JP7234240B2 - 無人航空機および配送システム - Google Patents

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Description

本開示は、無人航空機などに関する。
無人航空機であるドローンの飛行時における安全性を高めるための制御方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１は、ドローンの飛行の異常を各種手段により検知して電線または電柱等に設けられた回収手段を使用して、異常飛行を行うドローンを回収する技術を開示する。
特開２０１８－１２４７７号公報
しかしながら、上記特許文献１の無人航空機には改善の余地がある。
そこで、本開示では、従来よりも改善を図られた無人航空機を提供する。
本開示の一態様に係る無人航空機は、荷物を配送する無人航空機であって、複数の回転翼と、前記複数の回転翼をそれぞれ回転させる複数の第１モータと、前記複数の第１モータを支持する本体と、前記本体を吊下げた状態で、地面から離れた位置にあるレールに接続するための接続体と、前記接続体が前記レールに支持されたときの支持方向に対する、前記複数の回転翼を含む仮想平面の傾きを設定する可動部と、前記複数の第１モータおよび前記可動部を制御する制御回路と、を備え、前記接続体は、前記本体に接続された第１端と、前記レールにスライド自在に接続するための第２端とを有し、前記支持方向は、前記接続体の前記第１端から前記第２端に向かう方向であり、前記制御回路は、前記接続体の前記第２端が前記レールに接続されている場合に、（ｉ）前記複数の第１モータの回転数を、前記無人航空機を浮遊させるための最小の回転数よりも小さく、かつ、前記無人航空機を前記レールの延びる方向に推進するための最小の回転数よりも大きい、回転数にし、（ｉｉ）前記可動部によって、前記接続体の前記支持方向に対して前記仮想平面の法線方向がなす角度を大きくする。
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
本開示の無人航空機等は、さらなる改善を図ることができる。
図１は、実施の形態１における飛行システムの模式図である。 図２は、実施の形態１における飛行システムの構成を説明するブロック図である。 図３は、実施の形態１における、飛行エリア内の建物に設置されたレールを示す図である。 図４は、実施の形態１における、建物に設置したレールに子ドローンを連結し、子ドローンに親ドローンをワイヤで連結した状態を示す図である。 図５は、実施の形態１における飛行システムにおける落下防止用の制御の第１の例を示すフローチャートである。 図６は、実施の形態１における飛行システムにおける落下防止用の制御の第２の例を示すフローチャートである。 図７Ａは、実施の形態１における飛行システムにおける落下防止用の制御の第３の例を示すフローチャートである。 図７Ｂは、実施の形態１における飛行システムにおける落下防止用の制御の第３の例を示すフローチャートである。 図８は、実施の形態１における、子ドローンにワイヤで連結した親ドローンの外観を模式的に示す図である。 図９は、ワイヤを接続する回転リングを有する親ドローンを、上面と側面から見た図である。 図１０は、ワイヤを接続する回転リングを有する親ドローンを、ワイヤ接続部が下面にある場合に、上面と側面から見た図である。 図１１は、ワイヤに接続されている回転リングの動きを示す図である。 図１２は、実施の形態１における、親ドローンの落下時における回転リングの役割を説明するための模式図である。 図１３は、実施の形態１における、親ドローンによる子ドローンの回収手順を模式的に示す図である。 図１４は、親ドローンに側面から積荷を積載する様子を表した図である。 図１５は、実施の形態１における、飛行エリア内の建物に設置された２本のレールを示す図である。 図１６は、実施の形態１における、二車線型のレールでの、二つの子ドローンの一方が他方を追い抜く様子を示す図である。 図１７は、実施の形態１における、二車線型のレールの配置例を示す図である。 図１８は、実施の形態１における、二車線型のレールの配置例を示す図である。 図１９は、２本のレールが設置される場合の親子ドローンの配置を示した模式図である。 図２０は、実施の形態１における、一体の親ドローンに連結された二体の子ドローンを示す図である。 図２１は、実施の形態１における、二体の子ドローンに連結した一体の親ドローンが、前方の別の親ドローンおよび子ドローンを追い越す様子を示す図である。 図２２は、実施の形態１における、親ドローンと子ドローンを連結するワイヤの表面上にアドレス三次元位置情報と航行用データを記載し、それを読み取るセンサの構成図である。 図２３は、実施の形態１におけるレール上に記載したデータの内容を示す図である。 図２４は、実施の形態１における、子ドローンによるレール位置情報の取得に関する制御を示すフローチャートである。 図２５Ａは、実施の形態１における、親ドローンの位置情報の取得に関する制御を示すフローチャートである。 図２５Ｂは、実施の形態１における、親ドローンの位置情報の取得に関する制御を示すフローチャートである。 図２６は、実施の形態１における、レール間の飛行制御を示す模式図である。 図２７は、実施の形態１における、レール間の飛行制御を示すフローチャートである。 図２８は、実施の形態１における、子ドローンに設けられたアームの開閉の一例を模式的に示す図である。 図２９は、実施の形態１における、子ドローンに設けられたアームの開閉の他の例を模式的に示す図である。 図３０は、本開示の一態様に係る無人飛行体の制御方法を示すフローチャートである。 図３１は、実施の形態２における飛行システムの模式図である。 図３２は、実施の形態２における飛行システムの構成を説明するブロック図である。 図３３は、実施の形態２における飛行システムが配送元から配送先の目的地点までの動作の例を示すフローチャートである。 図３４Ａは、実施の形態３における子ドローンのアームがレールに固定された状態を例示した模式図である。 図３４Ｂは、実施の形態３における子ドローンのアームがレールに固定された状態で降下する様子を例示した模式図である。 図３５は、実施の形態４における飛行システムの子ドローンを例示した模式図である。 図３６は、実施の形態４における飛行システムの構成を説明するブロック図である。 図３７は、実施の形態４における飛行システムにおける子ドローンのアームを例示した模式図である。 図３８は、実施の形態４における飛行システムにおける子ドローンの別のアームを例示した模式図である。 図３９は、実施の形態４における飛行システムの構成を説明するブロック図である。 図４０は、実施の形態４における飛行システムにおける子ドローンのさらに別のアームを縮めた状態および伸ばした状態を例示した模式図である。 図４１は、実施の形態４における飛行システムの構成を説明するブロック図である。 図４２は、実施の形態４における飛行システムにおける子ドローンを例示した模式図である。 図４３Ａは、実施の形態４における飛行システムにおける子ドローンがアームを縮めた状態を例示した模式図である。 図４３Ｂは、実施の形態４における飛行システムにおける子ドローンがアームを伸ばした状態を例示した模式図である。 図４４は、実施の形態４における飛行システムにおける子ドローンのさらに別のアームを例示した模式図である。 図４５は、実施の形態４の変形例１における飛行システムにおける子ドローンを例示した模式図である。 図４６は、実施の形態４の変形例１における飛行システムにおける子ドローンを例示した模式図である。 図４７は、実施の形態４の変形例２における飛行システムにおける子ドローンを正面から見た場合の模式図と、側面から見た場合の模式図である。 図４８は、実施の形態４の変形例２における飛行システムにおける別の子ドローンを正面から見た場合の模式図である。 図４９は、実施の形態４の変形例３における飛行システムの構成を説明するブロック図である。 図５０は、実施の形態４の変形例３における飛行システムにおける別の子ドローンを例示した模式図である。 図５１は、実施の形態４の変形例４における飛行システムの構成を説明するブロック図である。 図５２は、実施の形態５における飛行システムが配送元から配送先の目的地点までの動作の例を示すフローチャートである。 図５３は、実施の形態５における飛行システムが配送元から配送先の目的地点までの動作の例を示す模式図である。 図５４は、実施の形態６における飛行システムが配送元から配送先の目的地点までの動作の例を示すフローチャートである。 図５５は、実施の形態７における配送システムの構成を説明するブロック図である。 図５６は、実施の形態７における配送システムのドローンが配送元から配送先に荷物を配送する様子を例示したイメージ図である。 図５７は、実施の形態７における配送システムのドローンを示す正面図および側面図である。 図５８は、実施の形態７における配送システムの動作の例を示すフローチャートである。 図５９は、風によって荷物が第３方向に流される場合に、宅配ボックスの開口と荷物との位置を補正する様子を例示した模式図である。 図６０は、風によって荷物が第３方向に流される場合に、宅配ボックスの開口と荷物との位置を補正する別の様子を例示した模式図である。 図６１は、実施の形態７における配送システムのドローンが配送元から配送先の中継地点に荷物を配送する様子を例示したイメージ図である。 図６２Ａは、実施の形態７における配送システムのドローンが移動する際の、地面からの高さを例示した模式図である。 図６２Ｂは、実施の形態７における配送システムのドローンハイウェイの位置を例示した模式図である。 図６３は、実施の形態７における配送システムのドローンが引き込み支柱および引き込みワイヤを介して、宅配ボックスに荷物を格納する様子を例示した模式図である。 図６４は、実施の形態７における配送システムのドローンが引き込み支柱および引き込みワイヤを介して、宅配ボックスに荷物を格納する様子を例示した斜視図である。 図６５は、実施の形態７における配送システムのドローンの本体が鉛直方向と略平行な姿勢となって、引き込み支柱および引き込みワイヤを介して、宅配ボックスに荷物を格納する様子を例示した模式図である。 図６６は、実施の形態７における配送システムにおいて、レールが無い場所を飛行する場合を例示した模式図である。 図６７は、実施の形態７の変形例１における配送システムの引き込み支柱、第１引き込みワイヤおよび第２引き込みワイヤが集合住宅施設に設置されている場合を例示した模式図である。 図６８は、実施の形態７の変形例１における集合住宅施設にドローンが荷物を配送する様子を例示した模式図である。 図６９は、実施の形態７の変形例２における配送システムの支柱が街路灯の場合を例示した模式図である。 図７０は、実施の形態７の変形例２における配送システムの支柱が街路灯の場合のドローンハイウェイの位置を例示した模式図である。 図７１は、実施の形態７の変形例３における配送システムのドローンを示す斜視図である。 図７２は、実施の形態７の変形例３における配送システムのドローンの本体の姿勢を変更する様子を示す斜視図である。 図７３は、実施の形態８における配送システムの構成を説明するブロック図である。 図７４は、実施の形態８における配送システムのドローンを示す正面図である。 図７５は、実施の形態８における配送システムのドローンおよびレールを上面から見た場合に、第１レールから第２レールに接続体の接続を切換える様子を例示した上面図である。 図７６は、実施の形態８における配送システムのドローンの接続体を、第１レールから第２レールに切換える動作の例を示すフローチャートである。 図７７は、実施の形態８における配送システムのドローンおよびレールの正面側において、第１レールから第２レールに接続体の接続を切換える様子を例示した正面図である。 図７８は、実施の形態８における配送システムのドローンの接続体を、第１レールから第２レールに切換える動作の例を詳細に示すフローチャートである。 図７９は、実施の形態８における配送システムのドローンの第１フックおよびレールの側面図、上面図および正面図である。 図８０は、実施の形態９における配送システムのスラスタ装置およびスラスタ装置に装着された荷物を示す斜視図である。 図８１は、実施の形態９における配送システムの構成を説明するブロック図である。 図８２は、実施の形態９における配送システムのスラスタ装置が宅配ボックスに荷物を格納する様子を例示する模式図である。 図８３は、実施の形態９における配送システムのスラスタ装置と宅配ボックスの上面図である。 図８４は、実施の形態９における配送システムのスラスタ装置が集合住宅施設にドローンが荷物を配送する様子を例示した模式図である。
本開示の一態様に係る無人航空機の制御方法は、第１の無人航空機と、前記第１の無人航空機に連結線で連結された第２の無人航空機とを含むシステムにおいて、前記第１および第２の無人航空機を制御する制御方法であって、（Ａ）前記第１および第２の無人航空機を前進させ、（Ｂ）前記第２の無人航空機の飛行に異常が生じたときに、前記第１の無人航空機の前進を止めさせる。
これにより、第２の無人航空機の墜落の可能性を低減でき、その結果、さらなる改善を図ることができる。
前記（Ｂ）において、前記第１の無人航空機の動作を前記前進からホバリングに変更してもよい。
これにより、第２の無人航空機に異常が発生したときに、第１の無人航空機は、所定の位置にとどまることができる。
前記（Ａ）において、前記第１の無人航空機に前記連結線にかかる張力を監視させ、前記（Ｂ）において、前記第１の無人航空機は、前記張力の変化に基づいて、前記第２の無人航空機の飛行の異常を検知してもよい。
これにより、第１の無人航空機は、第２の無人航空機に飛行の異常が起きた場合に、即時に異常を検知することができる。
前記（Ｂ）において、前記第１の無人航空機は、前記張力が所定値以上となった場合に、記第２の無人航空機の飛行が異常であると判断してもよい。
これにより、第１の無人航空機は、第２の無人航空機に飛行の異常が起きた場合に、異常の有無を定量的に判断することができる。第１の無人航空機は、第２の無人航空機に飛行の異常が起きた場合に、即時に異常を検知することができる。
前記（Ｂ）において、前記第２の無人航空機の飛行に異常が生じたときに、前記第２の無人航空機に異常信号を出力させ、前記第１の無人航空機は、前記異常信号を受信することによって前記第２の無人航空機の飛行に異常が生じたことを検知してもよい。
これにより、第１の無人航空機は、第２の無人航空機に飛行の異常が起きた場合に、電気的に、異常を検知できる。第１の無人航空機は、無線通信または有線通信によって、信号を受信できる。第１の無人航空機は、第２の無人航空機に飛行の異常が起きた場合に、即時に異常を検知することができる。
前記連結線は、通信ケーブルを含み、前記異常信号は、前記通信ケーブルを介して前記第２の無人航空機から前記第１の無人航空機に伝送してもよい。
これにより、第１の無人航空機は、第２の無人航空機に飛行の異常が起きた場合に、電波状況に依存することなく、即時に異常を検知することができる。
前記第１の無人航空機はカメラを含み、前記（Ｂ）において、前記第１の無人航空機は、前記カメラの映像に基づいて、前記第２の無人航空機に異常が生じたことを検知してもよい。
これにより、第１の無人航空機は、第２の無人航空機に飛行の異常が起きた場合に、連結線の張力に著しい変化が起こらない場合等でも、映像によって具体的な状況を把握した上で、異常を検知することができる。
前記（Ｂ）において、前記第２の無人航空機に異常が生じたときに、さらに、前記連結線の長さを短くしてもよい。
これにより、第２の無人航空機に異常が発生したときに、第２の無人航空機の落下または飛行の異常の範囲を小さくすることができる。
前記（Ｂ）において、前記第１の無人航空機に前記連結線の一部を巻き取らせることによって、延びている前記連結線の長さを短くしてもよい。
これにより、第２の無人航空機に異常が発生したときに、効率的に、連結線の長さを短くすることができる。
前記システムは、地面から離れた位置に固定された第１のレールをさらに含み、前記（Ａ）において、前記第１の無人航空機を、前記第２の無人航空機よりも前記第１のレールに近い位置で前進させてもよい。
これにより、第１の無人航空機は、飛行ルートが限定され、空間的により精度の高い飛行を行うことができる。
前記（Ａ）において、前記第１の無人航空機を、前記第１のレールよりも低い位置で前進させてもよい。
これにより、第１の無人航空機は、飛行を安定させることができる。
前記（Ａ）において、前記第１の無人航空機を、前記第１のレールに移動可能に連結された状態で、前記第１のレールに沿って前進させてもよい。
これにより、第１の無人航空機は、第１のレールに沿って安定して飛行することができる。
前記（Ｂ）において、前記第２の無人航空機の飛行に異常が生じたときに、さらに、前記第１の無人航空機を前記第１のレールに連結させてもよい。
これにより、第２の無人航空機に異常が生じたときでも、第１の無人航空機の飛行を安定させることができる。第１の無人航空機と連結線で連結された第２の無人航空機の墜落を防ぐことができる。
前記第１の無人航空機は、開閉可能なアームを含み、前記（Ａ）において、前記第１の無人航空機を前記アームが開いた状態で前進させ、前記（Ｂ）において、前記アームを前記第１のレールを囲むように閉じさせることによって、前記第１の無人航空機を前記第１のレールに連結させてもよい。
これにより、（Ａ）の場合は、第１の無人航空機の飛行中に、第１の無人航空機とレールが接触することを避けることができる。（Ｂ）の場合は、第２の無人航空機に異常が生じた場合でも、第１の無人航空機の飛行を安定させることができる。
前記アームは、第１アームと第２アームとを含み、前記アームが開いた状態において、前記第１アームの一端と前記第２アームの一端との間の距離は、前記第１のレールの幅よりも大きく、前記アームが閉じた状態において、前記第１アームの一端と前記第２アームの一端との間の前記距離は、前記第１のレールの幅よりも小さくなってもよい。
これにより、アームが開いた状態において、第１無人航空機はレールから外れ、アームが閉じた状態において、第１無人航空機はレールから外れないようにすることができる。
前記第１の無人航空機は、第２の無人航空機よりも小さくてもよい。
これにより、第１の無人航空機は、第２の無人航空機の飛行を妨害せず、騒音等も軽減できる。
前記連結線の一端は、前記第１の無人航空機の飛行状態において、前記第１の無人航空機の下面に連結されてもよい。
これにより、第１の無人航空機と第２の無人航空機を結ぶ連結線が、第１の無人航空機の飛行を妨害しないようにすることができる。
前記第２の無人航空機は、前記第２の無人航空機の本体を囲み、かつ、前記本体に対して回転可能なリングを含み、前記リングの外周面は、前記第２の無人航空機の飛行状態において、前記第２の無人航空機の前記本体の下面と第１側面と上面と第２側面とを横切り、前記連結線の他端は、前記第２の無人航空機の飛行状態において、前記第２の無人航空機の前記リングの前記外周面に連結されていてもよい。
これにより、第２の無人航空機は、飛行中に落下した場合でも、体勢を反転させずに、第１の無人航空機から垂れ下がることができる。
前記システムは、管理サーバを含み、前記第１のレールは、前記第１のレールを特定するための第１の識別情報が記録された第１の記録面を含み、前記第１の無人航空機は、前記第１の記録面から前記第１の識別情報を読み出すための少なくとも１つの読み出しセンサを含み、前記（Ａ）において、さらに、前記第１の無人航空機に、前記少なくとも１つの読み出しセンサを介して前記第１の識別情報を連続的または断続的に読み出させ、前記第１の無人航空機に、前記第１の識別情報に基づいて、自身の位置を特定させ、前記第１の無人航空機に、前記自身の位置を示す第１の位置情報を、前記管理サーバに無線を介して連続的または断続的に送信させてもよい。
これにより、第１の無人航空機は、自身の位置を特定することができるため、空間的により精度の高い飛行を行うことができる。
前記（Ａ）において、さらに、前記第１の無人航空機に、前記第１の無人航空機と前記第２の無人航空機との間の相対的な位置を示す第２の位置情報を、前記管理サーバに無線を介して連続的または断続的に送信させ、前記管理サーバに、前記第１および第２の位置情報に基づいて、前記第２の無人航空機の位置を特定させてもよい。
これにより、管理サーバは、第２の無人航空機の位置を把握することができる。第２の無人航空機は、空間的により精度の高い飛行を行うことができる。
前記（Ａ）の前に、前記第１および第２の無人航空機が飛行予定ルートに配置された複数のレールに関するレール情報を、前記管理サーバから前記第１の無人航空機にダウンロードさせ、前記（Ａ）において、前記第１の無人航空機に、前記第１の識別情報と前記レール情報を照合させることによって、自身の位置を特定させてもよい。
これにより、第１の無人航空機は、レール情報を取得し、取得したレール情報から自身の位置を特定することで、空間的により精度の高い飛行を行うことができる。
前記レール情報は、前記複数のレールのそれぞれの識別情報と、前記複数のレールのそれぞれの地理座標を示す座標情報とを含んでいてもよい。
これにより、第１の無人航空機は、それぞれのレールを識別し、レールの位置を示す座標情報を取得することで、空間的により精度の高い飛行を行うことができる。
前記少なくとも１つの読み出しセンサは、少なくとも１つの光学センサであってもよい。
これにより、第１の無人航空機は、レールの位置を把握することができ、空間的により精度の高い飛行を行うことができる。
前記記録面は、前記第１のレールの外周面に配置され、前記少なくとも１つの光学センサは、複数の光学センサであり、前記（Ａ）において、前記複数の光学センサは、互いに異なる方向から前記記録面をセンシングしてもよい。
これにより、第１の無人航空機は、複数のセンサを用いて、異なる方向からレールの識別情報等を読み出すことで、確実にレールの識別情報を読み出すことができる。
前記第１の記録面には、前記第１のレールの高度を示す高度情報がさらに記録されていてもよい。
これにより、第１の無人航空機は、それぞれのレールの高度情報を取得することで、空間的により精度の高い飛行を行うことができる。
さらに、（Ｃ）前記第２の無人航空機の後ろを飛行する後続航空機が、前記第２の無人航空機を追い越すときに、前記第２の無人航空機の飛行コースを変更させてもよい。
これにより、第２の無人航空機の後ろを飛行する無人航空機は、第２の無人航空機の飛行コースを変更させることで、衝突をすることなく第２の無人航空機を追い越すことができる。
前記（Ｃ）において、前記第２の無人航空機の前記飛行コースを、前記第１の無人航空機から離れる方向に変更させてもよい。
これにより、第２の無人航空機は、後続航空機に追い越される際に、第１の無人航空機に衝突することを避けることができる。
前記（Ｃ）において、前記後続航空機が前記第２の無人航空機を追い越した後に、前記第２の無人航空機を元の飛行コースに復帰させてもよい。
これにより、第２の無人航空機は、後続航空機に追い抜かれた後に、元の飛行コースに戻ることで、追い越される前の飛行ルートを継続して飛行できる。
前記（Ｃ）において、前記後続航空機が前記第２の無人航空機を追い越す前に、前記第１の無人航空機から前記第２の無人航空機まで延びている前記連結線の長さを長くしてもよい。
これにより、第２の無人航空機は、後続航空機に追い越されるときに、スムーズに自身の飛行コースを変更することができる。
前記システムは、さらに、前記第１の無人航空機と前記第１のレールを共用する第３の無人航空機と、前記第３の無人航空機に連結線で連結された第４の無人航空機とをさらに含み、前記制御方法は、さらに、（Ｄ）前記第１の無人航空機の後ろを飛行する前記第３の無人航空機が、前記第１の無人航空機を追い越すときに、前記第１の無人航空機の飛行コースを変更させてもよい。
これにより、第１の無人航空機の飛行コースを変更させることで、第３の無人航空機と第３の無人航空機と連結線で連結された第４の無人航空機は、衝突をすることなく、第１の無人航空機を追い越すことができる。
前記（Ｄ）において、前記第１の無人航空機の前記飛行コースを、前記第１のレールから離れる方向に変更させてもよい。
これにより、第３の無人航空機と第３の無人航空機と連結線で連結された第４の無人航空機は進路を変更せずに、第１の航空機を追い越すことができる。
前記システムは、さらに、前記地面から離れた位置に固定され、かつ、前記第１のレールと平行に延びる第２のレールをさらに含み、前記（Ｄ）において、前記第１の無人航空機の前記飛行コースを、前記第２のレールに近づける方向に変更させてもよい。
これにより、第１の無人航空機の飛行コースを第２のレールに近づくように変更させることで、第３の無人航空機と第３の無人航空機と連結線で連結された第４の無人航空機は、第１の無人航空機を衝突することなく追い越すことができる。
前記（Ａ）において、前記第１の無人航空機を、前記第１のレールに移動可能に連結された状態で、前記第１のレールに沿って前進させ、前記（Ｄ）において、前記第３の無人航空機が前記第１の無人航空機を追い越す前に、前記第１の無人航空機に、前記第１のレールから前記第２のレールへ連結を変更させ、前記第３の無人航空機が前記第１の無人航空機を追い越した後に、前記第１の無人航空機に、前記第２のレールから前記第１のレールへ連結を変更させてもよい。
これにより、第３の無人航空機と第３の無人航空機と連結線で連結された第４の無人航空機は、第１の無人航空機と衝突を起こすことなく、第１の無人航空機を追い越すことができる。
前記地面に垂直な方向から見たときに、前記第１のレールと前記第２のレールとの間の距離は、前記第１の無人航空機の幅よりも大きくてもよい。
これにより、第１の無人航空機は第１のレールと第２のレールの間で、レールとの接触を起こさずに移動できる。第１の無人航空機が後続の無人航空機に追い越される際に、第１の武人航空機が後続の無人航空機と衝突する可能性を低減できる。
前記第１および第２のレールは、前記地面から同じ高さに配置されていてもよい。
これにより、複数の親子ドローンは、追い越しが発生する際に、同じ高度で飛行をすることができる。
前記システムは、さらに、前記第２の無人航空機に連結線で連結され、かつ、前記第１の無人航空機と前記第１のレールを共有する第３の無人航空機と、前記第１および第３の無人航空機と前記第１のレールを共用する第４の無人航空機と、前記第４の無人航空機に連結線で連結された第５の無人航空機とをさらに含み、前記（Ａ）において、前記第１および第３の無人航空機のそれぞれを、前記第１のレールに移動可能に連結された状態で、前記第１のレールに沿って前進させ、前記制御方法は、さらに、（Ｅ）前記第１および第３の無人航空機が前記第４の無人航空機の後ろを飛行しており、かつ、前記第２の無人航空機が前記第５の無人航空機の後ろを飛行している場合において、前記第２の無人航空機が前記第５の無人航空機を追い越すときに、前記第１の無人航空機に、前記第１のレールへの連結を解除させ、前記第１の無人航空機を、前記第４の無人航空機よりも前に移動させ、前記第１の無人航空機に、前記第１のレールに再連結させ、前記第１の無人航空機が前記第１のレールに再連結された後、前記第２の無人航空機を前記第５の無人航空機よりも前に移動させ、前記第１の無人航空機が前記第１のレールに再連結された後、前記第３の無人航空機に、前記第１のレールの連結を解除させ、前記第３の無人航空機を前記第４の無人航空機よりも前に移動させ、前記第３の無人航空機に、前記第１のレールに再連結させてもよい。
これにより、第２の無人航空機は、連結線が絡むことなく、第５の無人航空機を追い越すことができる。
前記システムは、さらに、前記地面から離れた位置に固定され、かつ、前記第１のレールから離間して隣り合う第２のレールをさらに含み、前記制御方法は、さらに、（Ｆ）前記第１の無人航空機が前記第１のレールに沿って前進しており、かつ、前記第２のレールが、前記第１の無人航空機の前進する方向に位置している場合に、前記第１の無人航空機を、前記第１のレールの周囲から前記第２のレールの周囲に移動させてもよい。
これにより、第２の無人航空機は、第１の無人航空機と衝突することなく、第１の無人航空機を追い越すことができる。
前記（Ｆ）において、前記第１の無人航空機が前記第１のレールから離れるときに、前記第１の無人航空機の高度を一時的に上げさせてもよい。
これにより、第１の無人航空機は、スムーズに第１のレールから離れることができる。
前記（Ｆ）において、前記第１の無人航空機の前記高度を、前記第１および第２のレールのいずれの高さよりも高くしてもよい。
これにより、第１の無人航空機は、レールと衝突することなく、自身の位置を変えることができる。
前記制御方法は、さらに、（Ｇ）前記第２の無人航空機が飛行中において、前記第１の無人航空機の飛行を停止させ、前記第２の無人航空機に前記連結線を巻き取らせて、前記第１の無人航空機を前記第２の無人航空機に対して固定させてもよい。
これにより、第２の無人航空機は、第１の無人航空機を、第２の無人航空機との間の所定の位置に固定することができる。
前記（Ｇ）において、前記第２の無人航空機は前記第１の無人航空機内に格納されてもよい。
これにより、第１の無人航空機と第２の無人航空機は、レールの存在しない場所で、合体した状態で飛行することができる。
前記第２の無人航空機は、荷物を格納するための格納口を含み、前記格納口は、前記第２の無人航空機の飛行状態における側面に設けられていてもよい。
これにより、第２の無人航空機は、格納口に荷物を格納し、運搬することができる。
無人航空機の制御方法をコンピュータに実行させてもよい。
これにより、上述の無人航空機の制御方法は、コンピュータにより実行されることができる。
加えて、無人航空機と、前記無人航空機に連結線で連結された他の無人航空機とを含むシステムにおける前記無人航空機であって、前記無人航空機は、第１のコントローラを含み、前記第１のコントローラは、前記無人航空機を前進させ、前記他の無人航空機の飛行に異常が生じたときに前記無人航空機の前進を止めさせてもよい。
これにより、第１の無人航空機は、第１のコントローラによって、前進や前進の停止を制御されることができるため、遠隔による操作等も受けることができる。
加えて、第１の無人航空機と、前記第１の無人航空機に連結線で連結された第２の無人航空機とを含むシステムであって、前記第１の無人航空機は、第１のコントローラを含み、前記第２の無人航空機は、第２のコントローラを含み、前記第１のコントローラは、前記第１の無人航空機を前進させ、前記第２の無人航空機の飛行に異常が生じたときに前記第１の無人航空機の前進を止めさせてもよい。
これにより、第１の無人航空機と第２の無人航空機は、第１のコントローラと第２のコントローラによって、前進や前進の停止を制御されることができるため、遠隔による操作等も受けることができる。
無人航空機は、荷物を配送する無人航空機であって、複数の回転翼と、前記複数の回転翼をそれぞれ回転させる複数の第１モータと、前記複数の第１モータを支持する本体と、前記本体を吊下げた状態で、地面から離れた位置にあるレールに接続するための接続体と、前記接続体が前記レールに支持されたときの支持方向に対する、前記複数の回転翼を含む仮想平面の傾きを設定する可動部と、前記複数の第１モータおよび前記可動部を制御する制御回路と、を備え、前記接続体は、前記本体に接続された第１端と、前記レールにスライド自在に接続するための第２端とを有し、前記支持方向は、前記接続体の前記第１端から前記第２端に向かう方向であり、前記制御回路は、前記接続体の前記第２端が前記レールに接続されている場合に、（ｉ）前記複数の第１モータの回転数を、前記無人航空機を浮遊させるための最小の回転数よりも小さく、かつ、前記無人航空機を前記レールの延びる方向に推進するための最小の回転数よりも大きい、回転数にし、（ｉｉ）前記可動部によって、前記接続体の前記支持方向に対して前記仮想平面の法線方向がなす角度を大きくする。
これによれば、無人航空機は、接続体がレールに接続した状態で、無人航空機がレールに沿って移動することができる。（ｉ）の場合では、制御回路が、複数の第１モータの回転数を制御することで、無人航空機を浮遊させるための最小の回転数よりも小さく、かつ、無人航空機を推進するための最小の回転数よりも大きくするため、無人航空機は、レールに沿って適切な速度で移動することができる。（ｉｉ）の場合では、制御回路がアクチュエータを制御することで、接続体の支持方向に対する複数の回転翼を含む仮想平面の傾きを変更することで、無人航空機の速度を調節することができる。
配送システムは、無人航空機と、複数の支柱と、前記複数の支柱のうちの隣り合う２つの間に張り渡された前記レールと、を備えてもよい。
前記可動部は、前記本体と前記接続体との間に配置されていてもよい。
これによれば、可動部は、本体に対して接続体の角度を容易に変更することができる。
例えば、接続体を本体の重心部分およびその近傍に配置した場合に、可動部も本体の重心部分およびその近傍に配置されることとなる。このため、無人航空機の重心の釣り合いを取ることができる。
無人航空機は、さらに、一対の翼を備えていてもよい。
これによれば、例えば、一対の翼がヨー翼であれば、無人航空機を水平方向に回転させたり、一対の翼がピッチ翼であれば、無人航空機を鉛直方向に回転させたりすることができる。その結果、無人航空機の進行方向を自由に操舵することができるため、無人航空機は安定した移動を実現することができる。
前記制御回路は、前記可動部によって前記角度を大きくした後、前記無人航空機の推進速度が所定値を超えた場合に、前記接続体を前記レールから外してもよい。
これによれば、接続体とレールとの接触を抑制することができるため、無人航空機の安全性を高めることができる。
前記制御回路は、前記接続体が前記レールから外れている場合に、前記可動部によって前記角度を小さくしてもよく、前記無人航空機を浮遊させるための前記最小の回転数よりも大きくするように、前記複数の第１モータの回転数を制御してもよい。
これによれば、接続体がレールから外れている場合に、角度を小さくすることで、無人航空機が地面から所定高さの位置まで浮遊することができるようになる。このため、物体と接触したりすることが抑制されるため、無人航空機の安全性を高めることができる。
前記制御回路は、前記（ｉｉ）において、前記角度を１５°よりも大きくするように、前記複数の第１モータの回転数を制御してもよい。
これらによれば、無人航空機の速度を適切にすることができる。
前記制御回路は、前記（ｉｉ）において、前記角度を４５°よりも大きくするように、前記複数の第１モータの回転数を制御してもよい。
前記制御回路は、前記（ｉｉ）において、前記角度を６５°よりも大きくするように、前記複数の第１モータの回転数を制御してもよい。
前記制御回路は、前記（ｉｉ）において、前記角度を８０°よりも大きくするように、前記複数の第１モータの回転数を制御してもよい。
前記接続体は、前記本体に揺動自在に接続された支持部と、前記支持部の一端に接続された第１アームとを有してもよい。
これによれば、支持部の揺動とともに第１アームを揺動させることができる。このため、レールに接続し易くなる。
前記第１アームは、前記無人航空機を前記レールに吊下げるためのハンガであってもよい。
これによれば、無人航空機の停止時に、第１アームがレールから吊下がることができる。このため、無人航空機がレールに吊下がった状態で、荷物を配送先に載置することができる。
前記接続体は、さらに、前記第１アームに接続されており、前記レールに回転自在に接触するための車輪を有してもよい。
これによれば、無人航空機がレールに接続された際に、車輪がレールに接触した状態で移動することができる。車輪はレールとの摩擦によって回転を始めるため、無人航空機は、回転翼の回転による進行方向への推進力だけでレールの上を走行することができる。このため、無人航空機は、回転翼の回転力を、自身を持ち上げるための揚力に使用しなくてもよくなる。その結果、無人飛行機の省エネルギー化を実現することができる。
前記接続体は、さらに、前記支持部の前記一端に接続された第２アームを有してもよい。
これによれば、第１アームだけでなく、第２アームもレールに対して接続することができるため、無人航空機がレールから落下することが抑制され、無人航空機を用いたシステムにおける安全性をより高めることができる。
前記第１アームは、前記無人航空機を前記レールに吊下げるための第１のハンガであってもよく、前記第２アームは、前記無人航空機を前記レールに吊下げるための第２のハンガであってもよく、前記接続体は、さらに、前記支持部に対する前記第１アームの角度を設定する第１アクチュエータと、前記支持部に対する前記第２アームの角度を設定する第２アクチュエータとを有してもよい。
これによれば、無人航空機では、レールに対して確実に吊下がることができるため、無人航空機がレールから落下することが抑制され、無人航空機を用いたシステムにおける安全性をより高めることができる。
前記接続体は、さらに、前記支持部と前記第１アームおよび前記第２アームとの間に配置されるベースと、前記支持部に対する前記ベースの角度を設定する第３アクチュエータとを有してもよい。
これによれば、ベースの角度を変えるだけで、本体に対する第１アームの高さを変更したり、第２アームの高さを変更したりすることができる。このため、本体を傾けなくても、第１アームおよび第２アームの高さを変更することができるため、無人航空機の安定性を保つことができる。
前記第１アームは、前記第１アクチュエータに接続される第１接続端から第１開放端まで延びる第１フックを有してもよく、前記第２アームは、前記第２アクチュエータに接続される第２接続端から第２開放端まで延びる第２フックを有してもよく、前記第１フックは、前記第１接続端から前記第１開放端に至るまでに第１方向に折れ曲がる第１屈曲部を有してもよく、前記第２フックは、前記第２接続端から前記第２開放端に至るまでに、前記第１方向とは反対向きの第２方向に折れ曲がる第２屈曲部を有してもよい。
これによれば、第１フックがレールに吊下がった場合に、本体を水平な姿勢で保つことができ、第２フックがレールに吊下がった場合も、本体を水平な姿勢で保つことができる。このため、第１フックおよび第２フックは、無人航空機を適切な姿勢で保持することができるようになる。
第１フックおよび第２フックによりレールに引っ掛け易くなる。
前記制御回路は、前記無人航空機が、前記第１フックによって第１レールにスライド自在に吊下がっている場合に、前記第２アクチュエータを制御して、前記第１レールに隣接した状態で前記第１レールに沿って隣に延びる第２レールに、前記第２フックを引っ掛けてもよく、前記第１アクチュエータを制御して、前記第１フックを前記第１レールから外してもよい。
これによれば、例えば、無人航空機の第１フックが第１レールに接続されているとき、第２フックを第２レールに接続した後に、第１フックを第１レールから外すことで、無人航空機は、第１レールから別のレールである第２レールに接続を切換えて移動することができる。このため、無人航空機は、レールとレールとの分岐点において、確実にレールを切換えることができるため、無人航空機の落下が抑制されることで、無人航空機を用いたシステムにおける安全性をより高めることができる。
配送システムは、無人航空機と、複数の支柱と、前記複数の支柱のうちの隣り合う２つの支柱の間に張り渡された前記第１レールおよび前記第２レールと、を備えてもよい。
前記制御回路は、前記無人航空機が、前記第１フックおよび前記第２フックによって第１レールにスライド自在に吊下がっている場合に、前記第２アクチュエータを制御して、前記第２フックを、前記第１レールから外して、前記第１レールに沿って隣に延びる第２レールに引っ掛けさせてもよく、前記第１アクチュエータを制御して、前記第１フックを、前記第１レールから外して、前記第２レールに引っ掛けさせてもよい。
これによれば、例えば、無人航空機の第１フックおよび第２フックが第１レールに接続されているとき、第２フックを第１レールから外して第２レールに接続した後に、第１フックを第１レールから外して第２レールに接続することで、無人航空機は、第１レールから別のレールである第２レールに接続を切換えて移動することができる。このため、無人航空機は、レールとレールとの分岐点において、確実にレールを切換えることができるため、無人航空機の落下が抑制されることで、無人航空機を用いたシステムにおける安全性をより高めることができる。
前記制御回路は、前記第２フックを前記第２レールに引っ掛けるときに、前記本体または前記支持部を前記第２方向に傾けて、前記第２接続端を前記第１接続端よりも高くしてもよく、前記第１フックを前記第１レールから外すときに、前記本体または前記支持部を前記第１方向に傾けて、前記第１接続端を前記第２接続端よりも高くしてもよい。
これによれば、本体または支持部を傾けることで、第１フックおよび第２フックをレールに簡易に引っ掛けたり、第１フックおよび第２フックをレールから簡易に外したりすることができる。
無人航空機は、さらに、前記本体に接続された、前記荷物を吊下げるための吊下げワイヤと、前記吊下げワイヤを巻き取り可能なリフトモータとを備えてもよく、前記制御回路は、前記接続体が前記レールに接続されている状態で、前記荷物を収容するための格納装置の鉛直上方に前記無人航空機を位置取らせ、前記リフトモータを駆動して、前記吊下げワイヤを繰り出すことで、前記本体に対して前記荷物を降下させて前記格納装置に格納させてもよい。
これによれば、無人航空機が目的地点に到着したときに、制御回路がリフトモータを制御して吊下げワイヤを繰り出すことで、荷物を降下させて格納装置に格納させることができる。このため、無人航空機は、配送先に荷物を配送することができる。
前記制御回路は、前記吊下げワイヤを繰り出す間、前記格納装置に対する前記荷物の相対位置に応じて、前記本体の位置および向きの少なくとも一方を調整してもよい。
これによれば、無人航空機が格納装置の直上に対して位置ズレが生じても、制御回路が本体の位置および向きの少なくとも一方を調整することで、格納装置に対する本体を位置合わせすることができる。このため、無人航空機は、確実に荷物を降下させて格納装置に格納させることができるため、確実に配送先に荷物を配送することができる。
特に、この無人航空機では、風などによって無人航空機が格納装置の直上から移動してしまう場合があっても、格納装置に対する本体を位置合わせすることができる。
前記制御回路は、前記荷物の位置が前記格納装置の鉛直上方の位置から第３方向に変位している場合に、前記レールの延びる方向に沿って、前記無人航空機を前記第３方向とは反対の第４方向に移動させてもよい。
これによれば、風などによって吊下げワイヤを介して荷物が第３方向に流されることで位置が変位（移動）しても、制御回路が無人航空機を第３方向と反対方向の第４方向に変位させることができる。このため、無人航空機は、確実に荷物を降下させて格納装置に格納させることができるため、より確実に配送先に荷物を配送することができる。
前記制御回路は、前記荷物の位置が前記格納装置の鉛直上方の位置から第５方向に変位している場合に、前記レールを支点として前記無人航空機をスイングさせて、前記無人航空機の重心を前記第５方向とは反対の第６方向に移動させてもよい。
これによれば、風などによって吊下げワイヤを介して荷物が第５方向に変位しても、制御回路が無人航空機の重心を移動させることで、荷物を第５方向と反対方向の第６方向に変位させることができる。このため、無人航空機は、確実に荷物を降下させて格納装置に格納させることができるため、より確実に配送先に荷物を配送することができる。
無人航空機は、さらに、前記荷物に着脱可能に取り付けられたスラスタ装置を備えてもよく、前記スラスタ装置は、複数のプロペラと、前記複数のプロペラをそれぞれ回転させる複数の第２モータと、前記複数の第２モータを支持する支持体と、を有してもよい。
これによれば、無人航空機が格納装置の直上に対して位置ズレが生じても、スラスタ装置が荷物を格納装置に誘導することができる。このため、無人航空機は、確実に荷物を降下させて格納装置に格納させることができるため、より確実に配送先に荷物を配送することができる。格納装置の開口が狭く、荷物を挿入し難い状況でも、無人航空機では、確実に荷物を格納装置に挿入することができる。これにより、無人航空機を着陸させる広い場所を必要としない。
特に、この無人航空機では、風などによって無人航空機が格納装置の直上から移動してしまう場合があっても、スラスタ装置が荷物を格納装置に格納させることができる。
前記複数のプロペラは、前記支持体の第１側面部に配置された第１プロペラと、前記支持体の前記第１側面部とは異なる第２側面部に配置された第２プロペラとを含んでもよい。
これによれば、格納装置に対するスラスタ装置の位置および向きを調節することができる。このため、この無人航空機では、スラスタ装置が、より確実に荷物を格納装置に格納させることができる。
前記制御回路は、前記吊下げワイヤを繰り出す期間の少なくとも一部の期間において、前記スラスタ装置が前記複数の第２モータの少なくとも１つを駆動するよう制御してもよい。
これによれば、無人航空機から荷物を降下させる際に、格納装置に対するスラスタ装置の位置および向きを調節することができる。このため、この無人航空機では、スムーズに荷物を格納装置に格納させることができる。
配送システムは、前記複数の支柱のそれぞれは、電柱であってもよい。
これによれば、既存の電柱を支柱として用いることとができるため、レールを張り渡すための新たな支柱を設置する必要もない。このため、このシステムでは、設置に際するコストの高騰化を抑制することができる。
配送システムは、さらに、所定敷地内に配置された引き込み支柱と、前記レールに張り渡された引き込みワイヤと、を備えてもよく、前記地面から、前記引き込みワイヤと前記引き込み支柱とが接続される第１接続点までの高さは、前記地面から、前記引き込みワイヤと前記レールとが接続される第２接続点までの高さよりも低くてもよい。
これによれば、レールは第１接続点よりも高い位置に配置されるため、無人航空機は高い位置を移動することができる。無人航空機は、人に視認され難い位置を走行するため、配送先のユーザのプライバシーおよびレールに面して設置されている住宅などの施設の人のプライバシーを保護することができる。
前記電柱は、送電線を支持し、前記レールは、前記送電線よりも下方であり、かつ、前記引き込み支柱の先端よりも高い位置に設けられてもよい。
これによれば、送電線の下方にレールを配置するため、送電線と接触しない位置にレールを配置し、かつ、無人航空機を走行させることができる。このため、荷物を配送する無人航空機の安全性を確保することができる。
前記複数の支柱は、街路灯であってもよい。
これによれば、既存の街路灯を支柱として用いることとができるため、レールを張り渡すための新たな支柱を設置する必要もない。このため、このシステムでは、設置に際するコストの高騰化を抑制することができる。
配送システムは、さらに、前記第１レールと前記第２レールとの近接領域の鉛直下方に張られた防護ネットを備えてもよく、前記近接領域は、前記第１レールと前記第２レールとの間の距離が前記無人航空機の幅以下に近接する領域であってもよい。
これによれば、第１レールと第２レールとの間の距離が本体の幅（サイズ）よりも小さいため、無人航空機が第１レールから第２レールに容易に切換えて移動することができる。
第１レールと第２レールとの近接領域の鉛直下方に防護ネットが設けられることで、無人航空機が第１レールおよび第２レールから外れても、無人航空機が地面に落下することを抑制することができる。このため、無人航空機を用いたシステムにおける安全性をより高めることができる。
前記第２レールの少なくとも一部の高さは、隣り合う前記第１レールの高さよりも高くてもよい。
これによれば、第１レールを２つの無人航空機が対向して走行する場合、２つの無人航空機のうちの一方の無人航空機が第２レールに退避することができる。つまり、第２レールを退避路線として用いることができる。このため、無人航空機が衝突したり、混雑したりすることを抑制することができる。
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１における飛行システム１０の模式図である。図１を参照しながら、本実施の形態における飛行システム１０について説明する。本実施の形態における飛行システム１０は、レール４００の位置情報またはドローンの飛行状態を示す情報等を管理する管理部１００と、無人航空機である親ドローン２００と、無人航空機であり、親ドローン２００よりも小さな形状をしている子ドローン３００とを含む。管理部１００は、サーバまたはクラウドサーバによって実現されてもよい。子ドローン３００はレール４００に連結してもよく、親ドローン２００は積荷５００を格納してもよい。親ドローン２００と子ドローン３００はそれぞれ管理部１００に無線で接続されている。親ドローン２００と子ドローン３００は互いに例えばワイヤ６００などの連結線によって連結されている。
子ドローン３００と親ドローン２００は、連結線で互いに連結されたまま飛行する。親ドローン２００と子ドローン３００が連結線で互いに連結されたまま飛行することを、以下、親子連結飛行と呼ぶ。親ドローン２００に飛行の異常が発生したときに、子ドローン３００は前進を止める。子ドローン３００または親ドローン２００はコントローラを含んでもよく、親ドローン２００に飛行の異常が発生したときに、コントローラは、子ドローン３００の前進を止めさせる。
図２は、実施の形態１における飛行システム１０の構成を説明するブロック図である。管理部１００は、通信部１１０とディスプレイ１２０とメモリ１３０とを備える。通信部１１０は、送信機１１１と受信機１１２とを備える。通信部１１０は、親ドローン２００と子ドローン３００と通信を行う。メモリ１３０は、レール４００の識別情報等の情報を格納（記憶）するための記録媒体である。
親ドローン２００は、制御部２３０と駆動部２１０と通信部２２０とを備える。通信部２２０は、受信機２２１と送信機２２２とを備える。駆動部２１０は、バッテリ２１１とワイヤ制御モジュール２１２とを備える。制御部２３０は、フライトコントローラ２３１、ジャイロセンサ２３２、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）センサ２３３、および速度センサ２３４で構成されている。
通信部２２０は、受信機２２１と送信機２２２とを用いて、管理部１００と通信を行う。バッテリ２１１は、親ドローン２００を駆動するための電池であり、リチウムバッテリ等によって実現される。ワイヤ制御モジュール２１２は、親ドローン２００と子ドローン３００とを連結するワイヤ６００を制御する。ワイヤ制御モジュール２１２は、リフトモータの一例であってもよい。フライトコントローラ２３１は、飛行中の機体の傾きおよび角度などを検出し、それらの情報をもとに様々な演算処理を行い、機体に対して、飛行中の姿勢等について指示を出す。ジャイロセンサ２３２は、飛行中の機体の角速度と加速度を検出する。ＧＰＳセンサ２３３は、緯度経度情報等の地理空間情報等を検出する。速度センサ２３４は、親ドローン２００の速度を検出する。
子ドローン３００は、通信部３２０と駆動部３１０と制御部３３０とアーム３４０とを備える。通信部３２０は、受信機３２１と送信機３２２とを備える。駆動部３１０は、ワイヤ制御モジュール３１１、レール制御モジュール３１２およびバッテリ３１３を備える。制御部３３０は、ジャイロセンサ３３１、ＧＰＳセンサ３３２、張力センサ３３３、カメラセンサ３３４、速度センサ３３５およびレーザーセンサ３３６で構成されている。なお、制御部３３０は、フライトコントローラを備えていてもよい。アーム３４０は、第１アーム３４１と第２アーム３４２で構成されている。
通信部３２０は、受信機３２１と送信機３２２とを用いて、管理部１００と通信を行う。バッテリ３１３は、子ドローン３００を駆動するための電池であり、リチウムバッテリ等によって実現される。ワイヤ制御モジュール３１１は、親ドローン２００と子ドローン３００とを接続するワイヤ６００を制御する。レール制御モジュール３１２は、子ドローン３００がレール４００と連結する際に、子ドローン３００を制御するモジュールである。ジャイロセンサ３３１は、飛行中の機体の角速度と加速度を検出する。ＧＰＳセンサ３３２は、緯度経度情報等の地理空間情報等を検出する。速度センサ３３５は、子ドローン３００の速度を検出する。張力センサ３３３は、子ドローン３００のワイヤ制御モジュール３１１と親ドローン２００のワイヤ制御モジュール２１２とを連結しているワイヤ６００の張力を検出するセンサである。カメラセンサ３３４は、カメラで撮影された画像から、親ドローン２００の飛行の異常を検知するセンサである。レーザーセンサ３３６は、物体の位置を検出するセンサであり、親ドローン２００の飛行の異常の有無等を検知する。アーム３４０は、第１アーム３４１と第２アーム３４２とを駆動することで、レール４００に連結する。
親ドローン２００と子ドローン３００は、親ドローン２００のワイヤ制御モジュール２１２および子ドローン３００のワイヤ制御モジュール３１１を介してワイヤ６００で連結されている。
レール４００は、アドレス部４０１ｊと始端部４０２ｋと終端部４０３とを含む。アドレス部４０１ｊは、レール４００の識別情報等を格納している。始端部４０２ｋはレール４００の始まる地点であり、終端部４０３は、レール４００の終わる地点である。レール４００は、金属または樹脂で形成される。レール４００の表面にレール４００の識別情報、または位置情報等のデータを書き込むことができる。なお、レール４００の識別情報、または位置情報等のデータは、アドレス部４０１ｊとしてレール４００に保持されている。
図３は、実施の形態１における、飛行エリア内の建物７００に設置されたレール４００を示す図である。図３では、３軸の座標軸が設定されており、Ｘ軸方向は、ドローンの進行方向であって、ドローンの前向きがＸ軸方向正側であり、ドローンの後ろ向きがＸ軸方向負側である。Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向と鉛直方向とに垂直な方向であって、建物７００またはレール４００から離れる向きがＹ軸方向正側であり、近づく向きがＹ軸方向負側である。Ｚ軸方向は、鉛直方向であって、鉛直方向上向きがＺ軸方向正側であり、鉛直方向下向きがＺ軸方向負側である。建物７００の側壁にレール４００が水平方向に設置されている。レール４００は、地面から離れて固定されて設置される。レール４００は、図３では、建物７００の上半分に設置されている。なお、レール４００は建物７００の下半分に設置されていてもよい。例えば、本実施の形態における飛行システム１０では、子ドローン３００を親ドローン２００よりも、レール４００に近い位置で飛行させる。子ドローン３００は、レール４００よりも低い位置を飛行する。これにより、子ドローン３００の上部に設けられたアーム３４０によって子ドローン３００をレール４００に容易に連結することができる。子ドローン３００は、設置されたレール４００に沿って飛行するか、子ドローン３００に設置されたアーム３４０をレール４００に連結させることによって、落下を防止しながら飛行を行う。子ドローン３００は、子ドローン３００に設けられたアーム３４０によってレール４００に移動可能に連結することができ、レール４００に連結したまま飛行してもよい。
図４は、実施の形態１における、建物７００に設置したレール４００に子ドローン３００を連結し、子ドローン３００に親ドローン２００をワイヤ６００で連結した状態を示す図である。図４では、子ドローン３００は、建物７００に設置されているレール４００に連結している。子ドローン３００は、ワイヤ６００で親ドローン２００と連結している。子ドローン３００は、レール４００の摩耗を避けるため、レール４００と子ドローン３００のアーム３４０とが非接触の状態で飛行する。親ドローン２００は、ワイヤ６００を介した子ドローン３００との連結点を起点に、ワイヤ６００の届く範囲内で自由に飛行することが可能である。一方、子ドローン３００は、建物７００に設置されているレール４００に沿って直線的に飛行し、アーム３４０でレール４００に連結しているため、子ドローン３００または親ドローン２００に飛行の異常が発生した場合でも、落下の恐れが少ない。
図５は、実施の形態１における飛行システム１０における落下防止用の制御の第１の例を示すフローチャートである。子ドローン３００は、親ドローン２００と無線接続が行われているかどうか判断する（Ｓ５００１）。子ドローン３００が、親ドローン２００と無線接続を行っていた場合（Ｓ５００１でＹｅｓ）、子ドローン３００は飛行を行う（Ｓ５００２）。子ドローン３００が、親ドローン２００と無線接続が行っていなかった場合（Ｓ５００１でＮｏ）、ステップＳ５００１に戻る。次に、子ドローン３００は、張力センサ３３３によって、ワイヤ６００の張力に異変がないか検知を行う（Ｓ５００３）。子ドローン３００は、ワイヤ６００の張力に異変を検知した場合（Ｓ５００３でＹｅｓ）、子ドローン３００の前進を停止する（Ｓ５００４）。次に、子ドローン３００は、子ドローン３００と親ドローン２００をつなぐワイヤ６００が所定の長さ以下であるかどうか判断する（Ｓ５００５）。ワイヤ６００が所定の長さ以下であった場合（Ｓ５００５でＹｅｓ）、子ドローン３００はレール４００に連結する（Ｓ５００７）。ワイヤ６００が所定の長さ以下でなかった場合（Ｓ５００５でＮｏ）、子ドローン３００は、ワイヤ制御モジュール３１１により、ワイヤ６００の巻き取りを行う（Ｓ５００６）。その後、子ドローン３００はレール４００に連結する（Ｓ５００７）。次に子ドローン３００は、子ドローン３００が下降圧力を検知したかどうかの判断をおこなう（Ｓ５００８）。例えば、制御部２３０に圧力センサが具備されている場合には、子ドローン３００は、その圧力センサによって検知される下降圧力が閾値以上であるか否かを判断する。子ドローン３００が下降圧力を検知していた場合（Ｓ５００８でＹｅｓ）、子ドローン３００は、子ドローン３００のプロペラの回転を停止する（Ｓ５００９）。
親ドローン２００は、子ドローン３００と無線接続が行われているかどうか判断する（Ｓ５０１０）。子ドローン３００と無線接続が行われていた場合（Ｓ５０１０でＹｅｓ）、親ドローン２００は飛行を行う（Ｓ５０１１）。次に、親ドローン２００に、緊急の電源オフが生じたかを判断する（Ｓ５０１２）。緊急の電源オフが起きた場合（Ｓ５０１２でＹｅｓ）、親ドローン２００は落下する（Ｓ５０１３）。このとき、子ドローン３００は、ステップＳ５００３で張力の異変を察知する。次に、落下した親ドローン２００は、子ドローン３００と親ドローン２００を連結していたワイヤ６００によって宙づりになる（Ｓ５０１４）。
以上の一連の動きによって、子ドローン３００は、飛行中に親ドローン２００に緊急の電源オフが起きた場合、親ドローン２００と子ドローン３００をつなぐワイヤ６００の張力の変化から、親ドローン２００が落下したことを検知することができる。ワイヤ６００の張力が所定の閾値以上となったときに、親ドローン２００の飛行が異常であると判断してもよい。親ドローン２００が落下した場合、子ドローン３００は、ワイヤ制御モジュール３１１によって親ドローンとの間にあるワイヤ６００を巻き取り、ワイヤ６００の長さを短くした上で、レール４００に連結する。これにより、子ドローン３００と親ドローン２００の距離が近づき、子ドローン３００および親ドローン２００の墜落を抑制することができる。最後に子ドローン３００は、プロペラの回転を停止し、飛行を取りやめる。
図６は、実施の形態１における飛行システム１０における落下防止用の制御の第２の例を示すフローチャートである。子ドローン３００は、親ドローン２００と無線接続が行われているかどうか判断する（Ｓ６００１）。親ドローン２００と無線接続が行われていた場合（Ｓ６００１でＹｅｓ）、子ドローン３００は飛行を行う（Ｓ６００２）。親ドローン２００と無線接続が行われていなかった場合（Ｓ６００１でＮｏ）、ステップＳ６００１に戻る。次に、子ドローン３００は、親ドローン２００からの転倒信号を受信したかどうかの判断を行う（Ｓ６００３）。親ドローン２００からの転倒信号を受信した場合（Ｓ６００３でＹｅｓ）、子ドローン３００は前進を停止する（Ｓ６００４）。次に、子ドローン３００は、親ドローン２００と子ドローン３００を連結しているワイヤ６００が所定の長さ以下であるかどうか判断する（Ｓ６００５）。ワイヤ６００が十分に短かった場合（Ｓ６００５でＹｅｓ）、子ドローン３００はレール４００に連結する（Ｓ６００７）。ワイヤ６００が十分に短くなかった場合、子ドローン３００は、ワイヤ制御モジュール３１１によって、親ドローン２００との間にあるワイヤ６００を巻き取る。その後、子ドローン３００は、レール４００に連結する（Ｓ６００７）。次に、子ドローン３００は、親ドローン２００から回復信号を受信したかどうかを判断する（Ｓ６００８）。子ドローン３００が、親ドローン２００から回復信号を受信した場合（Ｓ６００８でＹｅｓ）、子ドローン３００はレール４００から離脱する（Ｓ６０１０）。子ドローン３００が、親ドローン２００から回復信号を受信しない場合（Ｓ６００８でＮｏ）、子ドローン３００はプロペラを停止する（Ｓ６００９）。
親ドローン２００は、子ドローン３００と無線接続が行われているかどうか判断する（Ｓ６０１１）。子ドローン３００と無線接続が行われていた場合（Ｓ６０１１でＹｅｓ）、親ドローン２００は飛行を行う（Ｓ６０１２）。子ドローン３００と無線接続が行われていなかった場合（Ｓ６０１１でＮｏ）、ステップＳ６０１１に戻る。次に、親ドローン２００は、自身が転倒したかどうかを判断する（Ｓ６０１３）。ここで、転倒とは、親ドローン２００の機体が飛行中に体勢が上下反転に近い状態となることをいう。親ドローン２００が転倒していた場合（Ｓ６０１３でＹｅｓ）、子ドローン３００に転倒信号を送信する（Ｓ６０１４）。その後、親ドローン２００は復帰処理を行う（Ｓ６０１５）。ここで、復帰処理とは、転倒した自身の体勢を立て直すための情報を集める処理のことである。そして、親ドローン２００は、自身が回復可能か判断する（Ｓ６０１６）。ここで、回復とは、親ドローン２００が転倒した自身の体勢を、通常の飛行状態での体勢に戻すことをいう。親ドローン２００が回復可能だった場合（Ｓ６０１６でＹｅｓ）、親ドローン２００は飛行体制に復帰する（Ｓ６０１７）。親ドローン２００が回復可能でなかった場合（Ｓ６０１６でＮｏ）、親ドローン２００はプロペラを停止する（Ｓ６０１８）。ステップＳ６０１７で、親ドローン２００が飛行体制に復帰した後、親ドローン２００は回復信号を子ドローン３００に送信する（Ｓ６０１９）。
これにより、子ドローン３００は、親ドローン２００から送られてくる電気信号によって、親ドローン２００の転倒を検知することができる。子ドローン３００は、親ドローン２００の転倒を検知した場合、子ドローン３００のワイヤ制御モジュール３１１によって、親ドローン２００と子ドローン３００の間を連結しているワイヤ６００を巻取る。こうすることで、親ドローン２００と子ドローン３００の間にあるワイヤ６００の長さを短くする。その後、子ドローン３００がレール４００に連結することで、親ドローン２００と子ドローン３００は墜落を免れることができる。親ドローン２００が飛行体制に復帰した場合、子ドローン３００は、親ドローン２００から送信された回復信号を受信することで、レール４００からの離脱を行う。これにより、親ドローン２００および子ドローン３００は、再び自由度の高い飛行を行うことができる。子ドローン３００が、親ドローン２００から送信された回復信号を受信しなかった場合は、親ドローン２００および子ドローン３００はプロペラの停止を行い、子ドローン３００はレール４００に連結したままとなる。よって、親ドローン２００および子ドローン３００は墜落を免れ、安全に停止することができる。
図７Ａと図７Ｂは、実施の形態１における飛行システム１０における落下防止用の制御の第３の例を示すフローチャートである。
まず、ドローンを操作する管理部１００は、無線を通じて親ドローン２００と子ドローン３００に飛行準備の指示を送る（Ｓ１０００）。子ドローン３００が飛行準備指示を受信する（Ｓ１００１）。親ドローン２００が飛行準備指示を受信する（Ｓ１００２）。次に、子ドローン３００は親ドローン２００と、無線または有線を通じて相互接続を試みる（Ｓ１００３）。親ドローン２００は子ドローン３００と、無線または有線を通じて相互接続を試みる（Ｓ１００４）。子ドローン３００は、親ドローン２００との接続が完了したかどうか判断する（Ｓ１００５）。親ドローン２００は、子ドローン３００との接続が完了したか判断する（Ｓ１００６）。子ドローン３００が、親ドローン２００との接続が完了したと判断した場合（Ｓ１００５でＹｅｓ）、子ドローン３００は、管理部１００へ準備完了の信号を送信する（Ｓ１００７）。管理部１００は、子ドローン３００から準備完了信号を受信すると、子ドローン３００の飛行準備がＯＫかどうか判断する（Ｓ１００８）。管理部１００が、子ドローン３００の飛行準備がＯＫであると判断した場合（Ｓ１００８でＹｅｓ）、管理部１００は子ドローン３００に飛行指示を出す（Ｓ１００９）。子ドローン３００は、管理部１００から飛行指示を受信すると、飛行する（Ｓ１０１０）。管理部１００が、子ドローン３００の飛行準備がＯＫであると判断しなかった場合（Ｓ１００８でＮｏ）、管理部１００は、無線を通じて親ドローン２００と子ドローン３００に飛行準備の指示を送る（ステップＳ１０００に戻る）。子ドローン３００が、親ドローン２００との接続が完了したと判断しなかった場合（Ｓ１００５でＮｏ）、子ドローン３００は親ドローン２００と、無線または有線を通じて相互接続を試みる（ステップＳ１００３に戻る）。次に、親ドローン２００が、子ドローン３００との接続が完了したと判断した場合（Ｓ１００６でＹｅｓ）、親ドローン２００は、飛行する（Ｓ１０１１）。親ドローン２００が、子ドローン３００との接続が完了したと判断しなかった場合（Ｓ１００６でＮｏ）、親ドローン２００は子ドローン３００と、無線または有線を通じて相互接続を試みる（ステップＳ１００４に戻る）。
飛行中は、子ドローン３００はＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）を利用して取得した自身の位置情報を管理部１００に断続的に送信し続ける（Ｓ１０１２）。親ドローン２００も、ＧＮＳＳを利用して取得した自身の位置情報を管理部１００に断続的に送信し続ける（Ｓ１０１３）。
図７Ｂに示すように、飛行中に、親ドローン２００に異変が起こる、すなわち、何らかの事情により安定的な飛行が妨げられる事態が起きたとき（Ｓ１０１７でＹｅｓ）であるか、まず、親ドローン２００は自身の電源がＯＮであるかを判定し（Ｓ１０１８）、電源がＯＦＦになった場合（Ｓ１０１８でＮｏ）、親ドローン２００は強制的にプロペラが停止され、自身の荷重により落下していく（Ｓ１０２０）。
これは、具体的には親ドローン２００のバッテリ２１１の残量が失われたとき、または、障害物と衝突などして瞬時に電源系統が破壊された場合などが考えられる。
電源をＯＮに維持できた場合（Ｓ１０１８でＹｅｓ）、親ドローン２００は、次に子ドローン３００との電気的接続が維持されており、異変を伝える信号を子ドローン３００に送信可能かを判定する（Ｓ１０１９）。
子ドローン３００に異変を伝える信号を送信できない場合（Ｓ１０１９でＮｏ）、親ドローン２００は自力で飛行復帰のための処理を行う（Ｓ１０２２）。
信号を送信できない場合とは、具体的には例えば、障害物との衝突などにより、親ドローン２００の通信部２２０が破壊された場合、または、電波干渉などで無線接続が途切れている場合などである。
ここでの復帰処理とは、親ドローン２００のフライトコントローラ２３１が、親ドローン２００に搭載したセンサ群を用いて飛行状況や位置情報を測定および分析し、安定的な飛行状態へと回復しようと試みる処理のことを指す。この復帰処理は、親ドローン２００が単体で自律的に試みる場合と、管理部１００が遠隔で操作して試みる場合とが考えられる。
この復帰処理を経て、親ドローン２００の飛行状態が回復したかどうかを判定し（Ｓ１０２４）、回復した場合は（Ｓ１０２４でＹｅｓ）、一時的にホバリングを行い（Ｓ１０２５）、子ドローン３００との電気的な再接続の処理を試みる（Ｓ１０３９）。一定時間がたっても飛行状態が回復しなかった場合（Ｓ１０２４でＮｏ）、親ドローン２００は自動で自身のプロペラを停止させ、地表へ向けて落下していく（Ｓ１０２６）。この際、管理部が遠隔で緊急のプロペラ停止の信号を送信して落下させる場合も考えられる。
子ドローン３００への再接続処理を試みた結果（Ｓ１０３９）、電気的な接続が実現し、信号が送信可能になったかを判定し（Ｓ１０４０）、送信可能になった場合は（Ｓ１０４０でＹｅｓ）、親ドローン２００は、子ドローン３００に親ドローン２００の飛行状態についての信号を送信し（Ｓ１０４１）、再び当初の飛行計画に基づいた飛行を行う準備をする（Ｓ１０４３）。一定時間がたっても送信が可能にならない場合、親ドローン２００は自動、または管理部１００による手動で、プロペラを停止させ、落下していく（Ｓ１０４２）。
異変信号を当初から送信可能だった場合は（Ｓ１０１９でＹｅｓ）、子ドローン３００に異変信号を送信し（Ｓ１０２１）、復帰処理を行う（Ｓ１０２３）。その結果、親ドローン２００が飛行状態を回復したかどうかを判定し（Ｓ１０３５）、回復した場合は再飛行の準備を行い（Ｓ１０３７）、回復しなかった場合は、子ドローン３００に落下を伝える信号を送信し（Ｓ１０３６）、プロペラを手動、または自動で停止して落下していく（Ｓ１０３８）。子ドローン３００は親ドローン２００の異変信号の受信を常時判断しており（Ｓ１０１４）、異変信号を受信した場合（Ｓ１０１４でＹｅｓ）、子ドローン３００は飛行計画に基づいた前進を停止し（Ｓ１０１５）、親ドローン２００の落下に向けた準備に入る。
まず、子ドローン３００は親ドローン２００と連結しているワイヤ６００の長さを計測し、現在の親ドローン２００の速度または位置情報を勘案して、地面に激突しない程度に十分に短いかどうかを判定する（Ｓ１０２７）。もしも十分に短くないと判断した場合は、子ドローン３００はワイヤ６００を必要な長さの分だけ巻き取った上で（Ｓ１０２９）、自身の付近にあるレール４００に連結を試みる（Ｓ１０２８）。ここでのレール４００との連結とは、子ドローン３００のレール制御モジュール３１２によって、アーム３４０がレール４００と物理的に連結することを指す。
その後、子ドローン３００は親ドローン２００から落下信号を受信したかどうか、または、ワイヤ制御モジュール３１１において落下を検知したかどうかを判定する（Ｓ１０２９）。落下を検知した場合は（Ｓ１０２９でＹｅｓ）、子ドローン３００もプロペラを停止し（Ｓ１０３０）、管理部１００に自身も落下したことを伝える信号を送信する（Ｓ１０３４）。ただし、ここでの落下では、子ドローン３００がプロペラによる揚力を失ったことによって高度が一定程度下がるが、レール４００との連結があるために、地面には激突しない。親ドローン２００が落下する場合も同じく、地面には激突しないことを意味する。
一定時間がたっても落下を検知しなかった場合には（Ｓ１０２９でＮｏ）、親ドローン２００が復帰に成功したと判断し、再飛行の準備を行う（Ｓ１０３１）。
親ドローン２００からの異変信号を受信しなかった場合でも（Ｓ１０１４でＮｏ）、子ドローン３００が親ドローン２００の落下を検知した場合は（Ｓ１０１６でＹｅｓ）、管理部１００に自身の落下を示す信号を送信したのち、自身もプロペラを停止する（Ｓ１０３３）。
図８は、実施の形態１における、子ドローン３００にワイヤ６００で連結した親ドローン２００の外観を模式的に示す図である。図８の（ａ）は、親ドローン２００を上面からみた図である。親ドローン２００は、上面に４つのプロペラを備えている。４つのプロペラには、プロペラの周囲を囲うように、輪の形状をしたプロペラガード８００が備えられている。プロペラガード８００が備えられていることで、親ドローン２００が、飛行中にワイヤ６００等をプロペラに巻き込むことを防止できる。親ドローン２００の下面には、親ドローン２００と子ドローン３００を連結するワイヤ６００が連結されている。ワイヤ６００は、親ドローン２００の胴体を囲うように、回転可能に取り付けられた回転リング２４０に設けられているワイヤ接続部２４１に取り付けられている。回転リング２４０を回転させることで、ワイヤ接続部２４１は、親ドローン２００の上面に設置されることも可能であるし、親ドローン２００の下面に設置されることも可能である。よって、ワイヤ６００は、親ドローン２００に対して、親ドローン２００の上面から延びる形態をとることも可能であり、親ドローン２００の下面から垂れ下がる形態をとることも可能である。図８の（ｂ）に示すように、親ドローン２００は、ワイヤ接続部２４１に連結されたワイヤ６００を介して、子ドローン３００に連結されている。
図９は、ワイヤ６００を連結する回転リング２４０を有する親ドローン２００を、上面と側面から見た図である。図９の（ａ）は、親ドローン２００を上面から見た図である。親ドローン２００は、上面に４つのプロペラを備えている。なお、親ドローン２００の保有するプロペラは４つに限らず、複数個であればよい。親ドローン２００は、回転リング２４０を備えており、回転リング２４０は親ドローン２００の胴体を覆うように、回転可能に取り付けられている。回転リング２４０にはワイヤ接続部２４１を介してワイヤ６００が連結されている。図９の（ａ）においては、回転リング２４０のワイヤ６００との接続部であるワイヤ接続部２４１は、親ドローン２００の上面に来るように、回転リング２４０が設置されている。図９の（ｂ）は、親ドローン２００を側面から見た図である。親ドローン２００は、胴体の下面が鉛直方向に膨らんだ形状をしていてもよい。親ドローン２００の胴体は、円筒状に近い形状をしていてもよい。親ドローン２００は、地面に立つための足を単数または複数備えていてもよい。親ドローン２００に設置されたプロペラは、親ドローン２００の中心から放射状に配置されていてもよい。図９の（ｂ）において、親ドローン２００に連結されているワイヤ６００は、回転リング２４０にあるワイヤ接続部２４１を介して、親ドローン２００の上面に設置されている。このように、ワイヤ６００は、親ドローン２００の上面から延びる形をとってもよい。
図１０は、ワイヤ６００を連結する回転リング２４０を有する親ドローン２００を、ワイヤ接続部２４１が下面にある場合に、上面と側面から見た図である。図１０の（ａ）は、親ドローン２００を上面からみた図である。親ドローン２００は、上面に４つのプロペラを備えている。なお、親ドローン２００の保有するプロペラは４つに限らず、複数個であればよい。親ドローン２００は、回転リング２４０を備えており、回転リング２４０は親ドローン２００の胴体を覆うように、回転可能に取り付けられている。回転リング２４０にはワイヤ接続部２４１を介してワイヤ６００が連結しており、図１０の（ａ）においては、回転リング２４０のワイヤ６００との接続部であるワイヤ接続部２４１は、親ドローン２００の下面に来るように、回転リング２４０が設置されている。図１０の（ｂ）は、親ドローン２００を側面から見た図である。回転リング２４０にはワイヤ６００が連結しており、図１０の（ｂ）では、親ドローン２００に回転可能に取り付けられた回転リング２４０に備えられているワイヤ接続部２４１は、親ドローン２００の下面に設置されている。このように、ワイヤ６００は、親ドローン２００の下面から垂れ下がる形をとってもよい。
図１１は、ワイヤ６００に連結されている回転リング２４０の動きを示す図である。図１１において、座標軸は、左右方向をｘ軸、奥行き方向をｙ軸、上下方向をｚ軸と設定されている。親ドローン２００には、回転リング２４０が取り付けられている。回転リング２４０は、親ドローン２００の胴体を囲うように取り付けられている。回転リング２４０は、Ｘ軸方向に沿う軸を回転中心にして回転する。回転リング２４０は、リング状の形状である。回転リング２４０は、金属または樹脂等で実現される。回転リング２４０の一部には、ワイヤ接続部２４１が設置されている。ワイヤ接続部２４１は、回転リング２４０上に形成された筒状の突起状の形状をしていてもよい。ワイヤ接続部２４１には、ワイヤ６００が取り付けられる。ワイヤ６００にかかる張力に従って、回転リング２４０は回転する。そのため、ワイヤ６００にかかる張力に関わらず、親ドローン２００は姿勢をある程度保つことが可能となる。
図１２は、実施の形態１における、親ドローン２００の落下時における回転リング２４０の役割を説明するための模式図である。通常時においては、回転リング２４０に備えられているワイヤ接続部２４１は、親ドローン２００の機体の下端にある。通常時は、親ドローン２００の機体の下端にあるワイヤ接続部２４１から子ドローン３００にワイヤ６００を介して親ドローン２００が連結している状態である。回転リング２４０は、親ドローンの機体中央部付近に装着されている。ワイヤ接続部２４１は、回転リング２４０に装着される。そのため、ワイヤ６００が引っ張られた方向に、回転リング２４０が回転する。
親ドローンが落下するときには、親ドローン２００に設置されたワイヤ接続部を備える回転リング２４０が半周回転し、親ドローン２００が子ドローン３００の下部に垂れ下がる形となる。回転リング２４０が回転することにより、ワイヤ６００が親ドローン２００に絡まる可能性が低くなる。落下する際に、親ドローンの機体がさかさまに回転することを防ぐことができ、親ドローン２００の機体や親ドローン２００が積載している積荷５００の破損を防止できる。
親ドローン２００に回転リング２４０が備えられていない場合、親ドローン２００の落下時には、親ドローンはワイヤ接続部２４１がある下端を上にして、さかさまになった状態で、子ドローン３００から垂れ下がる状態となる。
図１３は、実施の形態１における、親ドローン２００による子ドローン３００の回収手順を模式的に示す図である。子ドローン３００には、ワイヤを連結するための回転リングが備えられていてもよい。図１３の（ａ）において、子ドローン３００は、何らかの理由により、プロペラを停止する。そして、図１３の（ｂ）に示されるように、子ドローン３００は親ドローン２００に垂れ下がった形で、宙づりとなる。その後、図１３の（ｃ）に示されるように、親ドローン２００は、駆動部２１０のワイヤ制御モジュール２１２によって、親ドローン２００と子ドローン３００を接続しているワイヤ６００を巻き上げる。この動作により、子ドローン３００は、親ドローン２００に回収される。この状態を親ドローン２００と子ドローン３００の合体とする。子ドローン３００は、親ドローン２００の内部に格納されてもよい。親ドローン２００と子ドローン３００が合体することで、郊外などのレール４００が設置されていない場所での高速飛行が実現される。親ドローン２００が運搬する積荷の集配所等でも、合体した状態での飛行を行うことで、ワイヤ６００が他の親ドローン２００や子ドローン３００の邪魔にならないため、多くのドローンが効率的に集配所を出入りできる。
図１４は、親ドローン２００に側面から積荷５００を積載する様子を表した図である。親ドローン２００には、胴体の空洞部に積荷５００を格納できるように、側面に開口部２５０が設けられている。開口部２５０の形状は、矩形状でもよいし、円形状でもよい。積荷５００を格納するのは、親ドローン２００の胴体の空洞部ではなく、親ドローン２００の胴体の下部に取り付けられた箱状の容器でもよい。親ドローン２００は、下部に、子ドローン３００を格納することができる。子ドローン３００のプロペラを停止した状態で、親ドローン２００のワイヤ制御モジュール２１２によって、親ドローン２００と子ドローン３００を連結しているワイヤ６００を巻き上げることにより、親ドローン２００は、子ドローン３００を親ドローン２００の下部に格納することができる。
親ドローン２００に子ドローン３００を格納した状態で、親子連結飛行よりも高速で飛行することを、合体高速飛行とする。合体高速飛行は、親ドローン２００に子ドローン３００を格納している状態だけでなく、親ドローン２００と子ドローン３００を連結する連結線を短くして、親ドローン２００と子ドローン３００が一体となって飛行できる状態のことも指す。
図１５は、実施の形態１における、飛行エリア内の建物７００に設置された２本のレール４００を示す図である。図３と同様に、建物の側壁にレール４００が水平方向に設置されている。ただし、設置されているレール４００の本数は２本である。レール４００は水平方向に２本並べられてもよいし、上下方向にずらして並べられてもよい。互いに連結された親ドローン２００と子ドローン３００からなる飛行体を親子ドローン３０と呼ぶ。親子ドローン３０が２つ以上、レール４００に沿って飛行している場合、２本のレールを使用して、一方の親子ドローン３０が他方の親子ドローン３０を追い越すことができる。
図１６では、２本のレール４００を用いた２台のドローンの追い越しの仕組みについて説明する。図１６は、実施の形態１における、二車線型のレール４００での、２つの子ドローン３００の一方が他方を追い抜く様子を示す図である。図１６に示すレール４００ａおよび４００ｂは、図１５に示す２本のレール４００である。例えば、レール４００ａは、レール４００ｂよりも建物の側壁側にある。図１６による子ドローン３００ａおよび３００ｂは、子ドローン３００と同様の機能および構成を有する。図１６の１）では、レール４００に子ドローン３００ａと子ドローン３００ｂが連結している。子ドローン３００ａは子ドローン３００ｂの前を進んでいる。
子ドローン３００ｂが子ドローン３００ａを追い越す場合、以下のような手順を取る。図１６の２）のように、まず、追い抜かされる方の子ドローン３００ａは、一度、追い越し用のレール４００ｂに退避する。この時、子ドローン３００ａとワイヤ６００で連結されている親ドローン２００ａ（図示せず）は、子ドローン３００ａから離れる方向に移動させてもよい。次に、図１６の３）のように、レール４００ａに残った子ドローン３００ｂは、レール４００ａに沿って進む。図１６の４）のように、子ドローン３００ｂがレール４００ａに沿って十分に進んだのち、子ドローン３００ａは、レール４００ｂからレール４００ａに戻る。この時、追い抜かされる方の親ドローン２００ａと子ドローン３００を連結しているワイヤ６００の長さを長くしてもよい。以上の動作により、子ドローン３００ｂが子ドローン３００ａを追い越す動作が完了する。その後、子ドローン３００ａとワイヤ６００で連結されている親ドローン２００ａ（図示せず）を、元の飛行コースに戻してもよい。
図１７は、実施の形態１における、二車線型のレール４００の配置例を示す図である。この時、２本のレール４００ａと４００ｂの間の距離は、子ドローン３００の幅より大きくてもよい。図１７では、低い位置にあるレール４００ａは建物に近く設置され、高い位置にあるレール４００ｂは、レール４００ａよりも建物から離れて設置されている。子ドローン３００ｂはレール４００ａに連結し、子ドローン３００ａはレール４００ｂに連結している。
複数台のドローンがレールに沿って飛行している状態におけるドローン同士の追い越しに、複数本のレールを使用する場合は、図１７に示すように、レール４００ａとレール４００ｂは鉛直方向に高さをずらして設置されていてもよい。このように、レール４００ａとレール４００ｂを、鉛直方向に高さをずらして設置した場合、子ドローン３００ａと連結している親ドローン２００ａ（図示せず）と、子ドローン３００ｂと連結している親ドローン２００ｂ（図示せず）とが衝突する可能性を低減できる。
図１８は、実施の形態１における、二車線型のレール４００の配置例を示す図である。図１８では、レール４００ａは建物に近く設置され、レール４００ｂは、レール４００ａよりも建物から離れて設置されている。レール４００ａとレール４００ｂは水平に並べられており、鉛直方向における高さは同じである。子ドローン３００ｂはレール４００ａに連結し、子ドローン３００ａはレール４００ｂに連結している。
複数台のドローンがレールに沿って飛行している状態におけるドローン同士の追い越しに、複数本のレールを使用する場合は、図１８に示すように、レール４００ａとレール４００ｂは鉛直方向の高さを等しく設置されていてもよい。このように、レール４００ａとレール４００ｂを、水平に並べ、鉛直方向における高さを等しく設置した場合、子ドローン３００ａと、子ドローン３００ｂは、レール４００ａと４００ｂの間をスムーズに移動できる。
図１９は、２本のレール４００が設置される場合の親子ドローン３０の配置を示した模式図である。図１９の（ａ）に示すように、建物７００にレール４００ａと４００ｂが水平に設置されている。このとき、建物７００に近い側に設置されているレール４００には、子ドローン３００ｂが連結しており、建物から遠い側のレール４００ｂには、子ドローン３００ａが連結している。これに対して、子ドローン３００ｂにはワイヤ６００を介して、親ドローン２００ｂが連結しており、子ドローン３００ａには、親ドローン２００ａがワイヤ６００を介して連結している。ゆえに、子ドローン３００ａと親ドローン２００ａは、子ドローン３００ｂと子ドローン３００ｂの内側に入ることになる。よって、建物７００に一番近いレール４００ａに連結している子ドローン３００ｂとワイヤ６００で連結されている親ドローン２００ｂは、すべてのドローンのうちで一番外側、すなわち建物から一番離れた場所を飛行することになる。
図１９の（ｂ）に示すように、建物７００にレール４００ａと４００ｂが、鉛直方向に高さをずらして設置した場合を説明する。建物７００に近い場所に設置されているレール４００ａには、子ドローン３００ｂが連結している。建物７００から離れた場所に位置し、レール４００ａよりも高い位置に設置されているレール４００ｂには、子ドローン３００ａが連結している。子ドローン３００ｂにはワイヤ６００を介して親ドローン２００ａが連結している。子ドローン３００ａには、ワイヤ６００を介して親ドローン２００ｂが連結している。子ドローン３００ｂと親ドローン２００ｂは、子ドローン３００ａと子ドローン３００ｂより、低い位置に位置する。子ドローン３００ｂと親ドローン２００ｂは、子ドローン３００ａと子ドローン３００ｂより、建物７００に近い位置に位置する。よって、子ドローン３００ａおよび親ドローン２００ａは、子ドローン３００ｂおよび親ドローン２００ｂの右斜め上空を飛行することとなる。子ドローン３００ａおよび親ドローン２００ａを連結するワイヤ６００の長さと、子ドローン３００ｂおよび親ドローン２００ｂを連結するワイヤ６００の長さは等しい状態となる。このため、追い越す側の親子ドローンと追い越される側の親子ドローンの間で、ワイヤ６００の制御について変更しなくてもよい。親子ドローンは、上下方向にずれて飛行しているため、追い越しの際に衝突する恐れが少なくなる。
図２０は、実施の形態１における、一体の親ドローン２００に連結された二体の子ドローン３００を示す図である。図２１は、実施の形態１における、二体の子ドローン３００に連結した一体の親ドローン２００が、前方の別の親ドローン２００および子ドローン３００を追い越す様子を示す図である。
図２０のように、レール４００と連結した子ドローン３００ａとワイヤ６００で連結された親ドローン２００ａが飛行しており、その後ろに、レール４００に連結した子ドローン３００ｂａおよびレール４００に連結した子ドローン３００ｂｂの二つとワイヤ６００で連結された親ドローン２００ｂが飛行している。子ドローン３００ａと親ドローン２００ａを、それらの後ろを飛行している子ドローン３００ｂａと子ドローン３００ｂｂおよび親ドローン２００ｂが追い越す場合の手順について説明する。
図２１に示すように、親子ドローン２０は、親ドローン２００ｂに２台の子ドローン３００ｂａ、３００ｂｂが連結している。図２１のように、まず、管理部１００は、前を飛行している親子ドローン３０の親ドローン２００ａの飛行コースを変更させる。変更させる方向は、親ドローン２００ａがレール４００から離れる方向であってもよい。後を飛行している親子ドローン２０の子ドローン３００ｂａが、レール４００から離れ前を飛んでいる子ドローン３００ａを追い越して、子ドローン３００ａよりも前の位置で、レール４００に連結する。次に、後を飛行している子ドローン３００ｂｂも、子ドローン３００ｂａと同様に、レール４００から離れ、子ドローン３００ｂａよりも後ろの位置で、かつ、子ドローン３００ａよりも前の位置でレール４００に連結する。その後、親ドローン２００ｂは、子ドローン３００ｂａおよび３００ｂｂに近い位置まで飛行して移動し、親ドローン２００ａを追い越す。
親ドローン２００ｂが親ドローン２００ａを追い越すために、このような手順を踏むことで、親ドローン２００ａと子ドローン３００ａを連結しているワイヤ６００と、親ドローン２００ｂと子ドローン３００ｂａと３００ｂｂを連結しているワイヤ６００が絡まることなく、親ドローン２００ｂが親ドローン２００ａを追い越すことができる。
図２２は、実施の形態１における、親ドローン２００と子ドローン３００を連結するワイヤ６００の表面上にアドレス三次元位置情報と航行用データを記載し、それを読み取るセンサの構成図である。図２２の（ａ）に示すように、レール４００の表面にはデータ９００が記録されている。データ９００は、例えば、レール４００の識別情報と三次元における位置情報と子ドローン３００の航行用のデータ等を含む。データ９００はレール４００の表面にリング状に記録されてもよい。この時、ＣＤ―ＲＯＭ等の光学ドライブや磁気ディスク等の記録媒体へのデータの書き込みに使用される技術等を用いてもよい。
子ドローン３００のアーム３４０は、検知部９０１、検知部９０２、検知部９０３、検知部９０４が取り付けられている。検知部９０１、９０２，９０３および９０４は、光学センサ等により実現される。なお、検知部の個数は４個に限らない。複数個の検知部によって、レール４００に対して異なる角度から、レール４００に記録されたデータ９００の読み出しを行う。複数個の検知部９０１、９０２、９０３および９０４によって、データ９００の読み出しを行うことで、レール４００上に記録されたデータ９００に欠損箇所があった場合でも、子ドローン３００は必要なデータ９００を読み出すことが可能となる。反対に、複数の検知部９０１、９０２、９０３および９０４のいずれかが破損した場合でも、子ドローン３００は、レール４００からデータ９００を読み出すことができる。
図２２の（ｂ）に示すように、レール４００を断面視すると、その輪郭の部分にデータ９００が記録されている。検知部９０１、９０２、９０３および９０４は、それぞれ、光学検出装置９０５として構成されている。光学検出装置９０５は、光センサー９０６を備える。光学検出装置９０５は、光センサー９０６によってデータ９００を読み取る。データ９００は例えば、レール４００の位置情報を示すアドレスや、子ドローン３００のための航行用データ等を含む。無線電波によって、親ドローン２００の子ドローン３００に対する相対的な位置を割り出すことができ、レール４００に記録された絶対位置を表すアドレス情報と照合することで、親ドローン２００の３次元における絶対位置を表す位置情報を特定することができる。子ドローン３００は、レール４００から読み出したデータまたは、それらの情報を用いて特定した子ドローン３００の位置または親ドローン２００の位置についての情報を、管理部１００に断続的に送信する。
図２３は、実施の形態１におけるレール４００上に記載したデータ９００の内容を示す図である。なお、レール４００には正方向と逆方向が定められている。レール４００に記録されているデータ９００は、アドレス、正方向の軌道情報、逆方向の軌道情報、無線位置情報の入手情報およびＧＰＳ情報、等を含む。アドレスは、クロックおよび位置データを含む。正方向の軌道情報または、逆方向の軌道情報は、障害物情報やレール４００の終端情報、レール４００の分岐情報やレール４００の直径情報等が含む。無線位置情報の入手情報は、周波数およびチャンネル変調方式を含む。ＧＰＳ情報は、ＧＰＳの有無およびＧＰＳの精度を含む。なおデータ９００は、レール４００の存在する場所を示す地理座標の情報またはレール４００の高度を示す高度情報が記録されていてもよい。
図２４は、実施の形態１における、子ドローン３００によるレール位置情報の取得に関する制御を示すフローチャートである。
まず、子ドローン３００の飛行前に、管理部１００はエリア内レール情報をデータベースからダウンロードし（Ｓ４００１）、ルート内レール情報を子ドローン３００へと送信する（Ｓ４００２）。
子ドローン３００は、そのルート内レール情報を受信し、メモリに格納（記憶）しておく（Ｓ４００３）。
なお、レール４００の上面と下面には、数字、文字または記号などの情報を一定の規則に従って一次元のコードに変換して、それを縞模様状の線で表現したものが記載されている。ここでのレール情報とは、複数のレール４００が地図データにおけるどの場所に設置されており、かつ、レール４００の各点におけるコードがいかなる位置情報と対応しているかを記載した情報である。
またそれぞれレール４００の両端は、一定の規則に従って、始端部４０２ｋと終端部４０３が定まっている。レール４００に記載された各コードは、直前のコードとの差分を利用して情報を割り出すこともできるような規則に従って設定され、始端部４０２ｋから終端部４０３に向けて飛行した場合と、その逆に飛行した場合とで、それぞれ異なる情報を取得することが可能である。
子ドローン３００が飛行を開始すると（Ｓ４００４）、子ドローン３００は、自身の付近にあるレール４００の縞模様を赤外線のレーザーセンサ３３６で検知し（Ｓ４００５）、その読み取ったコードをもとに、メモリ内を検索し（Ｓ４００６）、位置情報を割り出す（Ｓ４００７）。
そして、子ドローン３００は、その位置情報を管理部１００へと送信し（Ｓ４００８）、管理部１００はそれを受信する（Ｓ４００９）。
レール４００にＬＥＤなどの発光部を設け、発光部の輝度を変化させることにより、子ドローン３００等に対して、信号を送信してもよい。即ち、可視光通信により、レール４００から子ドローン３００に信号を送信してもよい。発光部は、１つのレール４００の中を貫通する形状で設けてもよい。このような方法を取ることで、発光領域が広いほど、通信エラーを減らすことが可能となる。レール４００の所定の範囲に、発光部を設けてもよい。夜間においては、レール位置を認識することが難しく、縞模様の検知の精度が低くなるが、レール４００と子ドローン３００との間で可視光通信を行うことで、高い精度でレール位置を認識することが可能となる。
可視光通信の際、子ドローン３００は、撮像素子により、レール４００に設けられた発光部の輝度変化を撮影し、可視光通信画像を取得する。撮像素子には、複数の露光ラインを有するＣＭＯＳセンサを用いてもよい。ＣＭＯＳセンサの各露光ラインの露光時間を所定の時間よりも短く設定し、発光部を撮影することにより、露光ラインごとに、発光部の輝度変化を撮影することが可能となる。ここでは、露光ラインに対応する輝度変化による画像を輝線と呼ぶ。可視光通信画像は、１フレームにおいて、複数の露光ラインに対応する複数の輝線を含み、縞模様上の複数の輝線から、信号を復号することができる。
ＣＭＯＳセンサを用いた可視光通信には、以下のステップが含まれる。可視光通信画像に輝線が現れるように、露光時間を所定の時間よりも短く設定する第１ステップと、設定した露光時間により、複数の露光ラインを順次露光することにより、発光部を撮像し、可視光通信画像を取得する第２ステップと、可視光通信画像の輝線から信号を復号する第３ステップである。なお、露光時間は、通常撮影時の露光時間よりも短く設定されればよく、１／２０００秒以下に設定されることにより、鮮明な輝線を得ることが可能となる。
図２５Ａと図２５Ｂは、実施の形態１における、親ドローン２００の位置情報の取得に関する制御を示すフローチャートである。
まず、子ドローン３００と親ドローン２００は管理部１００からの指示を受けて飛行を開始した後（Ｓ２００１、Ｓ２０００）、子ドローン３００は自身の付近にあるレール４００のアドレスをレーザーセンサ３３６で読み取り（Ｓ２００２）、それによって割り出した子ドローン３００の位置情報を管理部１００へと送信する（Ｓ２００３）。管理部１００は、子ドローン３００の位置情報を受信し（Ｓ２００７）、事前に作成しておいた子ドローン３００の飛行計画と照合する（Ｓ２００９）。管理部１００は、当初計画していた飛行ルートと整合しているかどうかを判定する（Ｓ２０１０）。当初の飛行ルートと現在の位置が整合していない場合（Ｓ２０１０でＮｏ）、管理部１００は正規ルートへと修正するための補正情報を作成し（Ｓ２０１１）、子ドローン３００に飛行指示を送信する（Ｓ２０１２）。
当初ルートと整合している場合は（Ｓ２０１０でＹｅｓ）、管理部１００は、補正情報は作成せずに、子ドローン３００に飛行継続を指示する（Ｓ２０１２）。
一方、親ドローン２００は、飛行中において、ＧＰＳの信号を受信できているかを判定し（Ｓ２００４）、信号を受信して自身の位置情報を測定できた場合（Ｓ２００４でＹｅｓ）、その情報を管理部１００に送信する（Ｓ２００５）。受信できない場合（Ｓ２００４でＮｏ）、親ドローン２００は、ＧＰＳ検知が不可であるという旨の情報を作成し、管理部１００に送信する（Ｓ２００８）。子ドローン３００は、親ドローン２００と連結しているワイヤ６００についての張力センサ３３３を用いて、子ドローン３００に対する親ドローン２００の相対的な方角、速度および距離などを検知し（Ｓ２０１３）、その情報を用いて、子ドローン３００に対する親ドローン２００の相対的な位置および速度情報を計算する（Ｓ２０１５）。なお、この際、子ドローン３００が何らかのセンサを用いて親ドローンの相対的な位置および速度情報を算出できればよいため、子ドローン３００は、例えばカメラセンサ３３４を用いた親ドローンの光学的な情報、あるいは受信機３２１を用いて親ドローンから送られる無線の強度および方向情報、または、ワイヤ６００において有線で伝達される電気信号などを用いて、相対的な位置および速度情報を測定してもよい。
子ドローン３００が親ドローン２００の相対的な位置・速度情報を算出したら、図２５Ｂに示すように、子ドローン３００は、それを管理部１００へと送信する（Ｓ２０１８）。管理部１００は、親ドローン２００のＧＰＳ情報を受信できているかを判定し（Ｓ２０１４）、受信できている場合（Ｓ２０１４でＹｅｓ）、子ドローン３００から親ドローン２００の相対位置および速度情報を受信したのちに（Ｓ２００６）、ＧＰＳによる親の位置情報との差分を算出し（Ｓ２０１６）、それに基づいてＧＰＳでの測定誤差を補正する情報を親ドローン２００に送信する（Ｓ２０１９）。
親ドローンのＧＰＳ情報を受信できなかった場合は（Ｓ２０１４でＮｏ）、管理部１００は、親ドローン２００の相対位置情報を子ドローン３００から受信したのちに（Ｓ２０１７）、その情報を地図データに参照して親の絶対的な位置情報を算出し（Ｓ２０２０）、親ドローン２００の当初の飛行計画と照合する（Ｓ２０２１）。
そして、管理部１００は、当初の飛行計画と整合しているかを判定し（Ｓ２０２２）、何らかのずれが生じていた場合は（Ｓ２０２２でＮｏ）、その誤差を補正する飛行計画修正の情報を作成し、親ドローン２００に飛行指示を送信する（Ｓ２０２５）。整合していた場合は（Ｓ２０２２でＹｅｓ）、管理部１００は、補正情報は作成せずに親ドローン２００に飛行継続を指示する（Ｓ２０２５）。
親ドローン２００はその飛行指示を受信し（Ｓ２０２７）、その指示の通りに飛行計画を修正して飛行する（Ｓ２０２８）。
他方で、子ドローン３００は、管理部１００から飛行指示を受信したか判定し（Ｓ２０２３）、受信したら、その情報を生かして、親ドローン２００と連結するためのワイヤ６００について、長さおよび方向などを調整する必要があるかどうかを判定する（Ｓ２０２６）。調整が必要であれば、子ドローン３００は、ワイヤ６００を調整し（Ｓ２０２９）、自身の飛行計画を修正して飛行する（Ｓ２０３０）。必要でなければ、子ドローン３００は、調整はせずに（Ｓ２０２６でＮｏ）、飛行計画を必要に応じて修正して飛行する。
図２６は、実施の形態１における、レール間の飛行制御を示す模式図である。子ドローン３００がレール４００ａに沿って飛行しているときに、レール４００ａの終端部に差し掛かり、その先に、レール４００ａと離間してレール４００ｂの始端部がある場合に、子ドローン３００は、レール４００ａの周囲からレール４００ｂの周囲に移動する。この時、子ドローン３００は、レール４００ａから離れて４００ｂに移動するときに、一時的に高度を上げてもよい。子ドローン３００は、レール４００ａから離れて４００ｂに移動するときに、レール４００ａおよびレール４００ｂよりも高い高度で飛行してもよい。このようにすることで、子ドローン３００がレール４００ａから離れて４００ｂに移動する間に、子ドローン３００に十分な高さがあれば、万が一飛行の異常が起きても、飛行の異常が起きた地点から落下することによってレール４００ｂに到達できる。レール４００ａからレール４００ｂに移動する間に飛行の異常が起こった場合でも、飛行の異常が起きた地点からの落下によってレール４００ｂに到達できるような高度とコースを算出して、子ドローン３００を飛行させてもよい。
図２７は、実施の形態１における、レール間の飛行制御を示すフローチャートである。
子ドローン３００は、飛行を行う（Ｓ３０００）。親ドローン２００も飛行を行う（Ｓ３００１）。次に、子ドローン３００は、親ドローン２００の子ドローンに対する相対位置をセンサ等で検知する（Ｓ３００２）。続いて、子ドローン３００は、レール４００の位置をセンサ等で検知する（Ｓ３００３）。ここで、子ドローン３００は、レール４００の終端間際であるかどうか判断する（Ｓ３００４）。子ドローン３００の存在する位置が、レール４００の終端間際でなかった場合（Ｓ３００４でＮｏ）、子ドローン３００は飛行を継続する（ステップＳ３０００に戻る）。子ドローン３００の存在する位置が、レール４００の終端間際であった場合（Ｓ３００４でＹｅｓ）、子ドローン３００は管理部１００宛に飛翔信号を送信する（Ｓ３００５）。管理部１００は、子ドローン３００から送信された飛翔信号を受信する（Ｓ３００６）。次に、管理部１００は、子ドローン３００と親ドローン２００の飛行ルートを算出する（Ｓ３００７）。管理部１００は、子ドローン３００と親ドローン２００に飛翔指示を送信する（Ｓ３００８）。子ドローン３００は、飛翔指示を受信したかどうか判断する（Ｓ３００９）。子ドローン３００は、飛翔指示を受信しなかった場合（Ｓ３００９でＮｏ）、ステップＳ３００９に戻る。親ドローン２００は、飛翔指示を受信したかどうか判断する（Ｓ３０１０）。親ドローン２００は、飛翔指示を受信しなかった場合（Ｓ３０１０でＮｏ）、ステップＳ３０１０に戻る。子ドローン３００は、飛翔指示を受信した場合（Ｓ３００９でＹｅｓ）、子ドローン３００は飛翔する（Ｓ３０１１）。親ドローン２００は、飛翔指示を受信した場合（Ｓ３０１０でＹｅｓ）、親ドローン２００は飛翔する（Ｓ３０１２）。次に、親ドローン２００は、親ドローン２００が落下したかどうか判断する（Ｓ３０１３）。親ドローン２００が落下しなかった場合（Ｓ３０１３でＮｏ）、親ドローン２００は、ステップＳ３０１３に戻る。親ドローン２００が落下した場合（Ｓ３０１３でＹｅｓ）、親ドローン２００は、子ドローン３００に落下信号を送信する（Ｓ３０１６）。その後、親ドローン２００は、子ドローン３００に対して、ワイヤ６００で宙づりとなる（Ｓ３０１８）。子ドローン３００は、親ドローン２００からの落下信号を受信したかどうか判断する（Ｓ３０１５）。子ドローン３００が、親ドローン２００からの落下信号を受信していない場合（Ｓ３０１５でＮｏ）、子ドローン３００はステップＳ３０１５に戻る。子ドローン３００が、親ドローン２００からの落下信号を受信した場合（Ｓ３０１５でＹｅｓ）、子ドローン３００は、レール４００に緊急連結する（Ｓ３０１７）。
子ドローン３００は、管理部１００との通信によって、飛行予定ルートのレール４００に関するレール情報を取得し、レール情報と飛行中に取得したレール４００の識別情報を照合することによって、子ドローン３００の位置を特定してもよい。
図２８は、実施の形態１における、子ドローン３００に設けられたアーム３４０の開閉の一例を模式的に示す図である。子ドローン３００は、開閉可能なアーム３４０を有している。通常時には、子ドローン３００は、開閉可能なアーム３４０を開いた状態で、レール４００に沿って飛行しながら前進する。この時、開いたアーム３４０によって囲まれた空間の中央部付近にレール４００があってもよい。親ドローン２００に飛行の異常が生じた際には、子ドローン３００は、開いていたアーム３４０でレール４００を囲むように閉じる。このとき、アーム３４０を閉じることで、子ドローン３００はレール４００と連結する。よって、親ドローン２００に飛行の異常が発生した場合でも、親ドローン２００と連結している子ドローン３００は、レール４００と連結することで、飛行の異常に陥ることや、墜落を免れることができる。
図２９は、実施の形態１における、子ドローン３００に設けられたアーム３４０の開閉の他の例を模式的に示す図である。子ドローンが有するアーム３４０は、第１アーム３４１と第２アーム３４２を含んでおり、第１アーム３４１と第２アーム３４２が連結することで、リング状の形状を形作り、レール４００と連結する。アーム３４０が開いた状態では、第１アーム３４１と第２アーム３４２の端部間の距離が、レール４００の直径よりも大きい。よって、子ドローン３００は、レール４００から外れることが可能な状態である。アーム３４０が閉じた状態では、第１アーム３４１と第２アーム３４２の端部間の距離が、レール４００の直径よりも小さい。よって、子ドローン３００は、レール４００から外れることがなく、子ドローン３００とレール４００は、連結された状態となる。
図３０は、本開示の一態様に係る無人飛行体の制御方法を示すフローチャートである。まず、互いに連結された親ドローン２００と子ドローン３００を前進させる（Ｓ７０００）。次に、親ドローン２００に異常が生じたかどうかを判断する（Ｓ７００１）。親ドローンに異常が生じていた場合（Ｓ７００１でＹｅｓ）、子ドローン３００の前進を止めさせる（Ｓ７００２）。親ドローンに異常が生じていなかった場合（Ｓ７００１でＮｏ）、互いに連結された親ドローン２００と子ドローン３００を前進させる（ステップＳ７０００に戻る）。
（実施の形態２）
以下では、本実施の形態における飛行体の制御方法、飛行体および飛行システム２ａの基本的な構成は、実施の形態１等の基本的な構成と同じであるため、本実施の形態における飛行体の制御方法、飛行体および飛行システム２ａの基本的な構成について適宜説明を省略し、主に、実施の形態１とは異なる部分について説明する。
図３１は、実施の形態１における飛行システム２ａの模式図である。図３２は、実施の形態２における飛行システム２ａの構成を説明するブロック図である。
図３１および図３２に示すように、本実施の形態における飛行システム２ａは、親ドローン２００および子ドローン３００を用いて配送元から配送先に積荷を送り届けることが可能なシステムである。配送元は物体を送り出す側であり、配送先は物体を受けとる側である。親ドローン２００および子ドローン３００のそれぞれは、飛行体の一例である。親ドローン２００は第１の飛行体の一例であり、子ドローン３００は第２の飛行体の一例である。飛行体は、例えば、無人航空機である。ここでいう積荷は、物体の一例である。
親ドローン２００および子ドローン３００は、単に空中を飛行するだけでなく、地上に張り巡らされたレール４００に沿って移動する。親ドローン２００は、子ドローン３００にワイヤ６００で互いに連結されたまま、子ドローン３００に追従するように、レール４００に沿って飛行する。親ドローン２００には、積荷が積載される。
具体的には、子ドローン３００は、リング３４０１を有するアーム３４０がレール４００に掴まるような状態でレール４００に沿いながら、配送元から配送先に飛行する。より具体的には、子ドローン３００は、アーム３４０のリング３４０１がレール４００と連結（以下、アーム３４０がレール４００と連結ということがある）した状態で、配送元から配送先に飛行する。ここで、レール４００に沿って移動とは、子ドローン３００のアーム３４０が必ずしもレール４００の上を直接、滑るわけではない。アーム３４０がレール４００の上を直接滑れば、アーム３４０およびレール４００が摩耗することがあるため、レール４００と子ドローン３００のアーム３４０とは、非接触の状態で飛行してもよい。
子ドローン３００の制御部３３０の処理部３３７は、子ドローン３００が配送先付近に近づいた際に、カメラセンサ３３４が撮像した画像情報に示される第１位置と、ＧＰＳセンサ３３２ａから取得した位置情報に示す第２位置とを比較する。カメラセンサ３３４は、イメージセンサの一例である。第１位置と第２位置とが一致しない場合、処理部３３７は、第１位置と第２位置とが一致するように、子ドローン３００の飛行を制御する（つまり、プロペラの回転を制御する。）。具体的には、子ドローン３００が配送先の上空付近に近づいた際に、カメラセンサ３３４は、宅配ボックス４７０の上面に張られるコード化された媒体４７１を撮像する。コード化された媒体４７１には、宅配ボックス４７０の位置を示す第１位置が含まれる。カメラセンサ３３４がコード化された媒体４７１を読み取ることで、処理部３３７は、第１位置と第２位置とが一致するように、子ドローン３００の飛行を制御する。なお、コード化された媒体４７１は、例えば二次元バーコードであるが、カメラセンサ３３４が認識することが可能な単なるマークでもよい。ＧＰＳセンサ３３２ａは、センサの一例である。カメラセンサ３３４がセンサの一例であってもよい。宅配ボックス４７０は、格納基地の一例である。
こうして、子ドローン３００は、配送先の上空に到着する。
なお、親ドローン２００および子ドローン３００の少なくとも一方が、カメラセンサ３３４を有していればよい。本実施の形態では、子ドローン３００がカメラセンサ３３４を有する。
なお、ＧＰＳセンサ３３２ａの代わりに、カメラセンサ３３４を用いて、宅配ボックス４７０から子ドローン３００までの相対的な位置を測定してもよい。イメージセンサを用いて取得した周辺の画像から、子ドローン３００の位置を測定してもよい。
子ドローン３００が配送先の上空に到着すると、処理部３３７は、アーム３４０によってレール４００を掴むように駆動部３１０を制御する。こうして子ドローン３００は、所定の位置でレール４００に固定される。なお、例えば、アーム３４０に電磁石を搭載していれば、処理部３３７が駆動部３１０に電磁石のコイルに電流を流させることによって、アーム３４０がレール４００に固定されてもよい。このように、子ドローン３００が配送先の上空に到着した際に、アーム３４０がレール４００に固定されるため、グランドエフェクトによる影響による位置ズレを抑制できる。本実施の形態では、配送先の上空は、宅配ボックス４７０の上空である。
子ドローン３００が配送先の上空に到着してレール４００に固定されると、親ドローン２００を降下の準備に入らせるために、処理部３３７は、通信部３２０を介して、親ドローン２００に対して下降指示を送信する。
親ドローン２００は、子ドローン３００から下降指示を受信すると、目的地点に設置される宅配ボックス４７０に向かって下降する。具体的には、親ドローン２００の制御部２３０は、駆動部２１０にプロペラの回転を制御することで、親ドローン２００が子ドローン３００の直下に移動するように制御する。親ドローン２００の制御部２３０は、子ドローン３００の直下に移動したかどうかを判断する。
親ドローン２００が子ドローン３００の下方に移動した場合、親ドローン２００の制御部２３０は、駆動部２１０にプロペラの回転を停止させる。親ドローン２００の制御部２３０は、駆動部２１０のワイヤ制御モジュール２１２を制御して、ワイヤ６００の繰り出しを開始させる。これにより、親ドローン２００は、子ドローン３００から下降する。こうして、親ドローン２００は、宅配ボックス４７０の開口から侵入し、目的地点である宅配ボックス４７０に着陸する。ここで、目的地点は、親ドローン２００が着陸するための地点である。
なお、親ドローン２００は、測距センサ、気圧センサ等を搭載してもよい。これにより、親ドローン２００は、下降する際に、測距センサ、気圧センサ等によって、周囲の環境を検査することで、宅配ボックス４７０に適切に着陸できる。
レール４００は、例えば、地表から数メートル～数十メートルの高さの位置に張られ、地面に設置される支柱、施設等によって固定される。なお、レール４００は、地上の全域に張り巡らされてもよく、少なくとも配送先の周辺に張り巡らされるだけでもよい。レール４００は、例えば道路に沿って張られる。
レール４００は、接続点Ｐを有する。接続点Ｐは、一のレールに他のレールが接続される部分である。接続点Ｐの直下には、載置構造体４５０が配置される。
載置構造体４５０は、少なくとも接続点Ｐの直下の地表と接続点Ｐとの間に子ドローン３００を載置することが可能である。載置構造体４５０は、地面に直接配置されてもよいが、レール４００に接続されてもよい。地面に直接配置される場合、載置構造体４５０は、例えば載置台であってもよい。レール４００に接続される場合、載置構造体４５０は、レール４００と直交する開口が形成された箱状の構造体であってもよい。開口は、親ドローン２００および子ドローン３００が通過することが可能な大きさである。載置構造体４５０は、例えばクッション性のある網状の構造体であってもよい。
宅配ボックス４７０は、配送先の目的地点に配置される。宅配ボックス４７０の構成は如何様でもよい。本実施の形態の宅配ボックス４７０は、少なくとも親ドローン２００が内部に侵入することができる程度の開口と、収容空間とが形成される。
本実施の形態では、宅配ボックス４７０には、子ドローンが上空からカメラセンサで検知できる位置に、コード化された媒体４７１が設けられる。
本実施の形態では、宅配ボックス４７０は、レール４００の直下に配置される。なお、宅配ボックス４７０は、レール４００の直下から離れた位置に配置されてもよい。宅配ボックス４７０は、子ドローン３００がレール４００を掴んだ状態で、親ドローン２００が宅配ボックス４７０の収容空間に侵入できる距離にあればよい。
［動作］
次に、本実施の形態における飛行体の制御方法、飛行体および飛行システム２ａの動作について説明する。
図３３は、実施の形態２における飛行システム２ａが配送元から配送先の目的地点までの動作の例を示すフローチャートである。
図３３に示すように、まず、管理部１００は、地図データに基づいて、配送元から配送先までの飛行ルートを選定する。管理部１００は、選定した飛行ルートを子ドローン３００に送信する。そして、配送元で親ドローン２００に積荷を積載した後に、ユーザの操作によって、子ドローン３００は、飛行を開始する。例えば、子ドローン３００は、図２２等の検知部９０１、９０２、９０３および９０４によってレール４００の位置を検知する。アーム３４０は、レール４００を掴むように第１アーム３４１と第２アーム３４２とを駆動することで、レール４００に連結される（Ｓ８００１）。
これにより、親ドローン２００および子ドローン３００は、レール４００に沿って移動する（Ｓ８００２）。
親ドローン２００および子ドローン３００は、ＧＰＳセンサ２３３ａ、３３２ａで検知したそれぞれの現在位置を示す位置情報（例えば、上述の緯度経度情報等の地理空間情報である）を、所定の時間間隔で管理部１００に送信し続ける。このとき、管理部１００は、親ドローン２００および子ドローン３００のそれぞれの位置情報を逐次受信するため、親ドローン２００および子ドローン３００の現在位置を即時に取得できる。
次に、子ドローン３００の処理部３３７は、配送先の上空に到着したかどうかを判断する（Ｓ８００３）。処理部３３７は、ＧＰＳセンサ３３２ａから得られる現在位置と、管理部から取得している配送先の上空とを比較し、これらが一致するかどうかを判断する。現在位置と目的地点とが一致する場合、処理部３３７は、配送先の上空に到着したと判断し、アーム３４０によってレール４００を掴むように駆動部３１０を制御する。こうして、子ドローン３００は、レール４００に固定される（Ｓ８００４）。
次に、処理部３３７は、通信部３２０を介して親ドローン２００に下降指示を送信する（Ｓ８００５）。処理部３３７は、プロペラを停止させる（Ｓ８００６）。この場合、子ドローン３００は、レール４００に連結されたアームによって宙吊りの状態となる。なお、子ドローン３００が配送先の上空に到着すると、子ドローン３００は、アーム３４０によってレール４００を掴むことなく、アームをレール４００に連結した状態でホバリングさせてもよい。
次に、親ドローン２００は、下降指示を受信すると（Ｓ８０１１）、下降指示に基づいて、着陸態勢に入る。具体的には、親ドローン２００の制御部２３０は、駆動部２１０にプロペラの回転を制御させ、子ドローン３００の直下に移動する（Ｓ８０１２）。
親ドローン２００の制御部２３０は、親ドローン２００が子ドローン３００の直下に移動したかどうかを判断する（Ｓ８０１３）。例えば、親ドローン２００のＧＰＳセンサ２３３ａで得た位置情報と、子ドローン３００のＧＰＳセンサ３３２ａで得た位置情報とが一致するかそうかで判断してもよく、子ドローン３００がカメラセンサ３３４等で検知した信号等で判断してもよい。
次に、親ドローン２００が子ドローン３００の下方に移動した場合（Ｓ８０１３でＹｅｓ）、親ドローン２００の制御部２３０は、駆動部２１０にプロペラの回転を停止させる（Ｓ８０１４）。親ドローン２００が子ドローン３００の下方に移動していない場合（Ｓ８０１３でＮｏ）、親ドローン２００の制御部２３０は、Ｓ８０１２に処理を戻す。
親ドローン２００の制御部２３０は、駆動部２１０のワイヤ制御モジュール２１２を制御して、ワイヤ６００の繰り出しを開始させる（Ｓ８０１５）。これにより、親ドローン２００は、子ドローン３００から下降する。こうして、親ドローン２００は、宅配ボックス４７０の開口から侵入し、目的地点である宅配ボックス４７０に着陸する。
親ドローン２００が宅配ボックス４７０に着陸すると、親ドローン２００の制御部２３０は、ワイヤ制御モジュール２１２を制御してワイヤ６００の繰り出しを停止する。親ドローン２００は、積荷を外す。具体的には、親ドローン２００の制御部２３０は、駆動部２１０を制御することで、親ドローン２００に積載されている積荷を外す。こうして、積荷は、宅配ボックス４７０の収容空間に収容される。
親ドローン２００が積荷を外すと、親ドローン２００は、宅配ボックス４７０の開口から退出する。具体的には、親ドローン２００の制御部２３０は、駆動部２１０のワイヤ制御モジュール２１２を制御して、ワイヤ６００の巻き取りを開始する。そして、ワイヤ６００が所定長になれば、親ドローン２００および子ドローン３００のプロペラが回転し、親ドローン２００および子ドローン３００が飛行可能な状態になる。処理部３３７は、駆動部３１０を制御して、子ドローン３００のアーム３４０をレール４００から離間させる。そして、親ドローン２００および子ドローン３００は、配送元から配送先まで来た飛行ルートを辿って、配送元に引き返す。なお、次の配送先が存在する場合、上述と同様の処理によって、次の配送先に積荷が配送される。
［作用効果］
次に、本実施の形態における飛行体の制御方法および飛行システムの作用効果について説明する。
上述したように、本実施の形態に係る飛行体の制御方法は、第１の飛行体と連結線で連結された第２の飛行体とを制御する飛行体の制御方法であって、前記第１の飛行体は、固定されたレールが中を通るリングを有するアームと、前記第１の飛行体の位置を計測するセンサとを備え、前記センサを用いて、前記第１の飛行体の位置を計測し、前記位置が第１所定位置（配送先の一例）であるか否かを判定し、前記位置が前記第１所定位置である場合に、前記第１の飛行体の飛行を停止し、前記リングと前記レールとを連結させ、前記連結線の長さを伸ばす制御を行うことで、前記第２の飛行体を第２所定位置（目的地点の一例）に着陸させる。
例えば、従来の飛行体の制御方法において、飛行する飛行体が着陸する際に、グランドエフェクトと呼ばれる風の影響によって、第２所定位置である目的地点から半径１ｍ程度の誤差が生じて、着陸してしまうことがある。着陸する際に、飛行体が大勢を崩して墜落したり、物体に接触事故を起こしたりする可能性がある。このため、飛行体を安全に配送元から配送先に移動させることが求められている。
この飛行体の制御方法によれば、第１の飛行体がレールに連結されながら移動するため、グランドエフェクトが生じても、第１の飛行体はレールに沿って安全に第１所定位置まで移動することができる。第２の飛行体は、第１の飛行体と連結線で連結されるため、第１の飛行体から遠く離れてしまうこともない。第１の飛行体が配送先に到達した場合には、第１の飛行体がレールに接触された状態であるため、グランドエフェクトが生じても、第１の飛行体も第２の飛行体も、目的地点から離間し難い。このため、第２の飛行体は、その指示に基づいて荷物を目的地点に配送し易い。
したがって、この飛行システムによれば、第２の飛行体が目的地点に荷物を配送することができる。
本実施の形態に係る飛行システムは、配送先から配送元に荷物を配送する飛行システムであって、地面から離れた位置に固定されたレールに連結されながら移動する第１の飛行体と、前記第１の飛行体に連結線で連結された第２の飛行体と備え、前記第１の飛行体は、固定された前記レールが中を通るリングを有するアームと、前記第１の飛行体が配送先に到達したかどうかを判断する制御部と、配送先の目的地点に荷物を配送するための配送指示を、前記第２の飛行体に送信する通信部とを有し、前記第１の飛行体が配送先に到達した場合、前記制御部は、前記リングが前記レールに連結された状態で、配送先の目的地点に荷物を配送するための配送指示を、前記通信部を介して前記第２の飛行体に送信する。
本実施の形態に係る飛行体の制御方法において、前記第１の飛行体の飛行を停止した後、前記第２の飛行体の飛行を停止する。
このため、第２の飛行体が第１の飛行体に追従するように移動することができる。
本実施の形態に係る飛行体の制御方法において、前記センサは、イメージセンサであり、前記イメージセンサを用いて取得した、周辺の画像から、前記第１の飛行体の位置を測定する。
このため、周辺の画像に基づいて、第１の飛行体の位置を正確に把握することができる。イメージセンサによって第２所定位置を撮像すれば、第２所定位置を正確に把握することができる。
本実施の形態に係る飛行体の制御方法において、前記センサは、ＧＰＳセンサであり、前記ＧＰＳセンサにより、前記第１の飛行体の位置を測定する。
このため、第１の飛行体の位置を正確に把握することができる。
本実施の形態に係る飛行体の制御方法において、前記第２所定位置は、前記第２の飛行体を格納する格納基地が設置されている位置である。
このため、第１の飛行体の位置を正確に把握することができる。
本実施の形態に係る飛行体の制御方法において、前記第２の飛行体は、前記格納基地に着陸後、前記第２の飛行体が保持していた荷物を前記格納基地に格納する。
このため、前記第２の飛行体は、目的地点に荷物を、確実に格納することができる。
本実施の形態に係る飛行システムは、さらに、地面から離れた位置に固定された、一のレールと、前記一のレールとは別のレールとを有し、前記一のレールは、前記別のレールと接続点Ｐで接続される。
これによれば、第１の飛行体および第２の飛行体が飛行するための複数の飛行ルートを作ることができる。
本実施の形態に係る飛行システムは、さらに、少なくともレールとレールとを接続する接続点の直下の地表と前記接続点との間には、前記第１の飛行体を載置することが可能な載置構造体を備える。
これによれば、接続点において、例えば一のレールに連結されている第１の飛行体が別のレールに連結される際に、不意に第１の飛行体がレールから落下しても、載置構造体がこれらを受け止めることができる。このため、少なくとも第１の飛行体の破損を抑制することができる。
本実施の形態に係る飛行システムにおいて、配送先の目的地点には、前記第２の飛行体が着陸するための目的地点を示すコード化された媒体が設けられ、前記第１の飛行体および前記第２の飛行体の少なくとも一方は、さらに、カメラセンサを有し、前記第２の飛行体は、前記カメラセンサが前記媒体を撮像することで得られた画像情報に基づいて、前記目的地点に着陸する。
これによれば、配送先に到着した第１の飛行体および第２の飛行体は、画像情報に基づいて、荷物を格納すべき箇所を簡易に認識することができる。このため、第２の飛行体は、目的地点に正確に着陸し易くなる。
本実施の形態に係る飛行システムにおいて、さらに、前記第１の飛行体の位置情報を取得するＧＰＳセンサをさらに備え、前記制御部は、前記画像情報に示される第１位置と、前記ＧＰＳセンサから取得した前記位置情報に示す第２位置とを比較し、前記第１位置と前記第２位置とが一致しない場合、前記第１位置と前記第２位置とが一致するように、前記第１の飛行体の飛行を制御する。
これによれば、目的地点の鉛直上から第２の飛行体がズレても、画像情報を読み取ることで、第２の飛行体の位置ズレを補正することができる。このため、第２の飛行体は、より正確に目的地点に着陸することができる。
本実施の形態に係る飛行システムは、さらに、前記第１の飛行体が配送先に到着すると、前記レールを掴むように前記アームを駆動制御する駆動部とを備える。
これによれば、第１の飛行体が配送先に到着した際に、アームがレールに固定されるため、グランドエフェクトによる影響による第１の飛行体および第２の飛行体の位置ズレを抑制できる。
（実施の形態３）
以下では、本実施の形態における飛行体の制御方法および飛行体の基本的な構成は、実施の形態１等の基本的な構成と同じであるため、本実施の形態における飛行体の制御方法および飛行体の基本的な構成について適宜説明を省略する。本実施の形態では、上記の実施の形態１のような親ドローンは存在しない。
図３４Ａは、実施の形態３における子ドローン３００ａの模式図である。図３４Ｂは、実施の形態３における子ドローン３００ａのアーム３４０ａがレール４００に固定された状態で降下する様子を例示した模式図である。
図３４Ａおよび図３４Ｂに示すように、子ドローン３００ａは、さらに、アーム３４０ａと子ドローン本体３０１ａとを連結するワイヤ６１１とを有する。アーム３４０ａは、子ドローン本体３０１ａおよびワイヤ６１１を介して接続されており、子ドローン本体３０１ａから離間できる。
ワイヤ制御モジュールは、ワイヤ６１１の巻き取りを行ったり、ワイヤ６１１の繰り出しを行ったりする。
本実施の形態の飛行システム２ａでは、子ドローン３００ａが配送先に到着すると、処理部３３７が駆動部３１０を制御して、アーム３４０ａにレール４００を掴ませ、アーム３４０ａをレール４００に固定させる。処理部３３７は、ワイヤ制御モジュールを制御して、ワイヤ６１１の繰り出しを行なう。こうして、図３４Ｂに示すように、子ドローン本体３０１ａは、レール４００から降下して、宅配ボックスの収容空間に着陸する。これにより、子ドローン３００ａは、積荷を宅配ボックスに格納することができる。
（実施の形態４）
以下では、本実施の形態における飛行体の制御方法、飛行体および飛行システム２ｂの基本的な構成は、実施の形態１等の基本的な構成と同じであるため、本実施の形態における飛行体の制御方法、飛行体および飛行システム２ｂの基本的な構成について適宜説明を省略し、主に、実施の形態１とは異なる部分について説明する。
図３５は、実施の形態４における飛行システム２ｂの子ドローン３００ｃを例示した模式図である。図３６は、実施の形態４における飛行システム２ｂの構成を説明するブロック図である。図３７は、実施の形態４における飛行システム２ｂにおける子ドローン３００ｃのアーム３４０ｃを例示した模式図である。図３７では、第２アーム３４２１が第１アーム３４１１の開口部３４１１ｋを開放または閉鎖した状態を例示する。
図３５～図３７に示すように、本実施の形態における飛行システム２ｂを構成する子ドローン３００ｃのアームは、第１アーム３４１１および第２アーム３４２１の他に、バネ３４９と、支持する支持部３４４と、第１電動モータ３１５と、第１センサ３９１を有する。第１アーム３４１１および第２アーム３４２１は、リングの一例である。
第１アーム３４１１は、支持部３４４と一体的に構成される。第１アーム３４１１は、子ドローン３００ｃの進行方向から見てリング状の一部が欠損したＣ形状をなしたフック状である。第１アーム３４１１には、その外殻部分が切り欠かれることで、レール４００の侵入を許容する開口部３４１１ｋが設けられる。
開口部３４１１ｋは、レール４００の侵入を許容するため、開口部３４１１ｋの長さ（図３７の第１アーム３４１１の一方側の端部ａから他方側の端部ｂまでの長さ）は、レール４００の直径よりも大きい。第１アーム３４１１の一方側の端部は第２アーム３４２１と当接し、第１アーム３４１１の他方側の端部は第２アーム３４２１が収容される収容部３４１ａが形成される。収容部３４１ａは、第１アーム３４１１の形状に沿った円弧状である。
第１アーム３４１１の一方側の端部には、第２アーム３４２１の一方側の端部が挿入される凹部３４１ｂが形成される。これにより、第２アーム３４２１が第１アーム３４１１の開口部３４１１ｋを閉鎖した場合、第２アーム３４２１にレール４００側から力が加わっても、凹部３４１ｂに第２アーム３４２１が嵌るため、第２アーム３４２１が第１アーム３４１１から離間し難くなる。
収容部３４１ａには、第２アーム３４２１がスライド移動によって収容される。収容部３４１ａは、第２アーム３４２１の全てを収容してもよく、一部を収容してもよい。収容部３４１ａの内部には、第１アーム３４１１の開口部３４１１ｋを第２アーム３４２１によって閉鎖するように、第２アーム３４２１に付勢力をかけるバネ３４９が設けられる。バネ３４９の一端は、第２アーム３４２１の他方側の端部に接続され、バネ３４９の他端は、収容部３４１ａの奥側の底部に接続される。バネ３４９は、例えば、コイルバネ、ゴム等の弾性体である。
第１アーム３４１１および第２アーム３４２１を子ドローン３００ｃの進行方向から見た場合に、円形状に見えるが、アーム３４０ｃが直立の場合、第１アーム３４１１の開口部３４１１ｋは、この円形状の中心軸を通過する水平線よりも下側に形成される。このため、第１アーム３４１１の開口部３４１１ｋが開放していても、第１アーム３４１１がフックの役割を果たすため、レール４００に連結された第１アーム３４１１が離間し難い。
第２アーム３４２１は、第１アーム３４１１の開口部３４１１ｋを開放または閉鎖するように、第１電動モータ３１５によってスライド移動させられる。第２アーム３４２１が開口部３４１１ｋを閉鎖する際には、第１アーム３４１１および第２アーム３４２１がリング状となり、第２アーム３４２１が開口部３４１１ｋを開放する際には、アーム３４０ｃがＣ形状（円弧状）となる。第２アーム３４２１は、収容部３４１ａの形状と対応するような円弧状である。
支持部３４４は、第１アーム３４１１および第２アーム３４２１を子ドローン本体３０１ａに支持する支柱である。支持部３４４の一端には、第１アーム３４１１が接続され、支持部３４４の他端には、子ドローン本体３０１ａが接続される。支持部３４４の一端と第１アーム３４１１との接続部分の近傍には、第１電動モータ３１５が取り付けられる。支持部３４４は、子ドローン本体３０１ａを上から見た場合に、その中央部分から立上るように設けられる。
第１電動モータ３１５は、制御部３３０の処理部３３７によって駆動制御されるモータである。第１電動モータ３１５は、第２アーム３４２１を収容部３４１ａに収容するようにスライド移動させる。具体的には、第１電動モータ３１５の回転軸に備えられたギア等が、第２アーム３４２１の外周面に形成された歯部と噛み合うことで、第２アーム３４２１がスライド移動する。当然のことながら、第１電動モータ３１５の駆動力は、バネ３４９のバネ力よりも強い。
第１電動モータ３１５は、第２アーム３４２１をスライド移動させることが可能な位置、つまり、支持部３４４と第１アーム３４１１との接続部分に設置される。接続部分は、第１アーム３４１１の開口部３４１１ｋの近傍、かつ、収容部３４１ａの外周側である。
第１センサ３９１は、レール４００とアーム３４０ｃとの第１距離を計測する。第１センサ３９１は、アーム３４０ｃのリングの少なくとも上側部分または下側部分に設置される。第１センサ３９１は、計測した第１距離を示す第１距離情報を制御部３３０の処理部３３７に出力する。
処理部３３７は、第１距離情報が示す第１距離に応じて、アーム３４０ｃを上下に移動させる制御を行う。具体的には、処理部３３７は、第１距離が所定値よりも大きいかどうかを判定する。第１センサ３９１がアーム３４０ｃのリングの上側部分に設置される場合、処理部３３７は、第１距離が所定値よりも大きいときに、アーム３４０ｃを上方向に移動させるように、駆動部３１０を制御する。処理部３３７は、第１距離が所定値以下である場合に、アーム３４０ｃを下方向に移動させるように、駆動部３１０を制御する。第１センサ３９１がアーム３４０ｃのリングの下側部分に設置される場合、処理部３３７は、第１距離が所定値よりも大きい場合に、アーム３４０ｃを下方向に移動させるように駆動部３１０を制御し、第１距離が所定値以下である場合に、アーム３４０ｃを上方向に移動させるように駆動部３１０を制御する。
処理部３３７は、第１アーム３４１１の開口部３４１１ｋを開放するときだけ、第１電動モータ３１５を駆動させて第２アーム３４２１をスライド移動させて収容部３４１ａに収容する。第１アーム３４１１の開口部３４１１ｋを閉鎖するときには、処理部３３７は、第１電動モータ３１５を駆動させない、つまり第１電動モータ３１５の駆動を停止する。この際、第２アーム３４２１は、バネ３４９の付勢力によって、第１アーム３４１１の開口部３４１１ｋを閉鎖する。
なお、本実施の形態では、バネ３４９を用いなくてもよく、第１電動モータ３１５によって第２アーム３４２１をスライド移動させることで、第１アーム３４１１の開口部３４１１ｋの開放および閉鎖を行ってもよい。
このような子ドローン３００ｃは、アーム３４０ｃをレール４００に連結する際に、第１アーム３４１１の開口部３４１１ｋを開放した状態でレール４００の斜め上にアーム３４０ｃを配置してから、または、第１アーム３４１１の開口部３４１１ｋを開放した状態で水平方向に移動してレール４００と連結する。
アームのリング部分の形状は、上述には限定されない。
図３８は、実施の形態４における飛行システムにおける子ドローンの別のアーム３４０ｄを例示した模式図である。
例えば、図３８に示すように、第１アーム３４１１ａがＵ形状であってもよい。この場合、レール４００の侵入を許容する第１アーム３４１１ａの開口部３４１１ｋは、第１アーム３４１１ａの側方側に形成される。第１アーム３４１１ａは、開口部３４１１ｋから水平方向に膨出した形状である。
第２アーム３４２１ａは、直線状の柱状部材である。第２アーム３４２１ａは、バネ３４９によって鉛直方向にスライド移動可能に支持部３４４に支持される。第２アーム３４２１ａは、バネ３４９によって、鉛直上方向に付勢力がかけられる。
図３８では、支持部３４４には、第２アーム３４２１ａを収容する収容部３４４ｄが形成される。
このように、子ドローンがレール４００に連結する際に、子ドローンは、第１アーム３４１１ａの開口部３４１１ｋを開放した状態で水平方向に移動して、レール４００と連結する。このため、レール４００とアーム３４０ｄとが接触し難く、レール４００とアーム３４０ｄとを容易に連結することができる。
アーム３４０ｄの機能は、上述には限定されない。
図３９は、実施の形態４における飛行システム２ｂの構成を説明するブロック図である。図４０は、実施の形態４における飛行システム２ｂにおける子ドローン３００ｅのさらに別のアーム３４０ｅを縮めた状態および伸ばした状態を例示した模式図である。
例えば、図３９および図４０に示すように、アーム３４０ｅ（つまり、第１アーム３４１１および第２アーム３４２１）をスライド移動させてもよい。具体的には、子ドローン３００ｅは、さらに、子ドローン本体３０１ａに接続される管状の案内部３４４ｂと、第２電動モータ３１６と、バネ３４８とを有する。案内部３４４ｂには、支持部３４４ａを収容する収容部３４１ａが形成される。
支持部３４４ａの一端は、第１アーム３４１１に接続され、支持部３４４ａの他端は、バネ３４８に接続される。バネ３４８は、支持部３４４ａと反対側の端部は、案内部３４４ｂまたは子ドローン本体３０１ａに接続される。バネ３４８は、支持部３４４ａを案内部３４４ｂの収容部３４１ａに収容するように、付勢力をかける。言い換えれば、バネ３４８の付勢力は、支持部３４４ａに対して鉛直下方向に付勢力をかける。
第２電動モータ３１６は、制御部３３０の処理部３３７によって駆動制御されるモータである。第２電動モータ３１６は、支持部３４４ａを案内部３４４ｂから伸ばすようにスライド移動させる。具体的には、第２電動モータ３１６の回転軸に備えられたギア等が、支持部３４４ａの外周面に形成された歯部と噛み合うことで、支持部３４４ａが鉛直上方向にスライド移動する。
第２電動モータ３１６は、支持部３４４ａをスライド移動させることが可能な位置、つまり、案内部３４４ｂの先端側に設置される。
処理部３３７は、子ドローン３００ｅからアーム３４０ｅを伸ばす時だけ第２電動モータ３１６を駆動させて、支持部３４４ａを案内部３４４ｂから伸ばすようにスライド移動させる。アーム３４０ｅを縮めるときには、処理部３３７は、第２電動モータ３１６を駆動させない、つまり第２電動モータ３１６の駆動を停止する。この際、バネ３４８の付勢力によって支持部３４４ａが案内部３４４ｂに収容され、アーム３４０ｅが縮まる。
アームは、複数設けられてもよい。
図４１は、実施の形態４における飛行システム２ｂの構成を説明するブロック図である。図４２は、実施の形態４における飛行システム２ｂにおける子ドローン３００ｆのさらに別のアーム３４０ｆを例示した模式図である。図４３Ａは、実施の形態４における飛行システム２ｂにおける子ドローン３００ｆがアーム３４０ｆを縮めた状態を例示した模式図である。図４３Ｂは、実施の形態４における飛行システム２ｂにおける子ドローン３００ｆがアーム３４０ｆを伸ばした状態を例示した模式図である。
例えば、図４１、図４２、図４３Ａおよび図４３Ｂに示すように、子ドローン本体３０１ａに鉛直上方向に延びるアーム３４０ｆ（以下、一方のアーム３４０ｆと言うことがある）と、子ドローン本体３０１ａに鉛直下方向に延びるアーム３４０ｆ（以下、他方のアーム３４０ｆと言うことがある）と、カウンタバランス３４４１と、第１電動モータ３１５とを有する。
一方のアーム３４０ｆおよび他方のアーム３４０ｆのそれぞれは、上述と同様の構成である。一方のアーム３４０ｆは、子ドローン本体３０１ａに対して他方のアーム３４０ｆと対称に配置される。
カウンタバランス３４４１は、子ドローン３００ｆの重心の釣り合いを取るためのバランサである。カウンタバランス３４４１は、管状である。カウンタバランス３４４１の内部には、一方のアーム３４０ｆの支持部３４４と他方のアーム３４０ｆの支持部３４４とが挿入される収容部３４４ｄが形成され、第３電動モータ３１７が収容される。
第３電動モータ３１７は、一方のアーム３４０ｆの支持部３４４と他方のアーム３４０ｆの支持部３４４との間に配置される。第３電動モータ３１７は、一方のアーム３４０ｆの支持部３４４と他方のアーム３４０ｆの支持部３４４をカウンタバランス３４４１から伸ばすようにスライド移動させ、一方のアーム３４０ｆの支持部３４４と他方のアーム３４０ｆの支持部３４４をカウンタバランス３４４１に収容するようにスライド移動させる。つまり、第３電動モータ３１７は、子ドローン３００ｆの重心の位置が変化しないように、一方のアーム３４０ｆおよび他方のアーム３４０ｆを移動させる。
第３電動モータ３１７は、一方のアーム３４０ｆの支持部３４４、他方のアーム３４０ｆの支持部３４４、または、カウンタバランス３４４１のいずれかに固定される。
本実施の形態では、一方のアーム３４０ｆおよび他方のアーム３４０ｆが子ドローン本体３０１ａの中央部分に設けられているが、例えば、一方のアーム３４０ｆおよび他方のアーム３４０ｆは、子ドローン本体３０１ａの端縁側に配置されてもよい。この場合、子ドローン３００ｆの重心に対して一方のアーム３４０ｆおよび他方のアーム３４０ｆと対角上に位置する箇所に、子ドローン３００ｆの重心を均等にするように、カウンタバランスをさらに配置してもよい。
なお、第２アーム３４２１の代わりに、別のカウンタバランスを用いてもよい。このため、２つのアーム３４０ｆを用意することが必須の構成要件ではない。
図４４は、実施の形態４における飛行システム２ｂにおける子ドローン３００ｇのさらに別のアーム３４０ｇを例示した模式図である。
例えば、図４４に示すように、カウンタバランスの先端には、ワイヤ６００を結ぶことが可能な挿通孔が形成される。挿通孔には、ワイヤ６００が挿通されて、結び付けられる。ワイヤ６００は、親ドローン２００に接続される。
子ドローン３００ｇは、カウンタバランスの代わりに、ジンバルを有していてもよい。
例えば、子ドローン本体３０１ａとアーム３４０ｆとが接続されている部分にジンバルが配置されている。つまり、子ドローン本体３０１ａは、ジンバルを介してアーム３４０ｆと接続される。この場合、子ドローン３００ｇが飛行する際に、子ドローン本体３０１ａが傾いたとしても、アーム３４０ｆが鉛直方向に対して傾き難くなる。このため、子ドローン３００ｇは、安定した飛行を行える。
［作用効果］
次に、本実施の形態における飛行体の制御方法および飛行体の作用効果について説明する。
上述したように、本実施の形態に係る飛行体の制御方法は、他の飛行体と連結線で連結された飛行体を制御する飛行体の制御方法であって、前記飛行体は、固定されたレールが中を通るリングを有するアームと、前記レールと前記リングとの第１距離を計測する第１センサとを備えており、前記第１センサを用いて、前記第１距離を計測し、前記第１距離に応じて、前記アームを上下に移動させる制御を行う。
このため、飛行体のアームがレールと連結した状態で移動する際に、アームとレールとが接触しないように、飛行体がレールに沿って適切に移動することができる。
本実施の形態に係る飛行体は、他の飛行体と連結線で連結された飛行体であって、固定されたレールが中を通るリングを有するアームと、前記リングの上側部分、または、下側部分に設置されており、前記レールと前記リングとの第１距離を計測する第１センサとを備える。
本実施の形態に係る飛行体の制御方法において、前記第１センサは、前記リングの上側部分に設置されており、前記第１距離が所定値よりも大きい場合に、前記アームを上方向に移動させ、前記第１距離が所定値以下である場合に、前記アームを下方向に移動させる。
このため、飛行体のアームにおけるリングの上側または下側がレールに近づき過ぎれば、リングとレールとが接触しないように、リングとレールとの距離を保つことができる。このため、飛行体の飛行中に、リングとレールとが接触し難くなる。
本実施の形態に係る飛行体の制御方法において、前記第１センサは、前記リングの下側部分に設置されており、前記第１距離が所定値よりも大きい場合に、前記アームを下方向に移動させ、前記第１距離が所定値以下である場合に、前記アームを上方向に移動させる。
本実施の形態に係る飛行体において、前記アームは、一部が欠損した開口部を有する略円弧状の第１アームと、前記第１アームとでリング状を形成する略円弧状の第２アームと、前記第２アームをスライド移動させることで前記開口部を少なくとも開放する第１電動モータとを備え、前記開口部が開放されている際にレールの侵入が許容されることで、前記アームは、前記レールと連結される。
これによれば、第１アームの開口部を開放し、この開口部からレールを侵入させることで、アームとレールとを容易に連結することができる。
本実施の形態に係る飛行体において、さらに、前記アームは、第１アームの開口部を閉鎖するように、第２アームに付勢力をかけるバネをさらに有し、前記レールが前記第１アームの内周側に配置された際に、前記第１電動モータは、前記第２アームをスライド移動させて前記開口部の開放に付与する駆動を停止させる。
これによれば、第１電動モータがアームをレールに連結する場合だけ駆動すればよく、第１電動モータを停止すれば、第２アームはバネの付勢力によって、自動的に第１アームの開口部を閉鎖するため、飛行体の使用電力の増大を抑制することができる。
（実施の形態４の変形例１）
以下では、本変形例における飛行体の制御方法、飛行体および飛行システムの基本的な構成は、実施の形態１等の基本的な構成と同じであるため、本変形例における飛行体の制御方法、飛行体および飛行システムの基本的な構成について適宜説明を省略する。
図４５は、実施の形態４の変形例１における飛行システムにおける子ドローンを例示した模式図である。
図４５に示すように、本変形例の子ドローンは、さらに、車輪３９０と、回転軸３５０とを有する。
車輪３９０は、レール４００に回転自在に接触するための車輪であり、第１アーム３４１１の上端部に回転可能に設けられる。具体的には、車輪３９０は、第１アーム３４１１の上端部に設けられた車軸３９０ａに軸支され、車軸３９０ａを軸心として回動する。ここで車軸３９０ａの軸心は、アーム３４０ｈがレール４００に連結されて子ドローンが飛行する際に、レール４００の延びる方向と直交する方向であり、水平方向と略平行な方向である。回転軸３５０は、第１アーム３４１１の一部を構成し、両端が固定される。
なお、車輪３９０の代わりに球状のボールが設けられてもよい。複数の車輪３９０、ボール等がアーム３４０ｈのリングの内周側に設けられてもよい。
第１アーム３４１１の上端側の内周には、レール４００と第１アーム３４１１との接触を回避するための凹状の切り欠き部３４１１ｈが形成される。車輪３９０は、第１アーム３４１１の内周面よりも外周面側の奥まった位置に配置される。車輪３９０の外周面は、第１アーム３４１１の内周面から外周面までの間に配置される。
図４６は、実施の形態４の変形例１における飛行システムにおける子ドローン３００ｈがレール４００を走行中に子ドローン本体３０１ａが直立の姿勢になる場合を例示した模式図である。
図４６に示すように、回転軸３５０は、子ドローン本体３０１ａとアーム３４０ｈとを接続する接続部分に設けられる。具体的には、アーム３４０ｈがレール４００に連結されて子ドローン３００ｈが飛行する際に、回転軸３５０は、アーム３４０ｈの姿勢を保ったまま、子ドローン本体３０１ａを直立の姿勢にさせる。具体的には、アーム３４０ｈがレール４００に連結されて子ドローン３００ｈが飛行する際、アーム３４０ｈの姿勢は、アーム３４０ｈの長手方向が鉛直方向と略平行な姿勢となる。子ドローン本体３０１ａは平板状であるため、子ドローン本体３０１ａが直立の姿勢は、子ドローン本体３０１ａが鉛直方向と略平行な姿勢となる。このように、回転軸３５０は、主に、子ドローン本体３０１ａが水平の姿勢から直立の姿勢までの間を回動する。
制御部３３０の処理部３３７は、アーム３４０ｈがレール４００に連結されて子ドローン３００ｈが飛行する際、子ドローン本体３０１ａを直立の姿勢となるように制御する。具体的には、処理部３３７は、駆動部３１０によって回転軸３５０を駆動させることで、子ドローン本体３０１ａを回転軸３５０の軸心周りに回動させる。本変形例では、駆動部３１０は、回転軸３５０を１８０°回転させることが可能である。
このような子ドローン３００ｈでは、アーム３４０ｈがレール４００に連結されて飛行する際に、車輪３９０がレール４００に接触した状態で飛行することができる。車輪３９０は、レール４００との摩擦によって回転を始めるため、子ドローン３００ｈは、プロペラの回転による進行方向への推進力だけでレール４００の上を走行することができる。このため、子ドローン３００ｈは、プロペラの回転力を、自身を持ち上げるための揚力に使用しなくてもよくなる。
この子ドローン３００ｈでは、処理部３３７が駆動部３１０を制御することで、子ドローン本体３０１ａが回転軸３５０の軸心周りに回動するため、子ドローン本体３０１ａの姿勢を変えることができる。
子ドローン３００ｈは、アーム３４０ｈがレール４００に連結されて飛行する際に、回転軸３５０が子ドローン本体３０１ａを直立の姿勢にすることで、プロペラの回転力をそのまま進行方向への推進力に変換することができる。このため、子ドローン３００ｈは、レール４００の上をスムーズに走行することができる。
さらに、切り欠き部３４１１ｈにレール４００が配置されるため、子ドローン３００ｈがレール４００の上を走行中に揺れ動いても、レール４００が車輪３９０から離れ難くなる。このため、子ドローン３００ｈは、安定的にレール４００を走行することができる。
（実施の形態４の変形例２）
以下では、本変形例における飛行体の制御方法、飛行体および飛行システムの基本的な構成は、実施の形態１等の基本的な構成と同じであるため、本変形例における飛行体の制御方法、飛行体および飛行システムの基本的な構成について適宜説明を省略する。
図４７は、実施の形態４の変形例２における飛行システムにおける子ドローン３００ｉを正面から見た場合の模式図と、側面から見た場合の模式図である。
図４７に示すように、本変形例の子ドローン本体３０１ｉは、リング状である。子ドローン本体３０１ｉがレール４００と連結する。このため、子ドローン３００ｉの本体の形状は、アームの機能を兼ねている。子ドローン本体３０１ｉの４方向には、プロペラ８０１が配置される。
子ドローン本体３０１ｉは、一対のヨー翼３７１と、一対のピッチ翼３７２と、図示しない方向舵制御部とをさらに備える。
一対のヨー翼３７１は、子ドローン本体３０１ｉの外周部分に設けられる。子ドローン本体３０１ｉが直立の姿勢である場合において、一対のヨー翼３７１は、子ドローン本体３０１ｉの重心に対して鉛直方向上に対称に配置される。一対のヨー翼３７１のそれぞれは、鉛直方向を軸心として第１軸部３７１ａと、第１軸部３７１ａによって回動可能に支持される第１羽部３７１ｂとを有する。第１羽部３７１ｂは、鉛直方向を軸心として回転する。第１羽部３７１ｂが回転することで左右方向の風力を制御する。進行方向から見て、第１羽部３７１ｂを左に回転させれば左方向に舵をとり、第１羽部３７１ｂを右に回転させれば右方向に舵をとる。
一対のピッチ翼３７２は、子ドローン本体３０１ｉの外周部分に設けられる。子ドローン本体３０１ｉが直立の姿勢である場合において、一対のピッチ翼３７２は、子ドローン本体３０１ｉの重心に対して水平方向に対称に配置される。一対のピッチ翼３７２のそれぞれは、水平方向を軸心として第２軸部３７２ａと、第２軸部３７２ａによって回動可能に支持される第２羽部３７２ｂとを有する。第２羽部３７２ｂは、水平方向を軸心として回転する。第２羽部３７２ｂが回転することで上下方向の風力を制御する。進行方向から見て、第２羽部３７２ｂを上に回転させれば上方向に舵をとり、第２羽部３７２ｂを下に回転させれば下方向に舵をとる。
方向舵制御部は、一対のヨー翼３７１のそれぞれの第１羽部３７１ｂと、一対のピッチ翼３７２のそれぞれにおける第２羽部３７２ｂとの回動を制御する。
制御部３３０の処理部３３７は、子ドローン本体３０１ｉがレール４００に連結されて子ドローン３００ｉが飛行する際、子ドローン本体３０１ｉを傾斜した姿勢となるように制御する。具体的には、処理部３３７は、方向舵制御部を駆動させることで、一対のピッチ翼３７２のそれぞれにおける第２羽部３７２ｂの回動を制御する。
このような子ドローン３００ｉでは、ヨー翼３７１では、第１羽部３７１ｂを回動させることで、水平方向に回転することができ、ピッチ翼３７２では、第２羽部３７２ｂを回動させることで、鉛直方向に回転できる。子ドローン３００ｉは、レール４００と連結した状態で飛行する際、水平面に対して傾いた状態で飛行する。
なお、図４８は、実施の形態４の変形例２における飛行システムにおける別の子ドローン３００ｉを正面から見た場合の模式図である。本変形例において、図４８に示すように、子ドローン本体３０１ｉは、第１アーム３４１１および第２アーム３４２１のような機能および構成を適用してもよい。子ドローン本体３０１ｉは、フック状の第１本体３０１ｉ１と、円弧状の第２本体３０１ｉ２とを有する。第２本体３０１ｉ２は、第１本体３０１ｉ１の収容部３４１ａ２に対してスライド移動することで、第１本体３０１ｉ１の外周側の開口部３４１１ｋ１を閉鎖および開放する。
このような、本変形例に係る飛行体は、前記飛行体の上部および下部に第１の翼を備え、前記飛行体の進行方向に対し左側部および右側部に第２の翼を備える。
これによれば、４つの翼によって第１の飛行体をより適切に移動させることができる。
本変形例に係る前記飛行体は、固定されたレールが中を通るリングを有する本体（例えば、子ドローン本体３０１ｉである）と、前記本体を挟んで対称となるように前記本体に配置される４つのプロペラと、前記本体を挟んで対称となるように、それぞれの前記プロペラの間に１つずつ前記本体に配置される４つの翼（例えば、一対のヨー翼および一対のピッチ翼）とを有し、第１規定方向に配置された２つの翼（例えば、一対のピッチ翼）は、前記本体を鉛直方向に操舵し、前記第１規定方向と異なる第２規定方向に配置された２つの翼（例えば、一対のヨー翼）は、前記本体を水平方向に操舵する。
これによれば、４つの翼を操舵することで、第１の飛行体の進行方向を自由に操舵することができるため、第１の飛行体は安定した移動を実現することができる。
（実施の形態４の変形例３）
以下では、本変形例における飛行体の制御方法、飛行体および飛行システム２ｃの基本的な構成は、実施の形態４の変形例２等と基本的な構成が同じであるため、本変形例における飛行体の制御方法、飛行体および飛行システム２ｃの基本的な構成について、適宜説明を省略する。
図４９は、実施の形態４の変形例３における飛行システム２ｃにおける別の子ドローン３００ｊを例示した模式図である。図５０は、実施の形態４の変形例３における飛行システム２ｃにおける別の子ドローン３００ｊを例示した模式図である。
図４９および図５０に示すように、本変形例では、子ドローン３００ｊは、さらに、第１センサ３９１と、間隔検出部３９２と、リング位置制御部３９３と、リング位置変更部３９４とを有する。子ドローン３００ｊのアーム３４０ｊには、一対のヨー翼３７１と、一対のピッチ翼３７２と、第１センサ３９１と、間隔検出部３９２と、リング位置制御部３９３と、リング位置変更部３９４とが設けられる。
一対のヨー翼３７１は、アーム３４０ｊの外周部分に設けられる。一対のヨー翼３７１は、アーム３４０ｊの鉛直方向に対称に配置される。一対のヨー翼３７１のそれぞれは、鉛直方向を軸心として第１軸部３７１ａ１と、第１軸部３７１ａ１によって回動可能に支持される第１羽部３７１ｂ１とを有する。第１羽部３７１ｂ１は、鉛直方向を軸心として回転する。
一対のピッチ翼３７２は、アーム３４０ｊの外周部分に設けられる。一対のピッチ翼３７２は、アーム３４０ｊの水平方向に対称に配置される。一対のピッチ翼３７２のそれぞれは、水平方向を軸心として第２軸部３７２ａ１と、第２軸部３７２ａ１によって回動可能に支持される第２羽部３７２ｂ１とを有する。第２羽部３７２ｂ１は、水平方向を軸心として回転する。
第１センサ３９１は、例えばレール４００とリングとを連結する場合、レール４００とリングとを撮像する。第１センサ３９１は、撮像した画像情報を間隔検出部３９２に出力する。本変形例では、第１センサ３９１は、カメラセンサであり、直接的に距離を計測しない。なお、図５０における第１センサ３９１の位置は一例である。第１センサ３９１は、リングの下側、左側、右側等に配置されていてもよい。第１センサ３９１は、１つに限らず複数設けられていてもよい。例えば、第１センサ３９１は、少なくとも、リングの上側、下側、左側および右側の４箇所に設けられていてもよい。
間隔検出部３９２は、第１センサ３９１が撮像した画像情報に基づいて、レール４００とリングとの第１距離を算出する。間隔検出部３９２は、算出した第１距離を示す距離情報をリング位置制御部３９３に出力する。
リング位置制御部３９３は、第１距離に基づいて、レール４００とリングとが適切に連結されるように、リング位置変更部３９４を制御する。リング位置変更部３９４は、例えば電動モータである。
リング位置変更部３９４は、レール４００とリングとが適切に連結されるように、アーム３４０ｊの姿勢を変更する。リング位置変更部３９４は、子ドローン本体３０１ｊがレール４００に連結されて子ドローン３００ｊが飛行する際、水平方向に対して子ドローン本体３０１ｊを傾斜した姿勢となるようにピッチ翼３７２等を制御する。具体的には、リング位置制御部３９３は、リング位置変更部３９４を駆動させることで、一対のピッチ翼３７２のそれぞれにおける第２羽部３７２ｂ１の回動を制御する。リング位置制御部３９３は、リング位置変更部３９４を駆動させることで、鉛直方向に対して子ドローン本体３０１ｊを傾斜した姿勢となるようにヨー翼３７１等を制御する。具体的には、リング位置制御部３９３は、リング位置変更部３９４を駆動させることで、一対のピッチ翼３７２のそれぞれにおける第２羽部３７２ｂ１の回動を制御する。
なお、リング位置変更部３９４は、アーム３４０ｊを子ドローン本体３０１ｊから伸ばしたり縮めたりすることができてもよい。つまり、リング位置変更部３９４は、支持部３４４の長さを調節してもよい。
これによれば、４つの翼を操舵することで、飛行体の進行方向を自由に操舵することができるため、飛行体は安定した移動を実現することができる。
（実施の形態４の変形例４）
以下では、本変形例における飛行体の制御方法、飛行体および飛行システム２ｄの基本的な構成は、実施の形態１等の基本的な構成と同じであるため、本変形例における飛行体の制御方法、飛行体および飛行システム２ｄの基本的な構成について適宜説明を省略する。
図５１は、実施の形態４の変形例４における飛行システム２ｄの構成を説明するブロック図である。
図５１に示すように、本変形例では、子ドローン３００ｍのアーム３４０ｍが第１センサを有さない代わりに親ドローン２００ｍが、第２センサ２９１を有していてもよい。第１センサと第２センサ２９１とは同様の構成であってもよい。
第２センサ２９１は、レール４００とアーム３４０ｍのリングとの第２距離を計測する。第２センサ２９１は、子ドローン３００ｍの進行方向に対して、アーム３４０ｍのリングの少なくとも左側部分または右側部分に設置される。第２センサ２９１は、計測した第２距離を示す第２距離情報を、通信部２２０を介して子ドローン３００ｍに送信する。第２センサ２９１は、間隔検出部と同様であってもよい。
リング位置制御部３９３は、受信した第２距離情報を取得する。リング位置制御部３９３は、第２距離情報が示す第２距離に応じて、親ドローン２００ｍの進行方向に対して左右に移動させる制御を行う。このとき、リング位置制御部３９３は、第２距離が所定値よりも大きいかどうかを判定する。
具体的には、進行方向に対して第２センサ２９１がリングの左側部分に設置されている場合で第２距離が所定値よりも大きい場合、または、進行方向に対して第２センサ２９１がリングの右側部分に設置されている場合で第２距離が所定値以下であるとき、リング位置制御部３９３は、子ドローン３００ｍを進行方向に対して、右方向に移動させるように、リング位置変更部３９４を制御する。具体的には、リング位置変更部３９４は、ヨー翼３７１の第１羽部３７１ｂ１を右に回転させることで、子ドローン３００ｍのアーム３４０ｍが進行方向に対して右方向に移動する。
具体的には、進行方向に対して第２センサ２９１がリングの左側部分に設置されている場合で第２距離が所定値以下である場合、または、進行方向に対して第２センサ２９１がリングの右側部分に設置されている場合で第２距離が所定値よりも大きい場合、リング位置制御部３９３は、子ドローン３００ｍを進行方向に対して、左方向に移動させるように、リング位置変更部３９４を制御する。具体的には、リング位置変更部３９４は、ピッチ翼３７２の第２羽部３７２ｂ１を左に回転させることで、子ドローン３００ｍのアーム３４０ｍが進行方向に対して左方向に移動する。
なお、図示はしていないが、子ドローン３００ｍのアーム３４０ｍが上述の第１アームおよび第２アームを有し、第１アームの開口部は、第２アームがスライド移動することによって、開放および閉鎖されてもよい。
このような本変形例に係る飛行体の制御方法において、前記他の飛行体は、前記レールと前記リングとの第２距離を計測する第２センサを備えており、前記第２距離に応じて、前記飛行体を進行方向に対して左右に移動させる。
このため、飛行体のアームがレールと連結した状態で移動する際に、アームとレールとが接触しないように、飛行体がレールに沿って適切に移動することができる。
本変形例に係る飛行体は、さらに、前記飛行体の進行方向に対して、前記リングの左側部分、または、右側部分に設置されており、前記レールと前記リングとの第２距離を計測する第２センサを更に備える。
本変形例に係る飛行体の制御方法において、前記第２センサは、前記飛行体の進行方向に対して、前記リングの左側部分に設置されており、前記第２距離が所定値よりも大きい場合に、前記飛行体を進行方向に対して、右方向に移動させ、前記第２距離が所定値以下である場合に、前記飛行体を進行方向に対して、左方向に移動させる。
このため、飛行体のアームにおけるリングの右側または左側がレールに近づき過ぎれば、リングとレールとが接触しないように、リングとレールとの距離を離すように、飛行体の進行を制御することができる。このため、飛行体の飛行中に、リングとレールとが接触し難くなる。
本変形例に係る飛行体の制御方法において、前記第２センサは、前記飛行体の進行方向に対して、前記リングの右側部分に設置されていてもよい。この場合、飛行体の制御方法では、前記第２距離が所定値よりも大きい場合に、前記飛行体を進行方向に対して、左方向に移動させ、前記第２距離が所定値以下である場合に、前記飛行体を進行方向に対して、右方向に移動させてもよい。
（実施の形態５）
以下では、本実施の形態における飛行体の制御方法、飛行体および飛行システムの基本的な構成は、実施の形態１等の基本的な構成と同じであるため、本実施の形態における飛行体の制御方法、飛行体および飛行システムの基本的な構成について説明を省略する。
本実施の形態の飛行システムでは、親ドローンは存在しない。後述する図５３の符号を用いて説明する。子ドローン３０００は、第１延長アーム５３４０ａと、第２延長アーム５３４０ｂと、を有する。
第１延長アーム５３４０ａと第２延長アーム５３４０ｂとは、それぞれ同様の構成である。第１延長アーム５３４０ａと第２延長アーム５３４０ｂとは、子ドローン本体とワイヤ６１１ａ、６１１ｂで接続され、ワイヤ６１１ａ、６１１ｂを巻き取ったり送り出したりすることが可能である。子ドローン３０００は、第１延長アーム５３４０ａと第２延長アーム５３４０ｂと子ドローン本体とを接続するそれぞれのワイヤ６１１ａ、６１１ｂと、それぞれのワイヤ６１１ａ、６１１ｂの巻き取りまたは繰り出しによるワイヤ６１１ａ、６１１ｂの長さを制御するそれぞれのワイヤ駆動制御部とを有する。
ワイヤ駆動制御部は、ワイヤ制御モジュールと同様の構成である。ワイヤ駆動制御部は、処理部の制御によって、子ドローン３０００と親ドローンとの距離に応じてワイヤ６１１ａ、６１１ｂの長さを調節する。
［動作］
次に、本実施の形態における飛行体の制御方法、飛行体および飛行システムの動作について説明する。
図５２は、実施の形態５における飛行システムが配送元から配送先の目的地点までの動作の例を示すフローチャートである。図５３は、実施の形態５における飛行システムが配送元から配送先の目的地点までの動作の例を示す模式図である。
本実施の形態では、建物に設置されている第１レール４００ａを経由して配送元から配送先に積荷を送り届ける場合を想定する。
図５２および図５３の（ａ）に示すように、まず、子ドローン３０００は、建物に設置されている第１レール４００ａに向かって飛行する。子ドローン３０００が第１レール４００ａに近づくと、子ドローン３０００は、第１延長アーム５３４０ａと第１レール４００ａとを連結させる（Ｓ８０２１）。
図５２および図５３の（ｂ）に示すように、次に、子ドローン３０００は、第１延長アーム５３４０ａが連結している第１レール４００ａを有する建物の近傍に位置する別の建物の第２レール４００ｂに向かって飛行する（Ｓ８０２２）。このとき、子ドローン３０００は、ワイヤ６１１ａが垂れ下がらないように、一端上昇してから、別の建物の第２レール４００ｂに向かって飛行する。子ドローン３０００は、第１延長アーム５３４０ａと第１レール４００ａとが連結した状態で別の建物の第２レール４００ｂに向かって飛行する。この際に、子ドローン３０００の処理部は、第１延長アーム５３４０ａと子ドローン本体とを接続するワイヤ６１１ａを繰り出すように、ワイヤ制御モジュールを制御して、ワイヤ６１１ａの長さを調節する。そして、子ドローン３０００は、別の建物の第２レール４００ｂに近づくと、第２延長アーム５３４０ｂと第２レール４００ｂとを連結させる（Ｓ８０２３）。
具体的には、処理部は、電動モータを駆動させて第２延長アーム５３４０ｂの第２アームをスライド移動させ、第１アームの開口部を開放させる。こうして、子ドローン３０００は、第２レール４００ｂとアームとを連結させる。処理部は、アームと第２レール４００ｂとが連結すると、電動モータに供給する電力を停止する。こうすることで、第２アームがバネの付勢力で第１アームの開口部を閉鎖する。
なお、子ドローン３０００が別の建物に向かって飛行する前に、制御部の処理部は、第１延長アーム５３４０ａが現在掴まっている建物から、子ドローン３０００が第２延長アーム５３４０ｂで掴まろうとする別の建物までの距離をカメラセンサ等で認識し、第１延長アーム５３４０ａおよび第２延長アーム５３４０ｂのそれぞれのワイヤ６１１ｂの長さの総和と別の建物までの距離とを比較し、子ドローン３０００が別の建物まで届くかどうかを判断してもよい。
図５２および図５３の（ｃ）に示すように、次に、子ドローン３０００は、第２延長アーム５３４０ｂと第２レール４００ｂとを連結させると（例えば第１センサ等によって連結を検知すると）、子ドローン３０００は、ワイヤ６１１ｂが垂れ下がらないように、一端上昇してから、第１延長アーム５３４０ａと第１レール４００ａとの連結を解除する。処理部は、第１延長アーム５３４０ａの電動モータを駆動させて第２アームをスライド移動させ、第１アームの開口部を開放させる（Ｓ８０２４）。こうして、子ドローン３０００の第１延長アーム５３４０ａは、第１レール４００ａから離れる。処理部は、第１延長アーム５３４０ａが第１レール４００ａから離れると、電動モータに第２延長アーム５３４０ｂの第２アームに付与する駆動力を停止させる。すると、第２アームがバネの付勢力で第１アームの開口部を閉鎖する。
このようにして、子ドローン３０００は、ステップＳ８０２１～Ｓ８０２４を繰り返すことで、雲梯を伝うかのように、飛行ルートに従って配送元から配送先まで移動する。
［作用効果］
次に、本実施の形態における飛行体の制御方法および飛行体の作用効果について説明する。
上述したように、本実施の形態に係る飛行体の制御方法は、飛行ルートに従って飛行する、第１の飛行体を制御する飛行体の制御方法であって、前記第１の飛行体は、飛行する本体と、固定された第１レールが中を通るリングを有する第１延長アームと、固定された第２レールが中を通るリングを有する第２延長アームと、前記本体と前記第１延長アームに連結される第１ワイヤと、前記本体と前記第２延長アームに連結される第２ワイヤとを有し、前記第１延長アームが前記第１レールに連結することと、前記第１延長アームが前記第１レールに連結した状態で、第１ワイヤの長さを伸ばしながら前記第１の飛行体が前記第２レールに向かって飛行し、前記第２レールと前記第２延長アームとを連結することと、前記第２レールと前記第２延長アームとが連結した後に、前記第１延長アームと前記第１レールとの連結を解除することを含む。
このため、第１の飛行体は、第１レールまたは第２レールに連結されているため、故障しても地表に落下し難くなる。このため、この飛行体の制御方法では、安全性が高い。
（実施の形態６）
以下では、本実施の形態における飛行体の制御方法、飛行体および飛行システムの基本的な構成は、実施の形態１の基本的な構成と同様であるため、本実施の形態における飛行体の制御方法、飛行体および飛行システムの基本的な構成について、適宜説明を省略する。
なお、本実施の形態における親ドローン２００は、子ドローン３００と同様の構成を有する。つまり、親ドローン２００も、アーム、アームを制御する処理部等を有する。
［動作］
次に、本実施の形態における飛行体の制御方法、飛行体および飛行システムの動作について説明する。
図５４は、実施の形態６における飛行システムが配送元から配送先の目的地点までの動作の例を示すフローチャートである。図５４についても、図５３の様な模式図となるため図示は省略する。
本実施の形態では、建物に設置されているレール４００を経由して配送元から配送先に積荷を送り届ける場合を想定する。
図５４に示すように、まず、子ドローン３００および親ドローン２００は、建物に設置されているレール４００に向かって飛行する。子ドローン３００がレール４００に近づくと、子ドローン３００は、アームとレール４００とを連結させる（Ｓ８０３１）。子ドローン３００は、親ドローン２００に飛行連結指示を送信する（Ｓ８０３２）。
次に、親ドローン２００は、飛行連結指示を受信すると、子ドローン３００が接続しているレール４００を有する建物の近傍に位置する別の建物のレール４００に向かって飛行する（Ｓ８０４１）。子ドローン３００は、建物のレール４００に掴まった状態で、親ドローン２００が子ドローン３００から離れて、別の建物に向かって飛行する。この際に、子ドローン３００の処理部は、ワイヤ制御モジュールを制御して、ワイヤを繰り出させる。そして、親ドローン２００は、レール４００に近づくと、アームとレール４００とを連結させる（Ｓ８０４２）。
具体的には、処理部は、電動モータを駆動させて第２アームをスライド移動させ、第１アームの開口部を開放させる。こうして、子ドローン３００は、レール４００とアームとを連結させる。処理部は、アームとレール４００とが連結すると、電動モータに供給する電力を停止する。すると、第２アームがバネの付勢力で第１アームの開口部を閉鎖する。
なお、親ドローン２００が別の建物に向かって飛行する前に、制御部の処理部は、現在掴まっている建物から、親ドローン２００が掴まろうとする別の建物までの距離をカメラセンサ等で認識し、レール４００の長さと別の建物までの距離とを比較し、親ドローン２００が別の建物まで届くかどうかを判断してもよい。
次に、親ドローン２００は、アームとレール４００とを連結させると、連結完了を示す情報を子ドローン３００に送信する（Ｓ８０４３）。
次に、子ドローン３００が連結完了を示す情報を受信すると、子ドローン３００の処理部は、アームとレール４００との連結を解除する（Ｓ８０３３）。処理部は、電動モータを駆動させて第２アームをスライド移動させ、第１アームの開口部を開放させる。こうして、子ドローン３００は、レール４００から離れる。処理部は、アームがレール４００から離れると、電動モータにアームの第２アームに付与する駆動力を停止させる。こうすることで、第２アームがバネの付勢力で第１アームの開口部を閉鎖する。
このようにして、親ドローン２００と子ドローン３００は、Ｓ８０３１～Ｓ８０３３、ステップＳ８０４１～Ｓ８０４３を繰り返すことで、配送元から配送先まで移動する。
［作用効果］
次に、本実施の形態における飛行体の制御方法および飛行体の作用効果について説明する。
上述したように、本実施の形態に係る飛行体の制御方法は、飛行ルートに従って飛行する、第１の飛行体と連結線で連結された第２の飛行体とを制御する飛行体の制御方法であって、前記第１の飛行体および前記第２の飛行体のそれぞれは、固定されたレールが中を通るリングを有するアームを有し、前記第１の飛行体が前記レールに連結することと、前記第１の飛行体が前記レールに連結した後に、前記連結線の長さを伸ばしながら、前記第２の飛行体が別のレール向かって飛行し、前記別のレールと前記第２の飛行体のアームとを連結することと、前記別のレールと前記第２の飛行体のアームとが連結した後に、前記第１の飛行体のアームと前記レールとの連結を解除することを含む。
このため、第１の飛行体および第２の飛行体の少なくとも一方は、レールに連結されているため、いずれか一方が故障しても地表に落下し難くなる。第１の飛行体および第２の飛行体は、雲梯を伝うかのように、飛行ルートに従って移動する。このため、この飛行体の制御方法では、安全性が高い。
（実施の形態７）
以下では、本実施の形態におけるドローン７０１および配送システム３ａの基本的な構成は、実施の形態１等のドローンおよび飛行システムと基本的な構成と同じであるため、本実施の形態におけるドローン７０１および配送システム３ａの基本的な構成について適宜説明を省略し、主に、実施の形態１等とは異なる部分について説明する。
図５５は、実施の形態７における配送システム３ａの構成を説明するブロック図である。図５６は、実施の形態７における配送システム３ａのドローン７０１が配送元から配送先に荷物を配送する様子を例示したイメージ図である。
図５５および図５６に示すように、配送システム３ａは、ドローン７０１と、管理部１００と、複数の支柱７９１ａと、レール４００とを備える。
配送システム３ａは、ドローン７０１を用いて配送元から配送先に積荷となる荷物を送り届けることが可能なシステムである。ドローン７０１は、無人航空機の一例である。
本実施の形態では、配送元は、配送センターであり宅配業者の施設、中継地点となるコンビニエンスストア等である。配送先は、荷物を受けとる側つまり届け先であり、例えば住宅、中継地点となるコンビニエンスストア等である。中継地点は、コンビニエンスストアまたはコンビニエンスストアに併設して設けている施設であるが、これに限定されない。
一例として、配送元が配送センターである場合、中継地点までは荷物を多く運ぶために大きさが中型のドローン７０１を用い、中継地点から配送先の住宅までは大きさが小型のドローン７０１を用いる。この場合、中型のドローン７０１は、配送センターから中継地点まで、多くの荷物を運び、中継地点から各住宅に向けて個別に配送するために、小型のドローン７０１を用いる。
本実施の形態におけるこの配送システム３ａでは、主に、近距離の配送を行ってもよい。例えば、近距離は、配送元から配送先までの距離が数百メートル程度である。ドローン７０１は、配送元を中心とした半径数百メートルの範囲内を移動する。なお、本実施の形態では、半径が約５００ｍ乃至１０００ｍ以内である。本実施の形態では半径約４００ｍを想定している。
［ドローン７０１の構成］
この配送システム３ａのドローン７０１は、配送元の管理部１００から、地図データに示される配送元から配送先までの飛行ルートを示すルート情報を取得する。ドローン７０１は、積載した荷物を、管理部１００から取得したルート情報に基づいて、配送元から配送先まで移動する。
図５７は、実施の形態７における配送システム３ａのドローン７０１を示す正面図および側面図である。具体的には、図５７は、接続体７３０の延びる方向と仮想平面の法線方向とを略直交する姿勢におけるドローン７０１を示す正面図および側面図である。
図５５および図５７に示すように、ドローン７０１は、複数のプロペラ７０９ａと、複数の第１モータ７１１と、本体７１２と、一対の翼７１３と、接続体７３０と、可動部７４０と、制御部３３０とを備える。
複数のプロペラ７０９ａは、複数の第１モータ７１１と一対一で対応し、それぞれの第１モータ７１１の回転駆動によって、第１モータ７１１の回転軸心周りで回転することで、ドローン７０１本体７１２に推力を与える。プロペラ７０９ａは、回転翼の一例である。複数のプロペラ７０９ａは、本体７１２に固定される。本実施の形態では、本体７１２が平面視で矩形状であるため、本体７１２の各角部にそれぞれ配置される。
複数の第１モータ７１１は、複数のプロペラ７０９ａをそれぞれ回転させる電動モータである。それぞれの第１モータ７１１は、制御部３３０の処理部７３４によって駆動制御される。
本体７１２は、複数の第１モータ７１１、複数のプロペラ７０９ａ、一対の翼７１３、接続体７３０等を支持するドローン７０１の機体本体である。本体７１２には、制御部３３０、通信部３２０、駆動部３１０等が格納される。
一対の翼７１３は、本体７１２の外周部分に設けられる。一対の翼７１３は、上述した一対のヨー翼または一対のピッチ翼として機能する。なお、本体７１２の外周部分には、上述した一対のヨー翼および一対のピッチ翼が設けられてもよい。
接続体７３０は、本体７１２を吊下げた状態で、地面から離れた位置にあるレール４００に接続することが可能である。接続体７３０は、本体７１２に対して離れる方向（鉛直上方向）に延びる長尺状の支持接続部材である。
接続体７３０は、第１端７３０ａと、第２端７３０ｂとを有する。
第１端７３０ａは、接続体７３０の本体７１２側の端部であり、本体７１２に対して揺動可能に軸支されて、本体７１２に接続される。第２端７３０ｂは、第１端７３０ａと反対側の端部であり、レール４００にスライド自在に接続する。
接続体７３０は、第１アーム７３１と、支持部７３２と、ベース７３３と、角度駆動部７４３と、第１アクチュエータ７４１とを有する。
第１アーム７３１は、支持部７３２の一端に接続される。本実施の形態の第１アーム７３１は、ベース７３３を介して支持部７３２と接続される。第１アーム７３１は、ドローン７０１をレール４００に吊下げるためのハンガである。
第１アーム７３１は、第１フック７３１ａを有する。
第１フック７３１ａは、第１アクチュエータ７４１に接続される第１接続端７３１ａ１から他端側の第１開放端７３１ｂ１まで延び、第１接続端７３１ａ１から第１開放端７３１ｂ１に至るまでに第１方向に折れ曲がる第１屈曲部７３１ｃを有する。第１フック７３１ａは、ドローン７０１の進行方向から見てリング状の外殻部分の一部が欠損した略Ｃ形状、略Ｆ形状、略Ｊ形状または略Ｕ形状等をなしている。第１フック７３１ａには、その外殻部分が切り欠かれることで、レール４００の侵入を許容する開口部７３１ｄが設けられる。開口部７３１ｄは、第１開放端７３１ｂ１と第１接続端７３１ａ１との間である。第１フック７３１ａが、接続体７３０の第２端７３０ｂに相当する。なお、第１フック７３１ａには、上述したように、レール４００に回転自在に接触するための車輪が設けられていてもよい。
支持部７３２は、一端側が本体７１２に対して揺動自在に接続され、かつ、他端側がベース７３３を介して第１アーム７３１に接続されることで、第１アーム７３１を本体７１２に支持する。本実施の形態では、支持部７３２は、本体７１２に対して直立した姿勢に対して±９０°揺動する。支持部７３２は、本体７１２に対して離れる方向に延びる長尺状の支柱である。支持部７３２が本体７１２と接続される部分が、第１端７３０ａに相当する。
ベース７３３は、支持部７３２と第１アーム７３１とを接続する部分であり、支持部７３２と第１アーム７３１との間に配置され、第１アーム７３１を支持する支持体である。ベース７３３は、第１アーム７３１の第１接続端７３１ａ１と支持部７３２の他端とに接続される。ベース７３３には、角度駆動部７４３が設けられる。
角度駆動部７４３は、支持部７３２の延びる方向（または本体７１２）に対するベース７３３の角度を変更することで、支持部７３２に対してベース７３３を揺動させることができる。角度駆動部７４３は、第３アクチュエータの一例である。
第１アクチュエータ７４１は、支持部７３２に対する第１フック７３１ａの角度を設定する。第１アクチュエータ７４１は、支持部７３２と第１フック７３１ａとの間に配置され、第１フック７３１ａの第１接続端７３１ａ１を揺動可能に軸支する。本実施の形態では、第１アクチュエータ７４１は、ベース７３３に配置される。
なお、接続体７３０は、上述した実施の形態１～６およびその変形例のアームであってもよく、本実施の形態のドローン７０１に適用することは言うまでもない。例えば、第１アーム７３１は、開口部７３１ｄを開閉する開閉部を有していてもよい。これにより、レール４００を第１アーム７３１に接続した後に、第１アーム７３１がレール４００から離間しないように開口部７３１ｄを閉鎖してもよい。
可動部７４０は、接続体７３０がレール４００に支持されたときの支持方向に対する、複数のプロペラ７０９ａを含む仮想平面の傾きを設定する。可動部７４０は、処理部７３４の指示を受けて能動的に傾きを変更可能なアクチュエータであってもよい。あるいは、可動部７４０は、複数の第１モータ７１１のそれぞれの回転数の差異によって本体７１２が受ける回転力を利用して受動的に傾きを変更可能な回転自在の部材であってもよい。可動部７４０は、本体７１２と接続体７３０との間に配置されるが、本体７１２に収容されてもよい。支持方向は、接続体７３０の第１端７３０ａから第２端７３０ｂに向かう方向であり、支持部７３２の延びる方向でもある。
可動部７４０は、本体７１２に軸支されている支持部７３２の一端を軸心周りで揺動させることで、本体７１２に対する支持部７３２の姿勢を制御することができる。ここで、仮想平面は、本体７１２が水平な姿勢となるとき水平方向と略平行となり、本体７１２が直立の姿勢となるとき鉛直方向と略平行となる平面である。
制御部３３０は、カメラセンサ３３４、処理部７３４等の他に、さらに、風速センサ７３５を備える。
風速センサ７３５は、ドローン７０１の周囲の風速を検知するセンサであり、主に、ホバリング状態時におけるドローン７０１の周囲の風速を検知する。より具体的には、処理部７３４によってワイヤ制御モジュール３１１が制御されて、荷物を吊下げるための吊下げワイヤ７９２の繰り出しを行う際に、風速センサ７３５は、ドローン７０１の周囲の風速を検出する。風速センサ７３５は、ドローン７０１の周囲の風速を示す情報である風速情報を処理部７３４に出力する。ワイヤ制御モジュール３１１は、リフトモータの一例である。
制御部３３０は、カメラセンサ３３４を有する。カメラセンサ３３４は、本体７１２に設けられ、荷物および宅配ボックスを上空から撮像することが可能である。カメラセンサ３３４は、荷物および宅配ボックスを撮像し、撮像した画像である画像情報を処理部７３４に出力する。例えば、画像情報には、荷物と宅配ボックスとの相対位置（距離）、本体７１２から荷物までの距離、本体７１２から宅配ボックスまでの距離、地面から宅配ボックスの開口までの高さ等を示す情報が含まれる。カメラセンサ３３４は、例えば、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ－ｏｆ－Ｆｌｉｇｈｔ）カメラ、測距センサ等であってもよい。宅配ボックスは、格納装置の一例である。
制御部３３０は、処理部７３４を有する。処理部７３４は、複数の第１モータ７１１、可動部７４０および第１アクチュエータ７４１等を制御する制御装置であり、制御部３３０に設けられる。なお、処理部７３４は、制御部３３０と別の装置であってもよく、本実施の形態には限定されない。処理部７３４は、制御回路の一例である。
処理部７３４は、レール４００に接続体７３０を接続する場合、カメラセンサ３３４等から取得した画像情報に示されるレール４００を認識することで、接続体７３０をアームに接続する。
処理部７３４は、レール４００から接続体７３０を外す場合、第１アクチュエータ７４１を駆動させることで、仮想平面の法線方向に対する接続体７３０を傾ける。処理部７３４は、法線方向に対して接続体７３０の延びる方向の角度を大きくするように、第１アクチュエータ７４１を制御することで、接続体７３０がレール４００から外れる。処理部７３４は、角度駆動部７４３を制御することで、支持部７３２の延びる方向に対するベース７３３の角度を変更することで、第１フック７３１ａを高くし、第１フック７３１ａを揺動させて第１フック７３１ａをレール４００から外すこともできる。なお、処理部７３４は、第１アクチュエータ７４１および可動部７４０等を制御することで、レール４００から接続体７３０を外してもよい。処理部７３４は、ドローン７０１をスイングさせたり、飛行高度を変更したりすることで、レール４００から接続体７３０を外してもよい。
処理部７３４は、接続体７３０の第１フック７３１ａがレール４００に接続されている場合において、（ｉ）複数の第１モータ７１１の回転数を、ドローン７０１を浮遊させるための最小の回転数よりも小さく、かつ、ドローン７０１をレール４００の延びる方向に推進するための最小の回転数よりも大きい、回転数にし、（ｉｉ）可動部７４０によって、接続体７３０の支持方向に対して仮想平面の法線方向がなす角度θを大きくする。
（ｉ）において、処理部７３４は、レール４００に沿ってドローン７０１が移動できるように、適切な速度を保ちながら、それぞれの第１モータ７１１の回転数を制御する。例えば、処理部７３４は、接続体７３０とレール４００とが接触しない状態を保ちながらドローン７０１の移動を制御する。処理部７３４は、この角度θを調節することで、ドローン７０１の速度を調節したり、レール４００と第１フック７３１ａとの距離を調節したりする。（ｉｉ）において、処理部７３４が角度θを大きくすることで、ドローン７０１は直立の姿勢に近づくため、ドローン７０１の推力が増すため、ドローン７０１の速度が速くなる。
例えば、（ｉｉ）において、処理部７３４は、角度θを１５°、４５°、６５°または８０°よりも大きくするように、複数の第１モータ７１１の回転数を制御する。
（ｉ）の動作は、（ｉｉ）の動作よりも前に実行されてもよく、後に実行されてもよく、あるいは、両者の動作の少なくとも一部が並行して実行されてもよい。
処理部７３４は、第１アクチュエータ７４１によって角度θを大きくした後、推進力によるドローン７０１の速度が所定値を超えた場合に、接続体７３０をレール４００から外す。言い換えれば、処理部７３４は、ドローン７０１の速度を所定値よりも大きくする場合に接続体７３０をレール４００から外し、複数の第１モータ７１１の回転数を増加させて、ドローン７０１の速度を上昇させる。処理部７３４は、速度センサ３３５から速度情報を取得することで、速度が所定値を超えているかどうかを判定する。
処理部７３４は、接続体７３０がレール４００から外れている場合に、可動部７４０によって角度θを小さくし、ドローン７０１を浮遊させるための最小の回転数よりも大きくするように、複数の第１モータ７１１の回転数を制御する。例えば、処理部７３４は、複数の第１モータ７１１の回転数を増加させて、速度を上昇させたり、飛行高度を上昇させたりする。
処理部７３４は、吊下げワイヤ７９２を繰り出す間、宅配ボックスに対する荷物の相対位置に応じて、ドローン７０１の位置を調整（補正）する。具体的には、処理部７３４は、風速センサ７３５から風速情報および画像情報を取得すると、画像情報に示される宅配ボックスと荷物との相対位置（距離）、および、宅配ボックスの開口と荷物の向きなどを認識する。例えば、処理部７３４は、荷物の位置が宅配ボックスの鉛直上方の位置から第３方向に変位している場合に、レール４００の延びる方向に沿って、ドローン７０１を第３方向とは反対の第４方向に移動させる。このように、処理部７３４は、ドローン７０１の位置を補正する。
［動作］
次に、本実施の形態におけるドローン７０１および配送システム３ａの動作について説明する。この動作では、ドローン７０１が目的地点に到着した場合の吊下げワイヤ７９２の繰り出しから、積荷である荷物の切り離しまで説明する。
図５８は、実施の形態７における配送システム３ａの動作の例を示すフローチャートである。
図５５～図５８に示すように、まず、ドローン７０１は、接続体７３０がレール４００に接続されている状態で、配送先である宅配ボックスの鉛直上方に到着する（位置取らせる）と、処理部７３４は、ワイヤ制御モジュール３１１を制御して吊下げワイヤ７９２の繰り出しを開始する（Ｓ８１０１）。荷物が降下する。この際、処理部７３４は、カメラセンサ３３４から画像情報を取得し、荷物と宅配ボックスとの距離を算出する。
次に、処理部７３４は、荷物と宅配ボックスとの距離が第１規定距離に到達したかどうかを判定する（Ｓ８１０２）。例えば、第１規定距離は、本体７１２から宅配ボックスまでの距離の１／２、１／３等の距離である。第１規定距離は、処理部７３４が宅配ボックスと荷物との相対的な位置の誤差を算出できる程度の距離であってもよいため、本体７１２から宅配ボックスまでの距離の１／２、１／３等の距離に限定されない。なお、処理部７３４は、ワイヤ制御モジュール３１１を制御して吊下げワイヤ７９２の繰り出し速度が速い速度である第１速度で荷物を降下させてもよい。処理部７３４は、吊下げワイヤ７９２の繰り出しを開始してから、荷物が第１規定距離に到達するまでの間、第１速度で荷物を降下させてもよい。
荷物と宅配ボックスとの距離が第１規定距離に到達したかどうかの判定は、カメラセンサ３３４から取得した画像情報、または、吊下げワイヤ７９２の繰り出し長さなどから第１規定距離を算出することができる。
処理部７３４は、荷物と宅配ボックスとの距離が第１規定距離に到達していないと判定した場合（Ｓ８１０２でＮＯ）、ステップＳ８１０１に処理を戻す。
処理部７３４は、荷物と宅配ボックスとの距離が第１規定距離に到達したと判定した場合（Ｓ８１０２でＹＥＳ）、カメラセンサ３３４から取得した画像情報に基づいて、荷物および宅配ボックスを測位し、宅配ボックスから荷物の相対的な位置の誤差（位置ズレ）を算出する。ここでは、処理部７３４は、荷物と宅配ボックスとを俯瞰した場合における、宅配ボックスの開口と荷物との誤差を算出する。ここで、誤差とは、宅配ボックスの開口の縦方向および横方向を基準としたＸＹ平面に対する荷物のＸ軸、Ｙ軸およびロール角のズレを意味する。
ステップＳ８１０２でＹＥＳの場合、処理部７３４は、ワイヤ制御モジュール３１１を制御して吊下げワイヤ７９２の繰り出し速度が遅い速度である第２速度で荷物を降下させてもよい。処理部７３４は、吊下げワイヤ７９２の繰り出しを開始してから第１速度で降下させ、荷物が第１規定距離に到達した後に、第２速度で荷物を降下させてもよい。第２速度は、第１速度よりも遅い速度である。
次に、処理部７３４は、誤差が規定値以上であるかどうかを判定する。誤差が大きい場合は、荷物が宅配ボックスとの位置ズレにより離間し、このままでは、荷物が宅配ボックスに格納できなくなる恐れがある。規定値は、荷物を宅配ボックスの開口から挿入できるかどうかの指標である。
処理部７３４は、誤差が規定値以上であると判定した場合（Ｓ８１０４でＹＥＳ）、ワイヤ制御モジュール３１１を制御して吊下げワイヤ７９２の繰り出しを停止する（Ｓ８１０５）。
処理部７３４は、荷物と宅配ボックスの開口とが重なる、つまり、荷物が宅配ボックスの開口に納まるように、荷物の位置を補正（誤差を修正）する。具体的には、処理部７３４は、画像情報に基づいて複数の第１モータ７１１を制御することで、宅配ボックスの開口に対する荷物の位置を補正するように、ドローン７０１を移動させる（Ｓ８１０６）。そして、処理部７３４は、ステップＳ８１０３に処理を戻す。このように、宅配ボックスの開口に対する荷物位置の補正を繰り返す。
ここで、宅配ボックスの開口に対する荷物の位置を補正する場合を例示する。
図５９は、風によって荷物が第３方向に流される場合に、宅配ボックス４７０の開口４７１と荷物との位置を補正する様子を例示した模式図である。図５９のａは、宅配ボックス４７０の鉛直上方にドローン７０１が移動し、吊下げワイヤ７９２を繰り出して荷物を降下させている様子を例示している。図５９のａでは、矢印の方向（第３方向の一例）に風が吹いており、宅配ボックス４７０の鉛直上方の位置から風下に向かって変位している。このため、図５９のｂでは、ドローン７０１が風上（第４方向の一例）に向かって移動した様子を例示している。
図６０は、風によって荷物が矢印の方向（第３方向の一例）に流される場合に、宅配ボックス４７０の開口４７１と荷物との位置を補正する別の様子を例示した模式図である。図６０のａは、風が吹いていない状態である。この場合では、そのまま荷物を宅配ボックス４７０に格納させることができる。図６０のｂおよびｄは、矢印の方向に風が吹いており、荷物が宅配ボックス４７０の開口４７１の鉛直上方から風下（第５方向の一例）に変位している（ズレている）様子を示す。図６０のｃおよびｅでは、処理部７３４が複数の第１モータ７１１および可動部７４０を制御して本体７１２の姿勢を傾ける、つまり本体７１２を矢印の方向にスイングさせることで、吊下げワイヤ７９２に連結されている荷物を風上（（第６方向の一例））に移動させる。具体的には、処理部７３４が複数の第１モータ７１１および可動部７４０を制御して、荷物を風上に向けて変位させるように、本体７１２の姿勢を風上に向けて傾斜させる。処理部７３４は、荷物の位置が宅配ボックス４７０の鉛直上方の位置から第５方向に変位している場合に、レール４００を支点としてドローン７０１をスイングさせて、ドローン７０１の重心を第５方向とは反対の第６方向に移動させる。
これらのように、処理部７３４は、画像情報に基づいて複数の第１モータ７１１および可動部７４０を制御して、ドローン７０１を移動させたりスイングさせたりすることで、宅配ボックス４７０の開口４７１と荷物との位置を補正する。
なお、吊下げワイヤ７９２の繰り出しを継続させながら、宅配ボックス４７０の開口４７１と荷物との位置を補正してもよい。この場合、ステップＳ８１０５を省略してもよい。宅配ボックス４７０の開口４７１と荷物との位置を補正する際に、処理部７３４は、ワイヤ制御モジュール３１１を制御して吊下げワイヤ７９２の繰り出し速度を第２速度よりも遅い第３速度にしてもよい。
処理部７３４は、誤差が規定値未満であると判定した場合（Ｓ８１０４でＮＯ）、吊下げワイヤ７９２の繰り出しを継続させる（Ｓ８１１１）。
次に、処理部７３４は、荷物と宅配ボックス４７０との距離が第１規定距離よりも短い距離である第２規定距離に到達したかどうかを判定する（Ｓ８１１２）。例えば、第２規定距離は、本体７１２から宅配ボックス４７０までの距離の１／５、１／１０、または１／１０以下等の距離である。なお、処理部７３４は、ワイヤ制御モジュール３１１を制御して吊下げワイヤ７９２の繰り出し速度を第２速度または第３速度で荷物を降下させてもよい。処理部７３４は、吊下げワイヤ７９２の繰り出しを開始してから、荷物が第１規定距離から第２規定距離に至る間、第２速度または第３速度で荷物を降下させてもよい。
荷物と宅配ボックス４７０との距離が第２規定距離に到達したかどうかの判定は、カメラセンサ３３４から取得した画像情報、または、吊下げワイヤ７９２の繰り出し長さなどがから第２規定距離を算出することができる。
処理部７３４は、荷物と宅配ボックス４７０との距離が第２規定距離に到達していないと判定した場合（Ｓ８１１２でＮＯ）、ステップＳ８１１１に処理を戻す。
次に、処理部７３４は、荷物と宅配ボックス４７０との距離が第２規定距離に到達したと判定した場合（Ｓ８１１２でＹＥＳ）、ワイヤ制御モジュール３１１を制御して吊下げワイヤ７９２の繰り出しを停止し、カメラセンサ３３４から取得した画像情報に基づいて、荷物と宅配ボックス４７０とを測位し、宅配ボックス４７０から荷物の相対的な位置の誤差を算出する。ここでは、処理部７３４は、荷物と宅配ボックス４７０とを俯瞰した場合における、宅配ボックス４７０の開口４７１と荷物との誤差（位置ズレ）を算出する。
処理部７３４は、荷物が宅配ボックス４７０の開口４７１に納まるように、複数の第１モータ７１１を制御することで、宅配ボックス４７０の開口４７１と荷物との位置を補正するように、ドローン７０１を移動させる。なお、ステップＳ８１０４のように、処理部７３４は、誤差が規定値以上であるかどうかを判定してもよい。
次に、処理部７３４は、ワイヤ制御モジュール３１１を制御して吊下げワイヤ７９２の繰り出しを開始する（Ｓ８１１４）。
次に、処理部７３４は、カメラセンサ３３４から取得した画像情報に基づいて、荷物が宅配ボックス４７０の開口４７１を通過し、宅配ボックス４７０に格納されたかどうかを判定する（Ｓ８１１５）。例えば、処理部７３４は、カメラセンサ３３４から取得した画像情報から宅配ボックス４７０の開口４７１と荷物との重なりを算出し、張力センサ３３３によって吊下げワイヤ７９２の張力の弛緩を検出することで、張力センサ３３３から取得した張力情報に基づいて、荷物が宅配ボックス４７０の底部に配置されたと判定する。
処理部７３４は、荷物が宅配ボックス４７０に格納されたと判定した場合（Ｓ８１１５でＹＥＳ）、吊下げワイヤ７９２先端の図示しない荷物取付部を制御して荷物取付部が荷物を外す（切離す）。これにより、荷物は宅配ボックス４７０に格納される（Ｓ８１１６）。荷物取付部は、荷物を連結保持するまたは掴むことが可能である。処理部７３４は、ワイヤ制御モジュール３１１を制御して吊下げワイヤ７９２の巻き取りを行い、巻き取りが完了すると、配送元へと戻る。そして、処理部７３４は、処理を終了する。
一方、処理部７３４は、荷物が宅配ボックス４７０に格納されていないと判定した場合（Ｓ８１１５でＹＥＳ）、カメラセンサ３３４から取得した画像情報から宅配ボックス４７０の開口４７１と荷物との重なりを算出できず、かつ、張力センサ３３３から取得した張力情報に基づいて、吊下げワイヤ７９２の張力の弛緩を検出できない。このため、処理部７３４は、規定量だけ、吊下げワイヤ７９２の巻き取りをワイヤ制御モジュール３１１に行わせることで、荷物を宅配ボックス４７０の開口４７１から遠ざける（Ｓ８１１７）。ここで、規定量は、例えば、数センチメートル以下、数十センチメートル以下である。そして、処理部７３４は、ステップＳ８１１１に戻る。
［配送システム３ａの構成］
次に、本実施の形態におけるドローン７０１および配送システム３ａを用いて、荷物を配送する様子を例示する。
図６１は、実施の形態７における配送システム３ａのドローン７０１が配送元から配送先の中継地点に荷物を配送する様子を例示したイメージ図である。
図５６および図６１に示すように、配送先が中継地点である場合、中継地点に荷物が届けられると、その中継地点が配送元となって、輸送手段によって次の配送先に配送する。中継地点は、各住宅等の配送先に向けて個別に配送するための配送元でもあり、中継地点を中心として所定距離内に存在する各配送先の荷物が集められる配送先でもある。中継地点では、集められた荷物を振り分け、例えばドローン７０１等の配送手段を用いて、各配送先に向けて荷物が配送される。この場合、中継地点にも図５５の管理部１００が設けられていてもよく、ドローン７０１がこの管理部１００からルート情報を取得してもよく、ドローン７０１が配送センターの管理部１００からルート情報を取得してもよい。ここで、輸送手段は、上述したドローン７０１だけでなく、宅配ロボット、車両、人等であってもよい。
なお、中継地点では、配送先に送る荷物の重さによってドローン７０１で配送するか、宅配ロボット等で配送するかを振り分けてもよい。荷物の重さが所定値未満であればドローン７０１で配送し、荷物の重さが所定値以上であれば宅配ロボットで配送してもよい。例えば、荷物の重量が５Ｋｇ未満ではドローン７０１で配送し、荷物の重量が５Ｋｇ以上では、宅配ロボットで配送してもよい。
配送システム３ａは、複数のドローン７０１を同時に管理して、複数個所の配送先に荷物を配送することができる。なお、１台のドローン７０１は、１箇所の配送先に荷物を送り届ければ、配送元に戻るが、２箇所以上の配送先に荷物を送り届けてもよい。
図６２Ａは、実施の形態７における配送システム３ａのドローン７０１が移動する際の、地面からの高さを例示した模式図である。
図５６および図６２Ａに示すように、配送システム３ａは、さらに、レール支持部７９３、後述する図６３の防護ネット７９４と、引き込み支柱７９１ｂと、引き込みワイヤ７９５と、図５９の宅配ボックス４７０とを備える。
複数の支柱７９１ａのそれぞれは、電柱または街路灯である。それぞれの支柱７９１ａは、地面に設置される。それぞれの支柱７９１ａには、配送システム３ａに用いられるレール４００が固定される。例えば、複数の支柱７９１ａのそれぞれには、レール支持部７９３が固定されている。具体的には、レール支持部７９３は、配送システム３ａのレール４００を支持する支持部材であり、支柱７９１ａの延びる方向から突出するように固定され、支柱７９１ａから離間した状態でレール４００を保持できる。
配送システム３ａのレール４００は、例えば、複数の支柱７９１ａ、施設等に張り渡されて固定される。レール４００は、ドローン７０１の接続体が接続された状態でレール４００に沿ってドローン７０１が移動するように、ドローン７０１の移動を案内する。レール４００は、ドローン７０１が接続体を介してレール４００に吊下がってもドローン７０１およびドローン７０１に積載されている荷物を支持できる。例えば、レール４００は、細長い棒状の部材、ワイヤ等である。
図６２Ａに示すように、レール４００は、複数の支柱７９１ａのそれぞれの間において、地面から離れた位置に設置される。例えば、レール４００は、ドローン７０１が地表から約１０メートル以上約１３メートル以下の高さであるドローンハイウェイを移動できるように、約１０メートル以上約１３メートル以下の高さに張られる。このため、レール４００は、地表から約１２メートル以上約１３メートル以下の高さに張られていてもよい。
これは、支柱７９１ａが電柱の場合、電柱は、避雷針、送電線等が設けられる。通常、避雷針は、電柱の先端に取り付けられ、その下方に高圧用の送電線が配置され、高圧用の送電線のさらに下方であり、かつ、約１３メートル以上の高さに低圧用の送電線が配置されることがある。そして、一般的な住宅などの高さが約１０メートルとすると、約１０メートル以上約１３メートル以下の高さにスペースがあると考えられる。ドローン７０１が住宅の高さよりも高い位置を飛行することで、住宅および送電線に接触し難く、配送先のユーザのプライバシーおよび住宅などの施設の人のプライバシーを保護する。
なお、これらの高さの数値は一例であり、周辺環境によって変化するため、これらの高さの数値に限定されない。このため、ドローンハイウェイは、約１０メートルよりも下方に設置されることもあり得る。
図６２Ｂは、実施の形態７における配送システム３ａのドローンハイウェイの位置を例示した模式図である。図６２Ｂのａは、ドローン７０１の移動方向から見た場合であり、図６２Ｂのｂは、ドローン７０１の移動方向と直交する方向から見た場合である。
図６２Ｂのａおよびｂに示すように、例えば、地面からの高さが１７ｍの電柱などの支柱７９１ａの場合、レール４００は、約１５メートル以上約１６メートル以下となる位置に配置する。ドローン７０１は、荷物を合わせて約１３メートル以上約１６メートル以下の範囲に位置する。
ドローンハイウェイは、横幅が約２メートルである。このため、レール４００の向かい側にも別のレール４００を設置する場合、横幅も考慮してレール４００が設置される。
支柱７９１ａには、地面から約１３メートルの地点に防護ネット７９４が設けられる。防護ネット７９４は、レール支持部７９３の鉛直下方に張られ、支柱７９１ａに支持される。具体的には、防護ネット７９４は、支柱７９１ａの長手方向と直交する平面と略平行となる姿勢で、支柱７９１ａに支持される。防護ネット７９４は、支柱７９１ａから張り出すように、ドローンハイウェイの鉛直下方に配置される。図６２Ｂでは、防護ネット７９４の大きさは、支柱７９１ａから約２．５メートル張り出ており、かつ、ドローン７０１が移動する移動方向（レール４００の延びる方向）に約６メートル以上の長さである。防護ネット７９４とドローン７０１とを平面視した場合に、防護ネット７９４の大きさは、ドローン７０１よりも大きい。防護ネット７９４は、例えばクッション性のある網状または布状の構造体であり、レール４００から接続体７３０が外れても、ドローン７０１が地面に衝突することを抑制する。
図６３は、実施の形態７における配送システム３ａのドローン７０１が引き込み支柱７９１ｂおよび引き込みワイヤ７９５を介して、宅配ボックス４７０に荷物を格納する様子を例示した模式図である。図６４は、実施の形態７における配送システム３ａのドローン７０１が引き込み支柱７９１ｂおよび引き込みワイヤ７９５を介して、宅配ボックス４７０に荷物を格納する様子を例示した斜視図である。
図６３および図６４に示すように、引き込み支柱７９１ｂは、所定敷地内に配置され、例えば地面または施設に設置される。図６３および図６４では、引き込み支柱７９１ｂが地面に設置されている場合を例示している。引き込み支柱７９１ｂは、支柱７９１ａよりも高さが低く、引き込みワイヤ７９５の一端を固定している。引き込み支柱７９１ｂの先端は、レール４００および送電線よりも下方に設けられる。
引き込みワイヤ７９５は、レール４００に張り渡される。具体的には、引き込みワイヤ７９５の一端は引き込み支柱７９１ｂに接続されて固定され、引き込みワイヤ７９５の他端は、レール４００に張り渡されて接続される。引き込みワイヤ７９５の他端とレール４００との接続点（分岐点）では、ドローン７０１の接続体がフックを有するため、レール４００から引き込みワイヤ７９５に直接接続できる。この接続点は、複数の支柱７９１ａのうちの隣り合う第１支柱と第２支柱との間に設けられるが、第１支柱または第２支柱に設けられてもよい。
接続点の鉛直下方には、防護ネット７９４が配置され支柱７９１ａに支持される。接続点から接続体が外れても、防護ネット７９４によって、ドローン７０１が地面に衝突することが抑制される。
接続点ではレール４００と接続している接続体が引き込みワイヤ７９５に切換わることで、引き込みワイヤ７９５が、接続体と接続して、接続体を引き込み支柱７９１ｂまで案内する。これにより、ドローン７０１は、引き込み支柱７９１ｂに到着する。この場合、引き込み支柱７９１ｂが実質的な配送先となる。
なお、本実施の形態では、配送システム３ａは、防護ネット７９４、引き込み支柱７９１ｂおよび引き込みワイヤ７９５を備えているが、引き込み支柱７９１ｂおよび引き込みワイヤ７９５を備えていなくてもよい。ドローン７０１は配送先に到着した際に、そのまま荷物を降ろしてもよく、引き込み支柱７９１ｂおよび引き込みワイヤ７９５は、配送システム３ａの必須の構成要件ではない。
宅配ボックス４７０は、住宅等の配送先に設置される。図６３および図６４では、引き込み支柱７９１ｂの根元部分に設置されるが、ドローン７０１が荷物を格納できればよいため、設置位置は特に限定されない。宅配ボックス４７０は、ドローン７０１が運んできた荷物を格納するための目的地点となる。
図６３および図６４に示すように、引き込み支柱７９１ｂは、所定敷地内に配置され、例えば地面に設置される。引き込み支柱７９１ｂは、支柱７９１ａよりも高さが低く、引き込みワイヤ７９５の一端を固定している。
引き込みワイヤ７９５は、レール４００に張り渡される。具体的には、引き込みワイヤ７９５の一端は引き込みワイヤ７９５に接続されて固定され、引き込みワイヤ７９５の他端は、レール４００に張り渡されて接続される。引き込みワイヤ７９５の他端とレール４００との接続点では、ドローン７０１の接続体がフックを有するため、レール４００から引き込みワイヤ７９５に直接接続できる。この接続点は、複数の支柱７９１ａのうちの隣り合う第１支柱と第２支柱との間に設けられるが、第１支柱または第２支柱に設けられてもよい。より具体的には、設置面から、引き込みワイヤ７９５と引き込み支柱７９１ｂとが接続される第１接続点Ｐ１までの高さは、設置面から、引き込みワイヤ７９５と支柱７９１ａまたはレール４００とが接続される第２接続点Ｐ２までの高さよりも低い。設置面は、本実施の形態では、地面である。なお、建物に支柱７９１ａまたは引き込み支柱７９１ｂが接地される場合、接続される建物の部分が設置面となる。
図６５は、実施の形態７における配送システム３ａのドローン７０１の本体７１２が鉛直方向と略平行な姿勢となって、支柱７９１ａおよびレール４００を介して、宅配ボックス４７０に荷物を格納する様子を例示した側面図である。
宅配ボックス４７０の開口４７１が小さい場合、ドローン７０１が支柱７９１ａ（引き込み支柱でもよい）と接触し、荷物を宅配ボックス４７０に格納できなくなる場合がある。このため、図５５および図６５に示すように、ドローン７０１の処理部７３４は、アクチュエータを制御して、本体７１２の姿勢を鉛直方向と略平行な姿勢にすることで、本体７１２を直立させる。処理部７３４は、接続体の支持方向（鉛直方向）に対して、図５７のような複数のプロペラ７０９ａを含む仮想平面の法線方向がなす角度θを大きくするように、アクチュエータを制御することで、本体７１２を直立させる。
宅配ボックス４７０の開口４７１が小さいかどうかは、ドローン７０１に搭載されるカメラセンサ３３４等から取得した画像情報等によって判定する。
例えば、図５５、図６５のａおよびｂで示すように、ドローン７０１は、レール４００に沿って移動する。ドローン７０１の処理部７３４は、宅配ボックス４７０の開口４７１をカメラセンサ３３４等によって撮像し、撮像した画像情報から本体７１２の仮想平面が水平方向と略平行な姿勢で、宅配ボックス４７０に荷物を格納できるかどうかを判定する。判定した結果、本体７１２の仮想平面が水平方向と略平行な姿勢で、宅配ボックス４７０に荷物を格納できないと判定すると、処理部７３４は、可動部７４０を制御して、本体７１２の姿勢を鉛直方向と略平行な姿勢にする。図６５のｃで示すように、ドローン７０１は、宅配ボックス４７０の鉛直上方に到着する。図６５のｄで示すように、処理部７３４は、ワイヤ制御モジュール３１１を制御することで、吊下げワイヤ７９２を繰り出して荷物を下降させ、宅配ボックス４７０に荷物を格納する。このような配送システム３ａでは、確実に荷物を宅配ボックス４７０に格納する。
図６６は、実施の形態７における配送システム３ａにおいて、レール４００がない場所を飛行する場合を例示した模式図である。河川などのように幅の長さによってはレール４００を設置できない場合があるため、図６６では、ドローン７０１が河川を横断する場合等を例示している。
図５５、図６６のａ～ｃに示すように、可動部７４０は、本体７１２の仮想平面と略水平な姿勢から直立の姿勢となるように本体７１２を傾ける。ドローン７０１は、河川を横断するために加速する。
図５５、図６６のｃおよびｄに示すように、接続体７３０がレール４００から離間する。
図５５、図６６のｄおよびｅに示すように、ドローン７０１は、加速による推進力と、一対の翼７１３によって、河川を横断する。処理部７３４が画像情報等によってレール４００の位置を算出し、ドローン７０１がレール４００に近づくと、可動部７４０を制御することによって、直立の姿勢から本体７１２の仮想平面と略水平な姿勢となるように本体７１２を傾ける。これにより、ドローン７０１は減速する。
図５５、図６６のｅおよびｆに示すように、処理部７３４が画像情報等によってレール４００の位置を算出し、ドローン７０１の接続体７３０が対岸に設置されているレール４００に接続する。
図５５、図６６のｆ、ｇおよびｈに示すように、ドローン７０１が減速して接続体７３０をレール４００に接続した後に、処理部７３４が可動部７４０を制御することによって、本体７１２の仮想平面と略水平な姿勢から直立の姿勢となるように本体７１２を傾ける。これにより、ドローン７０１はレール４００を安全に走行できる速さに加速する。このように、ドローン７０１は、河川など、レール４００を設置できない場所でも横断する。
［作用効果］
次に、本実施の形態におけるドローン７０１および配送システム３ａの作用効果について説明する。
ドローン７０１は、荷物を配送する無人航空機であって、複数の回転翼と、複数の回転翼をそれぞれ回転させる複数の第１モータ７１１と、複数の第１モータ７１１を支持する本体７１２と、本体７１２を吊下げた状態で、地面から離れた位置にあるレール４００に接続するための接続体７３０と、接続体７３０がレール４００に支持されたときの支持方向に対する、複数の回転翼を含む仮想平面の傾きを設定する可動部７４０と、複数の第１モータ７１１および可動部７４０を制御する処理部７３４と、を備え、接続体７３０は、本体７１２に接続された第１端７３０ａと、レール４００にスライド自在に接続するための第２端７３０ｂとを有し、支持方向は、接続体７３０の第１端７３０ａから第２端７３０ｂに向かう方向であり、処理部７３４は、接続体７３０の第２端７３０ｂがレール４００に接続されている場合に、（ｉ）複数の第１モータ７１１の回転数を、ドローン７０１を浮遊させるための最小の回転数よりも小さく、かつ、ドローン７０１をレール４００の延びる方向に推進するための最小の回転数よりも大きい、回転数にし、（ｉｉ）可動部７４０によって、接続体７３０の支持方向に対して仮想平面の法線方向がなす角度θを大きくする。
これによれば、ドローン７０１は、接続体７３０がレール４００に接続した状態で、ドローン７０１がレール４００に沿って移動することができる。（ｉ）の場合では、処理部７３４が、複数の第１モータ７１１の回転数を制御することで、ドローン７０１を浮遊させるための最小の回転数よりも小さく、かつ、ドローン７０１を推進するための最小の回転数よりも大きくするため、ドローン７０１は、レール４００に沿って適切な速度で移動することができる。（ｉｉ）の場合では、処理部７３４が可動部７４０を制御することで、接続体７３０の支持方向に対する複数の回転翼を含む仮想平面の傾きを変更することで、ドローン７０１の速度を調節することができる。
配送システム３ａは、ドローン７０１と、複数の支柱７９１ａと、複数の支柱７９１ａのうちの隣り合う２つの間に張り渡されたレール４００と、を備える。
可動部７４０は、本体７１２と接続体７３０との間に配置されている。
これによれば、可動部７４０は、本体７１２に対して接続体７３０の角度θを容易に変更することができる。
例えば、接続体７３０を本体７１２の重心部分およびその近傍に配置した場合に、可動部７４０も本体７１２の重心部分およびその近傍に配置されることとなる。このため、ドローン７０１の重心の釣り合いを取ることができる。
ドローン７０１は、さらに、一対の翼７１３を備える。
これによれば、例えば、一対の翼７１３がヨー翼であれば、ドローン７０１を水平方向に回転させたり、一対の翼７１３がピッチ翼であれば、ドローン７０１を鉛直方向に回転させたりすることができる。その結果、ドローン７０１の進行方向を自由に操舵することができるため、ドローン７０１は安定した移動を実現することができる。
処理部７３４は、可動部７４０によって角度θを大きくした後、ドローン７０１の推進速度が所定値を超えた場合に、接続体７３０をレール４００から外す。
これによれば、接続体７３０とレール４００との接触を抑制することができるため、ドローン７０１の安全性を高めることができる。
処理部７３４は、接続体７３０がレール４００から外れている場合に、可動部７４０によって角度θを小さくし、ドローン７０１を浮遊させるための最小の回転数よりも大きくするように、複数の第１モータ７１１の回転数を制御する。
これによれば、接続体７３０がレール４００から外れている場合に、角度θを小さくすることで、ドローン７０１が地面から所定高さの位置まで浮遊することができるようになる。このため、物体と接触したりすることが抑制されるため、ドローン７０１の安全性を高めることができる。
処理部７３４は、（ｉｉ）において、角度θを１５°よりも大きくするように、複数の第１モータ７１１の回転数を制御してもよい。
処理部７３４は、（ｉｉ）において、角度θを４５°よりも大きくするように、複数の第１モータ７１１の回転数を制御する。
処理部７３４は、（ｉｉ）において、角度θを６５°よりも大きくするように、複数の第１モータ７１１の回転数を制御する。
処理部７３４は、（ｉｉ）において、角度θを８０°よりも大きくするように、複数の第１モータ７１１の回転数を制御する。
可動部７４０の角度を適切に設定することにより、ドローン７０１に働く推力と浮力の比率を調整することができる。角度θが大きくなるほど、複数の第１モータ７１１の回転による力が、ドローン７０１の略水平方向の推力に寄与する割合が高まる。これにより、複数の第１モータ７１１の回転数を落としても、ドローン７０１は十分な推力を得ることができる。
接続体７３０は、本体７１２に揺動自在に接続された支持部７３２と、支持部７３２の一端に接続された第１アーム７３１とを有する。
これによれば、支持部７３２の揺動とともに第１アーム７３１を揺動させることができる。このため、レール４００に接続し易くなる。
第１アーム７３１は、ドローン７０１をレール４００に吊下げるためのハンガである。
これによれば、ドローン７０１の停止時に、第１アーム７３１がレール４００から吊下がることができる。このため、ドローン７０１がレール４００に吊下がった状態で、荷物を配送先に載置することができる。
ドローン７０１は、さらに、本体７１２に接続された、荷物を吊下げるための吊下げワイヤ７９２と、吊下げワイヤ７９２を巻き取り可能なリフトモータとを備え、処理部７３４は、接続体７３０がレール４００に接続されている状態で、荷物を収容するための宅配ボックス４７０の鉛直上方にドローン７０１を位置取らせ、リフトモータを駆動して、吊下げワイヤ７９２を繰り出すことで、本体７１２に対して荷物を降下させて宅配ボックス４７０に格納させる。
これによれば、ドローン７０１が目的地点に到着したときに、処理部７３４がリフトモータを制御して吊下げワイヤ７９２を繰り出すことで、荷物を降下させて宅配ボックス４７０に格納させることができる。このため、ドローン７０１は、配送先に荷物を配送することができる。
処理部７３４は、吊下げワイヤ７９２を繰り出す間、宅配ボックス４７０に対する荷物の相対位置に応じて、本体７１２の位置および向きの少なくとも一方を調整する。
これによれば、ドローン７０１が宅配ボックス４７０の直上に対して位置ズレが生じても、処理部７３４が本体７１２の位置および向きの少なくとも一方を調整することで、宅配ボックス４７０に対する本体７１２を位置合わせすることができる。このため、ドローン７０１は、確実に荷物を降下させて宅配ボックス４７０に格納させることができるため、確実に配送先に荷物を配送することができる。
特に、このドローン７０１では、風などによってドローン７０１が宅配ボックス４７０の直上から移動してしまう場合があっても、宅配ボックス４７０に対する本体７１２を位置合わせすることができる。
処理部７３４は、荷物の位置が宅配ボックス４７０の鉛直上方の位置から第３方向に変位している場合に、レール４００の延びる方向に沿って、ドローン７０１を第３方向とは反対の第４方向に移動させる。
これによれば、風などによって吊下げワイヤ７９２を介して荷物が第３方向に流されることで位置が変位（移動）しても、処理部７３４がドローン７０１を第３方向と反対方向の第４方向に変位させることができる。このため、ドローン７０１は、確実に荷物を降下させて宅配ボックス４７０に格納させることができるため、より確実に配送先に荷物を配送することができる。
処理部７３４は、荷物の位置が宅配ボックス４７０の鉛直上方の位置から第５方向に変位している場合に、レール４００を支点としてドローン７０１をスイングさせて、ドローン７０１の重心を第５方向とは反対の第６方向に移動させる。
これによれば、風などによって吊下げワイヤ７９２を介して荷物が第５方向に変位しても、処理部７３４がドローン７０１の重心を移動させることで、荷物を第５方向と反対方向の第６方向に変位させることができる。このため、ドローン７０１は、確実に荷物を降下させて宅配ボックス４７０に格納させることができるため、より確実に配送先に荷物を配送することができる。
配送システム３ａは、複数の支柱７９１ａのそれぞれは、電柱である。
これによれば、既存の電柱を支柱７９１ａとして用いることとができるため、レール４００を張り渡すための新たな支柱７９１ａを設置する必要もない。このため、このシステムでは、設置に際するコストの高騰化を抑制することができる。
配送システム３ａは、さらに、所定敷地内に配置された引き込み支柱７９１ｂと、レール４００に張り渡された引き込みワイヤ７９５と、を備え、地面から、引き込みワイヤ７９５と引き込み支柱７９１ｂとが接続される第１接続点Ｐ１までの高さは、地面から、引き込みワイヤ７９５とレール４００とが接続される第２接続点Ｐ２までの高さよりも低い。
これによれば、レール４００は第１接続点Ｐ１よりも高い位置に配置されるため、ドローン７０１は高い位置を移動することができる。ドローン７０１は、人に視認され難い位置を走行するため、配送先のユーザのプライバシーおよびレール４００に面して設置されている住宅などの施設の人のプライバシーを保護することができる。
電柱は、送電線を支持し、レール４００は、送電線よりも下方であり、かつ、引き込み支柱７９１ｂの先端よりも高い位置に設けられる。
これによれば、送電線の下方にレール４００を配置するため、送電線と接触しない位置にレール４００を配置し、かつ、ドローン７０１を走行させることができる。このため、荷物を配送するドローン７０１の安全性を確保することができる。
接続体７３０は、さらに、第１アーム７３１に接続されており、レール４００に回転自在に接触するための、実施の形態４の変形例１のような車輪を有していてもよい。
これによれば、ドローン７０１がレール４００に接続された際に、車輪がレール４００に接触した状態で移動することができる。車輪はレール４００との摩擦によって回転を始めるため、ドローン７０１は、回転翼の回転による進行方向への推進力だけでレール４００の上を走行することができる。このため、ドローン７０１は、回転翼の回転力を、自身を持ち上げるための揚力に使用しなくてもよくなる。その結果、ドローン７０１の省エネルギー化を実現することができる。
（実施の形態７の変形例１）
以下では、本変形例におけるドローン７０１および配送システムの基本的な構成は、実施の形態７等のドローンおよび配送システムと基本的な構成と同じであるため、本変形例におけるドローン７０１および配送システムの基本的な構成について適宜説明を省略する。
図６７は、実施の形態７の変形例１における配送システムの引き込み支柱７９１ｂ、第１引き込みワイヤ７９５ａおよび第２引き込みワイヤ７９５ｂが集合住宅施設に設置されている場合を例示した模式図である。
図６７では、引き込み支柱７９１ｂが施設（本変形例では集合住宅施設）における天井部の側壁に設置されている場合を例示している。図６７では、引き込みワイヤとして、第１引き込みワイヤ７９５ａおよび第２引き込みワイヤ７９５ｂが用いられる。
第１引き込みワイヤ７９５ａは、天井部の側壁に設置されたそれぞれの引き込み支柱７９１ｂによって、各階における天井部の側壁に張り巡らされている。第２引き込みワイヤ７９５ｂは、一端が引き込み支柱７９１ｂまたは第１引き込みワイヤ７９５ａと接続し、他端が施設の外壁に接続される。なお、外壁にも支柱７９１ｂが設けられていてもよい。第２引き込みワイヤ７９５ｂは、施設における一戸ごとに接続されていてもよく、接続されていなくてもよい。
図６８は、実施の形態７変形例１における集合住宅施設にドローン７０１が荷物を配送する様子を例示した模式図である。
例えば、図６８のａおよびｂに示すように、ドローン７０１は、接続体７３０が第１引き込みワイヤ７９５ａに接続された状態で、第１引き込みワイヤ７９５ａに沿って移動する。図６８のｃに示すように、ドローン７０１は、配送先に接続される第２引き込みワイヤ７９５ｂと第１引き込みワイヤ７９５ａまたは引き込み支柱７９１ｂとの接続点で、接続体７３０を第２引き込みワイヤ７９５ｂに切換える。図６８のｄに示すように、ドローン７０１は、第２引き込みワイヤ７９５ｂに案内されて目的の配送先に到着し荷物を降ろす。
なお、図６７では、第１引き込みワイヤ７９５ａおよび第２引き込みワイヤ７９５ｂが集合住宅施設に張り巡らされているが、レール４００が張り巡らされていてもよい。
（実施の形態７の変形例２）
以下では、本変形例におけるドローン７０１および配送システムの基本的な構成は、実施の形態７等のドローンおよび配送システムと基本的な構成と同じであるため、本変形例におけるドローン７０１および配送システムの基本的な構成について適宜説明を省略する。
図６９は、実施の形態７の変形例２における配送システムの支柱７９１ｃが街路灯の場合を例示した模式図である。
図６９に示すように、宅配ボックス４７０は、歩道に配置され、施設ごとに配置されている。引き込み支柱７９１ｂおよび引き込みワイヤ７９５によって、荷物は、施設における各階に配送される。引き込み支柱７９１ｂおよび引き込みワイヤ７９５は、例えば、配送先が、施設の２階以上の場合に設置してもよい。
図７０は、実施の形態７の変形例２における配送システムの支柱７９１ｃが街路灯の場合のドローンハイウェイの位置を例示した模式図である。図７０のａは、ドローン７０１の移動方向から見た場合であり、図７０のｂは、ドローン７０１の移動方向と直交する方向から見た場合である。
図７０のａおよびｂに示すように、本変形例では、街路灯の照明装置の鉛直上方に防護ネット７９４が設けられる。防護ネット７９４は、支柱７９１ｃの有する照明装置を支持するポールに支持されて固定される。図７０では、防護ネット７９４の大きさは、ポールから約３メートル張り出ており、かつ、ドローン７０１が移動する移動方向（レール４００の延びる方向）に約４メートルの長さである。防護ネット７９４の大きさは照明装置の設置環境によって変化してもよい。
このような、本変形例におけるドローン７０１および配送システムの作用効果について説明する。
複数の支柱７９１ｃは、街路灯である。
これによれば、既存の街路灯を支柱７９１ｃとして用いることとができるため、レール４００を張り渡すための新たな支柱７９１ｃを設置する必要もない。このため、このシステムでは、設置に際するコストの高騰化を抑制することができる。
（実施の形態７の変形例３）
以下では、本変形例におけるドローン７０１ｂおよび配送システムの基本的な構成は、実施の形態７等のドローンおよび配送システムと基本的な構成と同じであるため、本変形例におけるドローン７０１ｂおよび配送システムの基本的な構成について適宜説明を省略する。本変形例では接続体７３０ｃの構成が実施の形態７等と異なる点で相違する。
本変形例のドローン７０１ｂの接続体７３０ｃは、第１アーム７３１と、支持部７３２と、第１アクチュエータ７４１とを有する。本変形例では、接続体７３０ｃは、実施の形態７のようなベース７３３および角度駆動部７４３を有さない。
図７１は、実施の形態７の変形例３における配送システムのドローン７０１ｂを示す斜視図である。
図７１に示すように、本変形例の第１アーム７３１の第１フック７３１ａは、ドローン７０１ｂの進行方向から見てリング状の外殻部分の一部が欠損した略Ｃ形状をなしている。第１フック７３１ａの第１接続端７３１ａ１は、支持部７３２の他端と接続されている。
図７２は、実施の形態７の変形例３における配送システムのドローン７０１ｂの本体７１２の姿勢を変更する様子を示す斜視図である。
図７２のａ、ｂおよびｃに示すように、図５５の処理部７３４は、可動部７４０、複数のプロペラ７０９ａおよび一対の翼７１３を制御することで、接続体７３０ｃの支持部７３２の姿勢を保ったまま、本体７１２の姿勢を変更する。具体的には、支持部７３２の延びる方向に対する仮想平面の法線方向の角度を変更する。
（実施の形態８）
以下では、本実施の形態におけるドローン７０１ｃおよび配送システム４の基本的な構成は、実施の形態７等の基本的な構成と同じであるため、本実施の形態におけるドローン７０１ｃおよび配送システム４の基本的な構成について適宜説明を省略する。本実施の形態では、さらに、第２アーム７５１が設けられている点で実施の形態７等と相違する。
図７３は、実施の形態８における配送システム４の構成を説明するブロック図である。図７４は、実施の形態８における配送システム４のドローン７０１ｃを示す正面図である。具体的には、図７４は、実施の形態８における配送システム４のドローン７０ａｃを示す正面図である。
図７３および図７４に示すように、本実施の形態の接続体７３０ｄは、さらに、第２アーム７５１と、第２アクチュエータ７５２とを有する。
第２アーム７５１は、支持部７３２の一端に接続される。具体的には、第１アーム７３１は、第１アーム７３１と対向するように、ベース７３３を介して支持部７３２と接続される。第１アーム７３１および第２アーム７５１は、互い違いとなるようにベース７３３に配置されている。第２アーム７５１は、ドローン７０１ｃをレール４００に吊下げるためのハンガである。
第２アーム７５１は、第２フック７５１ａを有する。
第２フック７５１ａは、第２アクチュエータ７５２に接続される第２接続端７５１ａ２から他端側の第２開放端７５１ｂ２まで延び、第２接続端７５１ａ２から第２開放端７５１ｂ２に至るまでに、第１方向とは反対向きの第２方向に折れ曲がる第２屈曲部７５１ｃを有する。第２フック７５１ａは、ドローン７０１ｃの進行方向から見てリング状の外殻部分の一部が欠損した略Ｃ形状、略Ｆ形状、略Ｊ形状または略Ｕ形状等をなしている。第２フック７５１ａには、その外殻部分が切り欠かれることで、レール４００の侵入を許容する開口部が設けられる。開口部は、第２開放端７５１ｂ２と第２接続端７５１ａ２との間である。第２フック７５１ａが、接続体７３０ｄの第２端の一例である。なお、第２フック７５１ａには、上述したように、レール４００に回転自在に接触するための車輪が設けられていてもよい。
第２フック７５１ａと第１フック７３１ａとが対向し、かつ、第２フック７５１ａおよび第１フック７３１ａをドローン７０１ｃの進行方向から見て、第２フック７５１ａの第２開放端７５１ｂ２および第２接続端７５１ａ２と第１フック７３１ａの第１開放端７３１ｂ１および第１接続端７３１ａ１とは、レール４００を介して対向する。
ベース７３３は、支持部７３２と第１アーム７３１および第２アーム７５１とを接続する部分であり、支持部７３２と第１アーム７３１および第２アーム７５１との間に配置される。ベース７３３は、第１アーム７３１の第１接続端７３１ａ１および第２アーム７５１の第２接続端７５１ａ２と支持部７３２の他端側とに接続される。
第２アクチュエータ７５２は、支持部７３２に対する第２フック７５１ａの角度を設定する。第２アクチュエータ７５２は、支持部７３２と第２フック７５１ａとの間に配置され、第２フック７５１ａの第２接続端７５１ａ２を揺動可能に軸支する。本実施の形態では、第２アクチュエータ７５２は、ベース７３３に配置される。
図７５は、実施の形態８における配送システム４のドローン７０１ｃおよびレール４００を上面から見た場合に、第１レール４０１から第２レール４０２に接続体７３０ｄの接続を切換える様子を例示した上面図である。図７５では、支柱７９１ａに支持される第１レール４０１、第２レール４０２等を例示している。
図７４および図７５に示すように、本実施の形態の処理部７３４は、第１アクチュエータ７４１および第２アクチュエータ７５２を制御することで、第１レール４０１に接続されている接続体７３０ｄを第２レール４０２に切換えることができる。レール４００の切換については、後述する。レール４００は、第１レール４０１および第２レール４０２の総称であり、本実施の形態において、単にレール４００と言う場合は、第１レール４０１および第２レール４０２を含む意味である。
本実施の形態の配送システム４は、複数の支柱７９１ａのうちの隣り合う２つの支柱７９１ａの間に張り渡された第１レール４０１および第２レール４０２と、防護ネット７９４とを備える。
第１レール４０１を基本レールとすると、第２レール４０２は、第１レール４０１から分岐するレールであり、第１レール４０１と離間した状態で第１レール４０１に接近して配置される、つまり第１レール４０１に沿って隣に延びる。第１レール４０１と第２レール４０２とが接近した部分は、近接領域であり、ドローン７０１ｃがレール４００を切換え可能な分岐点となる分岐器である。例えるなら、第２レール４０２は、先端軌条である。近接領域は、第１レール４０１と第２レール４０２との間の距離がドローン７０１ｃの幅Ｈ１以下に近接する領域(距離Ｈ２)である。例えば、近接領域は、第１レール４０１と第２レール４０２とが最接近している領域である。
防護ネット７９４は、第１レール４０１と第２レール４０２との近接領域の鉛直下方に張られ、支柱７９１ａに支持される。
［動作］
次に、本実施の形態におけるドローン７０１ｃおよび配送システム４の動作について説明する。この配送システム４のドローン７０１ｃでは、２つのアームである第１アーム７３１および第２アーム７５１を用いて、第１レール４０１から第２レール４０２に接続を切換えることができる。図７６は、実施の形態８における配送システム４のドローン７０１ｃの接続体７３０ｄを、第１レール４０１から第２レール４０２に切換える動作の例を示すフローチャートである。ここでは、第１レール４０１に沿って移動しているドローン７０１ｃが、第１レール４０１から第２レール４０２に経路を切換える場合について説明する。
まず、図７３、図７５のａおよび図７６に示すように、ドローン７０１ｃの接続体７３０ｄの第１フック７３１ａおよび第２フック７５１ａが第１レール４０１と接続されている場合、ドローン７０１ｃが第１フック７３１ａおよび第２フック７５１ａによって第１レール４０１にスライド自在に吊下がっている。この場合に、図７５のｂ、ｃおよび図７６に示すように、処理部７３４は、画像情報等に基づいて、ドローン７０１ｃが第２レール４０２の先端部に接近してこの先端部を通過すると、第２アクチュエータ７５２を制御することで第２フック７５１ａを揺動させて第１レール４０１から外して第２レール４０２に引っ掛ける（Ｓ８２０１）。処理部７３４は、画像情報等に基づいて、第２レール４０２が第１レール４０１に沿って接近している近接領域を認識し、近接領域で第２アクチュエータ７５２を制御することで第２フック７５１ａを揺動させて第２レール４０２に引っ掛けることで、第２フック７５１ａと第２レール４０２とを接続することで、図７５のｃの状態となる。
次に、図７５のｃ、ｄおよび図７６に示すように、処理部７３４は、第１アクチュエータ７４１を制御することで第１フック７３１ａを揺動させて、第１レール４０１から第１フック７３１ａを外す（Ｓ８２０２）ことで、図７５のｄの状態となる。
次に、図７５のｄ、ｅおよび図７６に示すように、処理部７３４は、第１アクチュエータ７４１を制御することで第１フック７３１ａを揺動させて、第２レール４０２に第１フック７３１ａを引っ掛けることで、第１フック７３１ａと第２レール４０２とを接続する（Ｓ８２０３）。その後、処理部７３４は、第２アクチュエータ７５２を制御することで第２フック７５１ａを揺動させて、第２レール４０２から第２フック７５１ａを外すことで、図７５のｅの状態となる。そして、ドローン７０１ｃは、第２レール４０２に沿って移動したり、第２レール４０２から第３レールに接続体７３０ｄの接続を切換えたりする。
ドローン７０１ｃが第２レール４０２をそのまま移動する場合、図７５のｇおよび図７６に示すように、レール支持部７９３を通過した後に、処理部７３４は、第２アクチュエータ７５２を制御することで第２フック７５１ａを揺動させて、第２レール４０２に引っ掛けることで、第２フック７５１ａと第２レール４０２とを接続する（Ｓ８２０４）。第２レール４０２に第１フック７３１ａおよび第２フック７５１ａを接続することで、ドローン７０１ｃは、第２レール４０２から離間しないように接続される。
次に、接続体７３０ｄを第１レール４０１から第２レール４０２に切換える際における、接続体７３０ｄの動きを詳細に説明する。
図７７は、実施の形態８における配送システム４のドローン７０１ｃおよびレール４００の背面側において、第１レール４０１から第２レール４０２に接続体７３０ｄの接続を切換える様子を例示した背面図である。図７８は、実施の形態８における配送システム４のドローン７０１ｃの接続体７３０ｄを、第１レール４０１から第２レール４０２に切換える動作の例を詳細に示すフローチャートである。
図７７では、支柱７９１ａに支持される第１レール４０１、第２レール４０２等を例示している。図７７では、ドローン７０１ｃの進行方向側（正面側）からドローン７０１ｃ、第１レール４０１および第２レール４０２を見た場合を例示している。
図７３、図７７のａ、ｂおよび図７８に示すように、処理部７３４は、第２フック７５１ａを第２レール４０２に引っ掛けるときに、角度駆動部７４３を制御することで、支持部７３２に対してベース７３３の角度を変更し、第２フック７５１ａが第１フック７３１ａよりも高くなるようにベース７３３を傾ける（Ｓ８３０１）。このとき、第２接続端７５１ａ２は第１接続端７３１ａ１よりも高くなる。なお、ベース７３３を傾ける代わりに本体７１２を傾けてもよい。
図７３、図７７のｂ、ｃおよび図７８に示すように、第２フック７５１ａが第１レール４０１から離れるため、処理部７３４は、角度駆動部７４３を制御することでベース７３３の姿勢を基に戻しながら、第２アクチュエータ７５２を制御することで第２フック７５１ａを第１レール４０１と第２レール４０２との間を通して、第２フック７５１ａを揺動させることで第１レール４０１から外す（Ｓ８３０２）。
図７３、図７７のｄおよび図７８に示すように、処理部７３４は、第２アクチュエータ７５２を制御することで第２フック７５１ａを揺動させて第２レール４０２に引っ掛けるように近づけ、角度駆動部７４３を制御することで、支持部７３２に対してベース７３３の角度を変更し、第２フック７５１ａが第１フック７３１ａよりも高くなるようにベース７３３を傾ける（Ｓ８３０３）。
図７３、図７７のｅおよび図７８に示すように、処理部７３４は、角度駆動部７４３を制御することでベース７３３の姿勢を基に戻しながら、第２アクチュエータ７５２を制御することで第２フック７５１ａを揺動させて第２レール４０２に引っ掛けることで、第２フック７５１ａと第２レール４０２とが接続される（Ｓ８３０４）。
図７３、図７７のｆおよび図７８に示すように、処理部７３４は、第１フック７３１ａを第１レール４０１から外すときに、角度駆動部７４３を制御することで、支持部７３２に対してベース７３３の角度を変更し、第１フック７３１ａが第２フック７５１ａよりも高くなるようにベース７３３を傾ける（Ｓ８３０５）。このとき、第１接続端７３１ａ１は第２接続端７５１ａ２よりも高くなる。なお、ベース７３３を傾ける代わりに本体７１２を傾けてもよい。
図７３、図７７のｆ、ｇおよび図７８に示すように、第１フック７３１ａが第１レール４０１から離れるため、処理部７３４は、角度駆動部７４３を制御することでベース７３３の姿勢を基に戻しながら、第１アクチュエータ７４１を制御することで第１フック７３１ａを揺動させて第１レール４０１から外す（Ｓ８３０６）。
図７３、図７７のｈおよび図７８に示すように、処理部７３４は、第２アクチュエータ７５２を制御することで、第１レール４０１と第２レール４０２との間を通して第２レール４０２に引っ掛けるように近づけ、角度駆動部７４３を制御することで、支持部７３２に対してベース７３３の角度を変更し、第１フック７３１ａが第２フック７５１ａよりも高くなるようにベース７３３を傾ける（Ｓ８３０７）。
図７３、図７７のｉおよび図７８に示すように、処理部７３４は、角度駆動部７４３を制御することでベース７３３の姿勢を基に戻しながら、第１アクチュエータ７４１を制御することで第１フック７３１ａを揺動させて第２レール４０２に引っ掛けることで、第１フック７３１ａと第２レール４０２とが接続される（Ｓ８３０８）。これにより、第２レール４０２には、第１フック７３１ａおよび第２フック７５１ａが接続される。
［作用効果］
次に、本実施の形態におけるドローン７０１ｃおよび配送システム４の作用効果について説明する。
接続体７３０ｄは、さらに、支持部７３２の一端に接続された第２アーム７５１を有する。
これによれば、第１アーム７３１だけでなく、第２アーム７５１もレール４００に対して接続することができるため、ドローン７０１ｃがレール４００から落下することが抑制され、ドローン７０１ｃを用いたシステムにおける安全性をより高めることができる。
第１アーム７３１は、ドローン７０１ｃをレール４００に吊下げるための第１のハンガであり、第２アーム７５１は、ドローン７０１ｃをレール４００に吊下げるための第２のハンガであり、接続体７３０ｄは、さらに、支持部７３２に対する第１アーム７３１の角度を設定する第１アクチュエータ７４１と、支持部７３２に対する第２アーム７５１の角度を設定する第２アクチュエータ７５２とを有する。
これによれば、ドローン７０１ｃでは、レール４００に対して確実に吊下がることができるため、ドローン７０１ｃがレール４００から落下することが抑制され、ドローン７０１ｃを用いたシステムにおける安全性をより高めることができる。
接続体７３０ｄは、さらに、支持部７３２と第１アーム７３１および第２アーム７５１との間に配置されるベース７３３と、支持部７３２に対するベース７３３の角度を設定する第３アクチュエータとを有する。
これによれば、ベース７３３の角度を変えるだけで、本体７１２に対する第１アーム７３１の高さを変更したり、第２アーム７５１の高さを変更したりすることができる。このため、本体７１２を傾けなくても、第１アーム７３１および第２アーム７５１の高さを変更することができるため、ドローン７０１ｃの安定性を保つことができる。
第１アーム７３１は、第１アクチュエータ７４１に接続される第１接続端７３１ａ１から第１開放端７３１ｂ１まで延びる第１フック７３１ａを有し、第２アーム７５１は、第２アクチュエータ７５２に接続される第２接続端７５１ａ２から第２開放端７５１ｂ２まで延びる第２フック７５１ａを有し、第１フック７３１ａは、第１接続端７３１ａ１から第１開放端７３１ｂ１に至るまでに第１方向に折れ曲がる第１屈曲部７３１ｃを有し、第２フック７５１ａは、第２接続端７５１ａ２から第２開放端７５１ｂ２に至るまでに、第１方向とは反対向きの第２方向に折れ曲がる第２屈曲部７５１ｃを有する。
これによれば、第１フック７３１ａがレール４００に吊下がった場合に、本体７１２を水平な姿勢で保つことができ、第２フック７５１ａがレール４００に吊下がった場合も、本体７１２を水平な姿勢で保つことができる。このため、第１フック７３１ａおよび第２フック７５１ａは、ドローン７０１ｃを適切な姿勢で保持することができるようになる。
第１フック７３１ａおよび第２フック７５１ａによりレール４００に引っ掛け易くなる。
処理部７３４は、ドローン７０１ｃが、第１フック７３１ａによって第１レール４０１にスライド自在に吊下がっている場合に、第２アクチュエータ７５２を制御して、第１レール４０１に隣接した状態で第１レール４０１に沿って隣に延びる第２レール４０２に、第２フック７５１ａを引っ掛け、第１アクチュエータ７４１を制御して、第１フック７３１ａを第１レール４０１から外す。
これによれば、例えば、ドローン７０１ｃの第１フック７３１ａが第１レール４０１に接続されているとき、第２フック７５１ａを第２レール４０２に接続した後に、第１フック７３１ａを第１レール４０１から外すことで、ドローン７０１ｃは、第１レール４０１から別のレール４００である第２レール４０２に接続を切換えて移動することができる。このため、ドローン７０１ｃは、レール４００とレール４００との分岐点において、確実にレール４００を切換えることができるため、ドローン７０１ｃの落下が抑制されることで、ドローン７０１ｃを用いたシステムにおける安全性をより高めることができる。
配送システム４は、ドローン７０１ｃと、複数の支柱７９１ａと、複数の支柱７９１ａのうちの隣り合う２つの支柱７９１ａの間に張り渡された第１レール４０１および第２レール４０２と、を備える。
処理部７３４は、ドローン７０１ｃが、第１フック７３１ａおよび第２フック７５１ａによって第１レール４０１にスライド自在に吊下がっている場合に、第２アクチュエータ７５２を制御して、第２フック７５１ａを、第１レール４０１から外して、第１レール４０１に沿って隣に延びる第２レール４０２に引っ掛けさせ、第１アクチュエータ７４１を制御して、第１フック７３１ａを、第１レール４０１から外して、第２レール４０２に引っ掛けさせる。
これによれば、例えば、ドローン７０１ｃの第１フック７３１ａおよび第２フック７５１ａが第１レール４０１に接続されているとき、第２フック７５１ａを第１レール４０１から外して第２レール４０２に接続した後に、第１フック７３１ａを第１レール４０１から外して第２レール４０２に接続することで、ドローン７０１ｃは、第１レール４０１から別のレール４００である第２レール４０２に接続を切換えて移動することができる。このため、ドローン７０１ｃは、レール４００とレール４００との分岐点において、確実にレール４００を切換えることができるため、ドローン７０１ｃの落下が抑制されることで、ドローン７０１ｃを用いたシステムにおける安全性をより高めることができる。
処理部７３４は、第２フック７５１ａを第２レール４０２に引っ掛けるときに、本体７１２または支持部７３２を第２方向に傾けて、第２接続端７５１ａ２を第１接続端７３１ａ１よりも高くし、第１フック７３１ａを第１レール４０１から外すときに、本体７１２または支持部７３２を第１方向に傾けて、第１接続端７３１ａ１を第２接続端７５１ａ２よりも高くする。
これによれば、本体７１２または支持部７３２を傾けることで、第１フック７３１ａおよび第２フック７５１ａをレール４００に簡易に引っ掛けたり、第１フック７３１ａおよび第２フック７５１ａをレール４００から簡易に外したりすることができる。
配送システム４は、さらに、第１レール４０１と第２レール４０２との近接領域の鉛直下方に張られた防護ネット７９４を備え、近接領域は、第１レール４０１と第２レール４０２との間の距離がドローン７０１ｃのサイズ以下に近接する領域である。
これによれば、第１レール４０１と第２レール４０２との間の距離Ｈ２が本体７１２の幅Ｈ１（サイズ）よりも小さいため、ドローン７０１ｃが第１レール４０１から第２レール４０２に容易に切換えて移動することができる。
第１レール４０１と第２レール４０２との近接領域の鉛直下方に防護ネット７９４が設けられることで、ドローン７０１ｃが第１レール４０１および第２レール４０２から外れても、ドローン７０１ｃが地面に落下することを抑制することができる。このため、ドローン７０１ｃを用いたシステムにおける安全性をより高めることができる。
（実施の形態８の変形例）
以下では、本変形例におけるドローン７０１ｃおよび配送システムの基本的な構成は、実施の形態７等のドローンおよび配送システムの基本的な構成と同じであるため、本変形例におけるドローン７０１ｃおよび配送システムの基本的な構成について適宜説明を省略する。
図７９は、実施の形態８の変形例における配送システムのドローン７０１ｃの第１フック７３１ａおよびレールの上面図、側面図および正面図である。図７９のａは、配送システムのドローン７０１ｃの第１フック７３１ａ、第１レール４０１および第２レール４０２を側面から見た側面図である。図７９のｂは、配送システムのドローン７０１ｃの第１フック７３１ａ、第１レール４０１および第２レール４０２を上面から見た上面図である。図７９のｃは、配送システムのドローン７０１ｃの進行方向側から、ドローン７０１ｃの第１フック７３１ａ、第１レール４０１および第２レール４０２を見た正面図である。
図７９に示すように、本変形例では、第２レール４０２の少なくとも一部の高さは、隣り合う第１レール４０１の高さよりも高い。第２レール４０２は、第１レール４０１から分岐する線であり、第２レール４０２の先端部が、第１レール４０１の延びる方向に沿って配置される。第２レール４０２は、その一部が第１レール４０１よりも高く配置され、第１レール４０１に対して迂回するように延びる行き違い線である。第２レール４０２は、第１レール４０１を２つのドローン７０１ｃが互いに対向して走行してきた場合に、２つのドローン７０１ｃのうちの一方のドローン７０１ｃを離合させるためのレールである。なお、第１レール４０１および第２レール４０２は、送電線であってもよい。
本変形例の配送システムでは、２つのドローン７０１ｃのうちの第１ドローンが第１レール４０１に沿って第１移動方向に走行し、かつ、２つのドローン７０１ｃのうちの第２ドローンが第１レール４０１に沿って第１移動方向と反対方向の第２移動方向に走行する場合、第１ドローンは、第２ドローンの接近をカメラセンサ３３４などによって検出すると、第１レール４０１から第２レール４０２に接続体７３０ｄの接続を切換える。第２レール４０２は、第１レール４０１よりも高いため、第１レール４０１を走行する第２ドローンと第２レール４０２を走行する第１ドローンとがすれ違うことができる。第１レール４０１と第２レール４０２との高さを変えることで、第１ドローンの本体７１２または荷物と第２ドローンの本体７１２または荷物とが接触し難くなる。
なお、第１ドローンと第２ドローンとが行き違うことができればよいため、第１レール４０１と第２レール４０２とを離間させて第１ドローンと第２ドローンとの距離を確保してもよい。
このような、本変形例におけるドローン７０１ｃおよび配送システムの作用効果について説明する。
第２レール４０２の少なくとも一部の高さは、隣り合う第１レール４０１の高さよりも高い。
これによれば、第１レール４０１を２つのドローン７０１ｃが対向して走行する場合、２つのドローン７０１ｃのうちの一方のドローン７０１ｃが第２レール４０２に退避することができる。第２レール４０２を退避路線として用いることができる。このため、ドローン７０１ｃが衝突したり、混雑したりすることを抑制することができる。
（実施の形態９）
以下では、本実施の形態におけるドローン７０１および配送システム５の基本的な構成は、実施の形態７等のドローンおよび配送システムの基本的な構成と同じであるため、本実施の形態におけるドローン７０１および配送システム５の基本的な構成について適宜説明を省略する。本実施の形態では、さらに、荷物にスラスタ装置９１０が設けられている点で実施の形態７等と相違する。
図８０は、実施の形態９における配送システム５のスラスタ装置９１０およびスラスタ装置９１０に装着された荷物を示す斜視図である。図８１は、実施の形態９における配送システム５の構成を説明するブロック図である。
図８０および図８１に示すように、配送システム５は、さらに、スラスタ装置９１０を備える。
スラスタ装置９１０は、荷物に着脱可能に取り付けられ、荷物の位置を補正することが可能な装置である。スラスタ装置９１０は、吊下げワイヤ７９２を介してドローン７０１の本体７１２と通信可能であるが、通信モジュールなどを用いて無線通信してもよい。なお、スラスタ装置９１０は、ドローン７０１であってもよい。
スラスタ装置９１０は、支持体９１１と、複数のプロペラ９１２と、複数の第２モータ９１３と、カメラセンサ９１４とを有する。
支持体９１１は、荷物の上部と係合することで、荷物を所定の姿勢で保持することが可能な支持部材である。支持体９１１の中央部には、吊下げワイヤ７９２の下端が連結される。本実施の形態では、荷物の上端縁を囲む枠状体である。支持体９１１は、荷物の上端縁を囲み、荷物を挟むように掴むまたは荷物と接続することで、荷物を所定の姿勢で保持することができる。本実施の形態では、支持体９１１は、矩形の枠状体である。
支持体９１１は、複数の第２モータ９１３と、複数のプロペラ９１２とを支持する。支持体９１１の外周側面部９１１ａには、複数の第２モータ９１３と、複数のプロペラ９１２とが設けられる。本実施の形態では、支持体９１１の一辺ごとに、２つのプロペラ９１２と２つの第２モータ９１３とが設けられる。
複数のプロペラ９１２のそれぞれは、支持体９１１の外周側面部９１１ａに配置され、水平方向に推力を発生させるように、支持体９１１に設けられる。複数のプロペラ９１２のそれぞれは、プロペラ９１２の回転平面と鉛直方向とが略平行となる姿勢で支持体９１１に設けられ、空気を支持体９１１の外側に送出する。回転平面とは、プロペラ９１２の羽根が回転する平面であり、プロペラ９１２の回転軸（第２モータ９１３の回転軸）と直交する平面である。
複数のプロペラ９１２は、支持体９１１の外周側面部９１１ａに含まれる第１側面部９１１ａ１に配置された第１プロペラ９１２ａと、支持体９１１の第１側面部９１１ａ１とは異なり、外周側面部９１１ａに含まれる第２側面部９１１ａ２に配置された第２プロペラ９１２ｂとを含む。本実施の形態では、第１プロペラ９１２ａは、外周側面部９１１ａのうちの前側の第１側面部９１１ａ１と後側の第１側面部９１１ａ１とにそれぞれ設けられ、第２プロペラ９１２ｂは、外周側面部９１１ａのうちの右側の第２側面部９１１ａ２と左側の第２側面部９１１ａ２とにそれぞれ設けられる。前側とは図面のスラスタ装置９１０の前側、後側とは図面のスラスタ装置９１０の後側、右側は図面のスラスタ装置９１０の右側、左側は図面のスラスタ装置９１０の左側である。
複数の第２モータ９１３は、複数のプロペラ９１２をそれぞれ回転させる電動モータである。第２モータ９１３は、例えば、吊下げワイヤ７９２を介してドローン７０１の本体のバッテリ３１３から電力が供給される。なお、支持体９１１にバッテリが搭載されていてもよく、複数の第２モータ９１３のそれぞれは、そのバッテリから電力が供給されてもよい。
カメラセンサ９１４は、支持体９１１の荷物側、つまり、鉛直下方側に設けられ、宅配ボックス４７０を撮像することで取得した画像情報を処理部７３４に出力する。カメラセンサ９１４は、複数設けられていてもよい。
ドローン７０１に搭載される制御部３３０の処理部７３４は、吊下げワイヤ７９２を繰り出す期間の少なくとも一部の期間において、スラスタ装置９１０の複数の第２モータ９１３の少なくとも１つを駆動するように制御する。具体的には、処理部７３４は、スラスタ装置９１０のカメラセンサ９１４から取得した画像情報およびドローン７０１の本体のカメラセンサ３３４から取得した画像情報に基づいて、宅配ボックス４７０と荷物の位置を算出する。処理部７３４は、宅配ボックスの開口の鉛直上方に荷物を配置させるように、スラスタ装置９１０の複数の第２モータ９１３を制御することで、俯瞰した状態で宅配ボックスの開口内に荷物が納まるように、スラスタ装置９１０および荷物を移動させる。具体的には、処理部７３４は、宅配ボックスの開口と荷物との誤差（位置ズレ）を算出し、算出した誤差を修正するように、宅配ボックスの開口に対する荷物の位置を補正する。
次に、スラスタ装置９１０を用いて荷物を宅配ボックス４７０に格納する手順を説明する。なお、図５８と同様の部分については、適宜説明を省略する。
図８２は、実施の形態９における配送システム５のスラスタ装置９１０が宅配ボックス４７０に荷物を格納する様子を例示する模式図である。
図８１、図８２のａおよびｂに示すように、まず、ドローン７０１は、配送先である宅配ボックス４７０の鉛直上方に到着すると、処理部７３４は、ワイヤ制御モジュール３１１を制御して吊下げワイヤ７９２の繰り出しを開始する。ワイヤ制御モジュール３１１が吊下げワイヤ７９２を繰り出し、荷物と宅配ボックス４７０との距離が規定距離になると、宅配ボックス４７０は、蓋を開き、開口を開放する。
次に、処理部７３４は、ワイヤ制御モジュール３１１を制御して吊下げワイヤ７９２を繰り出す際に、荷物と宅配ボックス４７０とを測位し、宅配ボックス４７０から荷物の相対的な位置の誤差を算出する。誤差が規定値以上である場合、処理部７３４は、スラスタ装置９１０の複数の第２モータ９１３をそれぞれ制御することで宅配ボックス４７０の開口４７１に対する荷物の位置を補正する。処理部７３４は、複数の第１モータ７１１を制御することで宅配ボックス４７０の開口４７１に対する荷物の位置を補正するように、ドローン７０１を移動させてもよい。スラスタ装置９１０を用いた荷物位置の補正の詳細については、後述する。
図８１、図８２のｃに示すように、処理部７３４は、スラスタ装置９１０と宅配ボックス４７０の開口４７１との誤差の補正を繰り返しながら、宅配ボックス４７０の開口４７１に対するスラスタ装置９１０を位置合わせし、宅配ボックス４７０の開口４７１とスラスタ装置９１０とを一致させる。処理部７３４は、スラスタ装置９１０によって、荷物を宅配ボックス４７０に格納させる。具体的には、スラスタ装置９１０は、宅配ボックス４７０の開口４７１に被さるように降下し、宅配ボックス４７０に荷物を格納する。
図８１、図８２のｄおよびｅに示すように、スラスタ装置９１０は、宅配ボックス４７０に荷物を格納後、荷物を切離した後に上昇しドローン７０１の本体に装着される。そして、ドローン７０１は配送元に戻る。
次に、スラスタ装置９１０による荷物の位置を補正する場合を例示する。
図８３は、実施の形態９における配送システム５のスラスタ装置９１０と宅配ボックス４７０の上面図である。図８３では、スラスタ装置９１０と宅配ボックス４７０とを俯瞰した状態を示す。
図８１、図８３のａでは、宅配ボックス４７０の開口４７１とスラスタ装置９１０とが一部が重なっているが、このままでは、宅配ボックス４７０に荷物を格納することはできないため、処理部７３４は、複数の第２モータ９１３をそれぞれ制御することで、スラスタ装置９１０をＸ軸方向およびＹ軸方向を合成したＸＹ方向に移動させる。例えば、処理部７３４は、左側の第２側面部９１１ａ２の２つの第２モータ９１３をそれぞれ制御することで、ドローン７０１をＸＹ方向に移動させ、図８３のｂの状態となる。
図８１、図８３のｂでは、宅配ボックス４７０の開口４７１とスラスタ装置９１０とが一部が重なっているが、宅配ボックス４７０の開口４７１と荷物との間に位置ズレが生じている。処理部７３４は、複数の第２モータ９１３をそれぞれ制御することで、スラスタ装置９１０をＸＹ平面上で所定のロール角だけ回転させる。例えば、処理部７３４は、後側の第１側面部９１１ａ１の右側の第２モータ９１３を制御し、前側の第１側面部９１１ａ１の左側の第２モータ９１３を制御することで、スラスタ装置９１０をＸＹ平面で回転移動させ、図８３のｃの状態となる。
図８１、図８３のｃでは、まだ、宅配ボックス４７０の開口４７１とスラスタ装置９１０とが一部が重なっているが、宅配ボックス４７０の開口４７１と荷物とに位置ズレが生じている。処理部７３４は、複数の第２モータ９１３をそれぞれ制御することで、スラスタ装置９１０をＹ軸方向に移動させる。例えば、処理部７３４は、前側の第１側面部９１１ａ１の２つの第２モータ９１３をそれぞれ制御することで、ドローン７０１をＹ軸方向に移動させ、宅配ボックス４７０の開口４７１に荷物が納まるように宅配ボックス４７０の開口４７１とスラスタ装置９１０とを一致させる。これにより、スラスタ装置９１０は、荷物を宅配ボックス４７０に格納できる。
図８４は、実施の形態９における配送システム５のスラスタ装置９１０が集合住宅施設にドローン７０１が荷物を配送する様子を例示した模式図である。
図８１、図８４に示すように、レール４００の鉛直下方に宅配ボックス４７０が存在していない場合、処理部７３４は、カメラセンサ９１４から取得した画像情報に基づいて、宅配ボックス４７０を認識し、スラスタ装置９１０の複数の第２モータ９１３を制御することで、宅配ボックス４７０に荷物を格納させる。
具体的には、図８１、図８４のａでは、処理部７３４は、ワイヤ制御モジュール３１１を制御して吊下げワイヤ７９２の繰り出しを開始し、画像情報に基づいて宅配ボックス４７０を算出し、複数の第２モータ９１３を制御する。これにより、スラスタ装置９１０は、宅配ボックス４７０に向かって移動する。そして、スラスタ装置９１０は、宅配ボックス４７０の開口４７１の鉛直上方に移動する。
図８１、図８４のｂでは、処理部７３４は、スラスタ装置９１０に荷物を宅配ボックス４７０に格納させる。具体的には、スラスタ装置９１０は、宅配ボックス４７０の開口４７１に向けて降下し、宅配ボックス４７０に荷物を格納する。
図８１、図８４ｃに示すように、スラスタ装置９１０は、宅配ボックス４７０に荷物を格納後、荷物を切離した後に上昇し本体７１２に装着される。そして、ドローン７０１は配送元に戻る。
［作用効果］
次に、本実施の形態におけるドローン７０１および配送システム５の作用効果について説明する。
ドローン７０１は、さらに、荷物に着脱可能に取り付けられたスラスタ装置９１０を備え、スラスタ装置９１０は、複数のプロペラ９１２と、複数のプロペラ９１２をそれぞれ回転させる複数の第２モータ９１３と、複数の第２モータ９１３を支持する支持体９１１と、を有する。
これによれば、ドローン７０１が宅配ボックス４７０の直上に対して位置ズレが生じても、スラスタ装置９１０が荷物を宅配ボックス４７０に誘導することができる。このため、ドローン７０１は、確実に荷物を降下させて宅配ボックス４７０に格納させることができるため、より確実に配送先に荷物を配送することができる。宅配ボックス４７０の開口４７１が狭く、荷物を挿入し難い状況でも、ドローン７０１では、確実に荷物を宅配ボックス４７０に挿入することができる。これにより、ドローン７０１を着陸させる広い場所を必要としない。
特に、このドローン７０１では、風などによってドローン７０１が宅配ボックス４７０の直上から移動してしまう場合があっても、スラスタ装置９１０が荷物を宅配ボックス４７０に格納させることができる。
複数のプロペラ９１２は、支持体９１１の第１側面部９１１ａ１に配置された第１プロペラ９１２ａと、支持体９１１の第１側面部９１１ａ１とは異なる第２側面部９１１ａ２に配置された第２プロペラ９１２ｂとを含む。
これによれば、宅配ボックス４７０に対するスラスタ装置９１０の位置および向きを調節することができる。このため、このドローン７０１では、スラスタ装置９１０が、より確実に荷物を宅配ボックス４７０に格納させることができる。
処理部７３４は、吊下げワイヤ７９２を繰り出す期間の少なくとも一部の期間において、スラスタ装置９１０が複数の第２モータ９１３の少なくとも１つを駆動するよう制御する。
これによれば、ドローン７０１から荷物を降下させる際に、宅配ボックス４７０に対するスラスタ装置９１０の位置および向きを調節することができる。このため、このドローン７０１では、スムーズに荷物を宅配ボックス４７０に格納させることができる。
（その他変形例）
例えば、上記実施の形態または上記実施の形態の変形例において、子ドローンは、車両の様にレールの上を走行する車輪を有していてもよい。子ドローンは、建物のレールを走行する間だけ、車輪によって自走してもよい。この場合、レールは、子ドローンが走行可能な板状であってもよい。レールは、子ドローンが落下しないように建物と反対側の端縁にガイドレールが配置されていてもよい。このため、安全性を確保することができる。
なお、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。ここで、上記各実施の形態の画像復号化装置などを実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。
すなわち、このプログラムは、コンピュータに、第１の無人航空機と、前記第１の無人航空機に連結線で連結された第２の無人航空機とを含むシステムにおいて、前記第１および第２の無人航空機を制御する制御方法であって、（Ａ）前記第１および第２の無人航空機を前進させ、（Ｂ）前記第２の無人航空機の飛行に異常が生じたときに、前記第１の無人航空機の前進を止めさせることを実行させる。
上記に説明された技術は、例えば、無人航空機の代わりに、自律運転航空機（ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ ａｅｒｉａｌ ｖｅｈｉｃｌｅ）に適用されてもよい。この場合、上記の説明における「無人航空機」または「ドローン」が適宜「自律運転航空機」に読み替えられる。あるいは、上記に説明された技術は、無人／有人、自律運転／手動運転を問わず、航空機に適用されてもよい。
［補足］
第１の態様に係る制御方法は、第１の無人航空機と、前記第１の無人航空機に連結線で連結された第２の無人航空機とを含むシステムにおいて、前記第１および第２の無人航空機を制御する制御方法であって、（Ａ）前記第１および第２の無人航空機を前進させ、（Ｂ）前記第２の無人航空機の飛行に異常が生じたときに、前記第１の無人航空機の前進を止めさせる。
第２の態様に係る制御方法は、第１の態様に従う（ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ）制御方法であって、前記（Ｂ）において、前記第１の無人航空機の動作を前記前進からホバリングに変更させる。
第３の態様に係る制御方法は、第１または第２の態様に従う制御方法であって、前記（Ａ）において、前記第１の無人航空機に前記連結線にかかる張力を監視させ、前記（Ｂ）において、前記第１の無人航空機は、前記張力の変化に基づいて、前記第２の無人航空機の飛行の異常を検知する。
第４の態様に係る制御方法は、第３の態様に従う制御方法であって、前記（Ｂ）において、前記第１の無人航空機は、前記張力が所定値以上となった場合に、記第２の無人航空機の飛行が異常であると判断する。
第５の態様に係る制御方法は、第１または第２の態様に従う制御方法であって、前記（Ｂ）において、前記第２の無人航空機の飛行に異常が生じたときに、前記第２の無人航空機に異常信号を出力させ、前記第１の無人航空機は、前記異常信号を受信することによって前記第２の無人航空機の飛行に異常が生じたことを検知する。
第６の態様に係る制御方法は、第５の態様に従う制御方法であって、前記連結線は、通信ケーブルを含み、前記異常信号は、前記通信ケーブルを介して前記第２の無人航空機から前記第１の無人航空機に伝送される。
第７の態様に係る制御方法は、第１または第２の態様に従う制御方法であって、前記第１の無人航空機はカメラを含み、前記（Ｂ）において、前記第１の無人航空機は、前記カメラの映像に基づいて、前記第２の無人航空機に異常が生じたことを検知する。
第８の態様に係る制御方法は、第１から第７の態様のいずれか１つに従う制御方法であって、前記（Ｂ）において、前記第２の無人航空機に異常が生じたときに、さらに、前記連結線の長さを短くする。
第９の態様に係る制御方法は、第８の態様に従う制御方法であって、前記（Ｂ）において、前記第１の無人航空機に前記連結線の一部を巻き取らせることによって、延びている前記連結線の長さを短くする。
第１０の態様に係る制御方法は、第１から第９の態様のいずれか１つに従う制御方法であって、前記システムは、地面から離れた位置に固定された第１のレールをさらに含み、前記（Ａ）において、前記第１の無人航空機を、前記第２の無人航空機よりも前記第１のレールに近い位置で前進させる。
第１１の態様に係る制御方法は、第１０の態様に従う制御方法であって、前記（Ａ）において、前記第１の無人航空機を、前記第１のレールよりも低い位置で前進させる。
第１２の態様に係る制御方法は、第１０または第１１の態様に従う制御方法であって、前記（Ａ）において、前記第１の無人航空機を、前記第１のレールに移動可能に連結された状態で、前記第１のレールに沿って前進させる。
第１３の態様に係る制御方法は、第１０または第１１の態様に従う制御方法であって、前記（Ｂ）において、前記第２の無人航空機の飛行に異常が生じたときに、さらに、前記第１の無人航空機を前記第１のレールに連結させる。
第１４の態様に係る制御方法は、第１３の態様に従う制御方法であって、前記第１の無人航空機は、開閉可能なアームを含み、前記（Ａ）において、前記第１の無人航空機を前記アームが開いた状態で前進させ、前記（Ｂ）において、前記アームを前記第１のレールを囲むように閉じさせることによって、前記第１の無人航空機を前記第１のレールに連結させる。
第１５の態様に係る制御方法は、第１４の態様に従う制御方法であって、前記アームは、第１アームと第２アームとを含み、前記アームが開いた状態において、前記第１アームの一端と前記第２アームの一端との間の距離は、前記第１のレールの幅よりも大きく、前記アームが閉じた状態において、前記第１アームの一端と前記第２アームの一端との間の前記距離は、前記第１のレールの幅よりも小さくなる。
第１６の態様に係る制御方法は、第１から第１５の態様のいずれか１つに従う制御方法であって、前記第１の無人航空機は、第２の無人航空機よりも小さい。
第１７の態様に係る制御方法は、第１から第１６の態様のいずれか１つに従う制御方法であって、前記連結線の一端は、前記第１の無人航空機の飛行状態において、前記第１の無人航空機の下面に連結される。
第１８の態様に係る制御方法は、第１７の態様に従う制御方法であって、前記第２の無人航空機は、前記第２の無人航空機の本体を囲み、かつ、前記本体に対して回転可能なリングを含み、前記リングの外周面は、前記第２の無人航空機の飛行状態において、前記第２の無人航空機の前記本体の下面と第１側面と上面と第２側面とを横切り、前記連結線の他端は、前記第２の無人航空機の飛行状態において、前記第２の無人航空機の前記リングの前記外周面に連結されている。
第１９の態様に係る制御方法は、第１０から１５の態様のいずれか１つに従う制御方法であって、前記システムは、管理サーバを含み、前記第１のレールは、前記第１のレールを特定するための第１の識別情報が記録された第１の記録面を含み、前記第１の無人航空機は、前記第１の記録面から前記第１の識別情報を読み出すための少なくとも１つの読み出しセンサを含み、前記（Ａ）において、さらに、前記第１の無人航空機に、前記少なくとも１つの読み出しセンサを介して前記第１の識別情報を連続的または断続的に読み出させ、前記第１の無人航空機に、前記第１の識別情報に基づいて、自身の位置を特定させ、前記第１の無人航空機に、前記自身の位置を示す第１の位置情報を、前記管理サーバに無線を介して連続的または断続的に送信させる。
第２０の態様に係る制御方法は、第１９の態様に従う制御方法であって、前記（Ａ）において、さらに、前記第１の無人航空機に、前記第１の無人航空機と前記第２の無人航空機との間の相対的な位置を示す第２の位置情報を、前記管理サーバに無線を介して連続的または断続的に送信させ、前記管理サーバに、前記第１および第２の位置情報に基づいて、前記第２の無人航空機の位置を特定させる。
第２１の態様に係る制御方法は、第１９または第２０の態様に従う制御方法であって、前記（Ａ）の前に、前記第１および第２の無人航空機が飛行予定ルートに配置された複数のレールに関するレール情報を、前記管理サーバから前記第１の無人航空機にダウンロードさせ、前記（Ａ）において、前記第１の無人航空機に、前記第１の識別情報と前記レール情報を照合させることによって、自身の位置を特定させる。
第２２の態様に係る制御方法は、第２１の態様に従う制御方法であって、前記レール情報は、前記複数のレールのそれぞれの識別情報と、前記複数のレールのそれぞれの地理座標を示す座標情報とを含む。
第２３の態様に係る制御方法は、第１９から第２２の態様のいずれか１つに従う制御方法であって、前記少なくとも１つの読み出しセンサは、少なくとも１つの光学センサである。
第２４の態様に係る制御方法は、第１９から第２３の態様のいずれか１つに従う制御方法であって、前記記録面は、前記第１のレールの外周面に配置され、前記少なくとも１つの光学センサは、複数の光学センサであり、前記（Ａ）において、前記複数の光学センサは、互いに異なる方向から前記記録面をセンシングする。
第２５の態様に係る制御方法は、第１９から第２４の態様のいずれか１つに従う制御方法であって、前記第１の記録面には、前記第１のレールの高度を示す高度情報がさらに記録されている。
第２６の態様に係る制御方法は、第１から第２５の態様のいずれか１つに従う制御方法であって、（Ｃ）前記第２の無人航空機の後ろを飛行する後続航空機が、前記第２の無人航空機を追い越すときに、前記第２の無人航空機の飛行コースを変更させることをさらに含む。
第２７の態様に係る制御方法は、第２６の態様に従う制御方法であって、前記（Ｃ）において、前記第２の無人航空機の前記飛行コースを、前記第１の無人航空機から離れる方向に変更させる。
第２８の態様に係る制御方法は、第２６または第２７の態様に従う制御方法であって、前記（Ｃ）において、前記後続航空機が前記第２の無人航空機を追い越した後に、前記第２の無人航空機を元の飛行コースに復帰させる。
第２９の態様に係る制御方法は、第２６から２８の態様のいずれか１つに従う制御方法であって、前記（Ｃ）において、前記後続航空機が前記第２の無人航空機を追い越す前に、前記第１の無人航空機から前記第２の無人航空機まで延びている前記連結線の長さを長くする。
第３０の態様に係る制御方法は、第１０の態様に従う制御方法であって、前記システムは、さらに、前記第１の無人航空機と前記第１のレールを共用する第３の無人航空機と、前記第３の無人航空機に連結線で連結された第４の無人航空機とをさらに含み、前記制御方法は、さらに、（Ｄ）前記第１の無人航空機の後ろを飛行する前記第３の無人航空機が、前記第１の無人航空機を追い越すときに、前記第１の無人航空機の飛行コースを変更させる。
第３１の態様に係る制御方法は、第３０の態様に従う制御方法であって、前記（Ｄ）において、前記第１の無人航空機の前記飛行コースを、前記第１のレールから離れる方向に変更させる。
第３２の態様に係る制御方法は、第３１の態様に従う制御方法であって、前記システムは、さらに、前記地面から離れた位置に固定され、かつ、前記第１のレールと平行に延びる第２のレールをさらに含み、前記（Ｄ）において、前記第１の無人航空機の前記飛行コースを、前記第２のレールに近づける方向に変更させる。
第３３の態様に係る制御方法は、第３２の態様に従う制御方法であって、前記（Ａ）において、前記第１の無人航空機を、前記第１のレールに移動可能に連結された状態で、前記第１のレールに沿って前進させ、前記（Ｄ）において、前記第３の無人航空機が前記第１の無人航空機を追い越す前に、前記第１の無人航空機に、前記第１のレールから前記第２のレールへ連結を変更させ、前記第３の無人航空機が前記第１の無人航空機を追い越した後に、前記第１の無人航空機に、前記第２のレールから前記第１のレールへ連結を変更させる。
第３４の態様に係る制御方法は、第３２または第３３の態様に従う制御方法であって、前記地面に垂直な方向から見たときに、前記第１のレールと前記第２のレールとの間の距離は、前記第１の無人航空機のサイズよりも大きい。
第３５の態様に係る制御方法は、第３２から第３４の態様のいずれか１つに従う制御方法であって、前記第１および第２のレールは、前記地面から同じ高さに配置されている。
第３６の態様に係る制御方法は、第１０の態様に従う制御方法であって、前記システムは、さらに、前記第２の無人航空機に連結線で連結され、かつ、前記第１の無人航空機と前記第１のレールを共有する第３の無人航空機と、前記第１および第３の無人航空機と前記第１のレールを共用する第４の無人航空機と、前記第４の無人航空機に連結線で連結された第５の無人航空機とをさらに含み、前記（Ａ）において、前記第１および第３の無人航空機のそれぞれを、前記第１のレールに移動可能に連結された状態で、前記第１のレールに沿って前進させ、前記制御方法は、さらに、（Ｅ）前記第１および第３の無人航空機が前記第４の無人航空機の後ろを飛行しており、かつ、前記第２の無人航空機が前記第５の無人航空機の後ろを飛行している場合において、前記第２の無人航空機が前記第５の無人航空機を追い越すときに、前記第１の無人航空機に、前記第１のレールへの連結を解除させ、前記第１の無人航空機を、前記第４の無人航空機よりも前に移動させ、前記第１の無人航空機に、前記第１のレールに再連結させ、前記第１の無人航空機が前記第１のレールに再連結された後、前記第２の無人航空機を前記第５の無人航空機よりも前に移動させ、前記第１の無人航空機が前記第１のレールに再連結された後、前記第３の無人航空機に、前記第１のレールの連結を解除させ、前記第３の無人航空機を前記第４の無人航空機よりも前に移動させ、前記第３の無人航空機に、前記第１のレールに再連結させる。
第３７の態様に係る制御方法は、第１０から第１５の態様のいずれか１つに従う制御方法であって、前記システムは、さらに、前記地面から離れた位置に固定され、かつ、前記第１のレールから離間して隣り合う第２のレールをさらに含み、前記制御方法は、さらに、（Ｆ）前記第１の無人航空機が前記第１のレールに沿って前進しており、かつ、前記第２のレールが、前記第１の無人航空機の前進する方向に位置している場合に、前記第１の無人航空機を、前記第１のレールの周囲から前記第２のレールの周囲に移動させる。
第３８の態様に係る制御方法は、第３７の態様に従う制御方法であって、前記（Ｆ）において、前記第１の無人航空機が前記第１のレールから離れるときに、前記第１の無人航空機の高度を一時的に上げさせる。
第３９の態様に係る制御方法は、第３８の態様に従う制御方法であって、前記（Ｆ）において、前記第１の無人航空機の前記高度を、前記第１および第２のレールのいずれの高さよりも高くする。
第４０の態様に係る制御方法は、第１から第３９の態様のいずれか１つに従う制御方法であって、前記制御方法は、さらに、（Ｇ）前記第２の無人航空機が飛行中において、前記第１の無人航空機の飛行を停止させ、前記第２の無人航空機に前記連結線を巻き取らせて、前記第１の無人航空機を前記第２の無人航空機に対して固定させる。
第４１の態様に係る制御方法は、第４０の態様に従う制御方法であって、前記（Ｇ）において、前記第２の無人航空機は前記第１の無人航空機内に格納される。
第４２の態様に係る制御方法は、第４０または第４１の態様に従う制御方法であって、前記第２の無人航空機は、荷物を格納するための格納口を含み、前記格納口は、前記第２の無人航空機の飛行状態における側面に設けられている。
第４３の態様に係るプログラムまたは非一時的記録媒体は、第１から第４２の態様のいずれか１つの制御方法をコンピュータに実行させる。
第４４の態様に係る無人航空機は、無人航空機と、前記無人航空機に連結線で連結された他の無人航空機とを含むシステムにおける前記無人航空機であって、前記無人航空機は、第１のコントローラを含み、前記第１のコントローラは、前記無人航空機を前進させ、前記他の無人航空機の飛行に異常が生じたときに前記無人航空機の前進を止めさせる。
第４５の態様に係る飛行システムは、第１の無人航空機と、前記第１の無人航空機に連結線で連結された第２の無人航空機とを含むシステムであって、前記第１の無人航空機は、第１のコントローラを含み、前記第２の無人航空機は、第２のコントローラを含み、前記第１のコントローラは、前記第１の無人航空機を前進させ、前記第２の無人航空機の飛行に異常が生じたときに前記第１の無人航空機の前進を止めさせる。
第４６の態様に係る無人航空機は、荷物を配送する無人航空機であって、複数の回転翼と、前記複数の回転翼をそれぞれ回転させる複数の第１モータと、前記複数の第１モータを支持する本体と、前記本体を吊下げた状態で、地面から離れた位置にあるレールに接続するための接続体と、前記接続体が前記レールに支持されたときの支持方向に対する、前記複数の回転翼を含む仮想平面の傾きを設定する可動部と、前記複数の第１モータおよび前記可動部を制御する制御回路と、を備え、前記接続体は、前記本体に接続された第１端と、前記レールにスライド自在に接続するための第２端とを有し、前記支持方向は、前記接続体の前記第１端から前記第２端に向かう方向であり、前記制御回路は、前記接続体の前記第２端が前記レールに接続されている場合に、（ｉ）前記複数の第１モータの回転数を、前記無人航空機を浮遊させるための最小の回転数よりも小さく、かつ、前記無人航空機を前記レールの延びる方向に推進するための最小の回転数よりも大きい、回転数にし、（ｉｉ）前記可動部によって、前記接続体の前記支持方向に対して前記仮想平面の法線方向がなす角度を大きくする。
第４７の態様に係る無人航空機は、第４６の態様のいずれか１つに従う無人航空機であって、前記可動部は、前記本体と前記接続体との間に配置されている。
第４８の態様に係る無人航空機は、第４６または４７の態様に従う無人航空機であって、さらに、一対の翼を備える。
第４９の態様に係る無人航空機は、第４８の態様に従う無人航空機であって、前記制御回路は、前記可動部によって前記角度を大きくした後、前記無人航空機の推進速度が所定値を超えた場合に、前記接続体を前記レールから外す。
第５０の態様に係る無人航空機は、第４９の態様に従う無人航空機であって、前記制御回路は、前記接続体が前記レールから外れている場合に、前記可動部によって前記角度を小さくし、前記無人航空機を浮遊させるための前記最小の回転数よりも大きくするように、前記複数の第１モータの回転数を制御する。
第５１の態様に係る無人航空機は、第４６から第５０の態様のいずれか１つに従う無人航空機であって、前記制御回路は、前記（ｉｉ）において、前記角度を１５°よりも大きくするように、前記複数の第１モータの回転数を制御する。
第５２の態様に係る無人航空機は、第５１の態様に従う無人航空機であって、前記制御回路は、前記（ｉｉ）において、前記角度を４５°よりも大きくするように、前記複数の第１モータの回転数を制御する。
第５３の態様に係る無人航空機は、第５２の態様に従う無人航空機であって、前記制御回路は、前記（ｉｉ）において、前記角度を６５°よりも大きくするように、前記複数の第１モータの回転数を制御する。
第５４の態様に係る無人航空機は、第５３の態様のいずれか１つに従う無人航空機であって、前記制御回路は、前記（ｉｉ）において、前記角度を８０°よりも大きくするように、前記複数の第１モータの回転数を制御する。
第５５の態様に係る無人航空機は、第４５から第５４の態様のいずれか１つに従う無人航空機であって、前記接続体は、前記本体に揺動自在に接続された支持部と、前記支持部の一端に接続された第１アームとを有する。
第５６の態様に係る無人航空機は、第５５の態様に従う無人航空機であって、前記第１アームは、前記無人航空機を前記レールに吊下げるためのハンガである。
第５７の態様に係る無人航空機は、第５５または第５６の態様に従う無人航空機であって、前記接続体は、さらに、前記第１アームに接続されており、前記レールに回転自在に接触するための車輪を有する。
第５８の態様に係る無人航空機は、第５５の態様に従う無人航空機であって、前記接続体は、さらに、前記支持部の前記一端に接続された第２アームを有する。
第５９の態様に係る無人航空機は、第５８の態様に従う無人航空機であって、前記第１アームは、前記無人航空機を前記レールに吊下げるための第１のハンガであり、前記第２アームは、前記無人航空機を前記レールに吊下げるための第２のハンガであり、前記接続体は、さらに、前記支持部に対する前記第１アームの角度を設定する第１アクチュエータと、前記支持部に対する前記第２アームの角度を設定する第２アクチュエータとを有する。
第６０の態様に係る無人航空機は、第５９の態様に従う無人航空機であって、前記接続体は、さらに、前記支持部と前記第１アームおよび前記第２アームとの間に配置されるベースと、前記支持部に対する前記ベースの角度を設定する第３アクチュエータとを有する。
第６１の態様に係る無人航空機は、第５９または第６０の態様に従う無人航空機であって、前記第１アームは、前記第１アクチュエータに接続される第１接続端から第１開放端まで延びる第１フックを有し、前記第２アームは、前記第２アクチュエータに接続される第２接続端から第２開放端まで延びる第２フックを有し、前記第１フックは、前記第１接続端から前記第１開放端に至るまでに第１方向に折れ曲がる第１屈曲部を有し、前記第２フックは、前記第２接続端から前記第２開放端に至るまでに、前記第１方向とは反対向きの第２方向に折れ曲がる第２屈曲部を有する。
第６２の態様に係る無人航空機は、第６１の態様に従う無人航空機であって、前記制御回路は、前記無人航空機が、前記第１フックによって第１レールにスライド自在に吊下がっている場合に、前記第２アクチュエータを制御して、前記第１レールに隣接した状態で前記第１レールに沿って隣に延びる第２レールに、前記第２フックを引っ掛け、前記第１アクチュエータを制御して、前記第１フックを前記第１レールから外す。
第６３の態様に係る無人航空機は、第６１の態様に従う無人航空機であって、前記制御回路は、前記無人航空機が、前記第１フックおよび前記第２フックによって第１レールにスライド自在に吊下がっている場合に、前記第２アクチュエータを制御して、前記第２フックを、前記第１レールから外して、前記第１レールに沿って隣に延びる第２レールに引っ掛けさせ、前記第１アクチュエータを制御して、前記第１フックを前記第１レールから外して、前記第２レールに引っ掛けさせる。
第６４の態様に係る無人航空機は、第６２または第６３の態様に従う無人航空機であって、前記制御回路は、前記第２フックを前記第２レールに引っ掛けるときに、前記本体または前記支持部を前記第２方向に傾けて、前記第２接続端を前記第１接続端よりも高くし、前記第１フックを前記第１レールから外すときに、前記本体または前記支持部を前記第１方向に傾けて、前記第１接続端を前記第２接続端よりも高くする。
第６５の態様に係る無人航空機は、第４６から第６４の態様のいずれか１つに従う無人航空機であって、さらに、前記本体に接続された、前記荷物を吊下げるための吊下げワイヤと、前記吊下げワイヤを巻き取り可能なリフトモータとを備え、前記制御回路は、前記接続体が前記レールに接続されている状態で、前記荷物を収容するための格納装置の鉛直上方に前記無人航空機を位置取らせ、前記リフトモータを駆動して、前記吊下げワイヤを繰り出すことで、前記本体に対して前記荷物を降下させて前記格納装置に格納させる。
第６６の態様に係る無人航空機は、第６５の態様に従う無人航空機であって、前記制御回路は、前記吊下げワイヤを繰り出す間、前記格納装置に対する前記荷物の相対位置に応じて、前記本体の位置および向きの少なくとも一方を調整する。
第６７の態様に係る無人航空機は、第６６の態様に従う無人航空機であって、前記制御回路は、前記荷物の位置が前記格納装置の鉛直上方の位置から第３方向に変位している場合に、前記レールの延びる方向に沿って、前記無人航空機を前記第３方向とは反対の第４方向に移動させる。
第６８の態様に係る無人航空機は、第６７の態様に従う無人航空機であって、前記制御回路は、前記荷物の位置が前記格納装置の鉛直上方の位置から第５方向に変位している場合に、前記レールを支点として前記無人航空機をスイングさせて、前記無人航空機の重心を前記第５方向とは反対の第６方向に移動させる。
第６９の態様に係る無人航空機は、第６５の態様のいずれか１つに従う無人航空機であって、さらに、前記荷物に着脱可能に取り付けられたスラスタ装置を備え、前記スラスタ装置は、複数のプロペラと、前記複数のプロペラをそれぞれ回転させる複数の第２モータと、前記複数の第２モータを支持する支持体と、を有する。
第７０の態様に係る無人航空機は、第６９の態様に従う無人航空機であって、前記複数のプロペラは、前記支持体の第１側面部に配置された第１プロペラと、前記支持体の前記第１側面部とは異なる第２側面部に配置された第２プロペラとを含む。
第７１の態様に係る無人航空機は、第７０の態様に従う無人航空機であって、前記制御回路は、前記吊下げワイヤを繰り出す期間の少なくとも一部の期間において、前記スラスタ装置が前記複数の第２モータの少なくとも１つを駆動するよう制御する。
第７２の態様に係る配送システムは、第４６から第７１の態様のいずれか１つに従う無人航空機と、複数の支柱と、前記複数の支柱のうちの隣り合う２つの支柱の間に張り渡された前記レールと、を備える。
第７３の態様に係る配送システムは、第７２の態様に従う配送システムであって、前記複数の支柱のそれぞれは、電柱である。
第７４の態様に係る配送システムは、第７３の態様に従う配送システムであって、さらに、所定敷地内に配置された引き込み支柱と、前記レールに張り渡された引き込みワイヤと、を備え、前記地面から、前記引き込みワイヤと前記引き込み支柱とが接続される第１接続点までの高さは、前記地面から、前記引き込みワイヤと前記レールとが接続される第２接続点までの高さよりも低い。
第７５の態様に係る配送システムは、第７４の態様に従う配送システムであって、前記電柱は、送電線を支持し、前記レールは、前記送電線よりも下方であり、かつ、前記引き込み支柱の先端よりも高い位置に設けられる。
第７６の態様に係る配送システムは、第７２の態様に従う配送システムであって、前記複数の支柱は、街路灯である。
第７７の態様に係る配送システムは、第６２から第６４の態様のいずれか１つに従う無人航空機と、複数の支柱と、前記複数の支柱のうちの隣り合う２つの支柱の間に張り渡された前記第１レールおよび前記第２レールと、を備える。
第７８の態様に係る配送システムは、第７７の態様に従う配送システムであって、さらに、前記第１レールと前記第２レールとの近接領域の鉛直下方に張られた防護ネットを備え、前記近接領域は、前記第１レールと前記第２レールとの間の距離が前記無人航空機のサイズ以下に近接する領域である。
第７９の態様に係る配送システムは、第７７または第７８の態様に従う配送システムであって、前記第２レールの少なくとも一部の高さは、隣り合う前記第１レールの高さよりも高い。
以上、無人航空機の制御方法について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
実施の形態１～６において説明された構成のうち、親ドローンを前提としない子ドローンの構成、あるいは、子ドローンを前提としない親ドローンの構成は、親子ドローンのシステム以外に、実施の形態７～９に示されるような単独のドローンの構成として適用されうる。この場合、実施の形態１～６において説明された親ドローンおよび子ドローンの一方を、任意のオブジェクト（例えば、荷物、または、無人航空機以外の移動手段）に読み替えたものも、本開示に含まれうる。例えば、図３１における親ドローンが、荷物に読み替えられてもよい。
本開示は、例えば、市街地でのドローンによる荷物配送システムなどに利用可能である。
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、１０ 飛行システム
３ａ、４、５ 配送システム
１００ 管理部
１１０ 通信部
１１１ 送信機
１１２ 受信機
１２０ ディスプレイ
１３０ メモリ
２００、２００ａ、２００ｂ 親ドローン
２１０、３１０ 駆動部
２１１、３１３ バッテリ
２１２、３１１ ワイヤ制御モジュール（２１２ リフトモータ）
２２０、３２０ 通信部
２２１、３２１ 受信機
２２２、３２２ 送信機
２３０、３３０ 制御部
２３１ フライトコントローラ
２３２、３３１ ジャイロセンサ
２３３、２３３ａ、３３２、３３２ａ ＧＰＳセンサ
２３４、３３５ 速度センサ
２４０ 回転リング
２４１ ワイヤ接続部
２５０ 開口部
３００、３００ａ、３００ｂ，３００ｂａ、３００ｂｂ、３００ｃ、３００ｅ、３００ｆ、３００ｇ、３００ｈ、３００ｉ、３００ｊ、３０００ 子ドローン
３０１ａ、３０１ｉ、３０１ｊ 子ドローン本体
３０１ｉ１ 第１本体
３０１ｉ２ 第２本体
３１２ レール制御モジュール
３３３ 張力センサ
３３４ カメラセンサ
３３６ レーザーセンサ
３３７、７３４ 処理部（制御回路）
３４０、３４０ａ、３４０ｃ、３４０ｄ、３４０ｅ、３４０ｆ、３４０ｇ、３４０ｈ、３４０ｊ アーム
３４１、３４１１、３４１１ａ、７３１ 第１アーム
３４１ａ、３４１ａ２ 収容部
３４１ｂ 凹部
３４２、３４２１、３４２１ａ、７５１ 第２アーム
３４４、３４４ａ 支持部
３４４ｂ 案内部
３４４ｄ 収容部
３４８、３４９ バネ
３５０ 回転軸
３７１ ヨー翼
３７１ａ、３７１ａ１ 第１軸部
３７１ｂ、３７１ｂ１ 第１羽部
３７２ ピッチ翼
３７２ａ、３７２ａ１ 第２軸部
３７２ｂ、３７２ｂ１ 第２羽部
３９０ 車輪
３９０ａ 車軸
３９１ 第１センサ
３９２ 間隔検出部
３９３ リング位置制御部
３９４ リング位置変更部
４００ レール
４００ａ、４０１ 第１レール（レール）
４００ｂ、４０２ 第２レール（レール）
４０１ｊ アドレス部
４０２ｋ 始端部
４０３ 終端部
４５０ 載置構造体
４７０ 宅配ボックス（格納装置）
４７１ 媒体
５００ 積荷
６００、６１１、６１１ａ、６１１ｂ ワイヤ
７００ 建物
７０１、７０１ｂ、７０１ｃ ドローン
７０９ａ、８０１、９１２ プロペラ（７０９ａ 回転翼）
７１１ 第１モータ
７１２ 本体
７１３ 翼
７３０、７３０ｃ、７３０ｄ 接続体
７３０ａ 第１端
７３０ｂ 第２端
７３１ａ 第１フック
７３１ａ１ 第１接続端
７３１ｂ１ 第１開放端
７３１ｃ 第１屈曲部
７３１ｄ 開口部
７３２ 支持部
７３３ ベース
７４０ 可動部
７４１ 第１アクチュエータ
７４３ 角度駆動部（第３アクチュエータ）
７５１ａ 第２フック
７５１ａ２ 第２接続端
７５１ｂ２ 第２開放端
７５１ｃ 第２屈曲部
７５２ 第２アクチュエータ
７９１ａ、７９１ｃ 支柱
７９１ｂ 引き込み支柱
７９２ 吊下げワイヤ
７９３ レール支持部
７９４ 防護ネット
７９５ 引き込みワイヤ
７９５ａ 第１引き込みワイヤ
７９５ｂ 第２引き込みワイヤ
８００ プロペラガード
９００ データ
９０１、９０２、９０３、９０４ 検知部
９０５ 光学検出装置
９０６ 光センサー
９１０ スラスタ装置
９１１ 支持体
９１１ａ 外周側面部
９１１ａ１ 第１側面部
９１１ａ２ 第２側面部
９１２ａ 第１プロペラ
９１２ｂ 第２プロペラ
９１３ 第２モータ
３４０１ リング
３４１１ｈ 切り欠き部
３４１１ｋ、３４１１ｋ１ 開口部
３４４１ カウンタバランス
５３４０ａ 第１延長アーム
５３４０ｂ 第２延長アーム
ａ 一方側の端部
ｂ 他方側の端部
Ｐ 接続点
Ｐ１ 第１接続点
Ｐ２ 第２接続点

Claims (15)

  1. 荷物を配送する無人航空機であって、
    複数の回転翼と、
    前記複数の回転翼をそれぞれ回転させる複数の第１モータと、
    前記複数の第１モータを支持する本体と、
    前記本体を吊下げた状態で、地面から離れた位置にあるレールに接続するための接続体と、
    前記接続体が前記レールに支持されたときの支持方向に対する、前記複数の回転翼を含む仮想平面の傾きを設定する可動部と、
    前記複数の第１モータおよび前記可動部を制御する制御回路と、を備え、
    前記接続体は、前記本体に接続された第１端と、前記レールにスライド自在に接続するための第２端とを有し、
    前記支持方向は、前記接続体の前記第１端から前記第２端に向かう方向であり、
    前記制御回路は、前記接続体の前記第２端が前記レールに接続されている場合に、
    （ｉ）前記複数の第１モータの回転数を、前記無人航空機を浮遊させるための最小の回転数よりも小さく、かつ、前記無人航空機を前記レールの延びる方向に推進するための最小の回転数よりも大きい、回転数にし、
    （ｉｉ）前記可動部によって、前記接続体の前記支持方向に対して前記仮想平面の法線方向がなす角度を大きくする、
    無人航空機。
  2. さらに、一対の翼を備える、
    請求項１に記載の無人航空機。
  3. 前記制御回路は、前記可動部によって前記角度を大きくした後、前記無人航空機の推進速度が所定値を超えた場合に、前記接続体を前記レールから外す、
    請求項１または２に記載の無人航空機。
  4. 前記制御回路は、前記接続体が前記レールから外れている場合に、
    前記可動部によって前記角度を小さくし、
    前記無人航空機を浮遊させるための前記最小の回転数よりも大きくするように、前記複数の第１モータの回転数を制御する、
    請求項３に記載の無人航空機。
  5. 前記接続体は、
    前記本体に揺動自在に接続された支持部と、
    前記支持部の一端に接続された第１アームとを有する、
    請求項１から４のいずれか１項に記載の無人航空機。
  6. 前記接続体は、さらに、前記支持部の前記一端に接続された第２アームを有する、
    請求項５に記載の無人航空機。
  7. 前記第１アームは、前記無人航空機を前記レールに吊下げるための第１のハンガであり、
    前記第２アームは、前記無人航空機を前記レールに吊下げるための第２のハンガであり、
    前記接続体は、さらに、
    前記支持部に対する前記第１アームの角度を設定する第１アクチュエータと、
    前記支持部に対する前記第２アームの角度を設定する第２アクチュエータとを有する、
    請求項６に記載の無人航空機。
  8. 前記第１アームは、前記第１アクチュエータに接続される第１接続端から第１開放端まで延びる第１フックを有し、
    前記第２アームは、前記第２アクチュエータに接続される第２接続端から第２開放端まで延びる第２フックを有し、
    前記第１フックは、前記第１接続端から前記第１開放端に至るまでに第１方向に折れ曲がる第１屈曲部を有し、
    前記第２フックは、前記第２接続端から前記第２開放端に至るまでに、前記第１方向とは反対向きの第２方向に折れ曲がる第２屈曲部を有する、
    請求項７に記載の無人航空機。
  9. 前記制御回路は、前記無人航空機が、前記第１フックおよび前記第２フックによって第１レールにスライド自在に吊下がっている場合に、
    前記第２アクチュエータを制御して、前記第２フックを、前記第１レールから外して、前記第１レールに沿って隣に延びる第２レールに引っ掛けさせ、
    前記第１アクチュエータを制御して、前記第１フックを、前記第１レールから外して、前記第２レールに引っ掛けさせる、
    請求項８に記載の無人航空機。
  10. さらに、
    前記本体に接続された、前記荷物を吊下げるための吊下げワイヤと、
    前記吊下げワイヤを巻き取り可能なリフトモータとを備え、
    前記制御回路は、
    前記接続体が前記レールに接続されている状態で、前記荷物を収容するための格納装置の鉛直上方に前記無人航空機を位置取らせ、
    前記リフトモータを駆動して、前記吊下げワイヤを繰り出すことで、前記本体に対して前記荷物を降下させて前記格納装置に格納させる、
    請求項１から９のいずれか１項に記載の無人航空機。
  11. さらに、前記荷物に着脱可能に取り付けられたスラスタ装置を備え、
    前記スラスタ装置は、
    複数のプロペラと、
    前記複数のプロペラをそれぞれ回転させる複数の第２モータと、
    前記複数の第２モータを支持する支持体と、を有する、
    請求項１０に記載の無人航空機。
  12. 前記複数のプロペラは、
    前記支持体の第１側面部に配置された第１プロペラと、
    前記支持体の前記第１側面部とは異なる第２側面部に配置された第２プロペラとを含む、
    請求項１１に記載の無人航空機。
  13. 前記制御回路は、前記吊下げワイヤを繰り出す期間の少なくとも一部の期間において、前記スラスタ装置が前記複数の第２モータの少なくとも１つを駆動するよう制御する、
    請求項１２に記載の無人航空機。
  14. 請求項１から１３のいずれか１項に記載の無人航空機と、
    複数の支柱と、
    前記複数の支柱のうちの隣り合う２つの支柱の間に張り渡された前記レールと、を備える、
    配送システム。
  15. 前記複数の支柱のそれぞれは、電柱または街路灯である、
    請求項１４に記載の配送システム。
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