JP6932456B2 - 無人航空機およびバッテリカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、無人航空機およびバッテリカートリッジに関し、特に、飛行中にステータス信号を発信する無人航空機、および、このような無人飛行機に取り付けられるバッテリカートリッジに用いて好適なものである。

近年、ドローンのような無人で飛行する小型の無人航空機が広く普及してきおり、ホビーとしてだけでなく、上空からの景色の撮影、被検査対象物の検査、農薬の散布、運搬物の運搬等、様々な用途で用いられてきている。無人航空機には、予め定められた予定航路を自立制御によって目視外飛行するものがある。このような無人航空機には、通常、自機の状態（位置や、エラーの有無等）を示すステータス信号を電波によって発信する機能が設けられており、無人航空機が目視外飛行をしている間、管理者は、常時、無人航空機が発するステータス信号に基づいて、無人航空機の状態を監視することができる。

ここで、無人航空機は、想定していない障害物への接触等のさまざまな原因により、墜落する可能性がある。このような場合、墜落した無人航空機を探索して見つけ出し、回収する必要があるが、無人航空機を見つけ出すのが困難なケースがある。特に、自立制御によって目視外飛行をする無人航空機は、管理者の目視外で墜落する場合があり、このような場合、無人航空機を見つけ出すのが非常に困難となる場合がある。

この点に関し、特許文献１には、無人航空機が墜落したときに、墜落に伴う機体の破損を検出し、機体の破損に応じて、標識信号を発信する技術が記載されている。特許文献１の技術によれば、無人航空機が墜落し、機体が破損した場合、そのことをトリガとして標識信号が発信されるため、管理者は、標識信号を用いて無人航空機を探索することが可能になり、無人航空機の探索が容易化する。

特開２０１２−２４５８３２号公報

上述したように、無人航空機には、飛行中にステータス信号を発信する機能を有するものがある。無人航空機が墜落した場合であっても、ステータス信号が発信された状態の場合は、無人航空機の探索にステータス信号を利用することが可能であり、また、ステータス信号を利用して無人航空機の探索を行うことにより、無人航空機の探索が容易化する。

しかしながら、特許文献１の技術は、飛行中にステータス信号を発信する機能を有さない無人航空機に適用することが前提であり、ステータス信号を発信する機能を有する無人航空機への適用については考慮されていない。従って、特許文献１の技術を、ステータス信号を発信する機能を有する無人航空機に単純に適用した場合、墜落後にステータス信号が発信されているか否かにかかわらず、無人航空機が墜落（機体が破損）すると必ず標識信号が発信されることになる。このため、特許文献１の技術では、無人航空機の墜落後もステータス信号が発信されている場合には、ステータス信号の発信、および、標識信号の発信の両方にバッテリが不必要に無駄に消費されることになり、その点に改善の余地がある。特に、墜落後は、無人航空機の探索に利用する信号をできるだけ長く発信する必要があるという観点から、バッテリの無駄な消費をできるだけ防止することが強く求められる。

本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、飛行中にステータス信号を発信する機能を有する無人航空機について、無人航空機が墜落した場合に、バッテリが無駄に消費されることをできるだけ防止した上で、探索に用いることが可能な信号が発信されるようにすることを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明の無人航空機は、飛行機構を有する本体と、本体に脱着可能なバッテリと、バッテリから電力の供給を受けて、本体の状態を示すステータス信号を電波により発信するステータス信号発信ユニットと、本体の探索に用いる探索用信号を電波により発信する出力ユニットとを備えている。そして、無人航空機は、少なくともステータス信号発信部によるステータス信号の発信が停止する異常が発生した後に、バッテリから出力ユニットに電力が供給されるように構成されると共に、このような異常が発生した場合に、出力ユニットがバッテリから電力の供給を受けて、探索用信号を発信するように構成されている。

上記のように構成した本発明によれば、無人航空機の墜落に伴ってステータス信号の発信が停止する異常が発生した場合には、探索用信号が発信されるため、無人航空機が墜落した場合に、ステータス信号と探索用信号とのいずれかの信号が発信される状態とすることができる。その上で、上記のように構成した本発明によれば、墜落後にステータス信号の発信および探索用信号の発信の両方にバッテリが消費されることを防止でき、バッテリが無駄に消費されることをできるだけ防止できる。

本発明の第１実施形態に係る無人航空機の外観図である。 本発明の第１実施形態に係る無人航空機のハードウェア構成例を示すブロック図である。 バッテリと本体との接続部分の拡大図である。 本発明の第１実施形態に係る出力ユニットのハードウェア構成例を示すブロック図である。 第１スイッチの構成を示す図である。 第１スイッチの構成の他の例を示す図である。 本発明の第１実施形態の変形例に係る出力ユニットのハードウェア構成例を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態の変形例に係る制御回路を、関連する部材と共に示す図である。 本発明の第２実施形態に係る無人航空機の外観図である。 本発明の第２実施形態に係る無人航空機のハードウェア構成例を示すブロック図である。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る無人航空機１の外観を単純化して模式的に示す図である。無人航空機１は、ドローンと呼ばれる無人の航空機であり、飛行機構２を有する本体３と、この本体３に脱着可能なバッテリ４とを備える。本体３のケース５内には、バッテリ４を収容する収容部が設けられており、図示しない開閉機構を介して、ケース５内の収容部にバッテリ４を収容することができ、また、バッテリ４をケース５の外に取り出すこともできる。バッテリ４と本体３との接続の態様については後に詳述する。なお、本実施形態では、本体３のケース５内の収容部にバッテリ４が収容される構成である。ただし、バッテリ４が本体３に取り付けられる構造は、本実施形態で例示する構造に限られない。一例として、バッテリ４が、本体３の筐体に、バンド等によって固定され、取り付けられる構造でもよい。

図１に示すように、飛行機構２は、４枚のプロペラ６を有しており、無人航空機１は、これらプロペラ６の回転数を調整することによって、上昇、下降、前進、後退、旋回等を行う。本実施形態に係る無人航空機１は、無線操縦機による遠隔操縦に従って飛行することができると共に、遠隔操縦によることなく予め定められた予定航路を自立制御によって飛行することができる。以下、予め定められた予定航路を自立制御によって飛行することを、「自立制御飛行」という。

図２は、本実施形態に係る無人航空機１のハードウェア構成例を示すブロック図である。バッテリ４は、例えば、リチウムポリマー電池であり、本体３の各部に電力を供給する。出力ユニット７については後述する。図２に示すように、無人航空機１の本体３は、本体側制御ユニット１０、飛行機構駆動ユニット１１、移動体通信ユニット１２、無線通信ユニット１３、メモリユニット１４、ＧＰＳユニット１５、飛行関連センサ１６およびエラー関連センサ１７を備えている。

本体側制御ユニット１０は、フライトコントローラであり、ＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ、その他周辺回路等を備えている。本体側制御ユニット１０は、ＣＰＵが、ＲＯＭに記憶された制御プログラムをＲＡＭに読み出して実行することにより無人航空機１の各部を制御する。

飛行機構駆動ユニット１１は、ＰＭＵ（Power Management Unit）、ＥＳＣ（Electric Speed Controller）およびブラシレスモータを備えている。ブラシレスモータは、プロペラ６を回転させるモータであり、４つのプロペラ６ごとに存在する。ＰＭＵは、バッテリ４からＥＳＣに供給される電力を制御する。ＥＳＣは、ブラシレスモータの回転数を制御する。本体側制御ユニット１０は、飛行機構駆動ユニット１１を制御して、各プロペラ６の回転数を調整することにより、無人航空機１の飛行を制御する。

移動体通信ユニット１２（特許請求の範囲の「ステータス信号発信ユニット」に相当）は、移動体通信ネットワークを介して通信を行うためのベースバンドユニットや、ＲＦユニット、アンテナ等を備える。移動体通信ユニット１２は、本体側制御ユニット１０の制御の下、無線信号を移動体通信ネットワークに対応する周波数帯の電波により発信し、また、移動体通信ネットワークに対応する周波数帯の電波に重畳された無線信号を受信し、本体側制御ユニット１０に出力する。後述するように、無線通信ユニット１３は、無人航空機１が飛行している間、本体側制御ユニット１０の制御の下、ステータス信号を電波により発信する。

無線通信ユニット１３は、特定の周波数帯で無線通信を行うためのベースバンドユニットや、ＲＦユニット、アンテナ等を備え、本体側制御ユニット１０の制御の下、特定の周波数帯で無線信号を電波により発信し、また、特定の周波数帯の電波に重畳された無線信号を受信し、本体側制御ユニット１０に出力する。無線通信ユニット１３は、無人航空機１が無線操縦機による遠隔操縦に従って飛行する場合は、無線操縦機が発信する制御信号を受信し、本体側制御ユニット１０に出力する。本体側制御ユニット１０は、制御信号を入力し、制御信号に基づいて、飛行機構駆動ユニット１１を制御する。

メモリユニット１４は、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリを備え、各種データを書き換え可能に記憶する。

ＧＰＳユニット１５は、ＧＰＳ信号を受信し、ＧＰＳ信号に基づいて、無人航空機１の現在位置（現在の無人航空機１の位置の経度、緯度および高度）を検出する。ＧＰＳユニット１５は、随時、検出値を本体側制御ユニット１０に出力する。

飛行関連センサ１６は、ジャイロセンサや、加速度センサ、気圧センサ、磁気センサ、超音波センサ、ポジショニングカメラ等の各種センサを備え、各種センサの検出値を本体側制御ユニット１０に出力する。本体側制御ユニット１０は、各種センサの検出値に基づいて、飛行中の無人航空機１の姿勢や、移動を制御する。

エラー関連センサ１７は、本体３の各部の温度を検出するセンサや、各部に供給される電力の状態を検出するセンサ等、無人航空機１に発生したエラーを検出する各種センサを備え、各種センサの検出値を本体側制御ユニット１０に出力する。本体側制御ユニット１０は、各種センサの検出値に基づいて、各種エラーの発生の有無を検出する。

上述したように、本実施形態に係る無人航空機１は、自立制御飛行をすることができる。以下、自立制御飛行について、ステータスデータと併せて簡単に説明する。

自立制御飛行に際し、メモリユニット１４には、所定の手段で予定航路情報が記憶される。予定航路情報は、無人航空機１が飛行する航路を複数のウェイポイントにより表した情報である。各々のウェイポイントは、経度、緯度および高度の情報を有する。自立制御飛行に際し、本体側制御ユニット１０は、ＧＰＳユニット１５および飛行関連センサ１６の検出値に基づいて、飛行中の無人航空機１の位置や、姿勢、移動方向を監視しつつ飛行機構駆動ユニット１１を制御することによって、無人航空機１の上昇、下降、前進、後退、旋回等を制御し、予定航空情報に記録された複数のウェイポイントを無人航空機１が順番に辿るように、無人航空機１を飛行させる。

無人航空機１の飛行が開始された場合、本体側制御ユニット１０は、所定の周期で、ＧＰＳユニット１５、飛行関連センサ１６およびエラー関連センサ１７からの入力に基づいて、ステータスデータを生成する。ステータスデータは、無人航空機１の状態を示すデータである。本実施形態では、ステータスデータは、無人航空機１の現在位置を示す情報、飛行関連センサ１６の各種センサの検出値を示す情報、および、複数のエラーについてエラーが発生しているか否かを示す情報を含む。本実施形態で説明するステータスデータの内容は、あくまで一例であり、ステータスデータの内容は、無人航空機１に実装されているセンサの種類等に応じて適切に定められればよい。そして、無人航空機１の飛行が開始された後、本体側制御ユニット１０は、移動体通信ユニット１２を制御して、所定の周期で生成したステータスデータを、所定の周期でステータス信号として電波により発信する。

ここで、無人航空機１を管理する管理者が使用する端末には、事前に専用のアプリケーションがインストールされる。以下、管理者が使用する端末を「管理者端末」という。管理者端末は、例えば、ノート型コンピュータや、タブレット型コンピュータ（スマートフォンを含む）である。専用のアプリケーションは、管理者端末と、無人航空機１との間で移動体通信ネットワークを含むネットワークを介した通信経路を確立する機能、無人航空機１が送信するステータスデータを通信経路を介して受信する機能、および、ステータスデータの受信に応じて、ステータスデータに含まれる各種情報を所定の態様で管理者端末に表示させる機能を少なくとも有する。

管理者は、無人航空機１の自立制御飛行に先立って、管理者端末の専用のアプリケーションを起動する。管理者端末は、専用のアプリケーションの機能により、無人航空機１との間で通信経路を確立する。上述したように、無人航空機１の飛行が開始された後、無人航空機１は、所定の周期で、ステータスデータを、ステータス信号として発信する。管理者端末は、専用のアプリケーションの機能により、通信経路を介して、随時、ステータスデータを受信し、ステータスデータに含まれる各種情報を所定の態様で表示する。管理者は、管理者端末に表示された各種情報を参照することにより、常時、無人航空機１の状態を確認することができる。なお、本実施形態では、無人航空機１は、移動体通信ユニット１２がステータス信号を発信する構成である。この点について、無線通信ユニット１３が、特定の周波数帯の信号として、ステータス信号を発信する構成でもよい。つまり、ステータス信号は、本実施形態のように、移動体通信ネットワークを介して管理者端末に送信される必要は無く、特定の周波数帯の信号として、管理者端末に直接送信されてもよい。

図３は、バッテリ４と本体３との接続部分の拡大図を模式的に示した図である。図３に示すように、バッテリ４には、プラス側のケーブルとマイナス側のケーブルよりなるバッテリ側ケーブル２０が接続され、このバッテリ側ケーブル２０には、バッテリ側コネクタ２１が接続される。また、本体３の本体側制御ユニット１０が実装された制御基板には、本体側ケーブル２３が接続され、この本体側ケーブル２３には、本体側コネクタ２４が接続される。なお、従来は、バッテリ側コネクタ２１に相当するコネクタと本体側コネクタ２４に相当するコネクタとが接続されることにより、バッテリ４は本体３に接続されていた。

図３に示すように、本実施形態に係る無人航空機１は、出力ユニット７を備えている。この出力ユニット７は、バッテリ側コネクタ２１と本体側コネクタ２４との両方に接続された状態で、これらコネクタ２１、２４に介在する。以下、出力ユニット７に対して、バッテリ側コネクタ２１および本体側コネクタ２４の両方が物理的接続（後述）されている状態を「正常接続状態」という。詳細は省略するが、出力ユニット７には、バッテリ側コネクタ２１の端子と本体側コネクタ２４の端子とを導通する導電部材が設けられており、正常接続状態の場合、これらコネクタの電気的接続が確立される。

出力ユニット７とバッテリ側コネクタ２１との物理的接続は、以下の方法で行われる。すなわち、バッテリ側コネクタ２１には、筐体から突出する突出部材２１Ｘが設けられ、出力ユニット７には、突出部材２１Ｘが挿入されて嵌合する嵌合部７Ｘが形成されている。出力ユニット７とバッテリ側コネクタ２１との物理的接続は、まず、突出部材２１Ｘが嵌合部７Ｘに嵌合することによって行われる。突出部材２１Ｘが嵌合部７Ｘに嵌合すると、突出部材２１Ｘの外周の全域と嵌合部７Ｘの内周の全域とが接触し、突出部材２１Ｘと嵌合部７Ｘとの間で働く摩擦力により、抜けが防止される。

図３に示すように、バッテリ側コネクタ２１には爪部材２１Ｙが設けられ、出力ユニット７には、爪部材２１Ｙが係合する係合部７Ｙが形成されている。出力ユニット７とバッテリ側コネクタ２１との物理的接続は、さらに、爪部材２１Ｙが係合部７Ｙに係合することによって行われる。このように、出力ユニット７とバッテリ側コネクタ２１との物理的接続は、突出部材２１Ｘの嵌合部７Ｘへの嵌合と、爪部材２１Ｙの係合部７Ｙへの係合とによって行われるため、突出部材２１Ｘが嵌合部７Ｘに嵌合しただけの場合と比較して、強固に抜けが防止されている。

出力ユニット７と本体側コネクタ２４との物理的接続は、以下の方法で行われる。すなわち、出力ユニット７には、筐体から突出する突出部材７Ｚが設けられ、本体側コネクタ２４には、突出部材７Ｚが挿入されて嵌合する嵌合部２４Ｚが形成されている。出力ユニット７と本体側コネクタ２４との物理的接続は、突出部材７Ｚが嵌合部２４Ｚに嵌合することによって行われる。突出部材７Ｚが嵌合部２４Ｚに嵌合すると、突出部材７Ｚの外周の全域と嵌合部２４Ｚの内周の全域とが接触し、突出部材７Ｚと嵌合部２４Ｚとの間で働く摩擦力により、抜けが防止される。図３に示すように、出力ユニット７と本体側コネクタ２４とには、これら部材を係合する係合機構は設けられない。

図３に示すように、本体側コネクタ２４には、筐体から本体側ケーブル２３が設けられた側と逆側に向かって突出する操作部材２５が設けられている。出力ユニット７において、操作部材２５に対応する位置には、操作部材２５が挿通する穴が形成されている。詳細は後述するが、操作部材２５は、出力ユニット７と本体側コネクタ２４との物理的接続が行われているか否かによって、第１スイッチ３１のオン／オフを切り替える部材である。

図４は、出力ユニット７のハードウェア構成例を示すブロック図である。図４に示すように、出力ユニット７は、無線通信モジュール３０（特許請求の範囲の「モジュール」に相当）と、第１スイッチ３１とを有する。無線通信モジュール３０は、無人航空機１の探索に用いる探索用信号を特定の周波数帯の電波として発信するためのモジュールであり、ベースバンドユニットや、ＲＦユニット、アンテナ等を備えている。無線通信モジュール３０は、電力の供給があった場合に自動で動作して探索用信号を発信し、電力の供給が行われている間、探索用信号の発信を継続する。第１スイッチ３１は、出力ユニット７とバッテリ側コネクタ２１との物理的接続が行われている状態で、出力ユニット７と本体側コネクタ２４との物理的接続が行われていない場合に、バッテリ４から無線通信モジュール３０に電力が供給される状態とするスイッチである。

図５は、第１スイッチ３１を説明するため、第１スイッチ３１の構成を、関連する部材と共に、単純化して模式的に示す図である。図５に示すように、第１スイッチ３１は、バッテリ４と無線通信モジュール３０とを結ぶ電力供給ラインに設けられたスイッチである。図５（Ａ）は、出力ユニット７と本体側コネクタ２４との物理的接続が行われているときの第１スイッチ３１の様子を模式的に示し、図５（Ｂ）は、出力ユニット７と本体側コネクタ２４との物理的接続が行われいないときの第１スイッチ３１の様子を模式的に示している。図５（Ａ）に示すように、バッテリ４側の接点Ｓａと、無線通信モジュール３０側の接点Ｓｂとが導通していない状態がオフの状態であり、第１スイッチ３１がオフの場合は、バッテリ４から無線通信モジュール３０への電力の供給は遮断される。一方、図５（Ｂ）に示すように、バッテリ４側の接点Ｓａと、無線通信モジュール３０側の接点Ｓｂとが導通している状態がオンの状態であり、第１スイッチ３１がオンの場合は、バッテリ４から無線通信モジュール３０へ電力が供給される。

図５（Ａ）に示すように、出力ユニット７と本体側コネクタ２４との物理的接続が行われている場合、操作部材２５が、接点Ｓａを、接点Ｓｂから離間するように移動させ、これにより、第１スイッチ３１がオフとなる。このため、正常接続状態においては、無線通信モジュール３０への電力の供給が遮断される。一方、図５（Ｂ）に示すように、出力ユニット７と本体側コネクタ２４との物理的接続が行われていない場合、接点Ｓａと接点Ｓｂとが導通し、第１スイッチ３１がオンとなる。このため、出力ユニット７と本体側コネクタ２４との物理的接続が行われていない状態においては、バッテリ４から無線通信モジュール３０へ電力が供給される。なお、出力ユニット７と本体側コネクタ２４との物理的接続が行われている場合であっても、出力ユニット７とバッテリ側コネクタ２１との物理的接続が行われていない場合は、当然に、バッテリ４から無線通信モジュール３０への電力の供給は行われない。

なお、本実施形態で説明する第１スイッチ３１の構成はあくまで一例であり、例示する構成に限られない。一例として、第１スイッチ３１が、以下の構成であってもよい。図６は、第１スイッチ３１の他の例の説明に用いる図である。本例では、図６（Ａ）に示すように、第１スイッチ３１は、出力ユニット７と本体側コネクタ２４との物理的接続が行われている場合、本体側コネクタ２４の内部に設けられた機構により、バッテリ４側の接点Ｓａと、無線通信モジュール３０側の接点Ｓｂとが離間され、これら接点Ｓａ、Ｓｂが導通しない。一方、図６（Ｂ）に示すように、出力ユニット７と本体側コネクタ２４との物理的接続が解除されると、第１スイッチ３１の状態が変移し、接点Ｓａと接点Ｓｂとが導通する。このような構成であってもよい。

ところで、無人航空機１は、飛行中、想定していない障害物への接触等の様々な原因により、墜落する可能性がある。特に、本実施形態では、無人航空機１は、自立制御飛行が可能なため、自立制御により、管理者等の人間の目視外で墜落する可能性がある。無人航空機１が墜落した場合、管理者等は、無人航空機１を探索して見つけ出し、回収する必要がある。これを踏まえ、本実施形態に係る無人航空機１は、以上の構成の下、墜落した際に以下の態様で動作する。

すなわち、墜落する前は、無人航空機１は、正常接続状態である。正常接続状態では、出力ユニット７の第１スイッチ３１はオフとなるため、無線通信モジュール３０に対するバッテリ４からの電力の供給は行われず、出力ユニット７による探索用信号の発信は行われない。なお、正常接続状態のときは、移動体通信ユニット１２によりステータス信号が発信される。

無人航空機１が墜落した場合において、墜落後も正常接続状態が維持されている場合、バッテリ４から本体３に対して電力供給が行われることになる。このため、この場合は、墜落後も、移動体通信ユニット１２が、本体側制御ユニット１０の制御の下、バッテリ４からの電力の供給を受けて、ステータスデータに基づくステータス信号を発信する。従って、墜落後も管理者端末と無人航空機との通信経路が確立されている場合には、管理者端末に無人航空機１の現在位置を示す情報が表示されるため、管理者は、当該情報を利用して無人航空機１の探索を行うことができる。一方、通信経路が確立されていない場合であっても、ステータス信号は、本体３の移動体通信ユニット１２を発信源とする電波として発信されるため、管理者は、発信されるステータス信号を利用して、無人航空機１の探索を行うことができる。また、墜落後も正常接続状態が維持されている場合、出力ユニット７の第１スイッチ３１はオフとなるため、無線通信モジュール３０に対するバッテリ４からの電力の供給は行われず、出力ユニット７による探索用信号の発信は行われない。つまり、この場合、探索用信号の発信が行われず、ステータス信号の発信にのみ、バッテリ４の電力が消費される。

一方、無人航空機１が墜落した際に、無人航空機１に加わる衝撃や、無人航空機１の破損に起因して、バッテリ側ケーブル２０および本体側ケーブル２３に対して、出力ユニット７からバッテリ側コネクタ２１および本体側コネクタ２４を引き抜く強い力（図３で矢印で示す方向に向かう力）が加わる場合がある。例えば、衝撃で、バッテリ４が、無人航空機１の筐体から脱落した場合である。

この場合、本実施形態では、出力ユニット７とバッテリ側コネクタ２１との物理的接続に、これら部材を係合する係合機構が用いられる一方、出力ユニット７と本体側コネクタ２４との物理的接続には、このような係合機構が用いられていないことに起因して、以下の状態となる。すなわち、出力ユニット７とバッテリ側コネクタ２１との物理的接続は解除されない一方、出力ユニット７と本体側コネクタ２４との物理的接続が解除された状態となる。出力ユニット７と本体側コネクタ２４との物理的接続が解除されると、以降、バッテリ側ケーブル２０に対して、出力ユニット７からバッテリ側コネクタ２１を引き抜く力は加わらず、出力ユニット７とバッテリ側コネクタ２１との物理的接続は維持される。

なお、バッテリ４と本体３とを接続するケーブルに強い力が加わって、出力ユニット７と本体側コネクタ２４との物理的接続が解除された場合、以後、バッテリ４から本体３に電力が供給されず、従って、ステータス信号の発信が行われない。これを踏まえ、「バッテリ４と本体３とを接続するケーブルに強い力が加わって、出力ユニット７と本体側コネクタ２４との物理的接続が解除されたこと」は、特許請求の範囲の「発信関連異常が発生したこと」に相当する。

無人航空機１の墜落に応じて、出力ユニット７とバッテリ側コネクタ２１との物理的接続が維持された状態で、出力ユニット７と本体側コネクタ２４との物理的接続が解除されると、バッテリ４から本体３への電力の供給が遮断されるため、本体３の移動体通信ユニット１２によるステータス信号の発信が停止する。一方で、出力ユニット７の第１スイッチ３１がオンとなるため、無線通信モジュール３０に対して、バッテリ４から電力が供給され、出力ユニット７による探索用信号の発信が行われる。管理者は、発信される探索用信号を利用して、無人航空機１の探索を行うことができる。特に、無人航空機１が墜落した場合は、バッテリ４も本体３と併せて回収する必要がある。バッテリ４は、本体３と比較して小型であるため、無人航空機１の墜落に応じてバッテリ４が本体３から脱落し、本体３とバッテリ４とが離間した場合、バッテリ４の探索が困難となるケースもあるが、本実施形態によれば、バッテリ４の近傍を発信源として、出力ユニット７による探索用信号の発信が行われるため、バッテリ４の探索が容易化すると共に、バッテリ４を発見するまでに要する時間を短縮できる。

以上のように、本実施形態に係る無人航空機１は、墜落に伴ってバッテリ４と本体３とを接続するケーブルに対して強い力が加わった場合に、出力ユニット７と本体側コネクタ２４との接続は解除される一方、出力ユニット７とバッテリ側コネクタ２１との接続は維持される構成とされており、この構成の下、出力ユニット７により探索用信号の発信が行われる。これにより以下の効果を奏する。すなわち、本実施形態の構成によれば、墜落に伴って正常接続状態が維持されたか否かにかかわらず、墜落後に無人航空機１から全く信号が発信されないという状態とならず、ステータス信号と探索用信号とのいずれかが発信された状態となる。このため、無人航空機１が墜落した場合に、管理者は、ステータス信号と探索用信号とのいずれかを利用して、無人航空機１の探索を行うことができ、無人航空機１の探索が容易化する。

その上で、本実施形態によれば、墜落後、ステータス信号および探索用信号の両方が同時に発信されることがなく、いずれか一方の信号の発信のみが行われる。つまり、本実施形態では、墜落後に、移動体通信ユニット１２によるステータス信号の発信、および、無線通信モジュール３０による探索用信号の発信の両方に対してバッテリ４が消費されることがない。このため、バッテリ４が無駄に消費されることを防止でき、墜落後、より長時間にわたって無人航空機１の探索に用いることが可能な信号（ステータス信号または探索用信号）を発信できる。

なお、本体３に予備のバッテリを設け、バッテリ４から本体側への電力の供給が遮断された場合に、移動体通信ユニット１２が、予備のバッテリから電力の供給を受けて、ステータス信号を発信する構成とすることも可能である。当該構成とすれば、無人航空機１の墜落に応じて、バッテリ４から本体側への電力の供給が遮断された場合でも、墜落後に無人航空機１から全く信号が発信されないという状態とならないようにすることができる。しかしながら、この構成の場合、バッテリ４とは別に予備のバッテリを設ける必要があり、無人航空機１の重量が増加してしまう。一方、本実施形態によれば、予備のバッテリを設けることに伴う重量の増加を発生することなく、墜落後に無人航空機１から全く信号が発信されないという状態とならないようにすることができる。

＜第１実施形態の変形例＞
次に、第１実施形態の変形例について説明する。以下の第１実施形態の変形例の説明において、第１実施形態の構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図７は、本変形例に係る出力ユニット７Ｑのハードウェア構成例を示すブロック図である。図７に示すように、本変形例に係る出力ユニット７Ｑは、制御回路４０（特許請求の範囲の「制御部」に相当）と、第２スイッチ４１と、無線通信モジュール３０とを有する。第２スイッチ４１は、制御回路４０の制御でオン／オフが切り替えられるスイッチであり、オンのときに、バッテリ４から無線通信モジュール３０に電力が供給される状態となり、オフのときに、バッテリ４から無線通信モジュール３０への電力の供給が遮断される。第２スイッチ４１は、正常接続状態のときは、オフである。制御回路４０は、出力ユニット７Ｑとバッテリ側コネクタ２１とが物理的接続されているか否かを判定する機能、および、出力ユニット７Ｑと本体側コネクタ２４とが物理的接続されているかを判定する機能を有する。

図８は、制御回路４０を、関連する部材と共に、模式的に示す図である。図８において、第１センサ４２は、出力ユニット７Ｑとバッテリ側コネクタ２１との接続状態を検出するセンサであり、物理的接続されている場合に、ハイ信号を制御回路４０に出力し、物理的接続されていない場合に、ロー信号を制御回路４０に出力する。第１センサ４２は、例えば、出力ユニット７Ｑの端子とバッテリ側コネクタ２１の端子の電気的接続を検出するセンサであり、また例えば、透過型または反射型の光学式センサである。また、第２センサ４２は、出力ユニット７Ｑと本体側コネクタ２４との接続状態を検出するセンサであり、物理的接続されている場合に、ハイ信号を制御回路４０に出力し、物理的接続されていない場合に、ロー信号を制御回路４０に出力する。そして、制御回路４０は、第１センサ４２から入力する信号に基づいて、出力ユニット７Ｑとバッテリ側コネクタ２１とが物理的接続されているか否かを判定し、同様に、第２センサ４２から入力する信号に基づいて、出力ユニット７Ｑと本体側コネクタ２４とが物理的接続されているか否かを判定する。なお、本変形例で例示する判定の方法は、あくまで一例であり、どのような方法であってもよい。

制御回路４０は、正常接続状態の場合、第１センサ４２および第２センサ４３からの入力に基づいて、出力ユニット７Ｑとバッテリ側コネクタ２１との接続が解除されない状態で、出力ユニット７Ｑと本体側コネクタ２４との接続が解除されたか否かを監視する。制御回路４０は、出力ユニット７Ｑとバッテリ側コネクタ２１との接続が解除されない状態で、出力ユニット７Ｑと本体側コネクタ２４との接続が解除された場合、第２スイッチ４１をオンする。第２スイッチ４１がオンとなると、無線通信モジュール３０への電力の供給が開始され、無線通信モジュール３０により探索用信号の発信が開始される。

本変形例に係る構成であっても、出力ユニット７Ｑとバッテリ側コネクタ２１との接続が解除されない状態で、出力ユニット７Ｑと本体側コネクタ２４との接続が解除された場合に探索用信号を発信するようにすることができ、第１実施形態と同様の効果を奏する。

なお、出力ユニット７とコネクタ２１、２４との接続状態に応じて探索用信号を発信する構成は、第１実施形態で例示した構成や、本変形例で例示した構成に限られない。例えば、正常接続状態のときには、バッテリ側コネクタ２１と無線通信モジュール３０との電気的な接点に絶縁部材が介在するようにし、正常接続状態のときは、バッテリ４から無線通信モジュール３０への電力の供給が遮断される構成とする。そして、出力ユニット７と本体側コネクタ２４との物理的接続が解除されたときに、絶縁部材が移動し、バッテリ側コネクタ２１と無線通信モジュール３０との電気的な接続が確立され、バッテリ４から無線通信モジュール３０への電力の供給が開始される構成であってもよい。この構成の場合、例えば、本体側コネクタ２４と絶縁部材とを物理的に接続し、出力ユニット７と本体側コネクタ２４との物理的接続の解除に伴って出力ユニット７から本体側コネクタ２４が離間したときに、本体側コネクタ２４の離間に伴って絶縁部材が移動するようにすればよい。つまり、無人航空機１は、出力ユニット７とバッテリ側コネクタ２１との接続が解除されない状態で、出力ユニット７と本体側コネクタ２４との接続が解除された場合に、出力ユニット７がバッテリ４から電力の供給を受けて探索用信号を発信するように構成されていればよい。

このほか、第１実施形態では、出力ユニット７とバッテリ側コネクタ２１との物理的接続に係合機構を用いることによって、これらの物理的接続を、出力ユニット７と本体側コネクタ２４との物理的接続よりも強固な状態とした。しかしながら、出力ユニット７と、バッテリ側コネクタ２１および本体側コネクタ２４とを接続する方法は、第１実施形態で例示した方法に限らず、どのような方法であってもよい。例えば、出力ユニット７と本体側コネクタ２４との物理的接続にも、係合機構を用いる一方、本体側コネクタ２４に係る係合機構の係合する力を、バッテリ側コネクタ２１に係る係合機構の係合する力よりも非常に小さくする構成でもよい。また例えば、出力ユニット７とバッテリ側コネクタ２１との物理的接続を、テープ等によって補強する構成でもよい。つまり、無人航空機１は、バッテリ側ケーブル２０および本体側ケーブル２３に対して、出力ユニット７からバッテリ側コネクタ２１および本体側コネクタ２４を引き抜く力が加わったときに、出力ユニット７とバッテリ側コネクタ２１との接続は解除されない一方、出力ユニット７と本体側コネクタ２４との接続が解除される構成であればよい。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。なお、以下の第２実施形態の説明において、第１実施形態の構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。図９は、本実施形態に係る無人航空機１Ａの外観を単純化して模式的に示す図である。図９に示すように、無人航空機１Ａは、飛行機構２を有する本体３Ａと、この本体３Ａに脱着可能なバッテリカートリッジ５０とを備える。図９に示すように、本体３Ａのケース５Ａには、開口が露出した取付部５１が設けられており、バッテリカートリッジ５０は、この取付部５１に脱着される。

詳細は省略するが、バッテリカートリッジ５０を取付部５１に挿入すると、図示しないロック機構により、取付部５１内でバッテリカートリッジ５０がロックされる。一方、ロック機構によるロックは、図示しない操作子に対して特定の操作が行われた場合にのみ解除される構成となっている。従って、バッテリカートリッジ５０は、基本的には、人間が意図的に特定の操作を行った場合にのみ取付部５１から取り外すことが可能である。ただし、バッテリカートリッジ５０は、無人航空機１Ａが墜落し、無人航空機１Ａに対して強い衝撃が加わった場合に、取付部５１から外れる場合がある。以下、バッテリカートリッジ５０が取付部５１に正常に取り付けられている状態を「正常装着状態」という。

図９に示すように、バッテリカートリッジ５０には、電源スイッチ５２が設けられている。電源スイッチ５２は、バッテリ４Ａ（図１０）から本体３Ａへの電力の供給をオン／オフする押下式のスイッチである。正常装着状態のときに、電源スイッチ５２がオンされると、バッテリ４Ａから本体３Ａへの電力の供給が開始される。

図１０は、本実施形態に係る無人航空機１Ａのハードウェア構成例を示すブロック図である。図１０に示すように、無人航空機１Ａの本体３Ａは、第１実施形態に係る本体側制御ユニット１０に代えて、本体側制御ユニット１０Ａを備えている。

また、バッテリカートリッジ５０は、バッテリ４Ａ、出力ユニット７Ａ、バッテリ側制御ユニット６０および第３スイッチ６１を備えている。出力ユニット７Ａは、無線通信モジュール３０Ａを備えている。図１０において、第３スイッチ６１は、バッテリ側制御ユニット６０の制御によってオン／オフが切り替えられるスイッチであり、オンのときにバッテリ４Ａから出力ユニット７Ａに対して電力が供給され、オフのときにバッテリ４Ａから出力ユニット７Ａへの電力の供給が遮断される。バッテリ４Ａ、出力ユニット７Ａおよびバッテリ側制御ユニット６０は、それぞれ、バッテリカートリッジ５０に収容されている。なお、バッテリカートリッジ５０が本体３Ａから取り外された状態であっても、電源スイッチ５２がオンの場合は、バッテリ４Ａからバッテリ側制御ユニット６０に対して電力が供給され、バッテリ側制御ユニット６０が動作する。

バッテリ側制御ユニット６０は、ＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ、その他周辺回路等を備え、バッテリ４Ａに関する制御等、バッテリカートリッジ５０の各部を制御する。バッテリ４Ａは第１実施形態に係るバッテリ４に対応する部材であり、出力ユニット７Ａは第１実施形態に係る出力ユニット７に対応する部材である。正常装着状態の場合、バッテリ４Ａと本体３Ａとの電気的な接続が確立し、バッテリ４Ａから本体３Ａの各部に対して電力が供給される。また、正常装着状態の場合、バッテリカートリッジ５０のバッテリ側制御ユニット６０と、本体３Ａの本体側制御ユニット１０Ａとが通信可能に接続される。

以上の構成の下、本実施形態に係る無人航空機１Ａ（バッテリカートリッジ５０）は、発信関連異常が発生した場合に、出力ユニット７Ａにより探索用信号を発信する。発信関連異常とは、移動体通信ユニット１２によるステータス信号の発信が停止する異常である。以下、無人航空機１Ａが、発信関連異常が発生した場合に、出力ユニット７Ａにより探索用信号を発信する方法について、５個の例を挙げて説明する。以下の方法は、単独で採用される必要は無く、無人航空機１Ａが、複数の方法を組み合わせて処理を実行する構成でもよい。なお、以下のいずれの方法においても、発信関連異常が発生した場合、バッテリカートリッジ５０に設けられた出力ユニット７Ａを発信源として探索用信号の発信が行われる。従って、無人航空機１Ａの墜落に応じてバッテリカートリッジ５０が本体３Ａから脱落し、本体３Ａとバッテリカートリッジ５０とが離間した場合であっても、バッテリカートリッジ５０の探索が容易化すると共に、バッテリカートリッジ５０を発見するまでに要する時間を短縮できる。

＜第１方法＞
以下、第１方法について説明する。第１方法において、無人航空機１Ａの飛行が開始された後、バッテリカートリッジ５０のバッテリ側制御ユニット６０は、本体側制御ユニット１０Ａとの通信の状態に基づいて、発信関連異常が発生したか否かを監視し、発信関連異常が発生したことを検出した場合、出力ユニット７Ａに探索用信号を発信させる。

詳述すると、バッテリ側制御ユニット６０は、無人航空機１Ａの飛行が開始された後、定期的に、応答信号の応答を要求する応答要求信号を本体側制御ユニット１０Ａに送信する。また、本体側制御ユニット１０Ａは、応答要求信号を受信した場合は、バッテリ側制御ユニット６０に応答信号を応答する。そして、バッテリ側制御ユニット６０は、応答要求信号を送信した場合、所定時間以内に応答信号の応答があったか否かを判定し、所定時間以内に応答信号の応答がなかった場合、発信関連異常が発生したことを検出する。

ここで、バッテリ側制御ユニット６０が応答要求信号を送信した場合において、所定時間以内に応答信号の応答がなかった場合、バッテリ側制御ユニット６０と本体側制御ユニット１０Ａとの通信が突然できなくなったということであり、無人航空機１Ａの墜落により、バッテリカートリッジ５０が本体３Ａから脱落したことが想定される。そして、この場合、バッテリ４Ａから本体３Ａに電力が供給されなくなるため、移動体通信ユニット１２によるステータス信号の発信が停止する。以上を踏まえ、第１方法では、バッテリ側制御ユニット６０は、応答要求信号を送信した後に所定時間以内に応答信号の応答がなかった場合、発信関連異常が発生したことを検出する。

発信関連異常が発生したことを検出した場合、バッテリ側制御ユニット６０は、出力ユニット７Ａに探索用信号を発信させる。具体的には、バッテリ側制御ユニット６０は、第３スイッチ６１をオフからオンに切り替え、バッテリ４Ａから出力ユニット７Ａへの電力の供給を開始する。

第１方法によれば、移動体通信ユニット１２によるステータス信号の発信が停止する異常が発生した場合、探索用信号の発信が開始されるため、墜落後に無人航空機１Ａから全く信号が発信されないという状態とならず、ステータス信号と探索用信号とのいずれかが発信された状態となる。このため、無人航空機１Ａが墜落した場合に、管理者は、ステータス信号と探索用信号とのいずれかを利用して、無人航空機１Ａの探索を行うことができ、無人航空機１Ａの探索が容易化する。その上で、第１方法によれば、墜落後、ステータス信号および探索用信号の両方が同時に発信されることがなく、いずれか一方の信号の発信のみが行われる。このため、バッテリ４Ａが無駄に消費されることを防止でき、墜落後、より長時間にわたって無人航空機１Ａの探索に用いることが可能な信号（ステータス信号または探索用信号）を発信できる。

なお、第１方法は、バッテリ側制御ユニット６０が応答要求信号を送信した場合において、所定時間以内に応答信号の応答がない場合は、バッテリカートリッジ５０が本体３Ａから脱落したものとして、探索用信号の発信を開始する。しかしながら、所定時間以内に応答信号の応答がない事態は、バッテリカートリッジ５０が本体３Ａから脱落したとき以外にも発生し得る。ただし、所定時間以内に応答信号の応答がない場合は、バッテリカートリッジ５０が本体３Ａから脱落していないとしても、何らかの異常が発生しているということであり、発生した異常に起因してステータス信号の発信が停止している可能性がある。従って、所定時間以内に応答信号の応答がない場合に、探索用信号の発信を開始することにより、ステータス信号と探索用信号とが同時に発信されてしまう可能性が生じるが、墜落後に無人航空機１Ａから全く信号が発信されないという状態は、確実に防止することができる。

なお、バッテリ側制御ユニット６０が、本体側制御ユニット１０Ａとの通信の状態に基づいて、発信関連異常が発生したか否かを監視し、発信関連異常が発生したことを検出する方法は、第１方法の説明で例示した方法に限られない。例えば、本体側制御ユニット１０Ａについて、応答要求信号によらずに所定の信号をバッテリ側制御ユニット６０に出力する構成とし、バッテリ側制御ユニット６０が、所定の信号を受信した後に、所定時間が経過しても次の所定の信号を受信しなかった場合に、発信関連異常を検出する構成でもよい。

＜第２方法＞
次に、第２方法について説明する。第２方法において、無人航空機１Ａの飛行が開始された後、バッテリカートリッジ５０のバッテリ側制御ユニット６０は、本体側制御ユニット１０Ａから受信する発信関連異常に関する通知に基づいて、発信関連異常が発生したか否かを監視し、発信関連異常が発生したことを検出した場合、出力ユニット７Ａに探索用信号を発信させる。

詳述すると、本体側制御ユニット１０Ａは、無人航空機１Ａの飛行が開始された後、随時、移動体通信ユニット１２の動作確認を行い、移動体通信ユニット１２にステータス信号の発信が停止するエラーが発生したか否かを監視する。無人航空機１Ａが墜落した場合において、正常装着状態が維持され、本体側制御ユニット１０Ａがバッテリ４Ａから電力の供給を受けて正常に動作する一方、移動体通信ユニット１２が故障した場合に、このようなエラーが発生し得る。本体側制御ユニット１０Ａが、エラー関連センサ１７の各種センサの検出値に基づいて、このようなエラーが発生した否かを監視する構成でもよい。このようなエラーが発生したことを検出した場合、本体側制御ユニット１０Ａは、発信関連異常が発生したことを通知する信号（以下、「発信関連異常通知信号」という）を、バッテリ側制御ユニット６０に送信する。

バッテリ側制御ユニット６０は、無人航空機１Ａの飛行が開始された後、発信関連異常通知信号を受信したか否かを監視する。バッテリ側制御ユニット６０は、発信関連異常通知信号を受信した場合、発信関連異常が発生したことを検出する。発信関連異常が発生したことを検出した場合、バッテリ側制御ユニット６０は、第３スイッチ６１を制御して、出力ユニット７Ａに探索用信号を発信させる。

第２方法によれば、発信関連異常が発生した場合、探索用信号の発信が開始されるため、第１方法と同様の効果を奏することができる。特に、無人航空機１Ａが、第１方法に係る処理に加えて、第２方法に係る処理を実行することにより、バッテリ側制御ユニット６０と本体側制御ユニット１０Ａとが正常に通信できる状態で発信関連異常が発生した場合に、的確に探索用信号の発信を開始することができる。

なお、バッテリ側制御ユニット６０が、本体側制御ユニット１０Ａから受信する発信関連異常に関する通知に基づいて、発信関連異常が発生したか否かを監視し、発信関連異常が発生したことを検出する方法は、第２方法の説明で例示した方法に限られない。例えば、本体側制御ユニット１０Ａは、発信関連異常に対応するエラーか否かにかかわらず、何らかのエラーが発生したことを検出した場合、発生したエラーの種類を特定する情報を含む信号をバッテリ側制御ユニット６０に送信し、バッテリ側制御ユニット６０が、受信した信号に含まれる情報の内容を分析し、発信関連異常が発生したか否かを監視する構成でもよい。

＜第３方法＞
次に、第３方法について説明する。第３方法において、バッテリカートリッジ５０のバッテリ側制御ユニット６０は、無人航空機１Ａの飛行が開始された後、電源スイッチ５２がオンの状態で、バッテリ４Ａから本体３Ａへの電力の供給が遮断されたか否かを監視し、そのことを検出した場合、出力ユニット７Ａに探索用信号を発信させる。

詳述すると、バッテリカートリッジ５０では、電源スイッチ５２がオンの場合に、バッテリ４Ａからバッテリ側制御ユニット６０に電力が供給される。従って、本体側制御ユニット１０Ａが動作している場合、電源スイッチ５２がオンの状態ということである。バッテリ側制御ユニット６０は、無人航空機１Ａの飛行が開始された後、随時、バッテリ４Ａから本体３Ａへ電力を供給する電力供給ラインの電流の状態に基づいて、バッテリ４Ａから本体３Ａへの電力の供給が遮断されたか否かを監視する。つまり、バッテリ側制御ユニット６０は、電源スイッチ５２がオンの状態で、バッテリ４Ａから本体３Ａへの電力の供給が遮断されたか否かを監視する。

ここで、本実施形態では、取付部５１からバッテリカートリッジ５０を取り外す場合、バッテリカートリッジ５０の電源スイッチ５２をオフしてから取り外すべきことが管理者等の無人航空機１Ａを使用する者に対して周知されている。従って、電源スイッチ５２がオンの状態で、バッテリ４Ａから本体３Ａへの電力の供給が遮断された場合、イレギュラーな形でバッテリカートリッジ５０が取付部５１から取り外されており、墜落による強い衝撃で、バッテリカートリッジ５０が本体３Ａから脱落したものと想定される。この場合、本体３Ａ側への電力の供給が遮断され、移動体通信ユニット１２によるステータス信号の発信が行われない。すなわち、電源スイッチ５２がオンの状態で、バッテリ４Ａから本体３Ａへの電力の供給が遮断された場合は、発信関連異常が発生しているものと想定される。

以上を踏まえ、バッテリ側制御ユニット６０は、電源スイッチ５２がオンの状態で、バッテリ４Ａから本体３Ａへの電力の供給が遮断されたことを検出した場合、発信関連異常が発生したものとして、第３スイッチ６１を制御して、出力ユニット７Ａに探索用信号を発信させる。なお、ユーザが、電源スイッチ５２をオフすることなく、バッテリカートリッジ５０を本体３Ａから取り外してしまうこともあり得る。このことを踏まえ、バッテリ側制御ユニット６０が、出力ユニット７Ａが探索用信号を発信している間、出力ユニット７Ａにより探索用信号が発信されていることを、人間が知覚可能な方法で報知する構成でもよい。一例として、バッテリカートリッジ５０にＬＥＤが設けられ、バッテリ側制御ユニット６０は、ＬＥＤを所定の態様で点灯／消灯することにより、出力ユニット７Ａにより探索用信号が発信されていることを報知する。ＬＥＤは、当該報知を行うための専用のＬＥＤであってもよく、バッテリの残量を報知するために設けられたＬＥＤ等、他の用途のために設けられた既存のＬＥＤであってもよい。なお、音や、振動により報知する構成でもよい。この場合、ユーザが、バッテリカートリッジ５０を所定の態様で操作することにより、出力ユニット７Ａによる探索用信号の発信が停止する構成とされる。一例として、ユーザが、電源スイッチ５２や、他のスイッチを所定の態様（一例として長押し）で操作することにより、出力ユニット７Ａによる探索用信号の発信が停止する構成とされる。

第３方法によれば、発信関連異常が発生した場合、探索用信号の発信が開始されるため、第１方法と同様の効果を奏することができる。特に、第３方法は、バッテリ側制御ユニット６０と本体側制御ユニット１０Ａとが通信する機能を有しておらず、第１方法または第２方法を採用できない場合であっても、採用することができる。

なお、バッテリ側制御ユニット６０が、電源スイッチ５２がオンの状態で、バッテリ４Ａから本体３Ａへの電力の供給が遮断されたか否かを監視し、そのことを検出する方法は、第３方法の説明で例示した方法に限られない。例えば、バッテリ側制御ユニット６０が、バッテリ４Ａの残容量を監視し、残容量の推移に基づいて、本体３Ａへの電力の供給が遮断されか否かを監視する構成でもよい。

＜第４方法＞
次に、第４方法について説明する。第４方法において、バッテリカートリッジ５０のバッテリ側制御ユニット６０は、無人航空機１Ａの飛行が開始された後、電源スイッチ５２がオンの状態で、取付部５１からバッテリ４Ａが外れたか否かを監視し、そのことを検出した場合、出力ユニット７Ａに探索用信号を発信させる。

詳述すると、バッテリカートリッジ５０には、正常装着状態か否かを検出し、正常装着状態の場合とそうでない場合とでバッテリ側制御ユニット６０に対して異なる信号（ハイ信号／ロー信号）を出力するセンサが設けられる。例えば、センサは、上述したロック機構によりバッテリカートリッジ５０が正常にロックされたか否かを検出するスイッチ式センサである。そして、バッテリ側制御ユニット６０は、無人航空機１Ａの飛行が開始された後、随時、当該センサから入力される信号に基づいて、正常装着状態か否かを監視する。つまり、バッテリ側制御ユニット６０は、電源スイッチ５２がオンの状態で、取付部５１からバッテリ４Ａが外れたか否かを監視する。上述したように、管理者等が、取付部５１からバッテリカートリッジ５０を取り外す場合、バッテリカートリッジ５０の電源スイッチ５２をオフしてから取り外す。このため、電源スイッチ５２がオンの状態で、取付部５１からバッテリ４Ａが外れた場合、イレギュラーな形でバッテリカートリッジ５０が取付部５１から外れており、墜落による強い衝撃で、バッテリカートリッジ５０が本体３Ａから脱落したものと想定される。この場合、本体３Ａ側への電力の供給が遮断され、移動体通信ユニット１２によるステータス信号の発信が行われない。すなわち、電源スイッチ５２がオンの状態で、取付部５１からバッテリ４Ａが外れた場合は、発信関連異常が発生しているものと想定される。

以上を踏まえ、バッテリ側制御ユニット６０は、電源スイッチ５２がオンの状態で、取付部５１からバッテリ４Ａが外れた場合、発信関連異常が発生したものとして、第３スイッチ６１を制御して、出力ユニット７Ａに探索用信号を発信させる。なお、本例においても、第３方法と同様、バッテリ側制御ユニット６０が、出力ユニット７Ａが探索用信号を発信している間、出力ユニット７Ａにより探索用信号が発信されていることを、人間が知覚可能な方法で報知する構成でもよい。また、この場合は、ユーザが、バッテリカートリッジ５０を所定の態様で操作することにより、出力ユニット７Ａによる探索用信号の発信が停止する構成とされる。

第４方法によれば、発信関連異常が発生した場合、探索用信号の発信が開始されるため、第１方法と同様の効果を奏することができる。特に、第４方法は、バッテリ側制御ユニット６０と本体側制御ユニット１０Ａとが通信する機能が実装されず、第１方法または第２方法を採用できない構成の場合であっても、採用することができる。

なお、バッテリ側制御ユニット６０が、電源スイッチ５２がオンの状態で、取付部５１からバッテリ４Ａが外れたか否かを監視し、そのことを検出する方法は、第４方法の説明で例示した方法に限られない。例えば、バッテリカートリッジ５０に取付部５１からバッテリ４Ａが外れたことを検出するためのセンサとして、光学式センサを設け、バッテリ側制御ユニット６０が、光学式センサの検出値に基づいて、取付部５１からバッテリ４Ａが外れたか否かを監視する構成でもよい。

＜第５方法＞
次に、第５方法について説明する。第５方法において、バッテリカートリッジ５０のバッテリ側制御ユニット６０は、無人航空機１Ａの飛行が開始された後、バッテリ４Ａが取付部５１に取り付けられている状態で、バッテリ４Ａから本体３Ａへの電力の供給に異常が発生しているか否かを監視し、そのことを検出した場合、出力ユニット７Ａに探索用信号を発信させる。

詳述すると、バッテリ側制御ユニット６０は、例えば第４方法の説明で例示した方法で、正常装着状態か否かを監視することによって、バッテリ４Ａが取付部５１に取り付けられていることを認識する。そして、バッテリ４Ａが取付部５１に取り付けられている場合、バッテリ側制御ユニット６０は、バッテリ４Ａから本体３Ａへ電力を供給する電力供給線の電流の状態に基づいて、バッテリ４Ａから本体３Ａへの電力の供給に異常が発生しているか否かを監視する。バッテリ４Ａから本体３Ａへの電力の供給に異常が発生したとは、例えば、電力の供給が行われていない状態等、想定される正常な状態で本体３Ａへの電力の供給が行われておらず、このことに起因して移動体通信ユニット１２によるステータス信号の発信が行われない状態である。

バッテリ４Ａが取付部５１に取り付けられている状態（正常装着状態）で、バッテリ４Ａから本体３Ａへの電力の供給に異常が発生している場合、無人航空機１Ａの墜落に起因して、バッテリ４Ａと本体３Ａとの電気的な接続が行われる接続部や、電力供給に関する機構に、破損や故障が発生していることが想定され、このような場合、移動体通信ユニット１２によるステータス信号の発信が行われない。

以上を踏まえ、バッテリ側制御ユニット６０は、バッテリ４Ａが取付部５１に取り付けられている状態（正常装着状態）で、バッテリ４Ａから本体３Ａへの電力の供給に異常が発生している場合、発信関連異常が発生したものとして、第３スイッチ６１を制御して、出力ユニット７Ａに探索用信号を発信させる。

第５方法によれば、発信関連異常が発生した場合、探索用信号の発信が開始されるため、第１方法と同様の効果を奏することができる。特に、第５方法は、バッテリカートリッジ５０が外れていない状態で、発信関連異常を検出する方法であり、第４方法と組み合わせて用いることが有効である。

以上、無人航空機１Ａに発信関連異常が発生した場合に、出力ユニット７Ａにより探索用信号を発信する方法について、５個の例を挙げて説明した。ただし、発信関連異常が発生した場合に、出力ユニット７Ａにより探索用信号を発信する方法は、第１方法〜第５方法によって例示した方法に限られず、発信関連異常が発生した場合に、出力ユニット７Ａに探索用信号が発信されるようになる方法であれば、どのような方法であってもよい。

以上、第１実施形態および第２実施形態により、本発明の実施形態について説明した。ただし、上記各実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

例えば、出力ユニット７（第２実施形態では、出力ユニット７Ａ）が、探索用信号を発信する構成について、出力ユニット７が、探索用信号に代えて、または、探索用信号と共に、「音」を出力する構成でもよい。この場合、出力ユニット７には、無線通信モジュール３０（第２実施形態では、無線通信モジュール３０Ａ）に代えて、または、無線通信モジュール３０と共に、音を出力するモジュールが設けられる。

また、上述した各実施形態では、移動体通信ユニット１２がステータス信号を発信する構成であった。しかしながら、ステータス信号を移動体通信ユニット１２ではなく、無線通信ユニット１３が発信する構成でもよい。この場合、無線通信ユニット１３が、特許請求の範囲の「ステータス信号発信ユニット」に相当する。

また、上述した各実施形態では、発信関連異常が発生した場合に、無線通信モジュール３０（第２実施形態では、無線通信モジュール３０Ａ）への電力の供給が開始され、探索用信号が発信される構成であった。この点について、以下の構成でもよい。すなわち、無線通信モジュール３０Ａを、動作モードとして、探索用信号の発信を行わず、消費電力が極めて少ない省電力モードと、探索用信号の発信を行う通常モードとを有する構成とする。そして、発信関連異常が発生していない間は、無線通信モジュール３０を省電力モードで動作させる一方、発信関連異常が発生した場合に、無線通信モジュール３０の動作モードを通常モードに切り替えて探索用信号が発信される構成でもよい。また、上述した各実施形態では、飛行機構２は、４枚のプロペラ６を有していた。しかしながら、飛行機構２が、各実施形態で例示した構造に限定されないことは勿論である。例えば、プロペラの数は、４枚である必要は無く、例えば、３枚や、６枚、８枚等であってもよい。また例えば、飛行機構２は、通常のヘリコプターのように、メインローター（回転翼）を有し、無人航空機は、メインローターの揚力により浮上し、飛行する構成でもよい。また、無人航空機は、主翼や、操舵翼等の翼を有する航空機（主翼の他に、プロペラを有していてもよいことは勿論である）であってもよい。

１、１Ａ 無人航空機
３、３Ａ 本体
４、４Ａ バッテリ
７、７Ａ 出力ユニット
１０、１０Ａ 本体側制御ユニット
１２ 移動体通信ユニット（ステータス信号発信ユニット）
２１ バッテリ側コネクタ
２４ 本体側コネクタ
３０ 無線通信モジュール（モジュール）
４０ 制御回路（制御部）
５０ バッテリカートリッジ
５２ 電源スイッチ
６０ バッテリ側制御ユニット

Claims (18)

1. 飛行機構を有する本体と、
   前記本体に脱着可能なバッテリと、
   前記バッテリから電力の供給を受けて、前記本体の状態を示すステータス信号を電波により発信するステータス信号発信ユニットと、
   前記本体の探索に用いる探索用信号を電波により発信する出力ユニットとを備え、
   少なくとも前記ステータス信号発信ユニットによるステータス信号の発信が停止する異常である発信関連異常が発生した後に、前記バッテリから前記出力ユニットに電力が供給されるように構成し、
   前記発信関連異常が発生した場合に、前記出力ユニットが前記バッテリから電力の供給を受けて前記探索用信号を発信するように構成し、
   前記バッテリ側のケーブルに接続するバッテリ側コネクタと、
   前記本体側のケーブルに接続する本体側コネクタとを備え、
   前記出力ユニットを、前記バッテリ側コネクタと前記本体側コネクタとの両方に接続して、これらコネクタの間に介在させ、
   前記バッテリ側のケーブルおよび前記本体側のケーブルに対して、前記出力ユニットから前記バッテリ側コネクタおよび前記本体側コネクタを引き抜く力が加わったときに、前記出力ユニットと前記バッテリ側コネクタとの接続は解除されない一方、前記出力ユニットと前記本体側コネクタとの接続は解除される構成とし、
   前記出力ユニットと前記バッテリ側コネクタとの接続が解除されない状態で、前記出力ユニットと前記本体側コネクタとの接続が解除された場合に、前記出力ユニットが前記バッテリから電力の供給を受けて前記探索用信号を発信するように構成した
   ことを特徴とする無人航空機。
2. 前記出力ユニットは、電力供給があった場合に自動で前記探索用信号を発信するモジュールを備え、
   前記出力ユニットが、前記バッテリ側コネクタおよび前記本体側コネクタの両方に接続されている間、前記バッテリから前記モジュールへの電力の供給が遮断される構成とし、
   前記出力ユニットと前記バッテリ側コネクタとの接続が解除されない状態で、前記出力ユニットと前記本体側コネクタとの接続が解除された場合に、前記バッテリから前記モジュールへ電力の供給が開始される構成としたことを特徴とする請求項１に記載の無人航空機。
3. 前記出力ユニットは、電力供給があった場合に自動で前記探索用信号を発信するモジュールを備え、
   前記出力ユニットと前記バッテリ側コネクタとの接続が解除されない状態で、前記出力ユニットと前記本体側コネクタとの接続が解除されたか否かを監視し、前記出力ユニットと前記バッテリ側コネクタとの接続が解除されない状態で、前記出力ユニットと前記本体側コネクタとの接続が解除されたことを検出した場合、前記バッテリから前記モジュールへの電力の供給を開始させる制御部を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の無人航空機。
4. 飛行機構を有し、電力の供給源が設けられていない本体と、
   前記本体に脱着可能なバッテリと、
   前記本体に設けられ、前記本体の状態を示すステータス信号の発信が停止する異常である発信関連異常が発生していないときは、前記バッテリから電力の供給を受けて、前記ステータス信号を所定の周期で電波により発信するステータス信号発信ユニットと、
   前記ステータス信号発信ユニットとは別体のユニットであって、前記本体の探索に用いる探索用信号を電波により発信する機能を有する一方、前記発信関連異常が発生していないときは前記探索用信号の出力を行わない出力ユニットとを備え、
   少なくとも前記発信関連異常が発生した後に、前記バッテリから前記出力ユニットに電力が供給されるように構成し、
   前記発信関連異常が発生した場合に、前記出力ユニットが前記バッテリから電力の供給を受けて前記探索用信号を発信するように構成したことを特徴とする無人航空機。
5. 前記バッテリに関する制御を行うバッテリ側制御ユニットを備え、
   前記バッテリ、前記出力ユニットおよび前記バッテリ側制御ユニットを、前記本体の取付部に脱着可能なバッテリカートリッジに収容すると共に、前記取付部から前記バッテリカートリッジが取り外された状態であっても、前記バッテリから前記出力ユニットおよび前記バッテリ側制御ユニットに電力が供給される構成とし、
   前記バッテリ側制御ユニットは、
   前記発信関連異常が発生した場合に、前記出力ユニットに前記探索用信号を発信させることを特徴とする請求項４に記載の無人航空機。
6. 前記バッテリ側制御ユニットは、前記バッテリカートリッジが前記取付部に正常に取り付けられている場合、前記本体の本体側制御ユニットと通信可能に接続され、
   前記バッテリ側制御ユニットは、
   前記本体側制御ユニットとの通信の状態、または、前記本体側制御ユニットから受信する前記発信関連異常に関する通知に基づいて、前記発信関連異常が発生したか否かを監視し、前記発信関連異常が発生したことを検出した場合、前記出力ユニットに前記探索用信号を発信させる
   ことを特徴とする請求項５に記載の無人航空機。
7. 前記バッテリカートリッジには、前記バッテリから前記本体への電力の供給をオン／オフする電源スイッチが設けられ、
   前記バッテリ側制御ユニットは、
   前記電源スイッチがオンの状態で、前記バッテリから前記本体への電力の供給が遮断されたか否かを監視し、そのことを検出した場合、前記出力ユニットに前記探索用信号を発信させる
   ことを特徴とする請求項５に記載の無人航空機。
8. 前記バッテリ側制御ユニットは、前記出力ユニットが前記探索用信号を発信している間、前記出力ユニットにより前記探索用信号が発信されていることを、人間が知覚可能な方法で報知する
   ことを特徴とする請求項７に記載の無人航空機。
9. 前記バッテリカートリッジには、前記バッテリから前記本体への電力の供給をオン／オフする電源スイッチが設けられ、
   前記バッテリ側制御ユニットは、
   前記電源スイッチがオンの状態で、前記取付部から前記バッテリが外れたか否かを監視し、そのことを検出した場合、前記出力ユニットに前記探索用信号を発信させる
   ことを特徴とする請求項５に記載の無人航空機。
10. 前記バッテリ側制御ユニットは、前記出力ユニットが前記探索用信号を発信している間、前記出力ユニットにより前記探索用信号が発信されていることを、人間が知覚可能な方法で報知する
    ことを特徴とする請求項９に記載の無人航空機。
11. 前記バッテリ側制御ユニットは、
    前記バッテリカートリッジが前記取付部に取り付けられている状態で、前記バッテリから前記本体への電力の供給に異常が発生しているか否かを監視し、そのことを検出した場合、前記出力ユニットに前記探索用信号を発信させる
    ことを特徴とする請求項５に記載の無人航空機。
12. 前記出力ユニットは、前記探索用信号の発信に代えて、または、前記探索用信号の発信と共に、音を出力する
    ことを特徴とする請求項１から１１の何れか１項に記載の無人航空機。
13. 飛行機構を有し、電力の供給源が設けられていない本体と、前記本体の状態を示すステータス信号を発信するステータス信号発信ユニットとを有する無人航空機の取付部に脱着可能に取り付けられるバッテリカートリッジであって、
    前記本体に電力を供給するバッテリと、前記本体の探索に用いる探索用信号を発信する出力ユニットと、前記バッテリに関する制御を行うバッテリ側制御ユニットとを収容し、
    前記ステータス信号の発信が停止する異常である発信関連異常が発生していないときは、前記ステータス信号発信ユニットが前記バッテリから電力の供給を受けて、前記ステータス信号を所定の周期で電波により発信する構成とし、
    前記取付部から前記バッテリカートリッジが取り外された状態のときに前記バッテリから前記ステータス信号発信ユニットへの電力の供給は遮断される一方、前記バッテリから前記出力ユニットおよび前記バッテリ側制御ユニットに電力が供給される構成とし、
    前記発信関連異常が発生していないときは前記出力ユニットが前記探索用信号の出力を行わない構成とし、
    前記バッテリ側制御ユニットは、
    前記発信関連異常が発生した場合に、前記出力ユニットに前記探索用信号を発信させる
    ことを特徴とするバッテリカートリッジ。
14. 前記バッテリ側制御ユニットは、前記取付部に正常に取り付けられている場合、前記本体の本体側制御ユニットと通信可能に接続され、
    前記バッテリ側制御ユニットは、
    前記本体側制御ユニットとの通信の状態、または、前記本体側制御ユニットから受信する前記発信関連異常に関する通知に基づいて、前記発信関連異常が発生したか否かを監視し、前記発信関連異常が発生したことを検出した場合、前記出力ユニットに前記探索用信号を発信させる
    ことを特徴とする請求項１３に記載のバッテリカートリッジ。
15. 前記バッテリから前記本体への電力の供給をオン／オフする電源スイッチが設けられ、
    前記バッテリ側制御ユニットは、
    前記電源スイッチがオンの状態で、前記バッテリから前記本体への電力の供給が遮断されたか否かを監視し、そのことを検出した場合、前記出力ユニットに前記探索用信号を発信させる
    ことを特徴とする請求項１３に記載のバッテリカートリッジ。
16. 前記バッテリから前記本体への電力の供給をオン／オフする電源スイッチが設けられ、
    前記バッテリ側制御ユニットは、
    前記電源スイッチがオンの状態で、前記取付部から前記バッテリが外れたか否かを監視し、そのことを検出した場合、前記出力ユニットに前記探索用信号を発信させる
    ことを特徴とする請求項１３に記載のバッテリカートリッジ。
17. 前記バッテリ側制御ユニットは、
    前記取付部に取り付けられている状態で、前記バッテリから前記本体への電力の供給に異常が発生しているか否かを監視し、そのことを検出した場合、前記出力ユニットに前記探索用信号を発信させる
    ことを特徴とする請求項１３に記載のバッテリカートリッジ。
18. 前記出力ユニットは、前記探索用信号の発信に代えて、または、前記探索用信号の発信と共に、音を出力する
    ことを特徴とする請求項１３から１７の何れか１項に記載のバッテリカートリッジ。

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