各図に適宜示すXYZ座標系は、本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、互いに直交する水平方向である。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軸方向の正の側を「前後方向一方側」と呼び、X軸方向の負の側を「前後方向他方側」と呼ぶ。Y軸方向の正の側を「左右方向一方側」と呼び、Y軸方向の負の側を「左右方向他方側」と呼ぶ。
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。
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。図3に示すように、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3に示す配置関係においては、送電コイル31は、前後方向Xと平行な中心軸を中心とする円環状である。
図2に示すように、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21と、天板22と、推進ユニット40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磁束遮蔽部材24と、第2磁束遮蔽部材25と、第3磁束遮蔽部材26と、昇降装置100と、挟み込み検知センサ110と、を備える。
図4に示すように、筐体21は、全体として上側に開口する箱状である。図示は省略するが、筐体21は、蓄電部50、給電制御ユニット51、無人移動体制御ユニット80および昇降装置100を収容する。筐体21は、蓄電部50、給電制御ユニット51、無人移動体制御ユニット80および昇降装置100を囲む側部23を有する。側部23は、鉛直方向Zに沿って視て、矩形枠状である。
側部23は、複数の側壁部23a,23b,23c,23dを有する。側壁部23aは、側部23のうち前後方向一方側の部分を構成する。側壁部23bは、側部23のうち左右方向一方側の部分を構成する。側壁部23cは、側部23のうち前後方向他方側の部分を構成する。側壁部23dは、側部23のうち左右方向他方側の部分を構成する。側壁部23aと側壁部23cとは、前後方向Xに間隔を空けて配置され、左右方向Yに延びる。側壁部23bと側壁部23dとは、左右方向Yに間隔を空けて配置され、前後方向Xに延びる。側壁部23bは、側壁部23aの左右方向一方側の端部と側壁部23cの左右方向一方側の端部とを繋ぐ。側壁部23dは、側壁部23aの左右方向他方側の端部と側壁部23cの左右方向他方側の端部とを繋ぐ。
図1に示すように、側部23の下側の端部には、バンパ28が設けられる。バンパ28は、側部23の下側の端部を囲む矩形枠状である。バンパ28は、鉛直方向Zに沿って視て、側部23よりも外側に突出する。図3に示すように、バンパ28のうち前後方向一方側の部分は、受電装置60よりも前後方向一方側に突出する。
図1に示すように、天板22は、板面が鉛直方向Zを向く板状である。天板22の上側から視た形状は、例えば、長方形状である。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。
天板22は、筐体21の上側に配置される。天板22の周縁部は、側部23の上側に配置される。天板22は、筐体21の上側の開口を塞ぐ。天板22は、天板本体部22aと、縁部22bと、を有する。天板本体部22aは、板面が鉛直方向Zを向く板状である。図1および図3に示すように、縁部22bは、天板本体部22aにおける周縁部の全周から下側に突出している。縁部22bは、矩形枠状である。
天板22は、金属製である。天板22を構成する材料の透磁率は、第1磁束遮蔽部材24を構成する材料の透磁率、第2磁束遮蔽部材25を構成する材料の透磁率、第3磁束遮蔽部材26を構成する材料の透磁率、および後述する金属部材112を構成する材料の透磁率よりも大きい。天板22は、例えば、鉄製である。天板22の上側の面である積載面22c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22cは、天板本体部22aの上側の面である。積載面22cは、鉛直方向Zと直交する長方形状の面である。なお、本実施形態において天板22は、後述する金属部材112が取り付けられた一方の部材に相当する。
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。モータ41は、筐体21に収容される。モータ41は、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。図示は省略するが、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1および図3に示すように、受電装置60は、筐体21の側部23に設けられる。本実施形態において受電装置60は、少なくとも一部が側部23に埋め込まれる。より詳細には、受電装置60は、例えば、全体が側部23のうち前後方向一方側の側壁部23aに埋め込まれる。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。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、給電制御ユニット51を介して、蓄電部50と電気的に接続される。図3に示すように、受電コイル61は、例えば、前後方向Xと平行な中心軸を中心とする円環状である。
図2に示すように、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、給電制御ユニット51を介して、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。なお、受電通信部65と送電通信部35との間の通信は、赤外光による通信に限られず、電波による通信であってもよい。
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。
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。
無人移動体制御ユニット80は、無人移動体20を制御する。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および昇降装置100を制御する。
本実施形態においては、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。すなわち、無人移動体20は、回路部90を備える。回路部90は、無人移動体制御ユニット80を含むため、推進ユニット40のモータ41を駆動する。図3に示すように回路部90は、筐体21に収容される。回路部90の少なくとも一部は、例えば、前後方向Xに沿って視て、受電装置60と重なる位置に配置される。図示は省略するが、回路部90は、無人移動体制御ユニット80に設けられた回路基板を有する。
第1磁束遮蔽部材24、第2磁束遮蔽部材25および第3磁束遮蔽部材26は、磁束を遮蔽する。第1磁束遮蔽部材24の材料、第2磁束遮蔽部材25の材料および第3磁束遮蔽部材26の材料は、磁束を遮蔽できるならば、特に限定されない。第1磁束遮蔽部材24、第2磁束遮蔽部材25および第3磁束遮蔽部材26は、例えば、アルミニウム製である。第1磁束遮蔽部材24を構成する材料の透磁率、第2磁束遮蔽部材25を構成する材料の透磁率、および第3磁束遮蔽部材26を構成する材料の透磁率は、天板22を構成する材料の透磁率よりも小さい。
第1磁束遮蔽部材24は、受電装置60と回路部90との間に配置される。そのため、送電装置30から受電装置60に放出される磁束を第1磁束遮蔽部材24で遮蔽することができ、送電装置30からの磁束が回路部90に干渉することを抑制できる。本実施形態において第1磁束遮蔽部材24は、側壁部23aに埋め込まれる。第1磁束遮蔽部材24は、例えば、前後方向一方側に開口する箱状である。第1磁束遮蔽部材24の内部には、受電装置60が配置される。第1磁束遮蔽部材24は、鉛直延伸部24aと、水平延伸部24bと、を有する。
鉛直延伸部24aは、受電装置60と回路部90との前後方向Xの間に配置される。鉛直延伸部24aは、鉛直方向Zに延びる。本実施形態において鉛直延伸部24aは、板面が前後方向Xを向く板状である。鉛直延伸部24aの前後方向一方側の面には、受電装置60が固定される。図示は省略するが、鉛直延伸部24aは、前後方向Xに沿って視て、矩形状である。
水平延伸部24bは、鉛直延伸部24aから鉛直方向Zと直交する水平方向に延びる。本実施形態において水平延伸部24bは、鉛直延伸部24aの周縁部から前後方向一方側に突出する。図示は省略するが、水平延伸部24bは、例えば、前後方向Xに沿って視て、矩形枠状である。水平延伸部24bは、受電装置60の周囲を囲んでいる。水平延伸部24bは、少なくとも一部が受電装置60の上側に位置する。そのため、水平延伸部24bによって、受電装置60から上側に向かう磁束の少なくとも一部を遮蔽することができる。これにより、受電装置60から上側に向かう磁束が天板22に入射することを抑制でき、天板22に渦電流が生じることを抑制できる。したがって、天板22が発熱することを抑制できる。また、第1磁束遮蔽部材24を構成する材料の透磁率を、天板22を構成する材料の透磁率よりも小さくすることで、エネルギ損失を低減でき、非接触給電の効率が低下することを抑制できる。
本実施形態では、矩形枠状の水平延伸部24bのうち上側の一辺を構成する上辺部24cが受電装置60の上側に位置する。上辺部24cは、受電装置60と天板22との鉛直方向Zの間に位置する。本実施形態において上辺部24cは、第1磁束遮蔽部材24の上側の端部であり、天板22よりも下側に位置する。
第2磁束遮蔽部材25は、天板22のうち受電装置60の上側に位置する部分の側面に貼り付けられる。本実施形態において第2磁束遮蔽部材25は、縁部22bの前後方向一方側の面に貼り付けられる。第2磁束遮蔽部材25は、板面が前後方向Xを向く板状である。図1に示すように、第2磁束遮蔽部材25は、左右方向Yに延びる。第2磁束遮蔽部材25によって、送電装置30からの磁束を遮蔽でき、送電装置30からの磁束が天板22に入射することを抑制できる。これにより、天板22が発熱することをより抑制できる。また、第2磁束遮蔽部材25を構成する材料の透磁率を、天板22を構成する材料の透磁率よりも小さくすることで、非接触給電の効率が低下することをより抑制できる。
また、例えば、第2磁束遮蔽部材25を設ける代わりに、第1磁束遮蔽部材を天板22の前後方向一方側まで上側に延ばすことも考えられるが、この場合、延ばした第1磁束遮蔽部材と天板22との前後方向Xの間に物体が挟まれる虞がある。これに対して、本実施形態によれば、第2磁束遮蔽部材25が設けられるため、第1磁束遮蔽部材24を天板22の前後方向一方側まで上側に延ばすことなく、前後方向一方側からの磁束が天板22に入射することを抑制できる。したがって、第1磁束遮蔽部材24と天板22との前後方向Xの間に物体が挟まることがなく、かつ、天板22の発熱を抑制できる。
図3に示すように、第3磁束遮蔽部材26は、第1磁束遮蔽部材24の前後方向一方側に位置する。第3磁束遮蔽部材26は、板面が前後方向Xを向く板状である。第3磁束遮蔽部材26は、第3磁束遮蔽部材26を前後方向Xに貫通する貫通孔26aを有する。貫通孔26aには、受電装置60が通される。第3磁束遮蔽部材26の周縁部は、水平延伸部24bの前後方向一方側の端部に固定される。第3磁束遮蔽部材26の前後方向一方側の面には、化粧板27が貼り付けられる。
図4に示すように、昇降装置100は、筐体21の内部のうち中央部に配置される。昇降装置100は、天板22を鉛直方向Zに移動させる。昇降装置100は、無人移動体制御ユニット80によって制御されて、天板22を鉛直方向Zに昇降させる。
図3に示すように、挟み込み検知センサ110は、筐体21と天板22との鉛直方向Zの間に位置する。本実施形態において挟み込み検知センサ110は、天板22の下側に固定される。これにより、挟み込み検知センサ110は、昇降装置100によって、天板22とともに鉛直方向Zに移動させられる。
なお、図6においては、天板22および挟み込み検知センサ110が筐体21から上側に離れた状態を示す。図1、図3および図7においては、天板22および挟み込み検知センサ110が最も下側に位置した状態を示す。図7の状態において、挟み込み検知センサ110は、筐体21と接触する。図8は、筐体21と天板22との間に物体Cが挟まった状態を示す。
図5から図8に示すように、挟み込み検知センサ110は、センサフレーム111と、リンク113と、金属部材112と、センサ本体114と、コイルスプリング115と、を有する。
なお、以下の説明では、ある対象に対して、前後方向Xにおける挟み込み検知センサ110の中心に近い側を「前後方向内側」と呼ぶ場合があり、前後方向Xにおける挟み込み検知センサ110の中心から遠い側を「前後方向外側」と呼ぶ場合がある。また、以下の説明では、ある対象に対して、左右方向Yにおける挟み込み検知センサ110の中心に近い側を「左右方向内側」と呼ぶ場合があり、左右方向Yにおける挟み込み検知センサ110の中心から遠い側を「左右方向外側」と呼ぶ場合がある。本実施形態において前後方向Xにおける挟み込み検知センサ110の中心は、前後方向Xにおける無人移動体20の中心である。左右方向Yにおける挟み込み検知センサ110の中心は、左右方向Yにおける無人移動体20の中心である。
図6に示すように、センサフレーム111は、天板22の下側の面に固定される。図5に示すように、センサフレーム111は、第1梁部116a,116bと、第2梁部117a,117b,117c,117dと、連結部118と、を有する。第1梁部116a,116bは、前後方向Xに延びる。第1梁部116aと第1梁部116bとは、左右方向Yに間隔を空けて配置される。第1梁部116aは、第1梁部116bよりも左右方向一方側に位置する。第1梁部116aと第1梁部116bとは、挟み込み検知センサ110の左右方向Yの中心を挟んで、左右方向Yに対称に配置される。
第2梁部117a,117bは、第1梁部116aから左右方向外側に延びる。すなわち、第2梁部117a,117bは、第1梁部116aから左右方向一方側に延びる。第2梁部117aと第2梁部117bとは、前後方向Xに間隔を空けて配置される。第2梁部117aと第2梁部117bとは、挟み込み検知センサ110の前後方向Xの中心を挟んで、前後方向Xに対称に配置される。第2梁部117a,117bは、それぞれ第1梁部116aの前後方向両端部よりも前後方向内側に離れて配置される。
第2梁部117c,117dは、第1梁部116bから左右方向外側に延びる。すなわち、第2梁部117c,117dは、第1梁部116bから左右方向他方側に延びる。第2梁部117cと第2梁部117dとは、前後方向Xに間隔を空けて配置される。第2梁部117cと第2梁部117dとは、挟み込み検知センサ110の前後方向Xの中心を挟んで、前後方向Xに対称に配置される。第2梁部117c,117dは、それぞれ第1梁部116bの前後方向両端部よりも前後方向内側に離れて配置される。
第2梁部117aと第2梁部117cとは、挟み込み検知センサ110の左右方向Yの中心を挟んで、左右方向Yに対称に配置される。第2梁部117bと第2梁部117dとは、挟み込み検知センサ110の左右方向Yの中心を挟んで、左右方向Yに対称に配置される。
第1梁部116aと第1梁部116bとは、配置および姿勢が上述したようにして異なる点を除いて、同様の構成である。第2梁部117aと第2梁部117bと第2梁部117cと第2梁部117dとは、配置および姿勢が上述したようにして異なる点を除いて、同様の構成である。そのため、以下の説明においては、第1梁部116a,116bを代表して第1梁部116aについてのみ説明する場合がある。また、第2梁部117a,117b,117c,117dを代表して第2梁部117aについてのみ説明する場合がある。
図6に示すように、第1梁部116aの前後方向Xの端部は、天板22の縁部22bよりも前後方向内側に離れて位置する。第1梁部116aは、第1板部116cと、第2板部116dと、を有する。第1板部116cおよび第2板部116dは、前後方向Xに延びる。第1板部116cは、板面が鉛直方向Zを向く板状である。第1板部116cは、天板本体部22aの下側の面に固定される。第2板部116dは、板面が左右方向Yを向く板状である。図5に示すように、第2板部116dは、第1板部116cの左右方向内側の端部から下側に突出する。
第2梁部117aは、第1板部117eと、第2板部117fと、を有する。第1板部117eおよび第2板部117fは、左右方向Yに延びる。第1板部117eは、板面が鉛直方向Zを向く板状である。第1板部117eの左右方向内側の端部は、第1板部116cに繋がる。第2板部117fは、板面が前後方向Xを向く板状である。第2板部117fは、第1板部117eの前後方向内側の端部から下側に突出する。第2板部117fの左右方向内側の端部は、第2板部116dに繋がる。
連結部118は、第1梁部116aと第1梁部116bとの左右方向Yの間に位置する。連結部118は、第1梁部116aの前後方向Xの中央部と第1梁部116bの前後方向Xの中央部とを連結する。図示は省略するが、連結部118は、昇降装置100に固定される。本実施形態において天板22は、連結部118を介して昇降装置100に固定される。
リンク113は、各第1梁部116a,116bの前後方向両側の端部、および各第2梁部117a,117b,117c,117dの左右方向外側の端部にそれぞれ取り付けられる。第1梁部116a,116bに取り付けられたリンク113のそれぞれは、前後方向Xに延び、第1梁部116a,116bよりも前後方向外側に突出する。第2梁部117a,117b,117c,117dに取り付けられたリンク113のそれぞれは、左右方向Yに延び、第2梁部117a,117b,117c,117dよりも左右方向外側に突出する。
第1梁部116aの前後方向一方側の端部に取り付けられたリンク113と、第1梁部116aの前後方向他方側の端部に取り付けられたリンク113とは、前後方向Xに対称に配置される。第1梁部116bの前後方向一方側の端部に取り付けられたリンク113と、第1梁部116bの前後方向他方側の端部に取り付けられたリンク113とは、前後方向Xに対称に配置される。第1梁部116aの前後方向一方側の端部に取り付けられたリンク113と、第1梁部116bの前後方向一方側の端部に取り付けられたリンク113とは、左右方向Yに対称に配置される。第1梁部116aの前後方向他方側の端部に取り付けられたリンク113と、第1梁部116bの前後方向他方側の端部に取り付けられたリンク113とは、左右方向Yに対称に配置される。
第2梁部117aに取り付けられたリンク113と、第2梁部117bに取り付けられたリンク113とは、前後方向Xに対称に配置される。第2梁部117cに取り付けられたリンク113と、第2梁部117dに取り付けられたリンク113とは、前後方向Xに対称に配置される。第2梁部117aに取り付けられたリンク113と、第2梁部117cに取り付けられたリンク113とは、左右方向Yに対称に配置される。第2梁部117bに取り付けられたリンク113と、第2梁部117dに取り付けられたリンク113とは、左右方向Yに対称に配置される。
各リンク113は、取り付けられる箇所および姿勢が上述したようにして異なる点を除いて、同様の構成である。そのため、以下の説明においては、代表して、第1梁部116aの前後方向一方側の端部に取り付けられたリンク113についてのみ説明する場合がある。
図6に示すように、リンク113は、センサフレーム111に対して水平方向に延びる回動軸R回りに回動可能に取り付けられる。図6の例では、回動軸Rは、左右方向Yに延びる。回動軸Rは、リンク113の前後方向Xの中央部および第2板部116dの前後方向一方側の端部を通る。図6においてリンク113は、前後方向Xの中央部が第2板部116dの前後方向一方側の端部に取り付けられる。リンク113は、金属製である。リンク113は、例えば、アルミニウム製である。
リンク113は、リンク本体部113aと、被検出部113bと、を有する。本実施形態においてリンク本体部113aと被検出部113bとは、互いに別部材である。リンク本体部113aは、センサフレーム111に対して回動軸R回りに回動可能に取り付けられる部分である。リンク本体部113aの前後方向一方側の端部、すなわち前後方向外側の端部には、金属部材112が固定される。これにより、リンク113の一端部には、金属部材112が固定される。
被検出部113bは、リンク本体部113aの前後方向他方側の端部、すなわち前後方向内側の端部に、ねじによって固定される。被検出部113bは、リンク本体部113aよりも前後方向他方側および上側に突出する。被検出部113bは、センサ本体114によって検出される部分である。
金属部材112は、アルミニウム製である。本実施形態において金属部材112は、リンク113を介して天板22に取り付けられる。図5に示すように、本実施形態において金属部材112は、4つの金属部材112a,112b,112c,112dを含む。金属部材112a,112cは、左右方向Yに延びる金属部材112である。金属部材112b,112dは、前後方向Xに延びる金属部材112である。4つの金属部材112a,112b,112c,112dは、互いに別部材である。4つの金属部材112a,112b,112c,112dは、各金属部材112がそれぞれ一辺を構成する矩形枠状に配置される。4つの金属部材112a,112b,112c,112dは、センサフレーム111の周囲を囲む。
金属部材112aは、第1梁部116a,116bの前後方向一方側の端部に取り付けられた2つのリンク113を介して、センサフレーム111に取り付けられる。金属部材112bは、第2梁部117a,117bの左右方向外側の端部に取り付けられた2つのリンク113を介して、センサフレーム111に取り付けられる。金属部材112cは、第1梁部116a,116bの前後方向他方側の端部に取り付けられた2つのリンク113を介して、センサフレーム111に取り付けられる。金属部材112dは、第2梁部117c,117dの左右方向外側の端部に取り付けられた2つのリンク113を介して、センサフレーム111に取り付けられる。
リンク113は、センサフレーム111に対して回動軸R回りに回動可能に取り付けられるため、リンク113の端部は、リンク113が回動することで鉛直方向Zに移動する。これにより、リンク113の一端部に取り付けられた金属部材112は、リンク113の回動に伴って鉛直方向Zに移動する。このように、金属部材112は、天板22に鉛直方向Zに移動可能に取り付けられる。なお、各部の相対位置関係等の説明は、特に断りのない限り、筐体21と天板22との間に物体Cが挟まれておらず、リンク113が回動していない状態についての説明である。
図4に示すように、金属部材112aは、側壁部23aの上側に配置され、側壁部23aに沿って左右方向Yに延びる。これにより、金属部材112の少なくとも一部は、側部23のうち受電装置60が設けられた部分の上側に配置され、側部23に沿って延びる。図3に示すように、金属部材112aは、受電装置60の上側に位置する。これにより、金属部材112の少なくとも一部は、受電装置60の上側に位置する。
図4に示すように、金属部材112bは、側壁部23bの上側に配置され、側壁部23bに沿って前後方向Xに延びる。金属部材112cは、側壁部23cの上側に配置され、側壁部23cに沿って左右方向Yに延びる。金属部材112dは、側壁部23dの上側に配置され、側壁部23dに沿って前後方向Xに延びる。このように、本実施形態において金属部材112は、側部23の上側に側部23の全周に沿って設けられる。
金属部材112a,112b,112c,112dは、配置および姿勢が上述したようにして異なる点を除いて同様の構成である。そのため、以下の説明においては、金属部材112a,112b,112c,112dを代表して、金属部材112aについてのみ説明する場合がある。また、金属部材112a,112b,112c,112dを特に区別しない場合には、単に金属部材112と呼ぶ。
図6に示すように、金属部材112aは、第1部材112eと、第2部材112hと、を有する。第1部材112eおよび第2部材112hは、左右方向Yに延びる。第1部材112eは、鉛直板部112fと、水平板部112gと、を有する。鉛直板部112fは、板面が鉛直方向Zに沿った板状である。鉛直板部112fの板面は、水平方向を向く。鉛直板部112fの上側の端部は、縁部22bの下側の端部よりも上側に位置する。鉛直板部112fの上側の端部は、縁部22bの前後方向内側に隙間を介して対向して配置される。鉛直板部112fの前後方向内側の面には、リンク113の前後方向外側の端部が固定される。水平板部112gは、板面が水平方向に沿った板状である。水平板部112gの板面は、鉛直方向Zを向く。水平板部112gは、鉛直板部112fの下側の端部から前後方向内側に突出する。第2部材112hは、鉛直板部112fの前後方向外側の面のうち下側寄りの部分に固定される。
図7に示すように、天板22が最も下側に位置した状態において、金属部材112aは、側部23に上側から接触する。図3に示すように、天板22が最も下側に位置した状態において、金属部材112aの下側の端部は、第1磁束遮蔽部材24の上側の端部よりも下側に位置し、かつ、金属部材112aの上側の端部は、第2磁束遮蔽部材25の下側の端部よりも上側に位置する。金属部材112aのうち天板22よりも下側に位置する部分は、無人移動体20の外部に露出する。
センサ本体114およびコイルスプリング115は、それぞれリンク113ごとに設けられる。各センサ本体114と各コイルスプリング115は、リンク113の位置および姿勢に応じて、取り付けられる位置および姿勢が異なる点を除いて、同様の構成である。そのため、以下の説明においては、代表して、第1梁部116aの前後方向一方側の端部に取り付けられたリンク113に対して設けられたセンサ本体114およびコイルスプリング115についてのみ説明する場合がある。
図6に示すように、コイルスプリング115は、略水平方向に延びる。より詳細には、コイルスプリング115は、前後方向Xに対して、前後方向一方側から前後方向他方側に向かうに従って上側位置する向きに傾いて斜めに延びる。コイルスプリング115は、リンク113の他端部、すなわち前後方向他方側の端部とセンサフレーム111とを繋ぐ。コイルスプリング115の前後方向一方側の端部は、被検出部113bに接続される。コイルスプリング115の前後方向他方側の端部は、第2板部116dに接続される。コイルスプリング115の前後方向一方側の端部は、コイルスプリング115の前後方向他方側の端部よりも下側に位置する。
コイルスプリング115は、リンク113に前後方向他方側向き、すなわち前後方向内側向きの弾性力を加える。コイルスプリング115からリンク113に前後方向他方側向きの弾性力が加えられると、リンク113には、左右方向一方側から視て回動軸Rを中心とする反時計回り向きの回転モーメントが加えられる。これにより、コイルスプリング115は、リンク113に金属部材112が下側に移動する向きの回転モーメントを加える。コイルスプリング115から回転モーメントを受けた状態においてリンク113は、被検出部113bが第1板部116cに下側から接触し、天板22に対して静止状態となる。
センサ本体114は、第1板部116cの下側の面に固定される。センサ本体114は、天板22に対する金属部材112の鉛直方向Zの移動を検知して、筐体21と天板22との間に物体Cが挟まれたことを検知するセンサである。センサ本体114は、例えば、近接スイッチである。
図8に示すように、筐体21と天板22との間に物体Cが位置すると、物体Cが金属部材112と側部23とに挟まれる。これにより、金属部材112およびリンク113が回動軸R回りに回動し、金属部材112が天板22に対して上側に移動する。このとき、リンク113における被検出部113bは、天板22に対して下側に移動する。センサ本体114は、金属部材112が上側に移動したことに伴う被検出部113bの下側への移動を検出して、物体Cが挟まれたことを検知する。すなわち、本実施形態においてセンサ本体114は、金属部材112が天板22に対して上側に移動した際に、物体Cの挟み込みを検知する。以上のようにして、挟み込み検知センサ110によって、物体Cの挟み込みを検知することができる。
本実施形態によれば、側部23のうち受電装置60が設けられた部分の上側には金属部材112が設けられ、金属部材112は、アルミニウム製である。そのため、送電装置30から送られる磁束の少なくとも一部を、金属部材112によって遮蔽することができる。このように、挟み込み検知センサ110の一部を遮蔽部材として利用できることで、挟み込み検知センサ110を設けても、送電装置30からの磁束を好適に遮蔽できる。また、例えば金属部材112が鉄製である場合等に比べて金属部材112を構成する材料の透磁率を小さくでき、金属部材112に渦電流が生じることを抑制できる。そのため、挟み込み検知センサ110においてエネルギ損失が生じることを抑制できる。
また、本実施形態によれば、金属部材112は、少なくとも一部が受電装置60の上側に位置する。そのため、金属部材112によって、受電装置60から上側に向かう磁束の少なくとも一部を遮蔽することができる。これにより、受電装置60から上側に向かう磁束が天板22に入射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。したがって、天板22が発熱することをより抑制できる。また、金属部材112はアルミニウム製であるため、天板22が例えば鉄製である場合、金属部材112を構成する材料の透磁率を、天板22を構成する材料の透磁率よりも小さくできる。これにより、エネルギ損失をより低減でき、非接触給電の効率が低下することをより抑制できる。
また、本実施形態によれば、天板22が最も下側に位置した状態において、金属部材112の下側の端部は、第1磁束遮蔽部材24の上側の端部よりも下側に位置し、かつ、金属部材112の上側の端部は、第2磁束遮蔽部材25の下側の端部よりも上側に位置する。そのため、前後方向X、すなわち水平方向に沿って視た際に、第1磁束遮蔽部材24と第2磁束遮蔽部材25との鉛直方向Zの隙間を金属部材112によって埋めることができる。これにより、送電装置30からの磁束が回路部90へと到達することをより抑制できる。
また、例えば、金属部材112が筐体21に取り付けられる場合、天板22が下がってきて物体Cに接触しても、物体Cが天板22とともに下がらなければ、物体Cが金属部材112と接触せず、挟み込みを検知できない虞がある。これに対して、本実施形態によれば、金属部材112が天板22に取り付けられる。そのため、天板22が移動することで、金属部材112を物体Cに接触させることができる。これにより、金属部材112が鉛直方向Zに移動して、物体Cの挟み込みを好適に検知できる。
また、本実施形態によれば、コイルスプリング115は、リンク113に金属部材112が下側に移動する向きの回転モーメントを加える。そのため、図8に示すようにリンク113が回動しても、物体Cを取り除いた後には、リンク113を元の状態、すなわち図7に示す状態に戻すことができる。
また、本実施形態によれば、金属部材112は、側部23の上側に側部23の全周に沿って設けられる。そのため、筐体21と天板22との間の全周のいずれの位置に物体Cが挟まれても、挟み込み検知センサ110によって挟み込みを検知することができる。
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。金属部材は、筐体に対して鉛直方向Zに移動可能に取り付けられてもよい。すなわち、筐体が、金属部材が取り付けられる一方の部材に相当してもよい。上述した実施形態において、金属部材112のうち、金属部材112aを除く金属部材112は設けられなくてもよい。センサ本体は、筐体と天板とのうち金属部材が取り付けられた一方の部材の鉛直方向の移動を検知して筐体と天板との間に物体が挟まれたことを検知できるならば、特に限定されない。センサ本体は、光学式のセンサであってもよいし、磁気式のセンサであってもよい。
第1磁束遮蔽部材は、受電装置と回路部との間に配置され、磁束を遮蔽するならば、特に限定されない。上述した実施形態において第1磁束遮蔽部材24は、水平延伸部24bを有しなくてもよい。第2磁束遮蔽部材は、設けられなくてもよい。第3磁束遮蔽部材は、設けられなくてもよい。
筐体は、図9に示す無人移動体220の筐体221のような構成であってもよい。図9に示すように、筐体221の側部223は、凹部223eを有する。凹部223eは、側部223のうち受電装置260が設けられる側壁部223aに設けられる。図9の構成において凹部223eは、前後方向他方側に窪む。凹部223eは、上側に開口する。凹部223eの内部には、受電装置260が配置される。
天板222は、凹部222dを有する。凹部222dは、天板222のうち前後方向一方側の端部から前後方向他方側に窪む。凹部222dは、鉛直方向Zに沿って視て、筐体221の凹部223eと重なる。鉛直方向Zに沿って視て凹部222dの内側には、受電装置260が位置する。そのため、受電装置260から上側に放出された磁束が天板222に入射されることを抑制できる。これにより、受電装置260の上側を遮蔽部材で覆うことなく、天板222の発熱を抑制できる。また、天板222にも遮蔽部材にも磁束が入射されることを抑制できるため、非接触給電の効率低下も抑制できる。
受電装置は、図10に示す無人移動体320の受電装置360のように側部23に埋め込まれなくてもよい。受電装置360は、側部23の外側面に固定される。図10において受電装置360は、側部23よりも前後方向一方側に突出する。無人移動体320においては、バンパ328と筐体21との間にスペーサ329が設けられる。スペーサ329によって、バンパ328を受電装置360よりも前後方向一方側に突出させることができる。これにより、受電装置360が障害物等に接触することを抑制できる。
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。
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。無人移動体は、無人飛行体であってもよい。本明細書において説明した各構成は、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。