JP2019057959A - Unmanned movable body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無人移動体に関する。 The present invention relates to an unmanned moving body.
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。 2. Description of the Related Art There is known an automated guided vehicle that is supplied with charging power without contact. For example, Patent Document 1 describes an automatic guided vehicle that receives AC power in a non-contact manner by electromagnetic induction coupling.
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受電装置から漏れて、無人搬送車における金属製の部分を通る場合がある。特に、無人搬送車を低床化する場合、無人搬送車における金属製の天板の位置が低くなるため、天板を磁束が通りやすい。そのため、受電装置から漏れた磁束によって天板に渦電流が生じ、天板が発熱する場合があった。また、天板に生じた渦電流によって無人搬送車の回路部が誤動作をする場合があった。 In the automatic guided vehicle as described above, when a method using a magnetic field is adopted as a non-contact power feeding method, the magnetic flux from the power transmission device may leak from the power receiving device and pass through a metal portion of the automatic guided vehicle. . In particular, when the floor of the automatic guided vehicle is lowered, the position of the metal top plate in the automatic guided vehicle is lowered, so that the magnetic flux easily passes through the top plate. For this reason, an eddy current is generated in the top plate due to the magnetic flux leaking from the power receiving apparatus, and the top plate sometimes generates heat. Moreover, the circuit part of the automatic guided vehicle sometimes malfunctions due to the eddy current generated in the top plate.
本発明は、上記事情に鑑みて、天板に渦電流が生じ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。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an unmanned mobile body that can suppress the generation of eddy currents on the top plate.
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を有する受電装置と、前記無人移動体を制御する無人移動体制御ユニットと、前記蓄電部および前記無人移動体制御ユニットを収容する筐体と、前記筐体の鉛直方向上側に配置される金属製の天板と、前記筐体に取り付けられ、磁束を遮蔽する磁束遮蔽部材と、を備え、少なくとも前記蓄電部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、前記受電装置は、鉛直方向と直交する第１方向において前記筐体の一方側に配置され、前記磁束遮蔽部材は、前記受電コイルと前記回路部との前記第１方向の間に配置され、前記天板よりも前記第１方向一方側において、前記天板よりも鉛直方向下側から、前記天板の鉛直方向上側の面と鉛直方向において同じ位置、または前記天板よりも鉛直方向上側まで延びる。 One aspect of the unmanned mobile body of the present invention is an unmanned mobile body to which power is supplied by non-contact power feeding, and includes a motor, a rechargeable power storage unit that supplies power to the motor, the power storage unit, A power receiving device having a power receiving coil for non-contact power feeding, an unmanned moving body control unit that controls the unmanned moving body, a housing that houses the power storage unit and the unmanned moving body control unit, A metal top plate arranged on the upper side in the vertical direction of the housing, and a magnetic flux shielding member that is attached to the housing and shields the magnetic flux, and at least the power storage unit and the unmanned moving body control unit are electrically The power receiving device is arranged on one side of the housing in a first direction orthogonal to the vertical direction, and the magnetic flux shielding member is formed between the power receiving coil and the circuit unit. The first direction Between the top plate and the top side of the top plate in the vertical direction from the top side of the top plate in the vertical direction. Also extends upward in the vertical direction.
本発明の一つの態様によれば、天板に渦電流が生じることを抑制できる無人移動体が提供される。 According to one aspect of the present invention, an unmanned mobile body that can suppress the generation of eddy currents on the top plate is provided.
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。 An XYZ coordinate system shown as appropriate in each drawing is a three-dimensional orthogonal coordinate system based on the unmanned moving object of each embodiment. The Z-axis direction is a direction parallel to the vertical direction. The Z-axis direction is simply referred to as “vertical direction Z”. The X-axis direction and the Y-axis direction are directions orthogonal to the Z-axis direction and orthogonal to each other. The X-axis direction is referred to as “front-rear direction X”, and the Y-axis direction is referred to as “left-right direction Y”.
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、第１方向に相当する。左右方向一方側は、第１方向一方側に相当する。前後方向Ｘは、第２方向に相当する。 The positive side in the Z-axis direction, that is, the upper side in the vertical direction is simply referred to as “upper side”, and the negative side in the Z-axis direction, that is, the lower side in the vertical direction is simply referred to as “lower side”. The negative side in the X-axis direction is referred to as “one side in the front-rear direction”, and the positive side in the X-axis direction is referred to as “the other side in the front-rear direction”. The negative side in the Y-axis direction is called “one side in the left-right direction”, and the positive side in the Y-axis direction is called “the other side in the left-right direction”. The left-right direction Y corresponds to the first direction. One side in the left-right direction corresponds to one side in the first direction. The front-rear direction X corresponds to the second direction.
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。 Note that the vertical direction, the front-rear direction, and the left-right direction are simply names for explaining the relative positional relationship between the respective parts, and the actual arrangement relationship is an arrangement relationship other than the arrangement relationship indicated by these names. There may be.
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。
As shown in FIGS. 1 and 2, the unmanned moving
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。
Electric power is supplied to the
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。
The power transmission
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。
As shown in FIGS. 1 to 4, the unmanned moving
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。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
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、前後方向Ｘに延び、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。
The
図５および図６に示すように、筐体２０ａは、外装カバー２６と、バンパー２７と、をさらに有する。外装カバー２６は、無人移動体２０の外殻である。外装カバー２６は、枠部２１の左右方向両側および前後方向両側を囲み、枠部２１の上側を覆う。図５に示すように、外装カバー２６は、左右方向一方側の側面に貫通孔２６ａを有する。貫通孔２６ａは、外装カバー２６の側面におけるバンパー２７よりも上側の部分に設けられる。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
貫通孔２６ａは、第１貫通部２６ｂと、第１貫通部２６ｂの上側に繋がる第２貫通部２６ｃと、を有する。第１貫通部２６ｂの前後方向一方側の端部と第２貫通部２６ｃの前後方向一方側の端部とは、前後方向Ｘにおいて同じ位置にある。第２貫通部２６ｃの前後方向他方側の端部は、第１貫通部２６ｂの前後方向他方側の端部よりも前後方向他方側に位置する。第２貫通部２６ｃは、左右方向Ｙに沿って視て、梁部２１ｂの一部と重なる。
The through
バンパー２７は、外装カバー２６の下端部に取り付けられる。バンパー２７は、外装カバー２６の下端部を囲む環状である。バンパー２７は、鉛直方向Ｚに沿って視て、略矩形環状である。バンパー２７は、例えば、ゴム製である。
The
図１に示すように、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。
As shown in FIG. 1, the
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。
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, two
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。
As shown in FIG. 3, the
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。
The
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。
As shown in FIG. 4, the
図５に示すように、受電装置６０の上側の端部は、天板２２よりも上側に配置される。図６に示すように、受電装置６０は、外装カバー２６の外部において、バンパー２７の上側に配置される。これにより、受電装置６０を送電装置３０に近づけやすい。受電装置６０の下端部は、バンパー２７に下側から支持される。受電装置６０の左右方向一方側の面は、パンパー２７の左右方向一方側の面と左右方向Ｙにおいてほぼ同じ位置に配置される。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。
As illustrated in FIG. 5, the upper end portion of the
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。図５に示すように、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。
The
ここで、上述したように本実施形態では、受電装置６０の上側の端部が天板２２よりも上側に配置される。そのため、受電装置６０を大きくしやすく、受電コイル６１を大きくしやすい。したがって、送電コイル３１から受電コイル６１への伝送効率を向上させることができる。
Here, as described above, in the present embodiment, the upper end portion of the
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。
In the present embodiment, the
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。
The
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。
The power
蓄電部５０は、例えば、充電式のバッテリである。図２に示すように、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。
The
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。
As shown in FIG. 2, the power
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。
The unmanned moving
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。
As shown in FIG. 3, the unmanned
上述したようにして、少なくとも蓄電部５０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。本実施形態では、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。
As described above, at least the
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。
In this specification, “the circuit portion is electrically connected to the ground for grounding only at one location” means that the circuit portion is electrically connected to only one location of the housing. A plurality of portions that are electrically connected to the housing in the circuit portion may be provided. In this case, all of the plurality of portions electrically connected to the casing in the circuit unit are connected to one place of the casing. Further, “one place” of the housing includes a portion of the housing that is regarded as one electrical location. Specifically, if the impedance is within a range that is relatively small and does not easily cause a potential difference, it can be regarded as one electrical location. In the present embodiment, for example, each of the
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。
The
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。
The
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。
The
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。
In the present embodiment, only one of the
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、第３接地部９３ｃは、例えば、両端部に圧着端子部を有する接続ケーブルを介して、梁部２１ａに接続される。
In the present embodiment, only the
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。
As described above, the
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。
Here, the power
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。
Moreover, in this embodiment, one place of the housing | casing 20a to which the
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。
The first insulating
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。
Although illustration is omitted, in the present embodiment, the
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。
The
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に固定される絶縁部材である。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。図６に示すように、第２絶縁部材２５は、外装カバー２６の内部に配置される。第２絶縁部材２５は、左右方向Ｙに沿って視て、貫通孔２６ａと重なる位置に配置される。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。
The second insulating
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。図４に示すように、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、受電装置６０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。
The magnetic
図６に示すように、磁束遮蔽部材２３は、貫通孔２６ａに配置される。磁束遮蔽部材２３の左右方向一方側の面は、左右方向Ｙにおいて、外装カバー２６の左右方向一方側の側面とほぼ同じ位置にある。磁束遮蔽部材２３は、天板２２よりも左右方向一方側において、天板２２よりも下側から、天板２２よりも上側まで延びる。そのため、磁束遮蔽部材２３によって、送電装置３０から受電装置６０に放出された磁束が天板２２に到達することを抑制できる。したがって、天板２２に渦電流が生じることを抑制できる。これにより、天板２２が発熱することを抑制できる。また、天板２２に生じた渦電流によって回路部９０が誤動作することを抑制できる。
As shown in FIG. 6, the magnetic
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、磁束が天板２２を通ることをより抑制でき、天板２２に渦電流が生じ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。
As described above, the
図５に示すように、磁束遮蔽部材２３の上側の端部は、受電コイル６１よりも上側に配置される。そのため、受電コイル６１を通る磁束をより磁束遮蔽部材２３によって遮蔽しやすく、受電コイル６１を通る磁束が天板２２に到達することをより抑制できる。本実施形態において磁束遮蔽部材２３の上側の端部は、鉛直方向Ｚにおいて、受電装置６０の上側の端部とほぼ同じ位置にある。図６に示すように、磁束遮蔽部材２３の下側の端部は、貫通孔２６ａの下側の内縁部よりも上側に対向して配置される。磁束遮蔽部材２３の下側の端部は、受電装置６０の下側の端部よりも上側に配置される。図５に示すように、磁束遮蔽部材２３の下側の端部は、受電コイル６１の下側の端部よりも下側に配置される。
As shown in FIG. 5, the upper end of the magnetic
鉛直方向Ｚおよび左右方向Ｙの両方と直交する前後方向Ｘにおいて、磁束遮蔽部材２３の寸法は、受電コイル６１の寸法よりも大きい。そのため、受電コイル６１を通る磁束をより磁束遮蔽部材２３によって遮蔽しやすく、受電コイル６１を通る磁束が天板２２に到達することをより抑制できる。したがって、天板２２に渦電流が生じることをより抑制できる。
In the front-rear direction X orthogonal to both the vertical direction Z and the left-right direction Y, the dimension of the magnetic
磁束遮蔽部材２３は、幅狭部２３ａと、幅広部２３ｂと、を有する。幅狭部２３ａは、第１貫通部２６ｂに配置される。幅狭部２３ａの形状は、左右方向Ｙに沿って視て、例えば、矩形状である。幅狭部２３ａの下側の端部は、磁束遮蔽部材２３の下側の端部である。幅広部２３ｂは、幅狭部２３ａの上側の端部に繋がる。幅広部２３ｂの前後方向Ｘの寸法は、幅狭部２３ａの前後方向Ｘの寸法よりも大きい。幅広部２３ｂは、幅狭部２３ａよりも前後方向両側に突出する。幅広部２３ｂの形状は、左右方向Ｙに沿って視て、例えば、矩形状である。幅広部２３ｂの下部の少なくとも一部は、第２貫通部２６ｃに配置される。幅広部２３ｂの上側の端部は、磁束遮蔽部材２３の上側の端部である。
The magnetic
幅広部２３ｂは、天板２２の左右方向一方側に配置される。そのため、送電コイル３１と受電コイル６１との前後方向Ｘの相対位置がずれて送電コイル３１から送られる磁束が受電コイル６１に対して前後方向Ｘに外れる場合であっても、送電コイル３１からの磁束を、前後方向Ｘの寸法が比較的大きい幅広部２３ｂによって遮蔽しやすい。したがって、磁束が天板２２に到達することをより抑制でき、天板２２に渦電流が生じることをより抑制できる。
The
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。すなわち、磁束遮蔽部材２３は、受電装置６０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。磁束遮蔽部材２３のうちの幅広部２３ｂの下端部は、受電コイル６１と枠部２１のうちの梁部２１ｂとの左右方向Ｙの間に配置される。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、磁束が天板２２および筐体２０ａを通ることをより抑制でき、天板２２および筐体２０ａに渦電流が生じることをより抑制できる。
In the present embodiment, the magnetic
磁束遮蔽部材２３は、筐体２０ａに取り付けられる。図４および図６に示すように、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。
The magnetic
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。
In the present embodiment, the magnetic
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。磁束遮蔽部材の形状は、特に限定されない。磁束遮蔽部材は、円板状であってもよいし、楕円板状であってもよい。磁束遮蔽部材の前後方向Ｘの寸法は、均一であってもよい。磁束遮蔽部材は、板状でなくてもよい。磁束遮蔽部材は、天板よりも左右方向一方側において、天板よりも下側から、天板の上側の面である積載面と鉛直方向Ｚにおいて同じ位置まで延びてもよい。この構成においても、天板に磁束が通ることを抑制でき、天板に渦電流が生じることを抑制できる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the following other configurations may be employed. The shape of the magnetic flux shielding member is not particularly limited. The magnetic flux shielding member may have a disk shape or an elliptical plate shape. The dimension of the magnetic flux shielding member in the front-rear direction X may be uniform. The magnetic flux shielding member may not be plate-shaped. The magnetic flux shielding member may extend from the lower side of the top plate to the same position in the vertical direction Z as the loading surface that is the upper surface of the top plate on one side in the left-right direction from the top plate. Also in this structure, it can suppress that a magnetic flux passes through a top plate, and can suppress that an eddy current arises in a top plate.
磁束遮蔽部材の上側の端部は、受電コイルの上側の端部と同じ位置に配置されてもよい。この構成においても、受電コイルを通る磁束をより磁束遮蔽部材によって遮蔽しやすく、受電コイルを通る磁束が天板に到達することをより抑制できる。磁束遮蔽部材の下側の端部は、受電装置の下側の端部よりも下側に配置されてもよいし、受電装置の下側の端部と鉛直方向Ｚにおいて同じ位置に配置されてもよい。磁束遮蔽部材の下側の端部は、受電コイルの下側の端部と鉛直方向Ｚにおいて同じ位置に配置されてもよいし、受電コイルの下側の端部よりも上側に配置されてもよい。受電装置の上側の端部は、天板の上側の面である積載面と鉛直方向Ｚにおいて同じ位置に配置されてもよいし、天板よりも下側に配置されてもよい。また、上記実施形態では、磁束遮蔽部材が外装カバーに設けられた貫通孔に配置される構成としたが、これに限られない。例えば、外装カバーの側面に貫通孔が設けられずに、磁束遮蔽部材が外装カバーの側面に取り付けられる構成であってもよい。 The upper end portion of the magnetic flux shielding member may be disposed at the same position as the upper end portion of the power receiving coil. Also in this configuration, the magnetic flux passing through the power receiving coil can be more easily shielded by the magnetic flux shielding member, and the magnetic flux passing through the power receiving coil can be further suppressed from reaching the top plate. The lower end of the magnetic flux shielding member may be disposed below the lower end of the power receiving device, or may be disposed at the same position in the vertical direction Z as the lower end of the power receiving device. Also good. The lower end of the magnetic flux shielding member may be disposed at the same position as the lower end of the power receiving coil in the vertical direction Z, or may be disposed above the lower end of the power receiving coil. Good. The upper end portion of the power receiving device may be disposed at the same position in the vertical direction Z as the stacking surface that is the upper surface of the top plate, or may be disposed below the top plate. Moreover, in the said embodiment, although it was set as the structure by which a magnetic flux shielding member is arrange | positioned in the through-hole provided in the exterior cover, it is not restricted to this. For example, the structure which a magnetic flux shielding member is attached to the side surface of an exterior cover may be sufficient, without providing a through-hole in the side surface of an exterior cover.
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。 The shape of the power receiving coil and the shape of the power transmitting coil are not limited to a circular shape. For example, the shape of the power receiving coil and the shape of the power transmitting coil may be elliptical or may be a polygonal shape such as a quadrangle. The power receiving coil and the power transmitting coil may be solenoid type coils. The shape of the power receiving coil and the shape of the power transmitting coil may be different from each other. Two or more power receiving coils may be mounted on the unmanned mobile body.
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。 The power receiving coil and power transmitting coil may be coils for non-contact power feeding other than the magnetic field resonance method. The power reception coil and the power transmission coil may be, for example, electromagnetic induction type non-contact power supply coils.
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。 A plurality of power storage units may be provided. In this case, when a plurality of power receiving coils are provided, a configuration in which one power receiving coil is connected to each of the plurality of power storage units, or a configuration in which a plurality of power receiving coils are connected to each other may be used. There may be. The power storage unit may be provided for each propulsion unit. In addition, the power storage unit is not particularly limited as long as it can be charged in a rechargeable manner, and may be other than a battery. The power storage unit may be, for example, an electric double layer capacitor.
上述した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、特に限定されない。回路部は、接地のために筐体の２箇所以上と電気的に接続されてもよいし、筐体に対して絶縁されてもよい。
When only one of the plurality of grounding portions of the circuit unit is electrically connected to one place of the housing as in the above-described embodiment, the grounding portions other than the third grounding portion are located at one place of the housing. May be electrically connected. That is, instead of the
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。 In addition, the power transmission communication unit and the power reception communication unit may perform communication at all times or at predetermined intervals. The power transmission unit may receive power reception state information indicating a power reception state by the power reception coil from the power reception communication unit. The power receiving unit may receive power transmission state information indicating a power transmission state by the power transmission coil from the power transmission communication unit. The power reception unit may receive power reception state information indicating a power reception state by the power reception coil, power reception instruction information from the power transmission unit, power transmission state information, and the like from the power transmission communication unit. Note that the power transmission communication unit and the power reception communication unit are not limited to the method using infrared light, and other methods such as wireless communication may be adopted. The unmanned mobile body moves based on the power reception state information received by the power reception communication unit. That is, the motor control unit controls the motor based on the power reception state information indicating the state of power reception by the power reception coil, so that the unmanned moving body moves.
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。 The power receiving unit may be directly connected to the unmanned mobile control unit. In this configuration, power is supplied from the power receiving unit to the unmanned mobile control unit without going through the power storage unit. In this configuration, the unmanned mobile control unit, for example, determines whether to supply power from the power storage unit to the unmanned mobile control unit or from the power receiving unit to the unmanned mobile control unit without going through the power storage unit. You may judge.
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。 Applications of the unmanned mobile body and the unmanned mobile body system of the above-described embodiment are not particularly limited. The above-described configurations can be appropriately combined within a range that does not contradict each other.
２０…無人移動体、２０ａ…筐体、２１…枠部、２２…天板、２３…磁束遮蔽部材、２５…第２絶縁部材（絶縁部材）、４１…モータ、５０…蓄電部、６０…受電装置、６１…受電コイル、８０…無人移動体制御ユニット、９０…回路部、Ｘ…前後方向（第２方向）、Ｙ…左右方向（第１方向）、Ｚ…鉛直方向
DESCRIPTION OF
Claims (8)
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を有する受電装置と、
前記無人移動体を制御する無人移動体制御ユニットと、
前記蓄電部および前記無人移動体制御ユニットを収容する筐体と、
前記筐体の鉛直方向上側に配置される金属製の天板と、
前記筐体に取り付けられ、磁束を遮蔽する磁束遮蔽部材と、
を備え、
少なくとも前記蓄電部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、
前記受電装置は、鉛直方向と直交する第１方向において前記筐体の一方側に配置され、
前記磁束遮蔽部材は、
前記受電装置と前記回路部との前記第１方向の間に配置され、
前記天板よりも前記第１方向一方側において、前記天板よりも鉛直方向下側から、前記天板の鉛直方向上側の面と鉛直方向において同じ位置、または前記天板よりも鉛直方向上側まで延びる、無人移動体。 An unmanned mobile body to which power is supplied by non-contact power feeding,
A motor,
A rechargeable power storage unit for supplying power to the motor;
A power receiving device having a power receiving coil for non-contact power feeding electrically connected to the power storage unit;
An unmanned moving body control unit for controlling the unmanned moving body;
A housing that houses the power storage unit and the unmanned mobile control unit;
A metal top plate disposed on the upper side in the vertical direction of the housing;
A magnetic flux shielding member that is attached to the housing and shields magnetic flux;
With
At least the power storage unit and the unmanned mobile control unit are electrically connected to form a circuit unit,
The power receiving device is disposed on one side of the housing in a first direction orthogonal to the vertical direction,
The magnetic flux shielding member is
Arranged between the power receiving device and the circuit portion in the first direction;
On the one side in the first direction with respect to the top plate, from the lower side in the vertical direction than the top plate to the same position in the vertical direction as the surface on the upper side in the vertical direction of the top plate, or on the upper side in the vertical direction from the top plate An unmanned mobile that extends.
前記磁束遮蔽部材は、前記受電装置と前記枠部との前記第１方向の間に配置される、請求項１から４のいずれか一項に記載の無人移動体。 The housing includes a frame portion that surrounds the power storage unit and the unmanned mobile control unit,
The unmanned moving body according to any one of claims 1 to 4, wherein the magnetic flux shielding member is disposed between the power reception device and the frame portion in the first direction.
前記磁束遮蔽部材は、前記絶縁部材を介して前記枠部に固定される、請求項５に記載の無人移動体。 An insulating member having an insulating property and fixed to the housing;
The unmanned moving body according to claim 5, wherein the magnetic flux shielding member is fixed to the frame portion via the insulating member.
前記磁束遮蔽部材は、前記絶縁部材の前記第１方向一方側の面に固定され、
前記受電装置は、前記磁束遮蔽部材の前記第１方向一方側の面に固定される、請求項６に記載の無人移動体。 The insulating member is fixed to a surface on one side in the first direction of the frame portion,
The magnetic flux shielding member is fixed to a surface on one side in the first direction of the insulating member,
The unmanned mobile body according to claim 6, wherein the power receiving device is fixed to a surface of the magnetic flux shielding member on one side in the first direction.
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