特開 2022-149408 充電システム、ロボット、および充電装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022149408

(43)【公開日】2022-10-06

(54)【発明の名称】充電システム、ロボット、および充電装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 50/90 20160101AFI20220929BHJP

   H02J 50/10 20160101ALI20220929BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20220929BHJP

   B25J 19/00 20060101ALI20220929BHJP

【ＦＩ】

H02J50/90

H02J50/10

H02J7/00 301D

B25J19/00 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021051548

(22)【出願日】2021-03-25

(71)【出願人】

【識別番号】000001443

【氏名又は名称】カシオ計算機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(72)【発明者】

【氏名】肥後 富男

【テーマコード（参考）】

3C707

5G503

【Ｆターム（参考）】

3C707AS36

3C707CY12

3C707HS27

3C707KS27

3C707WA02

5G503BB01

5G503GB08

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ロボット等の機器の充電を好適に行うことのできる充電システム、ロボットおよび充電装置を提供する。
【解決手段】充電システムは、二次電池及び自機を駆動する駆動部（上下モータ）２２２を備える機器（ロボット）２００と、機器が載置面（床面）３０２に載置された状態において二次電池を充電する充電装置３００とを含む。機器は充電装置の載置面に載置されると、駆動部を駆動し、駆動した部分と載置面が接触することにより所定の一方向への力を発生し、機器の載置面上の位置が充電用の所定位置となるようにする。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

二次電池及び自機を駆動する駆動部を備える機器と、
前記機器を載置する載置面を備え、前記機器が前記載置面に載置された状態において前記二次電池を充電する充電装置とを含み、
前記機器は前記充電装置の前記載置面に載置されると、前記駆動部を駆動し、前記駆動した部分と前記載置面が接触することにより所定の一方向への力を発生し、以て前記機器の前記載置面上の位置が充電用の所定位置となるようにすることを特徴とする充電システム。

【請求項2】

前記充電装置は、前記一方向に向かって両側内面が徐々に狭くなるように形成される内壁面を更に備える請求項１に記載の充電システム。

【請求項3】

前記充電装置は、前記機器を載置する前記載置面の一部に前記機器を前記一方向に誘導するための誘導部を更に備え、
前記誘導部は、縦断面が鋸歯の裏刃が前記一方向に向く鋸歯状に形成されている、請求項１又は２に記載の充電システム。

【請求項4】

前記誘導部は前記載置面に対向する方向から見て扇子形の形状に前記載置面上に形成され、前記一方向とは逆の方向に前記扇子形の円弧が向くように設けられている、請求項３に記載の充電システム。

【請求項5】

前記機器は、前記載置面に自機が載置された際の前記載置面上の位置を取得する載置位置取得部を更に備え、前記載置位置取得部により取得される載置位置が所定の条件を満たす場合に前記駆動部を駆動する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の充電システム。

【請求項6】

前記機器は、頭部と胴体部を備えるロボットであり、前記駆動部は前記頭部を駆動し、前記一方向は、前記ロボットを前記載置面に載置した際に前記頭部から前記胴体部に向かう方向である請求項１乃至５のいずれか１項に記載の充電システム。

【請求項7】

前記駆動する前記頭部と前記載置面とが接触することで、前記一方向への力が前記ロボットに発生するよう構成される請求項６に記載の充電システム。

【請求項8】

前記充電装置は、前記機器の二次電池を非接触充電により充電する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の充電システム。

【請求項9】

頭部と胴体部とを含むロボットであって、
前記ロボットが充電装置に置かれたことを特定する特定部と、
前記特定部により前記ロボットが前記充電装置に置かれたことが特定された場合に、前記充電装置における位置が予め定められた条件を満たす位置であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部による判定結果に応じて前記頭部を動作させる動作部と、を備え、
前記動作部の動作により、前記頭部が前記充電装置と接触して前記頭部から前記胴体部への方向の力が発生するよう構成された、
ロボット。

【請求項10】

頭部と胴体部とを含むロボットが置かれる充電装置であって、
前記ロボットが置かれたことを特定する特定部と、
前記特定部により前記ロボットが置かれたことが特定された場合に、前記ロボットの位置が予め定められた条件を満たす位置であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部による判定結果に応じて前記頭部を動作させる動作命令を前記ロボットへ送信する命令送信部と、
前記動作命令に基づいて前記ロボットによる動作が行われた場合に、前記頭部と接触することで、前記頭部から前記胴体部への方向の力が前記ロボットに発生するよう構成された床面部と、
を備える充電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、充電システム、ロボット、および充電装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ロボットをペットのような親しみのある存在とするために、例えば、特許文献１には、本体部を覆う外装を備えたロボットが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１－１９１２７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このようなロボットには充電可能な二次電池を内蔵しているものが多い。そして、ロボットの二次電池を充電する方法として、ロボットの充電残量が少なくなったタイミングでユーザに通知し、ユーザがその通知に基づいて当該ロボットを専用の充電ステーションにセットする、といったことが考えられる。しかしながら、このようなロボットを接触充電若しくは非接触充電により充電する場合、ユーザがセットした位置が適正な位置ではないと、効率的な充電が行われないおそれがある。

【0005】

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、ロボット等の機器の充電を好適に行うことのできる充電システム、ロボット、および充電装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る充電システムは、
二次電池及び自機を駆動する駆動部を備える機器と、
前記機器を載置する載置面を備え、前記機器が前記載置面に載置された状態において前記二次電池を充電する充電装置とを含み、
前記機器は前記充電装置の前記載置面に載置されると、前記駆動部を駆動し、前記駆動した部分と前記載置面が接触することにより所定の一方向への力を発生し、以て前記機器の前記載置面上の位置が充電用の所定位置となるようにすることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、ロボット等の機器の充電を好適に行うことのできる充電システム、ロボット、および充電装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施の形態に係るロボットの斜視図である。

【図2】本発明の実施の形態に係るロボットの断面図である。

【図3】本発明の実施の形態に係る充電装置を上面から図示した図である。

【図4】本発明の実施の形態に係る充電装置にロボットを載置した状態で側面から図示した断面図である。

【図5】本発明の実施の形態に係る誘導動作処理の一例を示すフローチャートである。

【図6】本発明の実施の形態に係る誘導動作を説明するための図である。

【図7】本発明の実施の形態に係る誘導動作を説明するための図である。

【図8】本発明の実施の形態に係る誘導動作を説明するための図である。

【図9】ロボットが誘導動作を行っている状態を示す図である。

【図10】変形例における誘導動作を説明するための図である。

【図11】変形例における誘導動作を説明するための図である。

【図12】変形例における誘導動作を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態の理解を容易にするため、図１中の前後、および図２中の上下の方向を適宜参照しながら説明する。

【0010】

（実施の形態）
まず、この実施の形態に係るロボット２００の構成について説明する。ロボット２００は、図１に示すように、小動物を模したペットロボットである。ロボット２００には、小動物の目を模した装飾部を有する装飾部品２０２が前側に２つ設けられている。このように、ロボット２００の前側は、小動物の顔部分を構成している。ロボット２００は、図２に示すように、本体部２０７と、本体部２０７を覆う外装２０１とを有している。

【0011】

本体部２０７は、図２に示すように、頭部２０４と、頭部２０４の後方に設けられた胴体部２０６と、頭部２０４と胴体部２０６とを連結した連結部２０５とを有している。本体部２０７は、例えば合成樹脂製で、ユーザに機械的な印象を与えることがないように薄いピンク色で着色されていてよい。

【0012】

本体部２０７の一部を構成する頭部２０４は、小動物を模したロボット２００の頭部に相当する部位である。胴体部２０６は、前後方向に長い形状を有している。胴体部２０６には、図２に示すように、第１被係合部としての凸状部品２４１が設けられている。第１被係合部としての凸状部品２４１は、外装２０１に設けられた第１係合部（係合板）と係合する。なお、当該第１被係合部と同様の第２被係合部が頭部２０４にも設けられている（図示省略）。外装２０１に設けられた第１係合部および第２係合部と、胴体部２０６に取り付けられた第１被係合部および頭部２０４に取り付けられた第２被係合部とをそれぞれ係合させることにより、本体部２０７が動作するのにあわせて外装２０１を動かすことができる。以下、第１係合部と第２係合部とを特に区別しないで記載する場合には、単に係合部と記載する。また、第１被係合部と第２被係合部とを特に区別しないで記載する場合には、単に被係合部と記載する。

【0013】

連結部２０５は、図２に示すように、頭部２０４の後端部と胴体部２０６の前端部とを連結している。連結部２０５には、頭部を上下に回動させる上下モータ２２２が設けられている。なお、図示は省略しているが、この他にも、例えばひねりモータが設けられていてもよい。ひねりモータは、前後方向に延びる軸を中心に頭部２０４を回動させるモータであればよい。このように頭部２０４を動作させることにより、図１に示す小動物を模したロボット２００に、首を傾ける仕草をしているような動作をさせることができる。

【0014】

上下モータ２２２は、図２に示すように、図を貫く方向に平行な軸１０３を中心に矢印Ｙ１で示す方向に頭部２０４を回動させる。このように頭部２０４を動作させることにより、小動物を模したロボット２００に、頭を上下に振る仕草をしているような動作をさせることができる。連結部２０５は、上下モータ２２２による回転軸で頭部２０４が動作可能なように、頭部２０４と胴体部２０６とを連結している。なお、ひねりモータを設けた場合、連結部２０５は、ひねりモータによる回動と上下モータ２２２による回動との２軸で頭部２０４が動作可能なように、頭部２０４と胴体部２０６とを連結すればよい。

【0015】

外装２０１は、図１に示すように前後方向に長く、内部に本体部２０７（図２）を収容することが可能な袋状の形状をなしている。外装２０１は、シート状の表地及び裏地を、互いに重ね合わせた状態で、複数箇所で糸を用いて互いに縫い合わせることにより、形成されている。このように、複数箇所で糸を用いてシート状の表地及び裏地の両者を縫い合わせることで、表地と裏地との間でずれを生じさせることなく、一体的に取り扱うことを可能としている。表地は、図１及び図２に示すように、小動物の毛２０３を模した人工のパイル織物から構成されている。これにより、ロボット２００の肌触りを小動物の肌触りに似せることができる。裏地は、合成繊維を織った織布から構成されている。また裏地を、天然皮革、人工皮革、合成樹脂製のシート材、ゴム製のシート材、又は天然繊維からなる布から構成してもよい。また、外装２０１の内側には、図２に示すように、係合部としての係合板２６０が設けられている。

【0016】

外装２０１の後部には、図１に示すように、線ファスナ２０８が取り付けられている。外装２０１の内部に本体部２０７（図２）を収容した状態でスライダ２０８ａをスライドさせて閉じた状態とすることで、本体部２０７（図２）を収容した状態が保持される。一方、スライダ２０８ａをスライドさせて線ファスナ２０８を開いた状態とすることで、内部に収容した本体部２０７（図２）を取り出したり、外装２０１の内部に本体部２０７（図２）を収容したりすることができる。

【0017】

図２に示すように、上下モータ２２２の駆動により生じる本体部２０７の動作に応じて、外装２０１を動作させることで、小動物を模したロボット２００を、まるで生きているかのように動作させることができる。そのために、第１及び第２係合部並びに第１及び第２被係合部を用いて外装２０１を本体部２０７に適切に係止させて、外装２０１を本体部２０７の動きに追従させている。

【0018】

本体部２０７の一部を構成する胴体部２０６には、図２に示すように、係合板２６０と係合する第１被係合部としての凸状部品２４１が取り付けられている。また、胴体部２０６には、受電コイル１０１が設けられている。受電コイル１０１は、例えば、渦巻状に巻回された平面コイルであり、後述する充電装置３００の床面３０２に対して平行になるようにコイル面が配置されている。受電コイル１０１は、後述する充電装置３００に設けられた送電コイル１０２と電磁誘導などの磁界結合によって電力を受電する。受電コイル１０１が受電した電力は、図示を省略した充電回路に出力される。充電回路は、受電コイル１０１が受電した交流電力を整流して直流電流に変換し、図示を省略した二次電池を充電する。これにより、充電装置３００からロボット２００の二次電池に、非接触で電力を供給することができる。なお、当該二次電池に充電された電力が、上下モータ２２２の駆動電力となる。また、後述する制御部１０５や通信部１０６は、当該二次電池に充電された電力を消費して機能する。以下、二次電池へ供給される電流を充電電流という。また、この実施の形態では、送電コイル１０２と受電コイル１０１とにより非接触充電方式が行われる例を示しているが、例えば、送電側の充電装置３００と受電側のロボット２００のそれぞれに電極を設け、電界結合方式により非接触充電方式が行われてもよい。また、電界結合方式に限られず、例えば磁界共鳴方式や直流共鳴方式による非接触充電であってもよい。

【0019】

その他、胴体部２０６には、少なくとも上下モータ２２２の駆動を制御する機能部としての制御部１０５と、後述する充電装置３００と通信を行う機能部としての通信部１０６と、を備えている。

【0020】

制御部１０５は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、および、ＲＡＭ（Random Access Memory）を備えるマイクロコンピュータやＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、および、各種情報を記憶するメモリなどを含んで構成される。制御部１０５は、記憶部を含んで構成される。記憶部は、フラッシュメモリあるいはＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などの記憶装置であり、制御部１０５が行う上下モータ２２２の駆動制御における各種情報を記憶している。

【0021】

具体的に、この実施の形態に係るロボット２００は、内蔵される二次電池の充電容量の残量が予め定められた残量以下になると、ユーザの所有する端末にメッセージを送信したり、アラーム音を出力したりするなど、ユーザに対して充電を促す通知を行う。そのため、記憶部では、当該通知を行う契機となる二次電池の充電容量の残量が記憶されている。制御部１０５は、通信部１０６を介してユーザの所有する端末にメッセージを送信する。なお、アラーム音を出力する場合、制御部１０５は、図示しない入出力部を介してアラーム音を出力すればよい。記憶部が記憶する充電容量の残量は、後述する誘導動作（ロボット２００を充電装置３００における好適な位置まで移動する動作）を行うことが可能な残量である。なお、記憶部には、許容される充電電流の電流値（許容電流値）についても記憶される（詳しくは後述する）。

【0022】

さらに、制御部１０５では、受電電流の電流値を検出することができるようになっている。充電効率は、ロボット２００が充電装置３００のいずれの位置に置かれるかにより変化する。具体的に、図４に示すように、ロボット２００に設けられている受電コイル１０１の中心Ｏと充電装置３００の送電コイル１０２の中心Ｏ’とが重なる位置が最も充電効率が高くなっている。すなわち、ロボット２００に設けられている受電コイル１０１の中心Ｏが置かれた位置が、充電装置３００の送電コイル１０２の中心Ｏ’に近いほど充電効率が高くなる。そのため、予め記憶部に記憶された許容電流値と、制御部１０５にて実際に検出した充電電流の電流値とを比較し、検出した充電電流の電流値が許容電流値未満である場合、制御部１０５は、ロボット２００に設けられている受電コイル１０１の中心Ｏと充電装置３００の送電コイル１０２の中心Ｏ’とが離れている、すなわち、ロボット２００が充電装置３００における好適な位置に置かれていないと判定する。この場合、制御部１０５は、後述する誘導動作（充電装置３００における好適な位置まで移動する動作）を行う誘導動作処理を実行することで、上下モータ２２２の駆動制御を行い、ロボット２００を好適な位置へと移動させる。なお、許容電流値は、所定の水準を満たす充電効率となる場合の充電電流の電流値であり、予め設定されている。そして、この実施の形態では、検出した充電電流の電流値が許容電流値以上となる位置を、充電に好適な位置としている。

【0023】

通信部１０６は、電波や赤外線などによる無線通信手段によって、充電装置３００の通信部３０６や、ユーザの端末と通信を行うインターフェースを備える。この実施の形態では、通信部１０６において、充電装置３００の通信部３０６とＮＦＣ（Near Field Communication）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などによる無線通信を行い、ロボット２００が充電装置３００に置かれたことを特定する。なお、ロボット２００が充電装置３００に置かれたことを特定する手法は、無線通信による手法に限られず、例えば、ユーザにより予め定められた音声が、図示しない入出力部に入力されたことによる特定、光センサによる特定、メカスイッチや重量センサによる特定など、任意の手法により特定されればよい。また、この実施の形態では、ロボット２００において、常時誘導動作処理が実行され、ロボット２００の側において、自身が充電装置３００に置かれたか否かが常時判定される。なお、ロボット２００が充電装置３００に置かれたことを特定する主体は、ロボット２００の側であってもよいし、充電装置３００の側であってもよいし、その両方であってもよい。

【0024】

以上がこの実施の形態に係るロボット２００の構成である。次に、この実施の形態に係る充電装置３００の構成について説明する。図３はこの実施形態に係る充電装置３００を上面から図示した図である。また図４はこの実施形態に係る充電装置３００にロボット２００を載置した状態で側面から図示した断面図である。充電装置３００は、図３に示すように楕円形の形状であり、外枠３０１と、床面３０２とガイド３０５と、を備えている。床面３０２は、誘導部３０４を含んでいる。

【0025】

外枠３０１は、例えばプラスチックなどの絶縁部材により構成される。床面３０２は、ロボット２００の胴体部２０６が載置される面であり、ロボット２００を載置した場合に、胴体部２０６に設けられている受電コイル１０１に対して平行になるように構成されている。床面３０２は、ロボット２００における誘導動作を妨げとなることのないよう、例えばポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）など、ロボット２００の外装２０１および毛２０３との摩擦が少ない滑らかな部材により構成されてよい。

【0026】

床面３０２の下方、当該充電装置３００の内部には、図３および図４に示すように、送電コイル１０２が設けられている。送電コイル１０２は、例えば、渦巻状に巻回された平面コイルであり、床面３０２に対して平行になるようにコイル面が配置されている。すなわち、送電コイル１０２は、図４に示すように、受電コイル１０１と平行に対向するよう配置されている。このように、充電装置３００は、送電コイル１０２を含む非接触で電力を送電するための構成を備えている。この実施の形態では、充電装置３００の外部または内部に設けられ、家庭用コンセントに接続されたＡＣアダプタから供給された直流電圧を交流に変換し、送電コイル１０２から電力を伝送する。

【0027】

誘導部３０４は、床面３０２の前方に設けられ、図３に示すように、充電装置３００の中心の位置を中心としたバームクーヘンの一部のような形状（略扇子形状）を有している。誘導部３０４は、後述する誘導動作においてロボット２００の頭部２０４が上下に動作することにより、図４に示すように、ロボット２００の先端部分（ロボット２００の前方先端部）の外装２０１および毛２０３が接触して確実にロボット２００が後退するよう、断面が鋸歯状且つ鋸歯の裏刃３０４Ｂが胴体方向（後退方向）に向くよう形成される。なお、断面が鋸歯状に形成された誘導部３０４のうち、床面３０２に対して斜めに形成された部分を表刃３０４Ａといい、床面３０２に対して垂直に形成された部分を裏刃３０４Ｂという。また、誘導部３０４は、例えばゴムなど、ロボット２００の前方先端部の外装２０１および毛２０３との摩擦が大きい部材により構成されてよい。なお、誘導部３０４は、略扇子形状ではなく、扇形であってもよい。また、当該誘導部３０４がロボット２００の前方先端部と接触可能であれば、充電装置３００の中心の位置を中心とした略扇子形状でなく、他の位置を中心としていてもよい。また、ロボット２００の前方先端部は、例えば、小型犬のロボット２００であれば、鼻部分に該当する箇所であればよい。

【0028】

図３に戻り、ガイド３０５は、後述する誘導動作において、ロボット２００が充電装置３００における好適な位置に移動可能なよう、すなわち、受電コイル１０１の中心Ｏが送電コイル１０２の中心Ｏ’に近づくよう、導くための誘導板である。さらに本ガイド３０５は、ロボットが充電に好適な位置に移動した後、さらに後退することを防ぐ、ストッパとしての機能も有している。この実施の形態では充電に好適な位置に移動したことを検出することによりロボット２００の動作を停止させるが、ロボット２００の位置を検出せずに所定回数ロボット２００を動作させた場合であっても、本ガイド３０５があることでロボット２００を適切な位置で停止させることができる。ガイド３０５は、ロボット２００における誘導動作の妨げとなることのないよう、例えばポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）など、ロボット２００の外装２０１および毛２０３との摩擦が少ない滑らかな部材により構成されてよい。なお、ガイド３０５は、ロボット２００の大きさに応じて図示する角度θを調整可能に構成されている。これによれば、大きさの異なるロボット２００についても、当該充電装置３００を用いて好適に充電することができる。

【0029】

なお、図示する例では、充電装置３００が楕円形状である例、すなわち外枠３０１が楕円形状である例を示しているが、これは一例であり、楕円形状に限られない。例えば、前方が後方よりも膨らんだ形状の、いわゆる卵形の形状であってもよい。この場合、後方が前方よりも萎んだ形状になっていることから、充電装置の内壁が誘導板及びストッパとしての機能を果たすこととなり、当該充電装置３００に別途ガイド３０５を備えていなくてもよい。

【0030】

また、充電装置３００は、ロボット２００と通信を行う機能部としての通信部３０６を備えている。通信部３０６は、電波や赤外線などによる無線通信手段によって、ロボット２００の通信部１０６と通信を行うインターフェースを備える。その他、図示は省略しているが、通信部３０６を介して行うロボット２００の通信部１０６との通信の制御や、送電する電力を制御する機能部としての制御部が設けられている。当該制御部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、および、ＲＡＭを備えるマイクロコンピュータやＦＰＧＡ、および、各種情報を記憶するメモリなどを含んで構成される。

【0031】

以上がこの実施の形態に係る充電装置３００の構成である。続いて、ロボット２００と充電装置３００による充電について、図４を参照して説明する。図４は、本発明の実施の形態に係る充電装置３００にロボット２００を載置した状態で側面から図示した断面図である。具体的に、図４は、ロボット２００を充電装置３００における好適な位置に載置した状態を示している。なお、当該ロボット２００と充電装置３００とを合わせて、ロボット２００の充電システムとも言う。

【0032】

この実施の形態では、充電装置３００が、充電装置３００の外部または内部に設けられ、家庭用電源コンセントに接続されたＡＣアダプタから供給される直流電圧を交流に変換し、送電コイル１０２から電力をロボット２００へと伝送する。そして、ロボット２００に設けられた受電コイル１０１が、電磁誘導などの磁界結合によって電力を受電し、図示を省略した充電回路に出力され、図示を省略した二次電池を充電する。これにより、充電装置３００からロボット２００の二次電池に、非接触で電力を供給する。上述したように、ロボット２００に設けられている受電コイル１０１の中心Ｏと充電装置３００の送電コイル１０２の中心Ｏ’とが重なる位置が最も充電効率が高くなっている。そのため、ロボット２００が置かれる充電装置３００内での位置により、充電効率が変化することとなる。

【0033】

このように、ロボット２００を充電する際の充電装置３００における位置によって充電効率が変化してしまうことから、この実施の形態では、充電装置３００における好適な位置までロボット２００を移動させる誘導動作を行うことで、充電を好適に行うことを可能としている。誘導動作は、図５に示す誘導動作処理が実行されることにより行われる。誘導動作処理は、上述したように、ロボット２００において、常時実行される処理である。

【0034】

図５は、誘導動作処理の一例を示すフローチャートである。なお、以下では、図６に示すように、ロボット２００の先端部分（以下、ロボット２００の前方先端部）が図示するＸの位置となるよう、当該ロボット２００が充電装置３００上に置かれた場合を例に説明する。また、ロボット２００の前方先端部が、図示するＸの位置に位置する場合に検出される充電電流の電流値は、記憶部に記憶されている許容電流値未満であるとする。

【0035】

図５に示す誘導動作処理を開始すると、ロボット２００の制御部１０５は、通信部１０６と充電装置３００の通信部３０６との通信が確立したか否かを判定することにより、当該ロボット２００が充電装置３００に置かれたか否かを判定する（ステップＳ１００）。通信部１０６と通信部３０６との通信が確立しない場合、すなわちロボット２００が充電装置３００に置かれていないと判定した場合（ステップＳ１００；Ｎｏ）、制御部１０５は、そのまま誘導動作処理を終了する。

【0036】

一方、通信部１０６と通信部３０６との通信が確立した場合、すなわちロボット２００が充電装置３００に置かれたと判定した場合（ステップＳ１００；Ｙｅｓ）、制御部１０５は、実際に検出した充電電流の電流値が予め記憶部に記憶された許容電流値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。具体的に、ステップＳ１０１では、実際に検出した充電電流の電流値が、予め記憶部に記憶された許容電流値未満である場合、ロボット２００に設けられている受電コイル１０１の中心Ｏと充電装置３００の送電コイル１０２の中心Ｏ’とが離れている、すなわち、ロボット２００が充電装置３００における好適な位置に置かれていない、と判定する。一方、実際に検出した充電電流の電流値が、予め記憶部に記憶された許容電流値以上である場合、ロボット２００が充電装置３００における好適な位置に置かれていると判定する。なお、許容電流値は、ユーザにより変更が可能であってもよい。また、ステップＳ１０１において、検出した充電電流の電流値が許容電流値以上であると判定した場合（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、制御部１０５は、好適な位置に置かれていると判定し、当該誘導動作処理を終了する。

【0037】

図６に示すように、ロボット２００の前方先端部が図示するＸの位置である場合、ステップＳ１０１の処理において制御部１０５は、検出される充電電流の電流値が許容電流値未満であると判定し（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、図５に示すステップＳ１０２の処理へと移行する。

【0038】

続いて制御部１０５は、上下モータ２２２の駆動制御を行い、ロボット２００の頭部２０４を上下に動作させる（ステップＳ１０２）。すなわち、ステップＳ１０２の処理では、上下モータ２２２を駆動し、小動物を模したロボット２００の頭を上下に振る動作を行う。具体的に、ステップＳ１０２の処理では、上下モータ２２２の駆動制御により、まず、ロボット２００の頭部２０４が、図７に示す矢印Ｙ２方向へ回転する。これにより、図示するように、ロボット２００の前方先端部の外装２０１および毛２０３が、誘導部３０４に接触することとなる。続いて上下モータ２２２の駆動制御により、ロボット２００の頭部２０４が、図８に示す矢印Ｙ３方向へ回転する。これにより、図７に示すＡ部分に、後方への力が発生することとなる。したがって、図５に示すステップＳ１０２の処理が実行されることで、ロボット２００の頭部２０４が図７に示す状態から図８に示す状態へ、下向きから前向きへと変化し、この時、図７のＡ部分に生じる後方への力を受け、図８に示すように、ロボット２００がＸからＹの距離移動することとなる。すなわち、ロボット２００に設けられている受電コイル１０１の中心Ｏを、充電装置３００の送電コイル１０２の中心Ｏ’に近づける動作が行われることとなる。

【0039】

図５に戻り、ステップＳ１０２の処理を実行した後、制御部１０５は、ステップＳ１０１の処理に戻り、再度検出した充電電流の電流値が、予め記憶部に記憶された許容電流値以上であるか否かを判定する。そして、検出した充電電流の電流値が許容電流値未満である場合、再度ステップＳ１０２の処理を実行する、といったように、ステップＳ１０１の処理とステップＳ１０２の処理を、検出した充電電流の電流値が許容電流値以上となるまで繰り返す。これにより、ロボット２００は、検出した充電電流の電流値が許容電流値以上となる位置まで移動することとなる。このように、許容電流値以上の充電電流の電流値となる位置までロボット２００を移動させることを、誘導動作と言う。

【0040】

なお、図９は、図６に示す状態において誘導動作処理が実行され、ロボット２００が誘導動作を行っている状態を上面から見た図である。なお、図示するように誘導部３０４が略扇子形状に形成されていることから、ロボット２００を前後方向に対して斜めに置いた場合であっても、誘導動作処理が実行されることで、受電コイル１０１の中心Ｏが送電コイル１０２の中心Ｏ’に近づくように誘導動作することとなる。また、ガイド３０５が設けられているため、より好適な充電位置へとロボット２００を導くことができる。

【0041】

このように、この実施の形態では、ロボット２００が充電装置３００における好適な位置に置かれていない場合、誘導動作処理が実行されることで、ロボット２００の誘導動作が行われる。これにより、受電コイル１０１の中心Ｏが送電コイル１０２の中心Ｏ’と近づき、充電を好適に行うことが可能となる。

【0042】

この実施の形態では、図５のステップＳ１０１の処理において許容電流値と充電電流を比較することにより、ロボット２００が充電に好適な位置にあるか否かを判断して誘導動作を開始および停止させたが、電流値の比較を行わない方法を取ることもできる。例えば、ガイド３０５をストッパとして用いることで対応してもよい。具体的に、ロボット２００が充電装置３００に載置されたことを検出したことに基づいて、頭を上下に振る動作をロボット２００に所定回数実施させ、上記と同様にロボット２００を後退させる。この際、ロボット２００が充電に好適な位置にて停止するよう、ガイド３０５を適切に設置する。これによれば、ロボット２００を充電に好適な位置で停止させることができる。また、この実施の形態では、非接触充電が行われる例を示しているが、接触充電であってもよい。この場合はロボット２００と充電装置３００の両方に充電用の接触端子を設け、両者の接触端子が接触する位置に誘導するよう誘導動作を実施すればよい。

【0043】

この場合、ロボット２００の頭部２０４を動作させる回数は、ロボット２００が充電装置３００の先端（好適な充電位置から最も離れた位置）に載置された場合に、好適な充電位置まで移動できる回数であってよい。なお、ロボット２００が最初から充電好適位置に載置された場合にもロボット２００は動作するが、ガイド３０５を設置することにより移動を抑止することができる。

【0044】

（変形例）
なお、この発明は、上記実施の形態に限定されず、様々な変形及び応用が可能である。例えば、ロボット２００や充電装置３００は、上記実施の形態で示した全ての技術的特徴を備えるものでなくてもよく、従来技術における少なくとも１つの課題を解決できるように、上記実施の形態で説明した一部の構成を備えたものであってもよい。また、下記の変形例それぞれについて、少なくとも一部を組み合わせてもよい。

【0045】

上記実施の形態では、充電装置３００の床面３０２の前方に、断面が鋸歯状の誘導部３０４が略扇子形状に設けられている例を示したが、これは一例である。誘導動作処理においてロボット２００の頭部２４０が上下に動作することで、ロボット２００の前方先端部と充電装置３００の床面３０２との接触部分に後方への力が発生すれば、充電装置３００に誘導部３０４は設けられていなくてもよい。例えば、図１０に示すように、ロボット２００の先端部分（ロボット２００の前方先端部）に接触部２９９を設けることで、誘導動作処理においてロボット２００の頭部２４０が上下に動作することで当該接触部２９９と床面３０２との接触部分に後方への力が発生するようにしてもよい。接触部２９９は、例えば、ゴムなどの摩擦の大きい弾性部材であればよい。なお、ロボット２００の前方先端部に接触部２９９を設ける場合、充電装置３００の床面３０２において当該接触部２９９と接触する部分（上記実施の形態における誘導部３０４に対応する部分）については、当該接触部２９９との摩擦が大きい樹脂により構成されてもよい。なお、上記実施の形態と組み合わせ、ロボット２００の先端部分（ロボット２００の前方先端部）に接触部２９９を設けるとともに、断面が鋸歯状の誘導部３０４が充電装置３００の床面３０２の前方に設けられていてもよい。この場合、接触部２９９の大きさが、誘導部３０４と接触可能な大きさであることが望ましい。

【0046】

図１０に示すように、ロボット２００の接触部２９９が図示するＸ’の位置となるように、当該ロボット２００が充電装置３００上に置かれ、誘導動作処理が実行された場合について説明する。また、ロボット２００の接触部２９９が、図示するＸ’の位置に位置する場合に検出される充電電流の電流値は、許容電流値未満であるとする。

【0047】

図５に示す誘導動作処理におけるステップＳ１０２の処理が実行されると、ロボット２００は頭部２０４を上下に動作させる。具体的に、ステップＳ１０２の処理では、上下モータ２２２の駆動制御により、まず、ロボット２００の頭部２０４が、図１１に示す矢印Ｙ２方向へ回転する。これにより、図示するように、ロボット２００の接触部２９９が床面３０２に接触することとなる。続いて上下モータ２２２の駆動制御により、ロボット２００の頭部２０４が、図１２に示す矢印Ｙ３方向へ回転する。これにより、図１１に示すロボット２００の接触部２９９と床面３０２との接触部分に、後方への力が発生することとなる。したがって、図５に示すステップＳ１０２の処理が実行されることで、ロボット２００の頭部２０４が図１１に示す状態から図１２に示す状態へ、下向きから前向きへ変化し、この時、図１１の接触部２９９と床面３０２とに生じる力を受け、図１２に示すように、ロボット２００がＸ’からＹ’の距離を移動することとなる。すなわち、ロボット２００に設けられている受電コイル１０１の中心Ｏを、充電装置３００の送電コイル１０２の中心Ｏ’に近づける動作が行われることとなる。これによれば、断面が鋸歯状の誘導部３０４を充電装置３００に設けることなく、ロボット２００を誘導動作させることができる。また、ロボット２００に接触部２９９を設ければよいことから、充電装置３００を複数種類のロボット２００の充電に用いることができる。

【0048】

また、上記実施の形態では、図５のステップＳ１０１の処理において、ロボット２００の制御部１０５が、充電装置３００における好適な位置に置かれているか否かを判定し、好適な位置に置かれていない場合に上下モータ２２２の駆動制御を行う例を示したが、これは一例である。例えば、ロボット２００が充電装置３００における好適な位置に置かれているか否かについては、充電装置３００の側で判定してもよい。この場合、許容電流値については、充電装置３００の記憶部に記憶されていればよい。具体的に、充電装置３００は、制御部１０５にて実際に検出した充電電流の電流値を、ロボット２００から受信する。そして、当該充電装置３００の側において、受信した電流値が、記憶部に記憶された許容電流値以上であるか否かを判定し、ロボット２００が好適な位置に置かれているか否かを判定すればよい。そして、好適な位置に置かれていないと判定した場合、ロボット２００の制御部１０５に対し、上下モータ２２２の駆動制御を行う駆動命令を送信し、図５のステップＳ１０２の処理を実行させればよい。

【0049】

また、充電装置３００が受信する充電電流の電流値には、ロボット２００の種類を示すロボット情報が対応付けられていてもよく、当該充電装置３００の側において予め記憶する許容電流値は、ロボット２００の種類ごとに異なる許容電流値が記憶されていてもよい。これによれば、ロボット２００の種類ごとに許容電流値が異なるような場合であっても、同一の充電装置３００で異なる種類のロボット２００について、好適な位置であるか否かを判定できる。

【0050】

さらに、上記実施の形態では、ロボット２００の頭部２０４が上下に動作することにより誘導動作が行われる例を示したが、これは一例である。この他にも、例えばロボット２００の頭部２０４が左右に動作することにより誘導動作が行われるようにしてもよい。この場合、頭部２０４を左右に動作させたときに、当該誘導部３０４がロボット２００の前方先端部と接するように、充電装置３００の両側面に、断面が鋸歯状の誘導部３０４が設けられていればよい。

【0051】

また、上記実施の形態では、ロボット２００を動作させることでロボット２００を充電装置３００における好適な位置へと移動させる例を示したが、この他にも、充電装置３００の側に例えばベルトコンベアを設け、充電装置３００の側においてロボット２００が好適な位置に置かれていないと判定した場合に、当該ベルトコンベアを動作させることでロボット２００を充電装置３００における好適な位置へと移動させてもよい。

【0052】

この実施の形態では、小動物状のロボットを充電する際の例を示したが、充電される機器はロボットに限らず、駆動部を有する機器であれば本開示が適用可能である。例えば、車輪を有する自動車の玩具やキャタピラを有する戦車の玩具などは充電台に載置されたことを検知したら、車輪やキャタピラを駆動させて適切な充電位置に誘導させてよい。さらには駆動部の動きによるマッサージ機能を有する美容器具であっても、駆動部と充電装置が適切に接触するようにして、本開示を適用してよい。

【0053】

本発明は、本発明の広義の精神と範囲とを逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上記実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。

【0054】

（付記１）
二次電池及び自機を駆動する駆動部を備える機器と、
前記機器を載置する載置面を備え、前記機器が前記載置面に載置された状態において前記二次電池を充電する充電装置とを含み、
前記機器は前記充電装置の前記載置面に載置されると、前記駆動部を駆動し、前記駆動した部分と前記載置面が接触することにより所定の一方向への力を発生し、以て前記機器の前記載置面上の位置が充電用の所定位置となるようにすることを特徴とする充電システム。

【0055】

（付記２）
前記充電装置は、前記一方向に向かって両側内面が徐々に狭くなるように形成される内壁面を更に備える付記１に記載の充電システム。

【0056】

（付記３）
前記充電装置は、前記機器を載置する前記載置面の一部に前記機器を前記一方向に誘導するための誘導部を更に備え、
前記誘導部は、縦断面が鋸歯の裏刃が前記一方向に向く鋸歯状に形成されている、付記１又は２に記載の充電システム。

【0057】

（付記４）
前記誘導部は前記載置面に対向する方向から見て扇子形の形状に前記載置面上に形成され、前記一方向とは逆の方向に前記扇子形の円弧が向くように設けられている、付記３に記載の充電システム。

【0058】

（付記５）
前記機器は、前記載置面に自機が載置された際の前記載置面上の位置を取得する載置位置取得部を更に備え、前記載置位置取得部により取得される載置位置が所定の条件を満たす場合に前記駆動部を駆動する付記１乃至４のいずれか１つに記載の充電システム。

【0059】

（付記６）
前記機器は、頭部と胴体部を備えるロボットであり、前記駆動部は前記頭部を駆動し、前記一方向は、前記ロボットを前記載置面に載置した際に前記頭部から前記胴体部に向かう方向である付記１乃至５のいずれか１つに記載の充電システム。

【0060】

（付記７）
前記駆動する前記頭部と前記載置面とが接触することで、前記一方向への力が前記ロボットに発生するよう構成される付記６に記載の充電システム。

【0061】

（付記８）
前記充電装置は、前記機器の二次電池を非接触充電により充電する付記１乃至７のいずれか１つに記載の充電システム。

【0062】

（付記９）
頭部と胴体部とを含むロボットであって、
前記ロボットが充電装置に置かれたことを特定する特定部と、
前記特定部により前記ロボットが前記充電装置に置かれたことが特定された場合に、前記充電装置における位置が予め定められた条件を満たす位置であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部による判定結果に応じて前記頭部を動作させる動作部と、を備え、
前記動作部の動作により、前記頭部が前記充電装置と接触して前記頭部から前記胴体部への方向の力が発生するよう構成された、
ロボット。

【0063】

（付記１０）
頭部と胴体部とを含むロボットが置かれる充電装置であって、
前記ロボットが置かれたことを特定する特定部と、
前記特定部により前記ロボットが置かれたことが特定された場合に、前記ロボットの位置が予め定められた条件を満たす位置であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部による判定結果に応じて前記頭部を動作させる動作命令を前記ロボットへ送信する命令送信部と、
前記動作命令に基づいて前記ロボットによる動作が行われた場合に、前記頭部と接触することで、前記頭部から前記胴体部への方向の力が前記ロボットに発生するよう構成された床面部と、
を備える充電装置。

【符号の説明】

【0064】

１０１・・・受電コイル、１０２・・・送電コイル、１０３・・・軸、１０５・・・制御部、１０６，３０６・・・通信部、２００・・・ロボット、２０１・・・外装、２０２・・・装飾部品、２０３・・・毛、２０４・・・頭部、２０５・・・連結部、２０６・・・胴体部、２０７・・・本体部、２０８・・・線ファスナ、２０８ａ・・・スライダ、２２２・・・上下モータ、２４１・・・凸状部品、２６０・・・係合板、２９９・・・接触部、３００・・・充電装置、３０１・・・外枠、３０２・・・床面、３０４・・・誘導部、３０４Ａ・・・表刃、３０４Ｂ・・・裏刃、３０５・・・ガイド

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】