）バッテリからの給電によって動作する飛行体への給電を行う給電ステーションであって、
前記飛行体の前記バッテリへの給電を行う給電エリアが設けられた、前記飛行体が着陸する着陸ステージと、
前記着陸ステージ上に着陸した前記飛行体を前記着陸ステージ上で移動させる複数の飛行体移動手段とを備え、
前記飛行体移動手段は、第１の方向に沿って対向配置された第１のペアと、前記第１の方向に直交する第２の方向に沿って対向配置された第２のペアとを成し、
前記第１のペアの各々の前記飛行体移動手段は、前記着陸ステージ上の前記飛行体を前記給電エリアに対して前記第２の方向に沿う位置に移動可能に構成され、前記第２のペアの各々の前記飛行体移動手段は、前記着陸ステージ上の前記飛行体を前記給電エリアに対して前記第１の方向に沿う位置に移動可能に構成されている、給電ステーション。
２）各々の前記飛行体移動手段は、前記着陸ステージ上の前記飛行体を前記給電エリアに移動させる押出位置と、該押出位置から前記着陸ステージの外方向に向かって引き込まれた引込位置との間を移動可能なエンドエフェクタを有する、付記項１に記載の給電ステーション。
３）前記複数の飛行体移動手段は、
前記第１及び第２のペアのうちの一方のペアの前記飛行体移動手段の前記エンドエフェクタを前記押出位置まで移動させた後に、該一方のペアの前記飛行体移動手段の前記エンドエフェクタを前記引込位置に移動させ、
次に、前記第１及び第２のペアのうちの他方のペアの前記飛行体移動手段の前記エンドエフェクタを前記押出位置まで移動させて、前記着陸ステージ上の前記飛行体を前記給電エリアに移動させるように動作する、付記項２に記載の給電ステーション。
４）前記飛行体の前記バッテリには一方の端部に第１のコネクタが接続された第１の給電ケーブルが接続され、該第１の給電ケーブルは前記飛行体の側方に延びており、
前記複数の飛行体移動手段のうちの１つの前記飛行体移動手段の前記エンドエフェクタに、電源に接続される第２の給電ケーブルと、該第２の給電ケーブルの一方の端部に接続された第２のコネクタと、前記飛行体の前記第１の給電ケーブルの前記一方の端部に接続された前記第１のコネクタを前記第２のコネクタへガイドするガイド部材とを有する給電装置が設置されている、付記項２に記載の給電ステーション。
５）前記飛行体は前記給電エリアに着陸したときに前記第１のコネクタが前記給電装置の前記第２のコネクタを向く姿勢で前記着陸ステージ上に着陸するように飛行制御され、
前記複数の飛行体移動手段は、
前記第１及び第２のペアのうちの一方のペアの前記飛行体移動手段の前記エンドエフェクタを前記押出位置まで移動させた後に、該一方のペアの前記飛行体移動手段の前記エンドエフェクタを前記引込位置に移動させ、
次に、前記第１及び第２のペアのうちの他方のペアの前記飛行体移動手段のうち、前記給電装置が設置されていない前記飛行体移動手段の前記エンドエフェクタを前記押出位置へ向けて移動させ、
次に、前記第１及び第２のペアのうちの他方のペアの前記飛行体移動手段のうち、前記給電装置が設置された前記飛行体移動手段の前記エンドエフェクタを前記押出位置へ向けて移動させ、前記ガイド部材によって前記飛行体の前記第１のコネクタを前記給電装置の前記第２のコネクタへガイドして、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとを接続させるように動作する、付記項４に記載の給電ステーション。
６）前記着陸ステージの前記給電エリアには、載置された飛行体を回転させるターンテーブルが設けられており、該ターンテーブルは、前記飛行体を前記第１のコネクタが前記給電装置の前記第２のコネクタを向く姿勢となるように前記飛行体を回転させ、
前記複数の飛行体移動手段は、
前記第１及び第２のペアのうちの一方のペアの前記飛行体移動手段の前記エンドエフェクタを前記押出位置まで移動させた後に、該一方のペアの前記飛行体移動手段の前記エンドエフェクタを前記引込位置に移動させ、
次に、前記第１及び第２のペアのうちの他方のペアの前記飛行体移動手段のうち、前記給電装置が設置されていない前記飛行体移動手段の前記エンドエフェクタを前記押出位置へ向けて移動させ、
次に、前記第１及び第２のペアのうちの他方のペアの前記飛行体移動手段のうち、前記給電装置が設置された前記飛行体移動手段の前記エンドエフェクタを前記押出位置へ向けて移動させ、前記ガイド部材によって前記飛行体の前記第１のコネクタを前記給電装置の前記第２のコネクタへガイドして、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとを接続させるように動作する、付記項４に記載の給電ステーション。
７）前記飛行体は前記飛行体の向きを示す光を射出する発光部を備え、前記給電装置は前記光を検出する受光部を備えており、
回転が開始された前記ターンテーブルは、前記受光部で受光する前記光の強度レベルが所定の基準レベル以上となったときに回転が停止される、付記項６に記載の給電ステーション。
８）前記ガイド部材は、前記エンドエフェクタが前記押出位置へ移動する方向を向いた前側の開口部から後側の開口部へ向けて径が小さくなるように形成された錐形の内面を有し、前記後側の開口部が前記第２のコネクタの近傍に位置するように配置されている、付記項４から７のいずれか1項に記載の給電ステーション。
９）前記着陸ステージに前記飛行体が着陸したことを検出する検出手段を備えた、付記項１から８のいずれか１項に記載の給電ステーション。
１０）前記給電エリアに前記飛行体の着陸位置を示すマーカが表示されている、付記項１から９のいずれか１項に記載の給電ステーション。

以上、種々の実施形態及び変形例を通じて本開示を説明したが、上述の実施形態及び変形例は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、本開示の実施形態及び変形例の中で説明されている特徴を組み合わせた形態も本開示の技術的範囲に含まれ得る。さらに、上述の実施形態及び変形例に、多様な変更または改良を加えることが可能であることも当業者に明らかである。

１ 飛行体
３０，４０ 給電装置
５０ 給電ステーション

Claims (6)

1. バッテリからの給電によって動作する飛行体への給電を行う給電ステーションであって、
   前記飛行体の前記バッテリへの給電を行う給電エリアが設けられた、前記飛行体が着陸する着陸ステージと、
   前記着陸ステージ上に着陸した前記飛行体を前記着陸ステージ上で移動させる複数の飛行体移動手段とを備え、
   前記飛行体移動手段は、第１の方向に沿って対向配置された第１のペアと、前記第１の方向に直交する第２の方向に沿って対向配置された第２のペアとを成し、
   前記第１のペアの各々の前記飛行体移動手段は、前記着陸ステージ上の前記飛行体を前記給電エリアに対して前記第２の方向に沿う位置に移動可能に構成され、前記第２のペアの各々の前記飛行体移動手段は、前記着陸ステージ上の前記飛行体を前記給電エリアに対して前記第１の方向に沿う位置に移動可能に構成されており、
   各々の前記飛行体移動手段は、前記着陸ステージ上の前記飛行体を前記給電エリアに移動させる押出位置と、該押出位置から前記着陸ステージの外方向に向かって引き込まれた引込位置との間を移動可能なエンドエフェクタを有し、
   前記複数の飛行体移動手段は、
   前記第１及び第２のペアのうちの一方のペアの前記飛行体移動手段の前記エンドエフェクタを前記引込位置とした状態で、他方のペアの前記飛行体移動手段を前記押出位置に移動させることにより、前記一方のペアの前記飛行体移動手段と前記他方のペアの前記飛行体移動手段との干渉が防止されるように構成されている、給電ステーション。
2. バッテリからの給電によって動作する飛行体への給電を行う給電ステーションであって、
   前記飛行体の前記バッテリへの給電を行う給電エリアが設けられた、前記飛行体が着陸する着陸ステージと、
   前記着陸ステージ上に着陸した前記飛行体を前記着陸ステージ上で移動させる複数の飛行体移動手段とを備え、
   前記飛行体移動手段は、第１の方向に沿って対向配置された第１のペアと、前記第１の方向に直交する第２の方向に沿って対向配置された第２のペアとを成し、
   前記第１のペアの各々の前記飛行体移動手段は、前記着陸ステージ上の前記飛行体を前記給電エリアに対して前記第２の方向に沿う位置に移動可能に構成され、前記第２のペアの各々の前記飛行体移動手段は、前記着陸ステージ上の前記飛行体を前記給電エリアに対して前記第１の方向に沿う位置に移動可能に構成されており、
   各々の前記飛行体移動手段は、前記着陸ステージ上の前記飛行体を前記給電エリアに移動させる押出位置と、該押出位置から前記着陸ステージの外方向に向かって引き込まれた引込位置との間を移動可能なエンドエフェクタを有し、
   前記飛行体の前記バッテリには一方の端部に第１のコネクタが接続された第１の給電ケーブルが接続され、該第１の給電ケーブルは前記飛行体の側方に延びており、
   前記複数の飛行体移動手段のうちの１つの前記飛行体移動手段の前記エンドエフェクタに、電源に接続される第２の給電ケーブルと、該第２の給電ケーブルの一方の端部に接続された第２のコネクタと、前記飛行体の前記第１の給電ケーブルの前記一方の端部に接続された前記第１のコネクタを前記第２のコネクタへガイドするガイド部材とを有する給電装置が設置されており、
   前記着陸ステージの前記給電エリアには、載置された飛行体を回転させるターンテーブルが設けられており、該ターンテーブルは、前記飛行体を前記第１のコネクタが前記給電装置の前記第２のコネクタを向く姿勢となるように前記飛行体を回転させる、給電ステーション。
3. 前記飛行体は前記飛行体の向きを示す光を射出する発光部を備え、前記給電装置は前記光を検出する受光部を備えており、
   回転が開始された前記ターンテーブルは、前記受光部で受光する前記光の強度レベルが所定の基準レベル以上となったときに回転が停止される、請求項２に記載の給電ステーション。
4. バッテリからの給電によって動作する飛行体への給電を行う給電ステーションであって、
   前記飛行体の前記バッテリへの給電を行う給電エリアが設けられた、前記飛行体が着陸する着陸ステージと、
   前記着陸ステージ上に着陸した前記飛行体を前記着陸ステージ上で移動させる複数の飛行体移動手段とを備え、
   前記飛行体移動手段は、第１の方向に沿って対向配置された第１のペアと、前記第１の方向に直交する第２の方向に沿って対向配置された第２のペアとを成し、
   前記第１のペアの各々の前記飛行体移動手段は、前記着陸ステージ上の前記飛行体を前記給電エリアに対して前記第２の方向に沿う位置に移動可能に構成され、前記第２のペアの各々の前記飛行体移動手段は、前記着陸ステージ上の前記飛行体を前記給電エリアに対して前記第１の方向に沿う位置に移動可能に構成されており、
   各々の前記飛行体移動手段は、前記着陸ステージ上の前記飛行体を前記給電エリアに移動させる押出位置と、該押出位置から前記着陸ステージの外方向に向かって引き込まれた引込位置との間を移動可能なエンドエフェクタを有し、
   前記飛行体の前記バッテリには一方の端部に第１のコネクタが接続された第１の給電ケーブルが接続され、該第１の給電ケーブルは前記飛行体の側方に延びており、
   前記複数の飛行体移動手段のうちの１つの前記飛行体移動手段の前記エンドエフェクタに、電源に接続される第２の給電ケーブルと、該第２の給電ケーブルの一方の端部に接続された第２のコネクタと、前記飛行体の前記第１の給電ケーブルの前記一方の端部に接続された前記第１のコネクタを前記第２のコネクタへガイドするガイド部材とを有する給電装置が設置されており、
   前記ガイド部材は、前記エンドエフェクタが前記押出位置へ移動する方向を向いた前側の開口部から後側の開口部へ向けて径が小さくなるように形成された錐形の内面を有し、前記後側の開口部が前記第２のコネクタの近傍に位置するように配置されている、給電ステーション。
5. 前記着陸ステージに前記飛行体が着陸したことを検出する検出手段を備えた、請求項１から４のいずれか１項に記載の給電ステーション。
6. 前記給電エリアに前記飛行体の着陸位置を示すマーカが表示されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の給電ステーション。
   

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