JP2003071772A - 電磁誘導による充電機能を備えたロボット - Google Patents

電磁誘導による充電機能を備えたロボット

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JP2003071772A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ロボットに内蔵する二次電池を充電中について
も、仮想ペットとしての動作や情緒を表現することにあ
る。 【解決手段】本発明による電磁誘導による充電機能を備
えたロボットは、受電用誘導コイルを口または顔に相当
する部分に受電用誘導コイルを配置し、餌や食器や巣ま
たは母親に見立てた外部の充電器に送電用誘導コイルを
備えることで、ロボット本体を充電器の上に設置せずに
すみ、受電用誘導コイルのある口または顔が充電器の上
にあればよく、内蔵の二次電池を充電する際において、
食べるとか飲むとか餌を啄むといった充電から連想され
る仮想ペットとしての行為や感情表現の動作をロボット
に与えることが可能となる。さらに、頭部や尾等に動き
を加えたり、鳴声等の音声や表示で、美味しいという動
作や充電完了を知らせる動作があってもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロボットと玩具お
よび電子機器における充電と充電中の動作制御に関す
る。
【0002】
【従来の技術】人や動物、植物の形状または形態をと
り、その内部または外部にコンピュータを備えたロボッ
トや玩具および電子機器がある。これらの中には、人間
と情報のやり取りをするだけでなく、人間の情緒に訴え
るような仮想ペットの役割をするペット型ロボットと呼
ばれるものがある。
【0003】これらのロボットを動作させるエネルギー
供給手段として、外部の電源ユニットと有線の電源ケー
ブル等で接続し、電源供給されて動作するタイプと、充
電のできない一次電池で動作し、電池消費により電池を
交換するタイプと、外部の充電器から電源供給を行い、
内蔵の二次電池を充電し、その二次電池の電源により動
作するタイプがある。
【0004】このうち、外部から電源供給されるタイプ
はロボットの外部に余分なケーブルかコネクタが必要で
あり、視覚的または触感的に適さない。また、一次電池
を使用するタイプは消費する度に電池交換をする必要が
あり、操作上または効率的に適当とは言えない。これら
の点から、二次電池を使用するタイプがペット型ロボッ
トに適している。
【0005】さらに、内蔵の二次電池およびその充電回
路に電源供給する方式としては、ロボットと充電器に充
電用端子またはコネクタを備える接点方式と、ロボット
と充電器に誘導コイルを備える電磁誘導方式すなわち無
接点方式がある。無接点充電方式はロボットの外部に充
電用端子やコネクタが不要であり、視覚的にも触感的に
も優れ、ロボット外側を柔軟素材で覆うことも可能とな
り、主流となり得る方式である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ロボットは内蔵のニ次電池を充電中については、仮想ペ
ットとしての行為や音声等の動作表現はほとんどなく、
一般の電子機器たとえばコードレス電話の充電と同様の
操作であり、あじけないものであった。
【0007】即ち、接点充電方式のロボットではロボッ
トに備える充電用の接点または端子を外部充電器の接点
またはコネクタに接続する行為を人が行うのであるが、
このときロボットと充電器の一部が差し込まれた状態に
あったり、ケーブルが出た状態となるため、仮想ペット
としては視覚的に適さない。また、無接点充電方式のロ
ボットではロボット本体の受電用誘導コイルを有する部
分を充電器の送電用誘導コイルを備える部分の上に置く
行為を人が行うのであるが、充電のための誘導コイルや
接触面をロボット本体の胴体部分に備えていることが多
いため、ロボットは充電器の上に乗った状態や座った状
態で設置されることになり、その位置関係が原因で可能
となる仮想ペットとしての行為や感情表現の動作に制約
があった。したがって、LED表示や簡単な手足の動作
を行うだけで、例えば充電動作から連想されるであろう
動物が餌を食べるとか啄むという動作表現はできなかっ
た。
【0008】そこで、本発明は、特にロボットに内蔵す
る二次電池を充電している間についても、仮想ペットと
しての動作や感情等の情緒表現をすることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明による電磁誘導に
よる充電機能を備えたロボットは、受電用誘導コイルを
口または顔に相当する部分に受電用誘導コイルを配置
し、餌や食器または母親に見立てた外部の充電器に送電
用誘導コイルを備えることで、内蔵の二次電池を充電す
る際に、餌を食べるとか飲むとか啄むといった充電から
連想される仮想ペットとしての動作や情緒をロボットに
与えることが可能となる。さらに、頭部や尾等に動きを
加えたり、鳴声等の音声や表示をすることで、充電でき
て嬉しいとか仮想である餌が美味しいという仮想の動作
や感情を表現させることや、充電完了を知らせる通知動
作ができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は、本発明による電磁誘導に
よる充電機能を備えたロボットの主要部を示すブロック
図である。図において、ロボット本体100と充電器2
00の構成となっている。充電器200はロボット本体
100に内蔵した二次電池120の充電をする役割を果
たす。ここで二次電池120はキャパシタであってもよ
い。
【0011】充電器200において、商用電源から供給
された電圧を電源回路220で充電器内部で使用する電
源電圧に変換し、誘導コイル駆動回路211により送電
用誘導コイル210を駆動する。
【0012】充電器200の送電用誘導コイル210か
らの電力を、電磁誘導作用によりロボット本体100の
受電用誘導コイル110で受電し、充電制御回路111
にて整流、電圧制御を行い、二次電池120を充電す
る。
【0013】システム制御回路130はロボット本体1
00の全体の制御を司り、さらに頭部駆動回路160,
手部駆動回路161,足部駆動回路162,尾部駆動回
路163および音声発生回路140,表示発生回路15
0およびセンサ170を制御してロボットの動作を行っ
たり、人間の視覚や聴覚に訴えるような情報のやり取り
を行う。また、充電検出回路112は二次電池120の
電池容量や充電中か否かの状態および充電電圧の監視と
判定を行い、システム制御回路130は充電制御回路1
11に対して二次電池120の充電電流や充電時間等の
制御を行う。ここで、センサ170は触覚センサでもよ
いし、音声や光の検出センサであってもよい。
【0014】さらに本発明において特徴的なことは、図
2に示すように、ロボット本体100の口または顔に相
当する部分に受電用誘導コイル110を備える点にあ
る。そして、餌や食器や巣または母親に見立てた外部の
充電器200に送電用誘導コイル210を備えること
で、二次電池120を充電している最中に、餌を食べる
とか飲むとか啄むいった仮想ペットとしての動作や音声
をロボットにさせることができる。
【0015】ここで、動作について説明する。本発明の
一実施例として、ロボット本体100を室内犬の形状を
模したものとする。したがって、ロボットは、頭部、胴
部、右前足、左前足、右後足、左後足および尾を有し、
犬を模した動作をさせる。ここでは、動作する部位を大
きく分けて、頭部の駆動は頭部駆動回路160を、右前
足と左前足の駆動には手部駆動回路161を、右後足と
左後足の駆動には足部駆動回路162を、尾の駆動には
尾部駆動回路163を割り当てる。
【0016】充電制御回路111が二次電池120の電
池残量を検出し、予め規定された値以下となった場合
に、システム制御回路130は充電が必要と判定し、表
示発生装置150または音声発生装置140またはロボ
ット本体の動作にて要充電の通知を行う。人はその通知
により、ロボット本体100の頭部の口に相当する部分
に内蔵する受電用誘導コイル110を、充電器200に
内蔵する送電用誘導コイル210に近づける。二つのコ
イル間の電磁誘導によって、充電器200側からロボッ
ト本体100側に電力が伝達され、内蔵の二次電池12
0に充電される。この間、充電検出回路112は充電中
であることを検出し、システム制御回路130は尾部駆
動回路163を制御し、尾を振る動作をさせたり、頭部
駆動回路160を制御し、餌を食べているように頭を上
下に動作させる。ここで、充電方式は電磁誘導による無
接点方式を採用しているため、受電用誘導コイル110
を備える部分と送電用誘導コイル210を備える部分を
完全に固定する必要はなく、充電が可能な範囲で動作が
可能である。また、二次電池120の充電が完了した場
合には、システム制御回路130は音声発生装置140
を制御し、鳴声に相当する音声を発生させる。
【0017】また、図3は、本発明による電磁誘導によ
る充電機能を備えたロボットの他の実施例を示すブロッ
ク図である。図3に示すように、充電器200に無線送
信回路280を、ロボット本体100に無線受信回路1
80を備えている。その他の構成は、図1に示された構
成と同様である。なお、280を無線送信回路とし、1
80を無線受信回路としたが、280は赤外線送信回路
とし、180を赤外線受信回路と置き換えても同様であ
る。
【0018】ここで、充電制御回路111が二次電池1
20の電池残量を検出し、予め規定された値以下となっ
た場合に、システム制御回路130は充電が必要と判定
し、充電器200の無線送信回路280から発信される
電波を無線受信回路180にて探す。方向や位置を検出
し、右前足、左前足、右後足および左後足を駆動し、移
動する。ロボット本体100は無線送信回路280から
発信される電波を手掛りに充電器200を探索し、受電
用誘導コイル110を充電器200の送電用誘導コイル
210に自ら近づけて内蔵の二次電池120の充電を行
う。この際に、ロボット本体100の各部位の駆動回路
や音声発生回路140および表示発生回路150を動作
することで、餌を食べるとか啄むといった行為の真似を
させる。
【0019】
【発明の効果】以上のように、本発明の電磁誘導による
充電機能を備えたロボットは、受電用誘導コイルを口ま
たは顔に相当する部分に受電用誘導コイルを配置し、餌
や食器や巣または母親に見立てた外部の充電器に送電用
誘導コイルを備えることで、内蔵の二次電池を充電する
際にロボット本体を充電器の上に設置せずに、受電用誘
導コイルのある口または顔が充電器の上にあればよいた
め、餌を食べるとか啄むいった仮想ペットとしての動作
や音声をロボットにさせることができ、人間の視覚や聴
覚および触感等に訴える効果がある。特に、食べるとい
う動物にとって重要な行為をロボットにさせることは、
人間の情緒に深く訴えるものがある。さらに、充電中や
充電の完了を、頭部や手足および尾の動作ならびに鳴声
等の音声や表示で、機械的でなくまさしくペットである
かのように情緒的に人に通知することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電磁誘導による充電機能を備えた
ロボットの主要部を示すブロック図である。
【図2】受電用誘導コイルの一構成例を示す図である。
【図3】本発明による電磁誘導による充電機能を備えた
ロボットの他の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
100 ロボット本体 110 受電用誘導コイル 111 充電制御回路 112 充電検出回路 120 二次電池 130 システム制御回路 140 音声発生回路 150 表示発生回路 160 頭部駆動回路 161 手部駆動回路 162 足部駆動回路 163 尾部駆動回路 170 センサ 200 充電器 210 送電用誘導コイル 211 誘導コイル駆動回路 220 電源回路 180 無線受信回路 280 無線送信回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02J 17/00 H02J 17/00 B

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 頭部、胴部、右手、左手、右足、左足お
    よび尾のうち少なくともいずれかひとつを備えたロボッ
    トまたは電子機器において、口または顔に相当する部分
    に受電用誘導コイルを有し、外部の充電器に内蔵する送
    電用誘導コイルとの電磁誘導により内蔵の二次電池を充
    電することを特徴とするロボットまたは電子機器。
  2. 【請求項2】 頭部、胴部、右手、左手、右足、左足お
    よび尾のうち少なくともいずれかひとつを備えたロボッ
    トまたは電子機器において、頭部、胴部、右腕、左腕、
    右足、左足および尾の各部で地面に接する部分に受電用
    誘導コイルを有し、餌または巣に見立てた充電器に内蔵
    する送電用誘導コイルとの電磁誘導により内蔵の二次電
    池を充電することを特徴とするロボットまたは電子機
    器。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載のロボッ
    トまたは電子機器において、外部の充電器に無線送信回
    路を有し、ロボット本体に無線受信回路を有することを
    特徴とするロボットまたは電子機器。
  4. 【請求項4】 請求項1、請求項2または請求項3に記
    載のロボットまたは電子機器において、外部の充電器と
    ロボットまたは電子機器の双方に内蔵する誘導コイルの
    電磁誘導作用による充電の最中に、動物が餌を飲食して
    いる行為を模すことを特徴とするロボットまたは電子機
    器。
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