JP6717557B1 - Power supply system for unmanned air vehicles - Google Patents

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Abstract

【課題】荷置棚が設置された屋内において荷役作業を行う無人飛行体に、効率よく給電することができる給電システムを提供する。【解決手段】本発明に係る給電システムは、運搬作業を行う無人飛行体１と、無人給電車３と、棚４と、を備える。棚４は、マイクロ波を透過しない非透過部４０と、マイクロ波を透過する透過部４１と、からなる。無人飛行体１は、自機位置検出部と、飛行制御部と、荷保持部と、受電部と、蓄電池と、自機の位置を無人給電車に送信する位置送信部と、を有する。無人給電車３は、レーザスキャナ３２１と、無人飛行体１にマイクロ波を送信する送電部３５と、透過部４１および非透過部４０の位置を記憶している棚位置記憶部３３と、無人飛行体１と送電部３５との間に非透過部４０が位置するときには、送電部３５によるマイクロ波の送信を停止させる送信停止部３７と、を有する。【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power feeding system capable of efficiently feeding power to an unmanned aerial vehicle that performs cargo handling work indoors in which a loading shelf is installed. A power feeding system according to the present invention includes an unmanned aerial vehicle 1 for carrying work, an unmanned power feeding vehicle 3, and a shelf 4. The shelf 4 includes a non-transmissive portion 40 that does not transmit microwaves and a transmissive portion 41 that transmits microwaves. The unmanned aerial vehicle 1 has an own-machine position detection unit, a flight control unit, a load holding unit, a power receiving unit, a storage battery, and a position transmission unit that transmits the position of the own aircraft to the unmanned power supply vehicle. The unmanned power feeding vehicle 3 includes a laser scanner 321, a power transmission unit 35 that transmits microwaves to the unmanned air vehicle 1, a shelf position storage unit 33 that stores the positions of the transmission unit 41 and the non-transmission unit 40, and unmanned flight. When the non-transmissive portion 40 is located between the body 1 and the power transmission unit 35, the transmission stop unit 37 that stops the transmission of microwaves by the power transmission unit 35 is included. [Selection diagram] Figure 1

Description

本発明は、荷置棚が設置された屋内において荷を運搬する無人飛行体に給電する無人飛行体用給電システムに関する。 The present invention relates to a power supply system for an unmanned aerial vehicle that supplies power to an unmanned aerial vehicle that carries a load indoors where a loading rack is installed.

従来、屋外または屋内において運搬作業を行う無人飛行体が開発されてきた（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の無人飛行体は、ホバリング可能であるとともに自律飛行可能である。この無人飛行体は、把持装置を装着し、装着した把持装置によって荷を吸着し、荷とともに移動して運搬作業を行う。この無人飛行体は、空中を飛行するので運搬車よりも移動速度が速く、運搬作業を行うのに適している。 Conventionally, an unmanned aerial vehicle for carrying work outdoors or indoors has been developed (see, for example, Patent Document 1). The unmanned aerial vehicle described in Patent Document 1 is capable of hovering and autonomous flight. This unmanned aerial vehicle is equipped with a gripping device, absorbs the load by the mounted gripping device, and moves with the load to carry it. Since this unmanned aerial vehicle flies in the air, the unmanned aerial vehicle moves faster than a carrier vehicle and is suitable for carrying work.

ところで、無人飛行体は、蓄電容量が少なく、運搬作業を長時間連続して行うことができない。そこで、例えば、特許文献２に記載のピッキングシステムには、複数の無人飛行体が運搬作業に向けて待機する出発部に無人飛行体を給電する給電手段が設けられている。複数の無人飛行体は、この出発部において運搬作業の合間に給電されることにより、運搬作業を行う際に電力不足になることを防止している。 By the way, an unmanned aerial vehicle has a low electricity storage capacity, and cannot carry a carrying operation continuously for a long time. Therefore, for example, the picking system described in Patent Document 2 is provided with a power supply unit that supplies power to the unmanned aerial vehicle at a starting portion where a plurality of unmanned aerial vehicles stand by for carrying work. The plurality of unmanned aerial vehicles are supplied with electric power during the transportation work at the starting part, thereby preventing power shortage during the transportation work.

しかしながら、特許文献２に記載の無人飛行体は、運搬作業の合間に出発部に戻り給電するので、出発部と運搬作業場所との間での移動を繰り返すことになる。このことは、無人飛行体の稼働効率の観点から好ましくないので問題であった。 However, since the unmanned aerial vehicle described in Patent Document 2 returns to the starting portion and supplies power during the carrying work, the unmanned aerial vehicle repeatedly moves between the starting portion and the carrying work place. This is a problem because it is not preferable from the viewpoint of operating efficiency of the unmanned air vehicle.

このため、作業中の無人飛行体に対して無線給電することが考えられるが、屋内に設置された荷置棚が障害物となり、効率的に無人飛行体に給電することが困難であった。 For this reason, wireless power supply to an unmanned aerial vehicle that is working is considered, but it is difficult to efficiently supply power to the unmanned aerial vehicle because the loading rack installed indoors becomes an obstacle.

特開２０１８−１１４８２２号公報JP, 2008-114822, A 特開２０１８−０１６４３５号公報JP, 2008-016435, A

そこで、本発明が解決しようとする課題は、荷置棚が設置された屋内において荷を運搬する無人飛行体に対して効率的に給電することができる無人飛行体用給電システムを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a power supply system for an unmanned aerial vehicle that can efficiently supply power to an unmanned aerial vehicle that carries a load indoors where a loading rack is installed. is there.

上記課題を解決するために、本発明に係る無人飛行体用給電システムは、
屋内において荷を運搬する無人飛行体と、マイクロ波によって前記無人飛行体に給電する無人給電車と、前記荷が載置される載置部を有するとともに前記屋内に設置された棚と、を備え、
前記棚は、マイクロ波を透過しない非透過部と、マイクロ波を透過する透過部と、からなり、
前記無人飛行体は、
自機の位置を検出する自機位置検出部と、
前記自機の飛行を制御する飛行制御部と、
前記荷を保持する荷保持部と、
無線送電された電力を受電する受電部と、
前記受電部によって受電された電力を蓄電する蓄電池と、
前記自機の位置を前記無人給電車に送信する位置送信部と、を有し、
前記無人給電車は、
自車の位置を検出する自車位置検出部と、
受信した前記無人飛行体の位置に基づいて、前記無人飛行体にマイクロ波を送信する送電部と、
前記透過部および前記非透過部の位置を記憶している棚位置記憶部と、
前記無人飛行体、前記送電部および前記非透過部の位置に基づいて、前記無人飛行体と前記送電部との間に前記非透過部が位置するか否かを判定し、前記無人飛行体と前記送電部との間に前記非透過部が位置するときには、前記送電部によるマイクロ波の送信を停止させる送信停止部と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, an unmanned air vehicle power feeding system according to the present invention,
An unmanned aerial vehicle that carries a load indoors, an unmanned power feeding vehicle that supplies power to the unmanned aerial vehicle by microwaves, and a shelf that has a mounting portion on which the load is placed and that is installed indoors ,
The shelf comprises a non-transmissive portion that does not transmit microwaves and a transparent portion that transmits microwaves,
The unmanned air vehicle is
A position detecting unit for detecting the position of the own device,
A flight control unit for controlling the flight of the aircraft,
A load holding unit for holding the load,
A power receiving unit that receives the wirelessly transmitted power,
A storage battery that stores the electric power received by the power receiving unit,
A position transmitting unit that transmits the position of the own device to the unmanned electric vehicle,
The unmanned power supply vehicle,
A vehicle position detection unit that detects the position of the vehicle,
A power transmission unit that transmits microwaves to the unmanned aerial vehicle based on the received position of the unmanned aerial vehicle;
A shelf position storage unit that stores the positions of the transparent portion and the non-transparent portion,
Based on the positions of the unmanned aerial vehicle, the power transmission unit and the non-transmissive unit, it is determined whether or not the non-transmissive unit is located between the unmanned aerial vehicle and the power transmission unit, and When the non-transmissive portion is located between the power transmission unit and the power transmission unit, a transmission stop unit that stops transmission of microwaves by the power transmission unit is included.

前記荷には、マイクロ波によって悪影響を受ける第１の荷と、マイクロ波によって悪影響を受けない第２の荷と、があり、
前記給電システムは、好ましくは、
前記棚に載置された前記第１の荷の位置を前記無人給電車に送信する荷位置送信部をさらに備え、
前記送信停止部は、さらに、受信した前記第１の荷の位置と、前記無人飛行体および前記送電部の位置とに基づいて、前記無人飛行体と前記送電部との間に前記第１の荷が位置するか否かを判定し、前記無人飛行体と前記送電部との間に前記第１の荷があるときには、前記送電部によるマイクロ波の送信を停止させる。 The load includes a first load that is adversely affected by microwaves and a second load that is not adversely affected by microwaves,
The power supply system is preferably
Further comprising a load position transmission unit for transmitting the position of the first load placed on the shelf to the unmanned power feeding vehicle,
The transmission stop unit may further include the first unit between the unmanned aerial vehicle and the power transmitting unit based on the received position of the first load and the positions of the unmanned aerial vehicle and the power transmitting unit. Whether or not a load is located is determined, and when the first load is present between the unmanned aerial vehicle and the power transmission unit, transmission of microwaves by the power transmission unit is stopped.

上記給電システムは、好ましくは、
前記無人給電車が、受信した前記無人飛行体の位置に基づいて、前記無人飛行体に追従する。 The power supply system is preferably
The unmanned electric vehicle follows the unmanned aerial vehicle based on the received position of the unmanned aerial vehicle.

上記給電システムは、例えば、
前記透過部が、プラスチック材またはガラスで構成されたものである。 The power supply system, for example,
The transparent portion is made of a plastic material or glass.

上記給電システムは、例えば、
前記非透過部が、導電シートで覆われていることによりマイクロ波を透過しない。 The power supply system, for example,
Since the non-transmissive portion is covered with the conductive sheet, it does not transmit microwaves.

上記給電システムは、例えば、
前記棚が、前記非透過部で構成された非透過棚と、前記透過部で構成された透過棚と、が連結されたものである。 The power supply system, for example,
The shelf is formed by connecting a non-transparent shelf composed of the non-transparent portion and a transparent shelf composed of the transparent portion.

上記給電システムは、例えば、
前記無人給電車が、荷役作業を行う荷役車である。 The power supply system, for example,
The unmanned power feeding vehicle is a cargo handling vehicle that performs cargo handling work.

本発明に係る無人飛行体用給電システムは、荷置棚が設置された屋内において荷を運搬する無人飛行体に対して、効率的に給電することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The unmanned air vehicle power feeding system according to the present invention can efficiently feed power to an unmanned air vehicle that carries a load indoors where a loading rack is installed.

本発明の一実施形態に係る給電システムを示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the electric power feeding system which concerns on one Embodiment of this invention. ＡおよびＢは無人飛行体を示し、Ａは上から見た斜視図であり、Ｂは下から見た斜視図であり、Ｃは受電部を示す下面図である。A and B show an unmanned aerial vehicle, A is a perspective view seen from above, B is a perspective view seen from below, and C is a bottom view showing a power receiving unit. 図１の給電システムを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric power feeding system of FIG. 図１の実施形態における給電状態を示し、Ａは側面図であり、Ｂは正面図である。The power supply state in the embodiment of FIG. 1 is shown, A is a side view, B is a front view. 図１の実施形態における非給電状態を示し、Ａは側面図であり、Ｂは正面図である。1 shows a non-powered state in the embodiment of FIG. 1, where A is a side view and B is a front view.

以下、図を参照しつつ、本発明に係る無人飛行体用給電システムの一実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of an unmanned air vehicle power supply system according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本実施形態に係る給電システムを示す概略側面図である。無人飛行体１は、荷置棚４が設置された屋内において、自機位置を無人給電車３に送信しながら荷Ｗを運搬する。無人給電車３は、受信した無人飛行体１の位置に基づいて、無人飛行体１に追従しながら無人飛行体１に無線送電することにより給電する。 FIG. 1 is a schematic side view showing a power supply system according to this embodiment. The unmanned aerial vehicle 1 carries the load W while transmitting its own position to the unmanned power feeding vehicle 3 indoors where the loading rack 4 is installed. The unmanned power feeding vehicle 3 supplies power by wirelessly transmitting power to the unmanned aerial vehicle 1 while following the unmanned aerial vehicle 1 based on the received position of the unmanned aerial vehicle 1.

＜無人飛行体＞
図２ＡおよびＢに示すように、無人飛行体１は、円板状の本体１０と、本体１０の側面から水平に延在する４本のアーム１２と、４本のアーム１２の先端側にそれぞれ設けられたモータ１３と、モータ１３に設けられた回転翼１４と、本体１０の上面に設けられた略八角柱状の上部ユニット１５と、本体１０の下面に設けられた２つのスキッド１６と、２つのスキッド１６の間に設けられた荷保持部１７と、荷保持部１７の下面に設けられた受電部１８と、を有する。 <Unmanned aerial vehicle>
As shown in FIGS. 2A and 2B, the unmanned aerial vehicle 1 includes a disk-shaped main body 10, four arms 12 extending horizontally from the side surface of the main body 10, and distal ends of the four arms 12, respectively. The motor 13 provided, the rotor 14 provided on the motor 13, the substantially octagonal column-shaped upper unit 15 provided on the upper surface of the main body 10, the two skids 16 provided on the lower surface of the main body 10, and The load holding unit 17 is provided between the two skids 16, and the power receiving unit 18 is provided on the lower surface of the load holding unit 17.

上部ユニット１５には、無人飛行体１の位置を検出するためのカメラ１５ａおよび照明部１５ｂが設けられている。天井Ｃ全体には、無人飛行体１の位置を認識するためのマーカ（図示略）が複数設けられている。照明部１５ｂが無人飛行体１の上方を照射し、カメラ１５ａが照明部１５ｂによって照らされたマーカを含む天井Ｃを撮像して上方画像を生成する。 The upper unit 15 is provided with a camera 15a and a lighting unit 15b for detecting the position of the unmanned aerial vehicle 1. The entire ceiling C is provided with a plurality of markers (not shown) for recognizing the position of the unmanned aerial vehicle 1. The illumination unit 15b illuminates the upper part of the unmanned aerial vehicle 1, and the camera 15a images the ceiling C including the marker illuminated by the illumination unit 15b to generate an upper image.

荷保持部１７は、荷Ｗを保持する。荷保持部１７の図２における正面のみが開放されており、荷保持部１７の背面および両側面は、閉じられている。また、荷保持部１７は、マイクロ波非透過材で構成されているので、保持している荷Ｗが下方から送信されるマイクロ波によって悪影響を受けることを防止する。 The load holding unit 17 holds the load W. Only the front surface of the load holding portion 17 in FIG. 2 is open, and the back surface and both side surfaces of the load holding portion 17 are closed. Further, since the load holding unit 17 is made of the microwave impermeable material, the load W held therein is prevented from being adversely affected by the microwave transmitted from below.

図２Ｃに示すように、受電部１８は、複数のレクテナ１８ａによって構成されている。レクテナ１８ａは、無人給電車３から送信されたマイクロ波を受信して直流電流に変換する。 As shown in FIG. 2C, the power receiving unit 18 is composed of a plurality of rectennas 18a. The rectenna 18a receives the microwave transmitted from the unmanned power feeding vehicle 3 and converts the microwave into a direct current.

図３に示すように、無人飛行体１は、蓄電池２０と、制御装置２１と、高度センサ（図示略）と、通信手段（図示略）と、をさらに有する。 As shown in FIG. 3, the unmanned aerial vehicle 1 further includes a storage battery 20, a control device 21, an altitude sensor (not shown), and a communication unit (not shown).

蓄電池２０は、受電部１８に電気的に接続されている。蓄電池２０は、レクテナ１８ａによって変換された直流電流を蓄電するとともに、モータ１３に電力を供給する。蓄電池２０は、鉛蓄電池またはアルカリ蓄電池でもよい。 The storage battery 20 is electrically connected to the power receiving unit 18. The storage battery 20 stores the direct current converted by the rectenna 18a and supplies electric power to the motor 13. The storage battery 20 may be a lead storage battery or an alkaline storage battery.

制御装置２１は、飛行制御部２１０と、記憶部２１１と、自機位置検出部２１２と、位置送信部２１４と、を有する。 The control device 21 includes a flight control unit 210, a storage unit 211, an own-machine position detection unit 212, and a position transmission unit 214.

飛行制御部２１０は、各モータ１３の回転数を制御することにより、無人飛行体１のホバリングを可能にするとともに、無人飛行体１の飛行方向、飛行高度および飛行速度を制御する。 The flight control unit 210 enables hovering of the unmanned aerial vehicle 1 by controlling the number of revolutions of each motor 13, and controls the flight direction, flight altitude, and flight speed of the unmanned aerial vehicle 1.

記憶部２１１は、マーカを含む天井Ｃ全体の画像（以下、単に「天井画像」という）を位置情報とともに予め記憶している。 The storage unit 211 stores in advance an image of the entire ceiling C including markers (hereinafter simply referred to as “ceiling image”) together with position information.

自機位置検出部２１２は、カメラ１５ａが撮像した上方画像と、天井画像とを照合し、天井画像中のいずれの位置に上方画像が存在するのかを探索するテンプレートマッチングを行う。自機位置検出部２１２は、テンプレートマッチングの結果に基づいて無人飛行体１の水平方向の位置を検出する。さらに、自機位置検出部２１２は、高度センサによって無人飛行体１の高度を検出する。 The own device position detection unit 212 performs template matching in which the upper image captured by the camera 15a is collated with the ceiling image and the position of the upper image in the ceiling image is searched for. The own-vehicle position detection unit 212 detects the horizontal position of the unmanned aerial vehicle 1 based on the result of template matching. Further, the own vehicle position detection unit 212 detects the altitude of the unmanned aerial vehicle 1 by the altitude sensor.

位置送信部２１４は、通信手段によって無人飛行体１の空間的位置を無人給電車３に送信する。位置送信部２１４は、無人飛行体１の空間的位置を直接無人給電車３に送信してもよいし、ネットワークを介して無人給電車３に送信してもよい。 The position transmission unit 214 transmits the spatial position of the unmanned aerial vehicle 1 to the unmanned power feeding vehicle 3 by communication means. The position transmission unit 214 may directly transmit the spatial position of the unmanned air vehicle 1 to the unmanned power feeding vehicle 3, or may transmit it to the unmanned power feeding vehicle 3 via a network.

記憶部２１１は、さらに運搬情報を記憶する。運搬情報には、荷取位置および荷置位置が含まれている。 The storage unit 211 further stores the transportation information. The transportation information includes a pickup position and a loading position.

無人飛行体１は、運搬情報に基づいて、荷取位置に移動するとともに荷Ｗを受け取り、荷置位置に移動するとともに荷Ｗを受け渡す。 The unmanned aerial vehicle 1 moves to the loading position and receives the load W based on the transportation information, moves to the loading position, and transfers the load W.

＜棚＞
図１および図３に示すように、棚４は、マイクロ波を透過しない非透過部４０と、マイクロ波を透過する透過部４１と、リーダー４２と、荷位置送信部４３と、を有する。非透過部４０および透過部４１は、荷Ｗが載置される載置部４ａをそれぞれ有する。 <shelf>
As shown in FIGS. 1 and 3, the shelf 4 has a non-transmissive portion 40 that does not transmit microwaves, a transparent portion 41 that transmits microwaves, a reader 42, and a load position transmission portion 43. The non-transmissive portion 40 and the transmissive portion 41 each have a mounting portion 4a on which the load W is mounted.

図１における棚４は、下側４段が非透過部４０であって、上側４段が透過部４１である。非透過部４０は、例えば、導電部材で覆われていることによりマイクロ波を透過しないよう構成されていてもよい。導電部材は、例えば、導電シートであってもよいが単なる一例であって、これに限定されない。透過部４１は、プラスチック材またはガラスで構成されていてもよいが単なる一例であって、マイクロ波を透過する素材で構成されていればこれに限定されない。 In the shelf 4 in FIG. 1, the lower four steps are the non-transmissive portions 40 and the upper four steps are the transmissive portions 41. The non-transmissive portion 40 may be configured not to transmit microwaves by being covered with a conductive member, for example. The conductive member may be, for example, a conductive sheet, but this is merely an example and the present invention is not limited to this. The transmission part 41 may be made of a plastic material or glass, but this is merely an example, and the transmission part 41 is not limited to this as long as it is made of a material that transmits microwaves.

荷Ｗには、マイクロ波による無線送電によって悪影響を受ける第１の荷Ｗａと、悪影響を受けない第２の荷Ｗｂと、がある。図１に示すように、斜線のパターンが付された荷Ｗが第１の荷Ｗａである。第１の荷Ｗａは、非透過部４０の載置部４ａに優先的に載置されていく。荷ＷにはＩＣタグがそれぞれ付されており、ＩＣタグには、マイクロ波による悪影響を受けるか否かの情報が記憶されている。 The loads W include a first load Wa that is adversely affected by wireless power transmission using microwaves and a second load Wb that is not adversely affected. As shown in FIG. 1, the load W with the hatched pattern is the first load Wa. The first load Wa is preferentially placed on the placing portion 4a of the non-transmissive portion 40. An IC tag is attached to each load W, and the IC tag stores information as to whether or not it is adversely affected by microwaves.

リーダー４２は、荷Ｗが載置される載置部４ａにそれぞれ設けられているとともにＩＣタグを読み取る。棚４は、リーダー４２によっていずれの荷Ｗが棚４のいずれの位置に載置されているのかを検出するとともに、荷位置送信部４３によって荷Ｗのそれぞれの位置を無人給電車３に送信する。なお、荷位置送信部４３は、第１の荷Ｗａの位置のみを無人給電車３に送信してもよい。 The reader 42 is provided in each of the mounting portions 4a on which the load W is mounted and reads the IC tag. The shelf 4 detects which load W is placed at which position on the shelf 4 by the reader 42, and transmits each position of the load W to the unmanned electric vehicle 3 by the load position transmission unit 43. .. The load position transmission unit 43 may transmit only the position of the first load Wa to the unmanned power feeding vehicle 3.

＜無人給電車＞
図１および図３に示すように、無人給電車３は、本体３０と、蓄電池３１と、自車位置検出部３２と、棚位置記憶部３３と、荷位置記憶部３４と、送電部３５と、走行装置３６と、送信停止部３７と、通信手段（図示略）と、を有する。 <Unmanned power supply vehicle>
As shown in FIGS. 1 and 3, the unmanned power feeding vehicle 3 includes a main body 30, a storage battery 31, a vehicle position detection unit 32, a shelf position storage unit 33, a load position storage unit 34, and a power transmission unit 35. It has a traveling device 36, a transmission stop portion 37, and a communication means (not shown).

蓄電池３１は、送電部３５に電力を供給する。蓄電池３１は、鉛蓄電池またはアルカリ蓄電池でもよい。 The storage battery 31 supplies electric power to the power transmission unit 35. The storage battery 31 may be a lead storage battery or an alkaline storage battery.

自車位置検出部３２は、公知のレーザ誘導方式によって無人給電車３の位置を検出するが単なる一例であって、無人給電車３の位置を検出する方式は、特に限定されない。自車位置検出部３２は、本体３０の上部に設けられたレーザスキャナ３２１と、解析部（図示略）と、を有する。レーザスキャナ３２１は、水平方向に３６０度回転しながらレーザを送信し、屋内の所定箇所に複数配置された反射板によって反射されたレーザを受信する。解析部は、レーザスキャナ３２１の送受信の方向を解析することにより複数の反射板と無人給電車３との位置関係を特定し、この位置関係に基づいて無人給電車３の位置を検出する。 The own vehicle position detection unit 32 detects the position of the unmanned power feeding vehicle 3 by a known laser guidance method, but this is merely an example, and the method of detecting the position of the unmanned power feeding vehicle 3 is not particularly limited. The host vehicle position detection unit 32 includes a laser scanner 321 provided on the upper portion of the main body 30 and an analysis unit (not shown). The laser scanner 321 transmits a laser while rotating 360 degrees in the horizontal direction, and receives the laser reflected by a plurality of reflectors arranged at predetermined indoor locations. The analysis unit specifies the positional relationship between the plurality of reflectors and the unmanned power feeding vehicle 3 by analyzing the transmission/reception direction of the laser scanner 321, and detects the position of the unmanned power feeding vehicle 3 based on this positional relationship.

棚位置記憶部３３は、棚４の非透過部４０および透過部４１の位置を記憶している。荷位置記憶部３４は、荷位置送信部４３から受信した荷Ｗのそれぞれの位置を記憶している。すなわち、荷位置記憶部３４は、第１の荷Ｗａの位置をそれぞれ記憶している。 The shelf position storage unit 33 stores the positions of the non-transparent portion 40 and the transparent portion 41 of the shelf 4. The load position storage unit 34 stores each position of the load W received from the load position transmission unit 43. That is, the load position storage unit 34 stores the position of each of the first loads Wa.

送電部３５は、無人給電車３の上部に設けられている。送電部３５は、無人飛行体１から受信した無人飛行体１の位置に基づいて、無人飛行体１にマイクロ波を送信することにより、無人飛行体１に無線送電する。送電部３５は、フェーズドアレイアンテナによって構成されていてもよいが、単なる一例であってこれに限定されない。 The power transmission unit 35 is provided above the unmanned power feeding vehicle 3. The power transmission unit 35 wirelessly transmits power to the unmanned aerial vehicle 1 by transmitting a microwave to the unmanned aerial vehicle 1 based on the position of the unmanned aerial vehicle 1 received from the unmanned aerial vehicle 1. The power transmission unit 35 may be configured by a phased array antenna, but this is merely an example and the present invention is not limited to this.

走行装置３６は、動力部（図示略）と、車輪３６０と、操舵部（図示略）と、を有する。無人給電車３は、動力部の動力によって車輪３６０を回転させて走行する。操舵部は、無人給電車３の位置および無人飛行体１の位置に基づいて、無人給電車３が無人飛行体１を追従することができるように車輪３６０を操舵する。動力部は、例えば、蓄電池３１によって担われてもよいし、別の蓄電池で構成されていてもよい。 The traveling device 36 includes a power unit (not shown), wheels 360, and a steering unit (not shown). The unmanned power feeding vehicle 3 runs by rotating the wheels 360 by the power of the power unit. The steering unit steers wheels 360 based on the position of unmanned power feeding vehicle 3 and the position of unmanned air vehicle 1 so that unmanned power feeding vehicle 3 can follow unmanned air vehicle 1. The power unit may be carried by, for example, the storage battery 31, or may be configured by another storage battery.

送信停止部３７は、受信した無人飛行体１の位置、記憶している非透過部４０の位置および送電部３５の位置に基づいて、無人飛行体１と送電部３５との間に非透過部４０が位置するか否かを判定する。次いで、送信停止部３７は、無人飛行体１と送電部３５との間に非透過部４０が位置するときには、送電部３５によるマイクロ波の送信を停止させる。これにより、送電部３５は、無駄にマイクロ波を送信することを防止される。 The transmission stop unit 37, based on the received position of the unmanned aerial vehicle 1, the stored position of the non-transmissive unit 40, and the position of the power transmission unit 35, transmits the non-transmissive unit between the unmanned air vehicle 1 and the power transmission unit 35. It is determined whether 40 is located. Next, the transmission stop unit 37 stops the transmission of microwaves by the power transmission unit 35 when the non-transmissive unit 40 is located between the unmanned aerial vehicle 1 and the power transmission unit 35. As a result, the power transmission unit 35 is prevented from transmitting the microwave unnecessarily.

送信停止部３７は、さらに、受信した無人飛行体１の位置、受信した第１の荷Ｗａの位置および送電部３５の位置に基づいて、無人飛行体１と送電部３５との間に第１の荷Ｗａが位置するか否かを判定する。次いで、送信停止部３７は、無人飛行体１と送電部３５との間に第１の荷Ｗａが位置するときには、送電部３５によるマイクロ波の送信を停止させる。これにより、第１の荷Ｗａは、マイクロ波によって悪影響を受けることを防止される。 The transmission stop unit 37 further determines the first position between the unmanned aerial vehicle 1 and the power transmission unit 35 based on the received position of the unmanned aerial vehicle 1, the received position of the first load Wa, and the position of the power transmission unit 35. It is determined whether or not the load Wa is located. Next, the transmission stop unit 37 stops the transmission of microwaves by the power transmission unit 35 when the first load Wa is located between the unmanned aerial vehicle 1 and the power transmission unit 35. As a result, the first load Wa is prevented from being adversely affected by the microwave.

送信停止部３７は、無人飛行体１と送電部３５との間に非透過部４０および第１の荷Ｗａが位置しないときには、たとえ無人飛行体１と送電部３５との間に透過部４１および第２の荷Ｗｂが位置していても送電部３５によるマイクロ波の送信を停止させないので、無人給電車３の給電稼働率を保持することができる。 When the non-transmissive unit 40 and the first load Wa are not located between the unmanned aerial vehicle 1 and the power transmission unit 35, the transmission stop unit 37 includes the transmissive unit 41 and the power transmission unit 35 between the unmanned aerial vehicle 1 and the power transmission unit 35. Since the transmission of microwaves by the power transmission unit 35 is not stopped even when the second load Wb is located, the power supply operating rate of the unmanned power supply vehicle 3 can be maintained.

＜給電方法＞
次に、図４および図５を参照して、本実施形態に係る給電システムの給電方法を詳細に説明する。 <Power supply method>
Next, the power feeding method of the power feeding system according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5.

図４および図５に示すとおり、非透過部４０の領域を領域Ｒ１とし、透過部４１のうち第１の荷Ｗａが載置されていない領域を領域Ｒ２とし、透過部４１のうち第１の荷Ｗａが載置されている領域を領域Ｒ３とする。 As shown in FIGS. 4 and 5, a region of the non-transmissive portion 40 is a region R1, a region of the transmissive portion 41 on which the first load Wa is not placed is a region R2, and the first portion of the transmissive portion 41 is set. A region on which the load Wa is placed is referred to as a region R3.

無人飛行体１は、自機位置検出部２１２によって検出した自機位置を無人給電車３に送信する。無人給電車３は、受信した無人飛行体１の位置に基づいて、無人飛行体１に追従しながら、送電部３５によって無人飛行体１に無線送電する。 The unmanned aerial vehicle 1 transmits the own-vehicle position detected by the own-vehicle position detection unit 212 to the unmanned power feeding vehicle 3. The unmanned power feeding vehicle 3 wirelessly transmits power to the unmanned aerial vehicle 1 by the power transmission unit 35 while following the unmanned aerial vehicle 1 based on the received position of the unmanned aerial vehicle 1.

無人給電車３は、非透過部４０および透過部４１ならびに第１の荷Ｗａの位置を記憶している。図４ＡおよびＢに示すように、無人飛行体１と送電部３５との間に、領域Ｒ２のみが位置するときには、送信停止部３７は、送電部３５によるマイクロ波の送信を停止させない。このとき、無人飛行体１と送電部３５との間に透過部４１が位置するが、無人給電車３による給電効率は、マイクロ波が透過部４１を透過するので低下しない。 The unmanned power feeding vehicle 3 stores the positions of the non-transmissive portion 40, the transmissive portion 41, and the first load Wa. As shown in FIGS. 4A and 4B, when only the region R2 is located between the unmanned aerial vehicle 1 and the power transmission unit 35, the transmission stop unit 37 does not stop the transmission of microwaves by the power transmission unit 35. At this time, the transmission unit 41 is located between the unmanned aerial vehicle 1 and the power transmission unit 35, but the power feeding efficiency of the unmanned power feeding vehicle 3 does not decrease because the microwaves pass through the transmission unit 41.

図５ＡおよびＢに示すように、無人飛行体１が図４の位置からＸ方向左側に移動し、無人給電車３が無人飛行体１に追従すると、無人飛行体１と送電部３５との間には、領域Ｒ３が位置する。したがって、送信停止部３７は、送電部３５によるマイクロ波の送信を停止させる。これにより、第１の荷Ｗａは、マイクロ波による悪影響を受けることが防止される。また、図５Ｂに示すように、無人飛行体１がＺ方向下側に移動した場合、無人飛行体１と送電部３５との間には、領域Ｒ１が位置する。したがって、送信停止部３７は、送電部３５によるマイクロ波の送信を停止させる。これにより、送電部３５は、無駄にマイクロ波を送信することを防止される。 As shown in FIGS. 5A and 5B, when the unmanned aerial vehicle 1 moves to the left in the X direction from the position of FIG. 4 and the unmanned power feeding vehicle 3 follows the unmanned aerial vehicle 1, the unmanned aerial vehicle 1 and the power transmission unit 35 Region R3 is located at. Therefore, the transmission stop unit 37 stops the transmission of microwaves by the power transmission unit 35. As a result, the first load Wa is prevented from being adversely affected by the microwave. As shown in FIG. 5B, when unmanned aerial vehicle 1 moves downward in the Z direction, region R1 is located between unmanned aerial vehicle 1 and power transmission unit 35. Therefore, the transmission stop unit 37 stops the transmission of microwaves by the power transmission unit 35. As a result, the power transmission unit 35 is prevented from transmitting the microwave unnecessarily.

このように、本実施形態の給電システムは、荷置棚４が設置された屋内において荷Ｗを運搬する無人飛行体１に対して、効率的に給電することができる。しかも、第１の荷Ｗａにマイクロ波が送信されないので第１の荷Ｗａがマイクロ波によって悪影響を受けることを防止することができる。 In this way, the power feeding system of the present embodiment can efficiently feed power to the unmanned aerial vehicle 1 that carries the load W indoors where the loading rack 4 is installed. Moreover, since the microwave is not transmitted to the first load Wa, it is possible to prevent the first load Wa from being adversely affected by the microwave.

以上、本発明に係る給電システムの一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。 Although one embodiment of the power supply system according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment.

（１）受電部１８は、無人給電車３によって送信されたマイクロ波を効率的に受電できるのであれば、本体１０に設けられてもよく、設けられる位置を特に限定されない。 (1) The power receiving unit 18 may be provided in the main body 10 as long as it can efficiently receive the microwave transmitted by the unmanned power feeding vehicle 3, and the position where it is provided is not particularly limited.

（２）第１の荷Ｗａの位置を検出する方法は特に限定されない。例えば、管理装置によって無人飛行体１の運搬作業を管理することにより、第１の荷Ｗａがいずれの場所に存在するのかを管理してもよい。この場合、管理装置が荷位置送信部を有する。 (2) The method for detecting the position of the first load Wa is not particularly limited. For example, the management device may manage the transportation work of the unmanned aerial vehicle 1 to manage where the first load Wa is. In this case, the management device has a load position transmission unit.

（３）棚４は、非透過部４０と透過部４１とから一体的に構成されていてもよいし、非透過部４０で構成された非透過棚と透過部４１で構成された透過棚とが連結されたものであってもよい。 (3) The shelf 4 may be integrally configured of the non-transmissive portion 40 and the transmissive portion 41, or may be a non-transmissive shelf configured of the non-transmissive portion 40 and a transmissive shelf configured of the transmissive portion 41. May be connected.

（４）無人給電車３は、給電専用の車両であってもよいし、フォークリフトなどのような荷役作業を行う荷役車両に送電部３５が設けられた車両であってもよい。 (4) The unmanned power feeding vehicle 3 may be a vehicle dedicated to power feeding, or may be a vehicle in which the power transmission unit 35 is provided in a cargo handling vehicle such as a forklift that performs cargo handling work.

１ 無人飛行体
１０ 本体
１２ アーム
１３ モータ
１４ 回転翼
１５ 上部ユニット
１６ スキッド
１７ 荷保持部
１８ 受電部
１８ａ レクテナ
２０ 蓄電池
２１ 制御装置
２１０ 飛行制御部
２１１ 記憶部
２１２ 自機位置検出部
２１４ 位置送信部
３ 無人給電車
３０ 本体
３１ 蓄電池
３２ 自車位置検出部
３２１ レーザスキャナ
３３ 棚位置記憶部
３４ 荷位置記憶部
３５ 送電部
３６ 走行装置
３６０ 車輪
３７ 送信停止部
４ 棚
４０ 非透過部
４１ 透過部
４２ リーダー
４３ 荷位置送信部
Ｃ 天井
Ｗ 荷
Ｗａ 第１の荷
Ｗｂ 第２の荷 1 unmanned aerial vehicle 10 main body 12 arm 13 motor 14 rotor 15 upper unit 16 skid 17 load holding part 18 power receiving part 18a rectenna 20 storage battery 21 control device 210 flight control part 211 storage part 212 own position detecting part 214 position transmitting part 3 Unmanned power supply vehicle 30 Main body 31 Storage battery 32 Own vehicle position detection unit 321 Laser scanner 33 Shelf position storage unit 34 Load position storage unit 35 Power transmission unit 36 Traveling device 360 Wheels 37 Transmission stop unit 4 Shelf 40 Non-transmissive unit 41 Transparent unit 42 Reader 43 Load position transmitter C Ceiling W Load Wa First load Wb Second load

Claims (7)

屋内において荷を運搬する無人飛行体と、マイクロ波によって前記無人飛行体に給電する無人給電車と、前記荷が載置される載置部を有するとともに前記屋内に設置された棚と、を備え、
前記棚は、マイクロ波を透過しない非透過部と、マイクロ波を透過する透過部と、からなり、
前記無人飛行体は、
自機の位置を検出する自機位置検出部と、
前記自機の飛行を制御する飛行制御部と、
前記荷を保持する荷保持部と、
無線送電された電力を受電する受電部と、
前記受電部によって受電された電力を蓄電する蓄電池と、
前記自機の位置を前記無人給電車に送信する位置送信部と、を有し、
前記無人給電車は、
自車の位置を検出する自車位置検出部と、
受信した前記無人飛行体の位置に基づいて、前記無人飛行体にマイクロ波を送信する送電部と、
前記透過部および前記非透過部の位置を記憶している棚位置記憶部と、
前記無人飛行体、前記送電部および前記非透過部の位置に基づいて、前記無人飛行体と前記送電部との間に前記非透過部が位置するか否かを判定し、前記無人飛行体と前記送電部との間に前記非透過部が位置するときには、前記送電部によるマイクロ波の送信を停止させる送信停止部と、を有する
ことを特徴とする無人飛行体用給電システム。 An unmanned aerial vehicle that carries a load indoors, an unmanned power feeding vehicle that supplies power to the unmanned aerial vehicle by microwaves, and a shelf that has a mounting portion on which the load is placed and that is installed indoors ,
The shelf comprises a non-transmissive portion that does not transmit microwaves and a transparent portion that transmits microwaves,
The unmanned air vehicle is
A position detecting section for detecting the position of the own device;
A flight control unit for controlling the flight of the aircraft,
A load holding unit for holding the load,
A power receiving unit that receives the wirelessly transmitted power,
A storage battery that stores the electric power received by the power receiving unit,
A position transmitting unit that transmits the position of the own device to the unmanned electric vehicle,
The unmanned power supply vehicle,
A vehicle position detection unit that detects the position of the vehicle,
Based on the position of the unmanned aerial vehicle received, a power transmission unit that transmits microwaves to the unmanned aerial vehicle,
A shelf position storage unit that stores the positions of the transparent portion and the non-transparent portion,
Based on the positions of the unmanned aerial vehicle, the power transmission unit and the non-transmissive unit, it is determined whether or not the non-transmissive unit is located between the unmanned aerial vehicle and the power transmission unit, and A power transmission system for an unmanned aerial vehicle, comprising: a transmission stop unit that stops transmission of microwaves by the power transmission unit when the non-transmissive unit is located between the power transmission unit and the power transmission unit. 前記荷には、マイクロ波によって悪影響を受ける第１の荷と、マイクロ波によって悪影響を受けない第２の荷と、があり、
前記給電システムが、前記棚に載置された前記第１の荷の位置を前記無人給電車に送信する荷位置送信部をさらに備え、
前記送信停止部は、さらに、受信した前記第１の荷の位置と、前記無人飛行体および前記送電部の位置とに基づいて、前記無人飛行体と前記送電部との間に前記第１の荷が位置するか否かを判定し、前記無人飛行体と前記送電部との間に前記第１の荷があるときには、前記送電部によるマイクロ波の送信を停止させる
ことを特徴とする請求項１に記載の給電システム。 The load includes a first load that is adversely affected by microwaves and a second load that is not adversely affected by microwaves,
The power feeding system further includes a load position transmission unit that transmits the position of the first load placed on the shelf to the unmanned power feeding vehicle,
The transmission stop unit may further include the first unit between the unmanned aerial vehicle and the power transmitting unit based on the received position of the first load and the positions of the unmanned aerial vehicle and the power transmitting unit. It is determined whether a load is located, and when the first load is present between the unmanned aerial vehicle and the power transmission unit, transmission of microwaves by the power transmission unit is stopped. The power supply system according to 1. 前記無人給電車は、受信した前記無人飛行体の位置に基づいて、前記無人飛行体に追従する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の給電システム。 The power feeding system according to claim 1, wherein the unmanned power feeding vehicle follows the unmanned air vehicle based on the received position of the unmanned air vehicle. 前記透過部は、プラスチック材またはガラスで構成されたものである
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の給電システム。 The power transmission system according to any one of claims 1 to 3, wherein the transmission part is made of a plastic material or glass. 前記非透過部は、導電シートで覆われていることによりマイクロ波を透過しない
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の給電システム。 The power supply system according to claim 1, wherein the non-transmissive portion is covered with a conductive sheet and thus does not transmit microwaves. 前記棚は、前記非透過部で構成された非透過棚と、前記透過部で構成された透過棚と、が連結されたものである
ことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の給電システム。 The said shelf is the thing which the non-transparent shelf comprised by the said non-transmissive part and the transparent shelf comprised by the said transparent part were connected, The any one of Claims 2-5 characterized by the above-mentioned. The power supply system described in. 前記無人給電車は、荷役作業を行う荷役車である
ことを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の給電システム。 The power feeding system according to any one of claims 2 to 6, wherein the unmanned power feeding vehicle is a cargo handling vehicle that performs cargo handling work.
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