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公開番号2024053172
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-15
出願番号2022159251
出願日2022-10-03
発明の名称自律作業システム及び自律作業機
出願人オムロン株式会社
代理人個人
主分類H02J 7/00 20060101AFI20240408BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】自律作業機の充電ステーションへの接近方向の自由度を向上させる。
【解決手段】自律作業システムは、充電ステーションと自律作業機とを備える。充電ステーションは、無線給電の送電ユニットを含む。自律作業機は、走行体と、モータと、バッテリと、無線給電の受電ユニットとを含む。モータは、走行体を走行させる。バッテリは、モータに電力を供給する。自律作業機は、自律走行しながら所定の作業を実行し、充電ステーションに移動して無線給電によりバッテリを充電する。送電ユニットは、送電コイルを含む。送電コイルは、充電ステーションが置かれる設置面に対して平行に配置される。受電ユニットは、受電コイルを含む。受電コイルは、設置面に対して平行に配置される。自律作業機は、受電コイルが送電コイルの上方に位置するように充電ステーションに移動して、バッテリを充電する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
無線給電の送電ユニットを含む充電ステーションと、
走行体と、前記走行体を走行させるモータと、前記モータに電力を供給するバッテリと、前記無線給電の受電ユニットと、を含み、自律走行しながら所定の作業を実行し、前記充電ステーションに移動して前記無線給電により前記バッテリを充電する自律作業機と、
を備え、
前記送電ユニットは、前記充電ステーションが置かれる設置面に対して平行に配置される送電コイルを含み、
前記受電ユニットは、前記設置面に対して平行に配置される受電コイルを含み、
前記自律作業機は、前記受電コイルが前記送電コイルの上方に位置するように前記充電ステーションに移動して、前記バッテリを充電する、
自律作業システム。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記受電コイルは、前記走行体の底面に配置される、
請求項１に記載の自律作業システム。
【請求項３】
前記充電ステーションは、前記設置面の傾斜角度を検出するセンサを含み、
前記自律作業機は、
前記センサによって検出された傾斜角度を取得し、
前記傾斜角度に応じて前記充電ステーションへの接近方向を決定する、
請求項１に記載の自律作業システム。
【請求項４】
前記センサは、前記充電ステーションから複数の方向への前記設置面の傾斜角度を検出し、
前記自律作業機は、前記傾斜角度が最も小さい方向を、前記充電ステーションへの接近方向として決定する、
請求項３に記載の自律作業システム。
【請求項５】
前記充電ステーションは、前記設置面の傾斜角度を検出するセンサを含み、
前記自律作業機は、
前記送電コイルの位置に基づく目標位置を記憶しており、
前記バッテリを充電するときには、前記受電コイルが前記目標位置に配置されるように前記充電ステーションに移動し、
前記センサによって検出された傾斜角度を取得し、
前記傾斜角度に応じて、前記目標位置を補正する、
請求項１に記載の自律作業システム。
【請求項６】
前記自律作業機は、自動芝刈り機である、
請求項１に記載の自律作業システム。
【請求項７】
自律走行しながら所定の作業を実行し、充電ステーションから無線給電により充電される自律作業機であって、前記充電ステーションは、前記充電ステーションが置かれる設置面に対して平行に配置される送電コイルを含み、
走行体と、
前記走行体を走行させるモータと、
前記設置面に対して平行に配置される受電コイルと、
前記送電コイルと前記受電コイルとの間の無線給電により充電され、前記モータに電力を供給するバッテリと、
前記受電コイルが前記送電コイルの上方に位置するように、前記自律作業機を前記充電ステーションに移動させて、前記バッテリを充電するコントローラと、
を備える自律作業機。
【請求項８】
前記受電コイルは、前記走行体の底面に配置される、
請求項７に記載の自律作業機。
【請求項９】
前記コントローラは、
前記設置面の傾斜角度を取得し、
前記傾斜角度に応じて前記充電ステーションへの接近方向を決定する、
請求項７に記載の自律作業機。
【請求項１０】
前記コントローラは、
前記充電ステーションから複数の方向への前記設置面の傾斜角度を取得し、
前記傾斜角度が最も小さい方向を、前記充電ステーションへの接近方向として決定する、
請求項７に記載の自律作業機。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、自律作業システム及び自律作業機に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、自律走行して所定の作業を行う自律作業機と、この自律作業機を充電する充電ステーションとを備える自律作業システムが、知られている。例えば、特許文献１では、自律作業機は、自律走行して作業地の芝刈りを行う。作業地には、充電ステーションが配置されている。自律作業機は、充電ステーションと自律作業機とを電気的に接続するためのコネクタを備えている。コネクタは、自律作業機の前面に配置されている。自律作業機は、充電ステーションに向かって移動し、コネクタを充電ステーションに接続する。それにより、自律作業機が充電される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－０６４６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した自律作業機では、コネクタが自律作業機の前面に配置されている。そのため、充電時には、自律作業機は、自律作業機側のコネクタが、充電ステーション側のコネクタに対して前後方向に正対するように、充電ステーションに向かって移動する。そのため、自律作業機の充電ステーションへの接近方向が限定されており、自律作業機を充電ステーションまでスムーズに移動させることは容易ではない。本発明の目的は、自律作業機の充電ステーションへの接近方向の自由度を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様に係る自律作業システムは、充電ステーションと自律作業機とを備える。充電ステーションは、無線給電の送電ユニットを含む。自律作業機は、走行体と、モータと、バッテリと、無線給電の受電ユニットとを含む。モータは、走行体を走行させる。バッテリは、モータに電力を供給する。自律作業機は、自律走行しながら所定の作業を実行し、充電ステーションに移動して無線給電によりバッテリを充電する。送電ユニットは、送電コイルを含む。送電コイルは、充電ステーションが置かれる設置面に対して平行に配置される。受電ユニットは、受電コイルを含む。受電コイルは、設置面に対して平行に配置される。自律作業機は、受電コイルが送電コイルの上方に位置するように充電ステーションに移動して、バッテリを充電する。
【０００６】
本発明の他の態様に係る自律作業機は、自律走行しながら所定の作業を実行し、充電ステーションから無線給電により充電される。充電ステーションは、送電コイルを含む。送電コイルは、充電ステーションが置かれる設置面に対して平行に配置される。自律作業機は、走行体と、モータと、受電コイルと、バッテリと、コントローラとを備える。モータは、走行体を走行させる。受電コイルは、設置面に対して平行に配置される。バッテリは、送電コイルと受電コイルとの間の無線給電により充電され、モータに電力を供給する。コントローラは、受電コイルが送電コイルの上方に位置するように、自律作業機を充電ステーションに移動させて、バッテリを充電する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、受電コイルと送電コイルとは、充電ステーションの設置面に対して平行に配置される。自律作業機は、受電コイルが送電コイルの上方に位置するように充電ステーションに移動して、バッテリを充電する。そのため、充電ステーションに対して、様々な方向から接近して、受電コイルを送電コイルの上方に位置させることができる。それにより、自律作業機の充電ステーションへの接近方向の自由度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態に係る自律作業システムと、自律作業システムが配置される作業エリアとを示す図である。
自律作業機の側面図である。
自律作業機と充電ステーションとの構成を示すブロック図である。
充電時の自律作業機と充電ステーションとを示す側面図である。
自律作業機と充電ステーションとの上面図である。
充電時の送電ユニットと、受電ユニットの目標位置とを示す側面図である。
充電時の送電ユニットと、受電ユニットの補正された目標位置とを示す側面図である。
充電時の送電ユニットと受電ユニットとを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して実施形態にかかる自律作業システムについて説明する。図１は、本実施形態に係る自律作業システム１００と、自律作業システム１００が配置される作業エリア２００とを示す図である。自律作業システム１００は、自律作業機１と充電ステーション２とを含む。自律作業機１は、屋外の作業エリア２００の中を無人で自律走行しながら芝草を刈る自動芝刈り機である。
【００１０】
充電ステーション２は、作業エリア２００内に配置される。充電ステーション２は、自律作業機１に給電する。充電ステーション２は、非作業時における自律作業機１の待機場所でもある。自律作業機１は、作業の開始時には、充電ステーション２を出発して、作業エリア２００内において芝刈り作業を行う。自律作業機１は、自動的に充電ステーション２に移動し、充電ステーション２で充電を受ける。
（【００１１】以降は省略されています）

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