JPWO2019059084A1 - 無人移動体 - Google Patents
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Abstract
本発明の無人移動体の一つの態様は、非接触給電によって電力が供給される無人移動体であって、モータと、モータに電力を供給する充電式の蓄電部と、蓄電部と電気的に接続される非接触給電用の受電コイルと、受電コイルから蓄電部への給電を制御する給電制御ユニットと、無人移動体を制御する無人移動体制御ユニットと、蓄電部、給電制御ユニットおよび無人移動体制御ユニットを収容する筐体と、を備える。少なくとも蓄電部と給電制御ユニットと無人移動体制御ユニットとが電気的に接続されて回路部が構成される。回路部は、接地のために筐体と電気的に接続される。回路部が接地のために電気的に接続される筐体の箇所は、1箇所のみである。
Description
本発明は、無人移動体に関する。
非接触で充電用電力が供給される無人搬送車が知られる。例えば、特許文献1には、交流電力を電磁誘導結合にて非接触で受ける無人搬送車が記載される。
上記のような無人搬送車において、非接触の給電方法として磁界を利用する方法を採用する場合、送電装置からの磁束が無人搬送車の筐体を通ると、筐体に渦電流が生じる場合がある。この場合、筐体の部分同士の間に電位差が生じる。ここで、筐体の内部に収容される無人搬送車の回路部は、接地のために筐体と電気的に接触する。そのため、筐体に電位差が生じると、筐体を通って回路部に不要な電流が流れ、回路部が誤動作する場合があった。
本発明は、上記事情に鑑みて、回路部が誤動作することを抑制できる無人移動体を提供することを目的の一つとする。
本発明の無人移動体の一つの態様は、非接触給電によって電力が供給される無人移動体であって、モータと、前記モータに電力を供給する充電式の蓄電部と、前記蓄電部と電気的に接続される非接触給電用の受電コイルと、前記受電コイルから前記蓄電部への給電を制御する給電制御ユニットと、前記無人移動体を制御する無人移動体制御ユニットと、前記蓄電部、前記給電制御ユニットおよび前記無人移動体制御ユニットを収容する筐体と、を備え、少なくとも前記蓄電部と前記給電制御ユニットと前記無人移動体制御ユニットとが電気的に接続されて回路部が構成され、前記回路部は、接地のために前記筐体と電気的に接続され、前記回路部が接地のために電気的に接続される前記筐体の箇所は、1箇所のみである。
本発明の無人移動体の一つの態様は、非接触給電によって電力が供給される無人移動体であって、モータと、前記モータに電力を供給する充電式の蓄電部と、前記蓄電部と電気的に接続される非接触給電用の受電コイルと、前記受電コイルから前記蓄電部への給電を制御する給電制御ユニットと、前記無人移動体を制御する無人移動体制御ユニットと、前記蓄電部、前記給電制御ユニットおよび前記無人移動体制御ユニットを収容する筐体と、少なくとも前記蓄電部と前記給電制御ユニットと前記無人移動体制御ユニットとが電気的に接続されて構成される回路部と、を備え、前記筐体は、前記蓄電部、前記給電制御ユニットおよび前記無人移動体制御ユニットを囲む枠部を有し、前記枠部は、複数の梁部を有し、前記回路部が接地のために電気的に接続される前記筐体の箇所は、1つの前記梁部のみである。
本発明の一つの態様によれば、回路部が誤動作することを抑制できる無人移動体が提供される。
各図に適宜示すXYZ座標系は、各実施形態の無人移動体を基準とする3次元直交座標系である。Z軸方向は、鉛直方向と平行な方向である。Z軸方向を単に「鉛直方向Z」と呼ぶ。X軸方向およびY軸方向は、Z軸方向と直交し、かつ、互いに直交する方向である。X軸方向を「前後方向X」と呼び、Y軸方向を「左右方向Y」と呼ぶ。
また、Z軸方向の正の側、すなわち鉛直方向上側を単に「上側」と呼び、Z軸方向の負の側、すなわち鉛直方向下側を単に「下側」と呼ぶ。X軸方向の負の側を「前後方向一方側」と呼び、X軸方向の正の側を「前後方向他方側」と呼ぶ。Y軸方向の負の側を「左右方向一方側」と呼び、Y軸方向の正の側を「左右方向他方側」と呼ぶ。左右方向Yは、所定方向に相当する。左右方向一方側は、所定方向一方側に相当する。左右方向他方側は、所定方向他方側に相当する。
なお、鉛直方向、前後方向および左右方向とは、単に各部の相対位置関係を説明するための名称であり、実際の配置関係等は、これらの名称で示される配置関係等以外の配置関係等であってもよい。
<第1実施形態>
図1および図2に示すように、本実施形態の無人移動体システム10は、送電装置30と、非接触給電によって電力が供給される無人移動体20と、を備える。本実施形態において送電装置30は、例えば、床面に設置される。図2に示すように、送電装置30は、送電コイル31と、送電ユニット32と、を有する。送電コイル31は、後述する受電コイル61に対して送電可能な非接触給電用のコイルである。送電コイル31は、例えば、鉛直方向Zと直交する中心軸を中心とする円環状である。図1に示す配置関係においては、送電コイル31は、例えば、左右方向Yと平行な中心軸を中心とする円環状である。
図1および図2に示すように、本実施形態の無人移動体システム10は、送電装置30と、非接触給電によって電力が供給される無人移動体20と、を備える。本実施形態において送電装置30は、例えば、床面に設置される。図2に示すように、送電装置30は、送電コイル31と、送電ユニット32と、を有する。送電コイル31は、後述する受電コイル61に対して送電可能な非接触給電用のコイルである。送電コイル31は、例えば、鉛直方向Zと直交する中心軸を中心とする円環状である。図1に示す配置関係においては、送電コイル31は、例えば、左右方向Yと平行な中心軸を中心とする円環状である。
送電ユニット32には、外部の電源36から電力が供給される。電源36は、DC電源であってもよいし、商用電源等の交流電源であってもよい。送電ユニット32は、送電電源部33と、送電通信部35と、送電制御部34と、を有する。
送電電源部33は、送電制御部34の制御に基づいて、電源36から供給された電力を送電コイル31に出力する。送電通信部35は、例えば、赤外線センサ等を有し、無人移動体20に設けられた後述する受電通信部65から射出される通信用の赤外光を受光する。また、送電通信部35は、無人移動体20の受電通信部65に通信用の赤外光を射出してもよい。送電制御部34は、送電通信部35が受光する赤外光に基づいて、送電コイル31による電力供給を制御する。
図1から図4に示すように、無人移動体20は、筐体20aと、天板22と、推進ユニット40と、従動車輪44と、受電装置60と、蓄電部50と、給電制御ユニット51と、無人移動体制御ユニット80と、第1絶縁部材24と、第2絶縁部材25と、磁束遮蔽部材23と、を備える。
図1および図3に示すように、筐体20aは、全体として上側に開口する箱状である。図3に示すように、筐体20aは、蓄電部50、給電制御ユニット51および無人移動体制御ユニット80を収容する。筐体20aは、蓄電部50、給電制御ユニット51および無人移動体制御ユニット80を囲む枠部21を有する。枠部21は、鉛直方向Zに沿って視て、矩形枠状である。枠部21は、金属製である。
枠部21は、複数の梁部21a,21b,21c,21dを有する。図1に示すように、梁部21aおよび梁部21bは、前後方向Xに延びる四角筒状である。梁部21aと梁部21bとは、互いに左右方向Yに間隔を空けて配置される。梁部21cおよび梁部21dは、左右方向Yに延び、互いに前後方向Xに間隔を空けて配置される。梁部21cは、梁部21aの前後方向一方側の端部と梁部21bの前後方向一方側の端部とを繋ぐ。梁部21dは、梁部21aの前後方向他方側の端部と梁部21bの前後方向他方側の端部とを繋ぐ。
天板22は、板面が鉛直方向Zと直交する板状である。天板22の上側から視た形状は、例えば、前後方向Xに長い長方形状である。天板22は、筐体20aの上側に配置される。天板22は、筐体20aの上側の開口を塞ぐ。天板22は、金属製である。天板22の上側の面である積載面22aには、例えば、無人移動体20が搬送する対象物が載せられる。積載面22aは、鉛直方向Zと直交する長方形状の面である。なお、天板22を上側から視た形状は、特に限定されず、長方形状以外の形状であってもよい。天板22を上側から視た形状は、例えば、円形状であってもよいし、長方形以外の多角形状であってもよい。
図3に示すように、本実施形態において推進ユニット40は、左右方向Yに沿って2つ設けられる。2つの推進ユニット40は、左右方向Yに対して対称に配置される。図2および図3に示すように、推進ユニット40は、モータ41と、駆動車輪42と、モータ制御部43と、を有する。すなわち、無人移動体20は、モータ41と、駆動車輪42と、モータ制御部43と、を備える。
図3に示すように、モータ41は、筐体20aに収容される。モータ41は、鉛直方向Zに沿って視て、枠部21の内側に配置される。モータ41のシャフトは、左右方向Yに延び、枠部21の外側に突出する。駆動車輪42は、モータ41のシャフトに固定される。モータ41は、シャフトを回転させることで、駆動車輪42を回転させる。駆動車輪42が回転することによって、無人移動体20は、推進ユニット40から推進力を得る。
モータ制御部43は、無人移動体制御ユニット80からの情報に基づいて、蓄電部50から供給される電力をモータ41に出力する。図1に示すように、従動車輪44は、枠部21の四隅にそれぞれ取り付けられる。従動車輪44は、駆動車輪42による無人移動体20の移動に伴って回転する。
図4に示すように、受電装置60は、筐体20aの左右方向一方側の部分における前後方向一方側の端部に取り付けられる。すなわち、受電装置60は、鉛直方向Zと直交する左右方向Yにおいて筐体20aの一方側に配置される。本実施形態において受電装置60は、第2絶縁部材25および磁束遮蔽部材23を介して梁部21bに固定される。より詳細には、受電装置60は、磁束遮蔽部材23の左右方向一方側の面に固定される。受電装置60は、給電制御ユニット51および蓄電部50の左右方向一方側に配置される。図2に示すように、受電装置60は、受電コイル61と、受電ユニット62と、を有する。すなわち、無人移動体20は、受電コイル61と、受電ユニット62と、を備える。
受電コイル61は、非接触給電用のコイルである。受電コイル61は、受電ユニット62および給電制御ユニット51を介し、蓄電部50と電気的に接続される。受電コイル61は、例えば、左右方向Yと平行な中心軸を中心とする円環状である。送電コイル31に電流が流れることで生じる磁界が受電コイル61に作用すると、受電コイル61に電流が流れる。これにより、受電コイル61から受電ユニット62および給電制御ユニット51を介し、蓄電部50に給電することができ、蓄電部50を充電できる。したがって、無人移動体20を送電装置30に近づけることで、蓄電部50を外部電源に接続することなく、受電コイル61と送電コイル31とによって非接触給電を行うことができる。また、受電コイル61と送電コイル31とによって非接触給電を行えるため、無人移動体20の構造および送電装置30の構造を簡単化できる。以上により、簡単な構造および制御で蓄電部50の充電を自動化できる。
本実施形態において受電コイル61および送電コイル31は、磁界共鳴方式による非接触給電用のコイルである。磁界共鳴方式による非接触給電を用いる場合、受電コイル61を送電コイル31に近づければ、受電コイル61と送電コイル31との相対姿勢によらず、受電コイル61に電流を生じさせることができる。そのため、送電装置30に対する無人移動体20の姿勢、および無人移動体20に対する受電コイル61の姿勢によらず、蓄電部50を充電しやすい。これにより、無人移動体20の位置制御の精度が比較的低い場合であっても、無人移動体20を単に送電装置30に近づけることによって、蓄電部50の充電を行いやすい。したがって、より簡単な無人移動体20の制御によって、蓄電部50の自動充電を実現できる。
受電ユニット62は、受電電源部63と、受電通信部65と、受電制御部64と、を有する。受電電源部63は、受電制御部64の制御に基づいて、受電コイル61から供給された電力を給電制御ユニット51に出力する。受電通信部65は、例えば、通信用の赤外光等を射出する光源を有し、受電制御部64の制御に基づいて、赤外光を射出する。また、受電通信部65は、送電通信部35が射出する赤外光を受光する。
受電制御部64は、受電通信部65を制御する。具体的には、受電制御部64は、給電開始要求の信号および給電停止要求の信号を、受電通信部65に出力する。受電通信部65は、受電制御部64から出力された給電開始要求の信号および給電停止要求の信号を送電装置30に送信する。
蓄電部50は、例えば、充電式のバッテリである。蓄電部50は、無人移動体制御ユニット80を介して推進ユニット40と電気的に接続され、推進ユニット40に電力を供給する。これにより、蓄電部50は、モータ41に電力を供給する。本実施形態において蓄電部50は、例えば、1つ設けられる。1つの蓄電部50は、2つの推進ユニット40と電気的に接続され、2つの推進ユニット40に電力を供給する。蓄電部50の種類は、充電式の蓄電部であれば特に限定されない。図4に示すように、蓄電部50は、例えば、枠部21の内側における前後方向一方側の端部に配置される。
図2に示すように、給電制御ユニット51は、充電電源部53と、充電制御部52と、を有する。充電電源部53は、充電制御部52の制御に基づいて、受電装置60から供給された電力を蓄電部50に出力する。充電制御部52は、蓄電部50への充電の開始および停止を制御する。これにより、給電制御ユニット51は、受電装置60の受電コイル61から蓄電部50への給電を制御する。図4に示すように、給電制御ユニット51は、例えば、枠部21の内側における前後方向一方側の端部に配置される。給電制御ユニット51は、蓄電部50の左右方向一方側に並んで配置される。本実施形態において受電装置60と給電制御ユニット51と蓄電部50とは、左右方向Yに沿って視て、互いに重なる。
無人移動体制御ユニット80は、無人移動体20を制御する。図2に示すように、無人移動体制御ユニット80は、無人移動体電源部82と、無人移動体制御部81と、を有する。無人移動体電源部82は、無人移動体制御部81の制御に基づいて、蓄電部50から供給された電力を推進ユニット40に出力する。これにより、無人移動体制御ユニット80は、推進ユニット40を制御し、無人移動体20の移動を制御する。また、無人移動体制御部81は、給電制御ユニット51を制御する。
図3に示すように、無人移動体制御部81は、回路基板83a,83b,83cを有する。回路基板83aと回路基板83bと回路基板83cとは、互いに電気的に接続される。回路基板83aは、給電制御ユニット51、蓄電部50および2つの推進ユニット40と電気的に接続される。これにより、無人移動体制御ユニット80は、給電制御ユニット51、蓄電部50および2つの推進ユニット40と電気的に接続される。回路基板83bは、例えば、2つの推進ユニット40のうちの一方を制御する回路基板である。回路基板83cは、例えば、2つの推進ユニット40のうちの他方を制御する回路基板である。
上述したようにして、少なくとも蓄電部50と給電制御ユニット51と無人移動体制御ユニット80とが電気的に接続されて回路部90が構成される。回路部90は、接地のために筐体20aと電気的に接続される。回路部90が接地のために電気的に接続される筐体20aの箇所は、1箇所のみである。そのため、筐体20aと回路部90とを通る閉回路が構成されない。これにより、仮に筐体20aに渦電流が生じて、筐体20aに電位差が生じた場合であっても、筐体20aを通って回路部90に電流が流れることが抑制される。したがって、回路部90に不要な電流が流れることを抑制でき、回路部90が誤動作することを抑制できる。また、筐体20aを利用して接地できるため、回路部90の基準電位を安定させることができる。
なお、本明細書において「回路部が接地のために電気的に接続される筐体の箇所は、1箇所のみである」とは、筐体の1箇所のみに回路部が電気的に接続されればよく、回路部において筐体と電気的に接続される部分が複数設けられてもよい。この場合、回路部における筐体と電気的に接続される複数の部分は、すべて筐体の1箇所に接続される。また、筐体の「1箇所」とは、電気的に1箇所とみなさせる筐体の部分を含む。具体的には、インピーダンスが比較的小さく電位差が生じにくい範囲内であれば、電気的に1箇所とみなすことができる。本実施形態では、例えば、梁部21a〜21dのそれぞれは、筐体20aにおける1箇所にそれぞれ相当する。
回路部90は、第1接地部91と、第2接地部92と、第3接地部93a,93b,93cと、を有する。第1接地部91は、蓄電部50を接地する部分である。第1接地部91は、例えば、蓄電部50における接地用の端子である。第2接地部92は、給電制御ユニット51を接地する部分である。第2接地部92は、例えば、給電制御ユニット51における接地用の端子である。
第3接地部93a〜93cは、無人移動体制御ユニット80を接地する部分である。第3接地部93aは、例えば、回路基板83aにおける接地用のプリント配線部分である。第3接地部93bは、例えば、回路基板83bにおける接地用のプリント配線部分である。第3接地部93cは、例えば、回路基板83cにおける接地用のプリント配線部分である。
第1接地部91と第2接地部92と第3接地部93a〜93cとは、互いに電気的に接続される。各接地部同士が電気的に接続されて構成される回路は、開回路である。これにより、各接地部同士が電気的に接続されて構成される回路に不要な電流が流れることを抑制でき、回路部90が誤動作することをより抑制できる。
本実施形態では、第1接地部91と第2接地部92と第3接地部93a〜93cとのうちのいずれか1つの接地部のみが、筐体20aの1箇所と電気的に接続される。第1接地部91と第2接地部92と第3接地部93a〜93cとのうちの他の接地部は、筐体20aの1箇所と電気的に接続される1つの接地部を介して筐体20aの1箇所と電気的に接続される。そのため、回路部90を接地させるために、1つの接地部のみを筐体20aに接続すればよい。したがって、複数の接地部を筐体20aの1箇所に接続する場合に比べて、回路部90を接地させることが容易である。
本実施形態では、第3接地部93cのみが筐体20aの1箇所と電気的に接続される。すなわち、筐体20aの1箇所と電気的に接続される1つの接地部は、第3接地部93cである。より詳細には、図5に示すように、第3接地部93cは、接続ケーブル95を介して、梁部21aに接続される。接続ケーブル95は、ケーブル本体部95cと、ケーブル本体部95cの両端部にそれぞれ取り付けられる圧着端子部95a,95bと、を有する。圧着端子部95aと圧着端子部95bとは、ケーブル本体部95cを介して電気的に接続される。
圧着端子部95aは、ネジ94aによって回路基板83cの第3接地部93cに固定される。これにより、圧着端子部95aは、第3接地部93cと電気的に接続される。圧着端子部95bは、ネジ94bによって梁部21aに固定される。これにより、圧着端子部95bは、梁部21aと電気的に接続される。したがって、第3接地部93cと梁部21aとは、接続ケーブル95を介して電気的に接続される。圧着端子部95bが接続される梁部21aの部分は、前後方向他方側の端部である。すなわち、第3接地部93cは、梁部21aの前後方向他方側の端部に電気的に接続される。
上述したように、梁部21aは、筐体20aの左右方向他方側の部分である。すなわち、本実施形態において回路部90が電気的に接続される筐体20aの1箇所は、筐体20aの左右方向他方側の部分に位置する。一方、受電装置60が筐体20aの左右方向一方側の部分である梁部21bに取り付けられるため、受電コイル61は、筐体20aの左右方向一方側の部分に取り付けられる。したがって、受電コイル61と回路部90が電気的に接続される筐体20aの1箇所とを、互いに左右方向Yの逆側に配置できる。これにより、回路部90が電気的に接続される筐体20aの1箇所を受電コイル61から離すことができる。したがって、送電装置30から放出される磁束が、回路部90が電気的に接続される筐体20aの1箇所を通りにくく、筐体20aの1箇所に渦電流が生じにくい。そのため、筐体20aの1箇所に電位差が生じにくく、回路部90の基準電位をより安定させることができる。
ここで、受電装置60に接続される給電制御ユニット51、および受電装置60から電力が供給されて充電される蓄電部50は、受電装置60に比較的近い位置に配置することが好ましい。これは、受電装置60と各部とを接続する配線を短くでき、回路部90の構成を簡単化しやすいためである。給電制御ユニット51および蓄電部50を受電装置60の比較的近くに配置すると、無人移動体制御ユニット80は、給電制御ユニット51および蓄電部50に比べて、受電装置60から遠い位置に配置されやすい。そのため、筐体20aの1箇所と電気的に接続される1つの接地部を、無人移動体制御ユニット80を接地する第3接地部93cとすることで、回路部90の構成を簡単化しつつ、受電コイル61から離れた筐体20aの1箇所に回路部90を接続しやすい。
また、本実施形態では、回路部90が電気的に接続される筐体20aの1箇所は、1つの梁部21aである。言い換えれば、回路部90が接地のために電気的に接続される筐体20aの箇所は、1つの梁部21aのみである。そのため、回路部90を筐体20aの1箇所に接続しやすく、無人移動体20の組み立てを容易にできる。
第1絶縁部材24は、絶縁性を有する。図4に示すように、第1絶縁部材24は、給電制御ユニット51の周囲を覆う。給電制御ユニット51は、第1絶縁部材24を介して筐体20aに固定される。給電制御ユニット51の第2接地部92は、第1絶縁部材24を介して筐体20aに固定される。これにより、給電制御ユニット51の第2接地部92が筐体20aと電気的に接触することを抑制できる。したがって、筐体20aの1箇所以外の部分に第2接地部92が電気的に接触することを抑制できる。第1絶縁部材24の材質は、絶縁性を有するならば、特に限定されない。第1絶縁部材24は、例えば、樹脂製のシートである。
図示は省略するが、本実施形態においては、蓄電部50と無人移動体制御ユニット80とにも、給電制御ユニット51と同様に第1絶縁部材が設けられる。蓄電部50に設けられる第1絶縁部材は、例えば、蓄電部50の筐体である。蓄電部50の第1接地部91は、蓄電部50に設けられた第1絶縁部材を介して筐体20aに固定される。これにより、筐体20aの1箇所以外の部分に第1接地部91が電気的に接触することを抑制できる。
無人移動体制御ユニット80の第3接地部93a〜93cは、無人移動体制御ユニット80に設けられる第1絶縁部材を介して筐体20aに固定される。これにより、筐体20aの1箇所以外の部分に第3接地部93a〜93cが電気的に接触することを抑制できる。無人移動体制御ユニット80に設けられる第1絶縁部材は、第3接地部93cが枠部21と電気的に接続されることを妨げない。
第2絶縁部材25は、絶縁性を有する。第2絶縁部材25は、例えば、直方体状である。第2絶縁部材25は、筐体20aに固定される。より詳細には、第2絶縁部材25は、枠部21の左右方向一方側の面に固定される。本実施形態において枠部21の左右方向一方側の面とは、梁部21bの左右方向一方側の面を含む。第2絶縁部材25の材質は、絶縁性を有するならば、特に限定されない。第2絶縁部材25は、例えば、樹脂製である。
磁束遮蔽部材23は、磁束を遮蔽する。磁束遮蔽部材23は、板面が左右方向Yと直交する板状である。磁束遮蔽部材23は、受電コイル61と給電制御ユニット51および蓄電部50との左右方向Yの間に配置される。すなわち、磁束遮蔽部材23は、受電コイル61と回路部90との左右方向Yの間に配置される。これにより、送電装置30から受電装置60に放出される磁束を磁束遮蔽部材23で遮蔽することができ、磁束が回路部90に干渉することを抑制できる。
上述したように、磁束遮蔽部材23の左右方向一方側の面には、受電装置60が固定される。そのため、磁束遮蔽部材23を受電装置60に密着させることができる。これにより、磁束遮蔽部材23によって受電コイル61を通る磁束および受電コイル61の周囲を通る磁束を遮蔽しやすい。したがって、磁束が筐体20aを通ることを抑制でき、筐体20aに渦電流が生じることを抑制できる。そのため、筐体20aに電位差が生じることを抑制できる。また、筐体20aが発熱することを抑制できる。
本実施形態において磁束遮蔽部材23は、受電コイル61と筐体20aとの間に配置される。そのため、磁束が筐体20aを通ることを抑制でき、筐体20aに渦電流が生じることを抑制できる。より詳細には、本実施形態において磁束遮蔽部材23は、受電コイル61と枠部21との左右方向Yの間に配置される。そのため、磁束が枠部21を通ることを抑制でき、枠部21に渦電流が生じることを抑制できる。本実施形態では、左右方向Yに沿って視て、受電コイル61の全体は、磁束遮蔽部材23と重なる。これにより、磁束遮蔽部材23によって受電コイル61の内側を通る磁束のすべてを遮蔽しやすく、磁束が回路部90に干渉することをより抑制できる。また、磁束が筐体20aを通ることをより抑制でき、筐体20aに渦電流が生じることをより抑制できる。
磁束遮蔽部材23は、筐体20aに取り付けられる。本実施形態においては、磁束遮蔽部材23は、第2絶縁部材25を介して筐体20aに固定される。そのため、磁束遮蔽部材23が筐体20aと絶縁した状態で、磁束遮蔽部材23を筐体20aに取り付けることができる。これにより、磁束を遮蔽することで磁束遮蔽部材23内に生じた渦電流が、筐体20aに流れることを抑制できる。したがって、筐体20aに電位差が生じることを抑制できる。
本実施形態において磁束遮蔽部材23は、第2絶縁部材25を介して枠部21に固定される。そのため、磁束遮蔽部材23内に生じた渦電流が枠部21に流れることを抑制できる。これにより、枠部21に電位差が生じることを抑制できる。磁束遮蔽部材23は、第2絶縁部材25の左右方向一方側の面に固定される。磁束遮蔽部材23の材質は、磁束を遮蔽できるならば、特に限定されない。磁束遮蔽部材23の材質は、例えば、アルミニウムである。
(第1実施形態の変形例)
図6に示すように、本変形例の無人移動体120においては、第3接地部93cは、接続金具195を介して、梁部21aと電気的に接続される。接続金具195は、金属製である。接続金具195は、第1部分195aと、第2部分195bと、を有する。第1部分195aは、板面が鉛直方向Zと直交する板状である。第1部分195aは、回路基板83cの下面にネジ194によって固定される。ネジ194は、回路基板83cおよび第1部分195aを鉛直方向Zに貫通する。第1部分195aは、ネジ194を介して第3接地部93cと電気的に接続される。
図6に示すように、本変形例の無人移動体120においては、第3接地部93cは、接続金具195を介して、梁部21aと電気的に接続される。接続金具195は、金属製である。接続金具195は、第1部分195aと、第2部分195bと、を有する。第1部分195aは、板面が鉛直方向Zと直交する板状である。第1部分195aは、回路基板83cの下面にネジ194によって固定される。ネジ194は、回路基板83cおよび第1部分195aを鉛直方向Zに貫通する。第1部分195aは、ネジ194を介して第3接地部93cと電気的に接続される。
第2部分195bは、第1部分195aの左右方向他方側の端部から上側に延びる板状である。第2部分195bは、例えば図示しないネジによって、梁部21aの左右方向一方側の面に固定される。これにより、第2部分195bは、梁部21aと電気的に接続される。したがって、第3接地部93cが接続金具195を介して梁部21aと電気的に接続される。
<第2実施形態>
図7に示すように、本実施形態の無人移動体220の回路部290において、蓄電部250の第1接地部291は、筐体20aの1箇所に相当する梁部21aと電気的に接続される。より詳細には、第1接地部291は、梁部21aの前後方向一方側寄りの部分に電気的に接続される。第1接地部291は、給電制御ユニット251の第2接地部292と電気的に接続される。
図7に示すように、本実施形態の無人移動体220の回路部290において、蓄電部250の第1接地部291は、筐体20aの1箇所に相当する梁部21aと電気的に接続される。より詳細には、第1接地部291は、梁部21aの前後方向一方側寄りの部分に電気的に接続される。第1接地部291は、給電制御ユニット251の第2接地部292と電気的に接続される。
無人移動体制御ユニット280の無人移動体制御部281において、回路基板283aの第3接地部293aと回路基板283bの第3接地部293bと回路基板283cの第3接地部293cとは、互いに電気的に接続される。第3接地部293cは、第1実施形態と同様に、筐体20aの1箇所に相当する梁部21aと電気的に接続される。本実施形態では、第3接地部293a〜293cは、筐体20aの内部において第1接地部291および第2接地部292と接続されていない。第3接地部293a〜293cは、第1接地部291および第2接地部292と梁部21aを介してのみ電気的に接続される。
このように、本実施形態において第1接地部291と第2接地部292と第3接地部293a〜293cとのうちの少なくとも2つの接地部である第1接地部291と第3接地部293cとは、それぞれ筐体20aの同一の1箇所と電気的に接続され、かつ、互いに筐体20aの同一の1箇所を介してのみ電気的に接続される。これにより、筐体20aの1箇所に複数の接地部が電気的に接続されても、筐体20aと回路部290とを通る閉回路が構成されない。これにより、筐体20aを通って回路部290に不要な電流が流れることを抑制でき、回路部290が誤動作することを抑制できる。
本実施形態において、第1接地部291が接続される梁部21aの部分と第3接地部293cが接続される梁部21aの部分とは、互いに異なる部分であり、前後方向Xに離れた位置にある。そのため、第1接地部291と第3接地部293cとをそれぞれ梁部21aに電気的に接続しやすい。
なお、第1接地部291が接続される梁部21aの部分と第3接地部293cが接続される梁部21aの部分とは、同じ部分であってもよい。また、第1接地部291と第2接地部292と第3接地部293a〜293cとのうちの3つ以上の接地部が筐体20aの同一の1箇所に電気的に接続されてもよい。また、第1接地部291と第2接地部292と第3接地部293a〜293cとのうちの全ての接地部が筐体20aの同一の1箇所に電気的に接続されてもよい。この場合、各接地部は、他の接地部を介さずに、筐体20aの1箇所と直接的に接続されて、筐体20aと電気的に接続される。この構成においても、筐体20aと回路部290とを通る閉回路は構成されず、筐体20aを通って回路部290に不要な電流が流れることを抑制できる。
本発明は上述の実施形態に限られず、以下の他の構成を採用することもできる。受電コイルの形状および送電コイルの形状は、円形状に限られない。例えば、受電コイルの形状および送電コイルの形状は、楕円形状であってもよいし、四角形等の多角形状であってもよい。受電コイルおよび送電コイルは、ソレノイド型のコイルであってもよい。受電コイルの形状と送電コイルの形状とは、互いに異なってもよい。無人移動体に搭載される受電コイルの数は、2つ以上であってもよい。
受電コイルおよび送電コイルは、磁界共鳴方式以外の非接触給電用のコイルであってもよい。受電コイルおよび送電コイルは、例えば、電磁誘導方式の非接触給電用のコイルであってもよい。
蓄電部は、複数設けられてもよい。この場合において受電コイルが複数設けられる場合には、複数の蓄電部のそれぞれに対して、1つずつ受電コイルが接続される構成であってもよいし、複数ずつ受電コイルが接続される構成であってもよい。蓄電部は、推進ユニットごとに設けられてもよい。また、蓄電部は、充電式で蓄電できるならば、特に限定されず、バッテリ以外であってもよい。蓄電部は、例えば、電気二重層コンデンサであってもよい。
上述した第1実施形態のように回路部が有する複数の接地部のいずれか1つのみが筐体の1箇所に電気的に接続される場合、第3接地部以外の接地部が筐体の1箇所に電気的に接続されてもよい。すなわち、第1実施形態においては、第3接地部93cの代わりに、第1接地部91のみが筐体20aと電気的に接続されてもよいし、第2接地部92のみが筐体20aと電気的に接続されてもよいし、他の第3接地部93aまたは第3接地部93bのみが筐体20aと電気的に接続されてもよい。また、各接地部と筐体との接続方法は、特に限定されず、図5および図6において示した接続方法以外の方法であってもよい。
また、送電通信部と受電通信部とは、常時または所定の間隔毎に通信を行ってもよい。送電ユニットは、受電コイルによる受電状態を示す受電状態情報を受電通信部から受信してもよい。受電ユニットは、送電コイルによる送電状態を示す送電状態情報を送電通信部から受信してもよい。受電ユニットは、受電コイルによる受電状態を示す受電状態情報、送電ユニットからの受電指示情報および送電状態情報等を送電通信部から受信してもよい。なお、送電通信部および受電通信部は、赤外光を用いる方式に限定されず、他の無線通信等の方式を採用してもよい。無人移動体は、受電通信部が受信する受電状態情報に基づいて移動する。すなわち、モータ制御部が、受電コイルによる受電の状態を示す受電状態情報に基づいてモータを制御することによって、無人移動体は移動する。
また、受電ユニットは、直接的に無人移動体制御ユニットに接続されてもよい。この構成では、受電ユニットから蓄電部を介さずに無人移動体制御ユニットに電力が供給される。この構成においては、無人移動体制御部は、例えば、蓄電部から無人移動体制御ユニットに電力供給を行うか、受電ユニットから蓄電部を介さずに無人移動体制御ユニットに電力供給を行うかを判断してもよい。
上述した実施形態の無人移動体および無人移動体システムの用途は、特に限定されない。上記の各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。
本出願は、2017年9月19日に出願された日本出願である特願2017−179322号に基づく優先権を主張し、当該日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
20,120,220…無人移動体、20a…筐体、21…枠部、21a,21b,21c,21d…梁部、41…モータ、50,250…蓄電部、51,251…給電制御ユニット、61…受電コイル、80…無人移動体制御ユニット、90,290…回路部、91,291…第1接地部、92,292…第2接地部、93a,93b,93c,293a,293b,293c…第3接地部、Y…左右方向(所定方向)
Claims (7)
- 非接触給電によって電力が供給される無人移動体であって、
モータと、
前記モータに電力を供給する充電式の蓄電部と、
前記蓄電部と電気的に接続される非接触給電用の受電コイルと、
前記受電コイルから前記蓄電部への給電を制御する給電制御ユニットと、
前記無人移動体を制御する無人移動体制御ユニットと、
前記蓄電部、前記給電制御ユニットおよび前記無人移動体制御ユニットを収容する筐体と、
を備え、
少なくとも前記蓄電部と前記給電制御ユニットと前記無人移動体制御ユニットとが電気的に接続されて回路部が構成され、
前記回路部は、接地のために前記筐体と電気的に接続され、
前記回路部が接地のために電気的に接続される前記筐体の箇所は、1箇所のみである、無人移動体。 - 前記受電コイルは、前記筐体の所定方向一方側の部分に取り付けられ、
前記1箇所は、前記筐体の前記所定方向他方側の部分に位置する、請求項1に記載の無人移動体。 - 前記回路部は、
前記蓄電部を接地する第1接地部と、
前記給電制御ユニットを接地する第2接地部と、
前記無人移動体制御ユニットを接地する第3接地部と、
をさらに有し、
前記第1接地部と前記第2接地部と前記第3接地部とは、互いに電気的に接続され、
前記第1接地部と前記第2接地部と前記第3接地部とのうちのいずれか1つの接地部のみが、前記1箇所と電気的に接続され、
前記第1接地部と前記第2接地部と前記第3接地部とのうちの他の接地部は、前記1つの接地部を介して前記1箇所と電気的に接続される、請求項1または2に記載の無人移動体。 - 前記1つの接地部は、前記第3接地部である、請求項3に記載の無人移動体。
- 前記回路部は、
前記蓄電部を接地する第1接地部と、
前記給電制御ユニットを接地する第2接地部と、
前記無人移動体制御ユニットを接地する第3接地部と、
をさらに有し、
前記第1接地部と前記第2接地部と前記第3接地部とのうちの少なくとも2つの接地部は、それぞれ前記1箇所と電気的に接続され、かつ、互いに前記1箇所を介してのみ電気的に接続される、請求項1または2に記載の無人移動体。 - 前記筐体は、前記蓄電部、前記給電制御ユニットおよび前記無人移動体制御ユニットを囲む枠部を有し、
前記枠部は、複数の梁部を有し、
前記1箇所は、1つの前記梁部である、請求項1から5のいずれか一項に記載の無人移動体。 - 非接触給電によって電力が供給される無人移動体であって、
モータと、
前記モータに電力を供給する充電式の蓄電部と、
前記蓄電部と電気的に接続される非接触給電用の受電コイルと、
前記受電コイルから前記蓄電部への給電を制御する給電制御ユニットと、
前記無人移動体を制御する無人移動体制御ユニットと、
前記蓄電部、前記給電制御ユニットおよび前記無人移動体制御ユニットを収容する筐体と、
少なくとも前記蓄電部と前記給電制御ユニットと前記無人移動体制御ユニットとが電気的に接続されて構成される回路部と、
を備え、
前記筐体は、前記蓄電部、前記給電制御ユニットおよび前記無人移動体制御ユニットを囲む枠部を有し、
前記枠部は、複数の梁部を有し、
前記回路部が接地のために電気的に接続される前記筐体の箇所は、1つの前記梁部のみである、無人移動体。
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