特開 2023-179862 移動体システム、建材、移動体、及び、移動体の移動方法

(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】P2023179862

(43)【公開日】2023-12-20

(54)【発明の名称】移動体システム、建材、移動体、及び、移動体の移動方法

(51)【国際特許分類】

   B61B 13/00 20060101AFI20231213BHJP

【ＦＩ】

B61B13/00 L

B61B13/00 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022092741

(22)【出願日】2022-06-08

(71)【出願人】

【識別番号】593006630

【氏名又は名称】学校法人立命館

(74)【代理人】

【識別番号】100111567

【弁理士】

【氏名又は名称】坂本 寛

(72)【発明者】

【氏名】李 周浩

【テーマコード（参考）】

3D101

【Ｆターム（参考）】

3D101BA03

3D101BB08

3D101BB16

3D101BB28

3D101BE08

(57)【要約】

【課題】突起の対象面からの突出量を必要に応じて抑えることができる移動体システムを提供する。
【解決手段】移動体システム１００は、対象面Ｓにおける軌道に沿って設けられ、突出方向に移動自在である複数の突起５と、突起と係合しつつ移動可能な移動体１と、突起の対象面からの突出量を変化させる突出量変化機構３と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象面における軌道に沿って設けられ、突出方向に移動自在である複数の突起と、
前記突起と係合しつつ移動可能な移動体と、
前記突起の前記対象面からの突出量を変化させる突出量変化機構と、を備える
移動体システム。

【請求項2】

前記突出量変化機構は、前記移動体が前記突起に近接したことに反応して、前記移動体が近接した前記突起を前記対象面から突出した第１状態にするよう構成され、前記移動体から離反した前記突起を前記第１状態よりも突出量を小さくするよう構成されている
請求項１に記載の移動体システム。

【請求項3】

前記突出量変化機構は、前記移動体に設けられた引出部材からの力を受けた反応として、前記移動体が近接した前記突起を前記第１状態にするよう構成されている
請求項２に記載の移動体システム。

【請求項4】

前記力は磁力である
請求項３に記載の移動体システム。

【請求項5】

前記移動体は、前記突起と係合するレールを有し、
前記引出部材は、前記レールの端部に配置されている
請求項３に記載の移動体システム。

【請求項6】

前記レールは前記移動体の異なる複数の方向それぞれに設けられて、
前記引出部材は、前記複数の方向それぞれの前記レールの端部に配置されている
請求項５に記載の移動体システム。

【請求項7】

前記突出量変化機構は、前記移動体の近接を非接触で感知した反応として、前記移動体が近接した前記突起を前記第１状態にするよう構成されている
請求項２に記載の移動体システム。

【請求項8】

前記突出量変化機構は、前記移動体に設けられた引出部材からの力を非接触で受けた反応として、前記移動体が近接した前記突起を第１状態にするよう構成されている
請求項２に記載の移動体システム。

【請求項9】

移動体の移動の軌道を有する対象面を含む建材であって、
前記対象面における前記軌道に沿って設けられ、突出方向に移動自在に設けられた複数の突起を備え、
前記移動体は、前記突起と係合しつつ移動可能である
建材。

【請求項10】

前記移動体は、前記対象面から突出した第１状態にある前記突起と係合し、
前記移動体と係合していない前記突起を、前記第１状態よりも突出量が小さい位置に維持する部材をさらに備える
請求項９に記載の建材。

【請求項11】

前記突起の前記対象面からの突出量を変化させる突出量変化機構をさらに備える
請求項９に記載の建材。

【請求項12】

前記突出量変化機構は、前記移動体が前記突起に近接したことに反応して、前記移動体が近接した前記突起を前記対象面から突出した第１状態にするよう構成され、前記移動体から離反した前記突起を前記第１状態よりも突出量を小さくするよう構成されている
請求項１１に記載の建材。

【請求項13】

突出方向に移動自在に複数の突起が設けられた対象面を、前記突起と係合しつつ移動可能な移動体であって、
進行方向の前後の少なくとも一方に、前記突起の前記対象面からの突出量を変化させる突出量変化機構を備える
移動体。

【請求項14】

突出方向に移動自在に複数の突起が設けられた対象面を、前記突起と係合しつつ移動可能な移動体の移動方法であって、
前記複数の突起のうちの第１の突起への前記移動体の接近に反応して、前記第１の突起を前記対象面から突出した第１状態にし、
前記移動体から離反した前記第１の突起を前記第１状態よりも突出量を小さくする、ことを含む
移動体の移動方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、移動体システム、建材、移動体、及び、移動体の移動方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２０２１－３０９２２号公報（以下、特許文献１）などにおいて、対象面の軌道上に設けられた複数の突起を利用して移動体を移動させることができる移動体システムが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－３０９２２号公報

【発明の概要】

【0004】

特許文献１の移動体システムでは、移動体は突起と係合しつつ、対象面の指示された位置に移動する。対象面は、壁面や天井面に取り付けられる。これにより、特許文献１の移動体システムでは、移動体を室内の指示された位置に自在に移動させることが可能になる。

【0005】

しかしながら、特許文献１の移動体システムでは、対象面から突起が突出しているため、対象面が壁面や天井面に取り付けられると、美観に影響を及ぼす場合や、人や物体などが突起と衝突するなどの可能性もある。そのため、突起の対象面からの突出量を必要に応じて抑えることが望まれる。

【0006】

ある実施の形態に従うと、移動体システムは、対象面における軌道に沿って設けられ、突出方向に移動自在である複数の突起と、突起と係合しつつ移動可能な移動体と、突起の対象面からの突出量を変化させる突出量変化機構と、を備える。

【0007】

ある実施の形態に従うと、建材は、移動体の移動の軌道を有する対象面を含む建材であって、対象面における軌道に沿って設けられ、突出方向に移動自在に設けられた複数の突起を備え、動体は、突起と係合しつつ移動可能である。

【0008】

ある実施の形態に従うと、移動体は、突出方向に移動自在に複数の突起が設けられた対象面を、突起と係合しつつ移動可能な移動体であって、進行方向の前後の少なくとも一方に、突起の対象面からの突出量を変化させる突出量変化機構を備える。

【0009】

ある実施の形態に従うと、移動体の移動方法は、突出方向に移動自在に複数の突起が設けられた対象面を、突起と係合しつつ移動可能な移動体の移動方法であって、複数の突起のうちの第１の突起への移動体の接近に反応して、第１の突起を対象面から突出した第１状態にし、移動体から離反した第１の突起を第１状態よりも突出量を小さくする、ことを含む。

【0010】

更なる詳細は、後述の実施形態として説明される。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、実施の形態に係る移動体システムの概略図である。

【図2】図２は、移動体の斜視図である。

【図3】図３は、移動体の平面図である。

【図4】図４は、移動体の底面図である。

【図5】図５は、移動体の正面図である。

【図6】図６は、移動体の側面図である。

【図7】図７は、移動体の切替部材を説明するための概略図である。

【図8】図８は、対象面を含む建材の構成の一例を表した概略図である。

【図9】図９は、突出量変化機構による、突起の突出量の変化のさせ方の一例を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

＜１．移動体システム、建材、移動体、及び、移動体の移動方法の概要＞

【0013】

（１）本実施の形態に含まれる移動体システムは、対象面における軌道に沿って設けられ、突出方向に移動自在である複数の突起と、突起と係合しつつ移動可能な移動体と、突起の対象面からの突出量を変化させる突出量変化機構と、を備える。これにより、突起の対象面からの突出量を、必要に応じて変更させることができる。そのため、移動体の移動に必要な突起の突出量を移動体と係合可能な量として移動体の移動を可能にするとともに、移動に不要な突起の突出量を抑えることができる。

【0014】

（２）（１）の移動体システムであって、好ましくは、突出量変化機構は、移動体が突起に近接したことに反応して、移動体が近接した突起を対象面から突出した第１状態にするよう構成され、移動体から離反した突起を第１状態よりも突出量を小さくするよう構成されている。これにより、移動体の移動に必要な突起を第１状態として移動体の移動を可能にするとともに、移動に不要な突起の突出量を抑えることができる。

【0015】

（３）（２）の移動体システムであって、好ましくは、突出量変化機構は、移動体に設けられた引出部材からの力を受けた反応として、移動体が近接した突起を第１状態にするよう構成されている。これにより、移動体の進行方向前方の突起を第１状態として、移動体の移動を可能にすることができる。

【0016】

（４）（３）の移動体システムであって、好ましくは、上記力は磁力である。これにより、突出量変化機構は、移動体に設けられた引出部材からの磁力を受けた反応として、移動体が近接した突起を第１状態にすることができる。なお、上記力は、他の例として、バキュームによる力や風圧を利用した力などの、磁力以外の力であってもよい。このような場合でも、突出量変化機構は、移動体に設けられた引出部材からの力を受けた反応として、移動体が近接した突起を第１状態にすることができる。

【0017】

（５）（３）又は（４）の移動体システムであって、好ましくは、移動体は、突起と係合するレールを有し、引出部材は、レールの端部に配置されている。これにより、少なくとも進行方向前方の突起に引出部材からの力を作用させることができる。

【0018】

（６）（３）の移動体システムであって、好ましくは、レールは移動体の異なる複数の方向それぞれに設けられて、引出部材は、複数の方向それぞれのレールの端部に配置されている。これにより、移動体の移動方向に関わらず、少なくとも進行方向前方の突起に引出部材からの力を作用させることができる。

【0019】

（７）（２）～（６）のいずれか１つの移動体システムであって、好ましくは、突出量変化機構は、移動体の近接を非接触で感知した反応として、移動体が近接した突起を第１状態にするよう構成されている。これにより、突出量変化機構は、移動体が近接した、進行方向前方の突起を第１状態にすることができる。

【0020】

（８）（２）～（７）のいずれか１つの移動体システムであって、好ましくは、突出量変化機構は移動体に設けられた引出部材からの力を非接触で受けた反応として、移動体が近接した突起を第１状態にするよう構成されている。これにより、突出量変化機構は、移動体が近接した、進行方向前方の突起を第１状態にすることができる。

【0021】

（９）本実施の形態に含まれる建材は、移動体の移動の軌道を有する対象面を含む建材であって、対象面における軌道に沿って設けられ、突出方向に移動自在に設けられた複数の突起を備え、移動体は、突起と係合しつつ移動可能である。これにより、突起の対象面からの突出量を、必要に応じて変更させることができる。そのため、移動体の移動に必要な突起の突出量を移動体と係合可能な量として移動体の移動を可能にするとともに、移動に不要な突起の突出量を抑えることができる

【0022】

（１０）（９）の建材であって、移動体は、対象面から突出した第１状態にある突起と係合し、好ましくは、建材は、移動体と係合していない突起を、第１状態よりも突出量が小さい位置に維持する部材をさらに備える。これにより、移動体と係合していない突起を、第１状態よりも突出量が小さい位置に維持することができる。

【0023】

（１１）（９）又は（１０）の建材であって、好ましくは、突起の対象面からの突出量を変化させる突出量変化機構をさらに備える。これにより、突起の対象面からの突出量を、必要に応じて変更させることができる。

【0024】

（１２）（１１）の建材であって、好ましくは、突出量変化機構は、移動体が突起に近接したことに反応して、移動体が近接した突起を対象面から突出した第１状態にするよう構成され、移動体から離反した突起を第１状態よりも突出量を小さくするよう構成されている。これにより、移動体の移動に必要な突起を第１状態として移動体の移動を可能にするとともに、移動に不要な突起の突出量を抑えることができる。

【0025】

（１３）本実施の形態に含まれる移動体は、突出方向に移動自在に複数の突起が設けられた対象面を、突起と係合しつつ移動可能な移動体であって、進行方向の前後の少なくとも一方に、突起の対象面からの突出量を変化させる突出量変化機構を備える。これにより、進行方向の前後の少なくとも一方の突起の対象面からの突出量を、必要に応じて変化させることができる。そのため、移動体の移動に必要な突起の突出量を移動体と係合可能な量として移動体の移動を可能にするとともに、移動に不要な突起の突出量を抑えることができる。

【0026】

（１４）本実施の形態に含まれる移動体の移動方法は、突出方向に移動自在に複数の突起が設けられた対象面を、突起と係合しつつ移動可能な移動体の移動方法であって、複数の突起のうちの第１の突起への移動体の接近に反応して、第１の突起を対象面から突出した第１状態にし、移動体から離反した第１の突起を第１状態よりも突出量を小さくする、ことを含む。第１の突起は、複数の突起のうち移動体の接近に反応して突出した突起であり、複数の突起のいずれもが第１の突起になり得る。第１の突起は、同時に１つだけ存在してもよいし、同時に２以上存在してもよい。これにより、移動体の移動に必要な突起を第１状態として移動体を移動させるとともに、移動に不要な突起の突出量を抑えることができる。

【0027】

＜２．移動体システム、建材、移動体、及び、移動体の移動方法の例＞

【0028】

図１は、本実施の形態に係る移動体システム１００の概略図である。図１を参照して、移動体システム１００は、対象面Ｓ上を移動可能な移動体１と、対象面Ｓ上に設けられた、後述の突起５と、突起５の対象面Ｓからの突出量を変化させる、後述の突出量変化機構３と、を有する。対象面Ｓの表面は、移動体１が移動する側の面を指す。

【0029】

突起５は、対象面Ｓ上の、軌道Ｏｘ，Ｏｙに沿って複数、設けられている。移動体１は、軌道Ｏｘ，Ｏｙに沿って移動する。軌道Ｏｘ，Ｏｙは、直線であっても曲線であってもよい。ここでは軌道Ｏｘ，Ｏｙは、直線であるものとする。また、軌道Ｏｘ，Ｏｙは、角度を有する。すなわち、軌道Ｏｘ，Ｏｙは、それぞれ、第１の方向及び第２の方向の軌道である。一例として、第１の方向と第２の方向とは直交し、図１では第１の方向をＸ方向、第２の方向をＹ方向で表している。また、図１では、対象面Ｓ上に、Ｘ方向に伸びる複数の軌道Ｏｘ１，Ｏｘ２，Ｏｘ３，Ｏｘ４、及び、Ｙ方向に伸びる複数の軌道ＯｙＡ，ＯｙＢ，ＯｙＣ，ＯｙＤ，ＯｙＥが併設されている。軌道Ｏｘ１，Ｏｘ２，Ｏｘ３，Ｏｘ４を代表させて軌道Ｏｘ、軌道ＯｙＡ，ＯｙＢ，ＯｙＣ，ＯｙＤ，ＯｙＥを代表させて軌道Ｏｙとする。

【0030】

軌道Ｏｘ上には複数の突起５が間隔ｄ１の等間隔に配置されている。また、軌道Ｏｙ上には複数の突起５が間隔ｄ２の等間隔に配置されている。すなわち、複数の突起５は、第１の方向と第２の方向とに、対象面Ｓに二次元に配置されている。これにより、後述の仕組みで移動体１を移動させる際に、二次元に移動させることができる。なお、突起５の間隔ｄ１，ｄ２を代表して間隔ｄとも称する。

【0031】

詳しくは、図１の例では、軌道Ｏｘ１上に間隔ｄ１で突起５－１Ａ，５－１Ｂ，５－１Ｃ，５－１Ｄ，５－１Ｅが配置され、軌道Ｏｘ２上に間隔ｄ１で突起５－２Ａ，５－２Ｂ，５－２Ｃ，５－２Ｄ，５－２Ｅが配置され、…軌道Ｏｘ４上に間隔ｄ１で突起５－４Ａ，…，５－４Ｅが配置されている。また、軌道ＯｙＡ上に間隔ｄ２で突起５－１Ａ，５－２Ａ，５－３Ａ，５－４Ａが配置され、軌道ＯｙＢ上に間隔ｄ２で突起５－１Ｂ，５－２Ｂ，５－３Ｂ，５－４Ｂが配置され、…軌道ＯｙＥ上に間隔ｄ２で突起５－１Ｅ，…，５－４Ｅが配置されている。これら突起５－１Ａ～５－４Ｅを代表させて突起５とする。

【0032】

軌道Ｏｘ上の突起５の間隔ｄ１と軌道Ｏｙ上の突起５の間隔ｄ２とは等しくてもよい（ｄ１＝ｄ２）。つまり、複数の突起５は、直交するＸ方向及びＹ方向の両方向に等間隔で配置される。これにより、後述の仕組みで移動体１を移動させる際に、二次元の移動が容易になる。

【0033】

移動体１は、突起５からの脱落せずに係合した状態で、軌道Ｏｘ，Ｏｙに沿って、つまり、Ｘ方向又はＹ方向を進行方向として移動する。そのため、移動体１及び突起５の少なくとも一方は、移動体１が突起５から脱落せずに係合するための係合構造を有する。突起５の係合構造の一例は、図１に示された係合部５ａである。係合部５ａは、突起５の対象面Ｓから遠い側の端部、つまり、突起５の先端に設けられた、突起５の凸方向とは異なる方向に突出した形状を有する。これにより、移動体１側に凹形状の部分を形成することで、移動体１を突起５から脱落せずに係合することが可能になる。

【0034】

突起５は、突出方向に移動自在である。突出量変化機構３は、突起５の対象面Ｓからの突出量を変化させる機構である。突出量は、突起５の対象面Ｓからの高さ（長さ）である。対象面Ｓからの長さは、対象面Ｓに対して直交する方向の長さであってもよいし、突出方向の長さであってもよい。突出方向は、突起５の延びる方向であって、一例として、対象面Ｓに直交する方向である。

【0035】

突出量変化機構３を有することによって、移動体システム１００では、突起５の突出量を必要に応じて変更させることができる。それにより、移動体１から離反した突起５や、移動体１が係合しない突起５などの不要な突起５の突出量を抑えることができる。

【0036】

突出量変化機構３は、第１の例として、移動体１と、後述する対象面Ｓを含む建材５００との両方に設けられている。第２の例として、突出量変化機構３は、建材５００のみに設けられていてもよい。突出量変化機構３は、第３の例として、移動体１のみに設けられていてもよい。以降では、第１の例について説明する。

【0037】

突出量変化機構３は、移動体１が突起５に近接したことに反応して、移動体１が近接した突起５を対象面Ｓから突出させ（第１状態）、移動体１から離反した突起５を第１状態よりも突出量を小さくする（第２状態）、よう構成されている。

【0038】

第１の例において、反応は、例えば、移動体１から力を受けたことへの反応を指す。詳しくは、突出量変化機構３は、移動体１に設けられた、後述の引出部材３１を含み、引出部材３１からの力を受けた反応として、移動体１が近接した突起５を第１状態にするよう構成されている。引出部材３１からの力は、例えば、無接触で引き出す力であって、一例として磁力である。

【0039】

図２～図７は、移動体１を説明するための図である。図２は、移動体１の斜視図である。図３は、移動体１の平面図である。図４は、移動体１の底面図である。図５は、移動体１の正面図である。図６は、移動体１の側面図である。図７は、移動体１の切替部材１４を説明するための概略図である。

【0040】

図を参照して、移動体１は、移動用レール（以下、レールと言う）１１を有する。レール１１は、例えば、アルミフレームである。詳しくは、移動体１は、第１の方向であるＤ１方向に延伸し、長さＬ１の２本のレール１１－１Ａ，１１－１Ｂと、第２の方向であるＤ２方向に延伸し、長さＬ２の２本のレール１１－２Ａ，１１－２Ｂと、を有する。これらレール１１－１Ａ，１１－１Ｂ，１１－２Ａ，１１－２Ｂを代表してレール１１と称する。また、Ｄ１方向に延伸するレールをレール１１－１、Ｄ２方向に延伸するレールをレール１１－２とも称する。また、レール１１の長さＬ１，Ｌ２を代表させて長さＬとも称する。なお、ここでのレール１１は、連続した一体のレールのみならず、延伸方向を同一として接手などによって接合された複数のレールを含んでもよい。

【0041】

レール１１－１Ａ，１１－１Ｂの間隔Ｅ１、及び、レール１１－２Ａ，１１－２Ｂの間隔Ｅ２は、いずれも、各レール１１－１，１１－２の方向に連続する突起５の間隔ｄの２倍（間隔ｄ×２）の長さである。これにより、レール１１－１Ａ，１１－１Ｂ、及び、レール１１－２Ａ，１１－２Ｂは、共に、同時に複数の突起５と係合可能になる。その結果、移動体１は、軌道Ｏｘ，Ｏｙに沿って移動することができる。

【0042】

Ｄ１方向とＤ２方向とのなす角度は、軌道Ｏｘ，Ｏｙのなす角度に対応している。一方のレールが軌道Ｏｘの移動に用いられ、他方のレールが軌道Ｏｙの移動に用いられるためである。この例では、Ｄ１方向とＤ２方向とは直交する。これにより、移動時の方向転換が容易になる。

【0043】

移動体１は、さらに、移動体１を進行方向に移動させる移動部として、ローラ１２と、ローラ１２を回転させる駆動部１３と、を有する。一例として、移動体１は、中央部分に、平行に取り付けられたローラ１２Ａ，１２Ｂを有する。ローラ１２Ａ，１２Ｂは、レール１１を含む平面内にて回転可能に取り付けられている。ローラ１２Ａ，１２Ｂを代表させてローラ１２と称する。

【0044】

駆動部１３はモータ等の動力源を含み、後述の制御装置２００からの制御に従って、動力源からの動力によってローラ１２Ａ，１２Ｂを回転させる。また、駆動部１３は、後述の制御装置２００からの制御に従って、ローラ１２Ａ，１２Ｂの方向を、レール１１を含む平面内にて変更する。また、駆動部１３は、後述の制御装置２００からの制御に従って、ローラ１２Ａ，１２Ｂの回転方向を正回転と逆回転とで切り替える。

【0045】

ローラ１２が対象面Ｓと接触しながら回転することによって、対象面Ｓとの間で生じる摩擦力に従って移動体１はＤ１方向又はＤ２方向の推進力を得る。これにより、移動体１の進行方向をＤ１方向又はＤ２方向とすることができる。また、移動体１の進行方向をＤ１方向とＤ２方向とで切り替えることができる。

【0046】

図５を参照して、レール１１は、ガイド部１１２を有する。ガイド部１１２は、対象面Ｓから突出量Ｈの突起５の進入を許容するよう形成された、レール１１の内空である。その内空は、突起５とレール１１との相対移動をガイドするように、延伸方向に連続して溝を形成している。これにより、レール１１内部に進入した突起５の、内部での延伸方向への移動がガイドされる。その結果、突起５とレール１１との相対移動が実現される。

【0047】

図５を参照して、レール１１は、係合部１１１を有する。係合部１１１は、レール１１側の係合構造である。係合部１１１は、ガイド部１１２の内壁よりレール１１の内側に突出した凸形状の鍔部である。図５の例の場合、突起５の係合部５ａは突起５の凸方向を対称軸として少なくとも両側、好ましくは、放射状に突出している。これに対して、係合部１１１は、対象面Ｓから突出量Ｈの突起５を挟むように、突起５の凸方向を対称軸として両側から突出している。これにより、図５に示されたように、突起５の係合部５ａは凸方向を対称軸とした両側が、係合部１１１と係合する。

【0048】

レール１１の端部には、ガイドパーツ１１３が設置されている。ガイドパーツ１１３は開口している。これにより、突起５は、移動体１の移動に伴ってガイドパーツ１１３の開口を通過してガイド部１１２に進入する。鍔部は、延伸方向に連続して形成されている。そのため、突起５がガイド部１１２内で延伸方向に移動すると、係合部５ａの係合部１１１への係合が突起５の移動の間も維持される。これにより、移動体１は突起５から脱落せずに係合状態を維持して軌道Ｏｘ，Ｏｙに沿って移動することができる。

【0049】

ガイドパーツ１１３の幅はレール１１の幅より大きい。そのため、ガイド部１１２の中心が多少、突起５から幅方向にずれていても、突起５がガイドパーツ１１３の幅内にあるような位置であれば、突起５を移動体１の移動に伴ってガイド部１１２に進入させることができる。これにより、開口しているガイド部１１２への突起５の進入が容易になる。

【0050】

突起５の係合構造及びレール１１の係合構造は、例示された係合部５ａ及び係合部１１１に限定されない。他の例として、突起５及びレール１１の係合構造は、いずれも、１方向のみに突出したかぎ型形状であって、それらが係合するものであってもよい。

【0051】

好ましくは、移動体１は、係合部１１１での係合を固定するロック部１７を有する。ロック部１７は、後述の制御装置２００からの制御に従って、係合の固定、解除を行う。ロック部１７の構成は特定の構成に限定されない。ロック部１７は、一例として、支柱１３１によって駆動部１３に取り付けられ、ローラ１２Ａ，１２Ｂの回転を停止、許容する機構を含んでもよい。

【0052】

好ましくは、レール１１の長さＬは、進行方向に並ぶ突起５の３つ分の間隔、つまり、進行方向に連続する突起５の間隔ｄの２倍（間隔ｄ×２）より長い（Ｌ＞２×ｄ）。これにより、移動体が軌道Ｏｘ，Ｏｙに沿って移動する際に、レール１１は、同時に複数の突起５と係合可能になる。その結果、レール１１は軌道Ｏｘ、Ｏｙとの平行が保たれやすくなり、開口しているガイド部１１２への突起５の進入が容易になる。そのため、移動体１を対象面Ｓに対して安定した状態で移動させることができる。

【0053】

各レール１１の端部には、上面に引出部材３１が配置されている。引出部材３１は、突出量変化機構３に含まれる部材である。引出部材３１は、一例として磁石３１Ａである。

【0054】

Ｄ１方向に延伸するレール１１－１とＤ２方向に延伸するレール１１－２との交差部には、切替部材１４が配置されている。詳しくは、レール１１－１Ａとレール１１－２Ａとの交差部に切替部材１４Ａ、レール１１－１Ａとレール１１－２Ｂとの交差部に切替部材１４Ｂ、レール１１－１Ｂとレール１１－２Ｂとの交差部に切替部材１４Ｃ、及び、レール１１－１Ｂとレール１１－２Ａとの交差部に切替部材１４Ｄが配置されている。これら切替部材１４Ａ～１４Ｄを代表させて切替部材１４と称する。

【0055】

切替部材１４は、２本のレール１１の交差部であって、レール１１のガイド部１１２に内に設けられている。図７に示されるように、切替部材１４は、交差する２本のレールの一方の延伸方向のガイド部１１２への突起５の進入を許容し、他方の延伸方向のガイド部１１２への突起５の進入を非許容とする。図７の上の図は、Ｄ１方向への突起５の進入を許容し、Ｄ２方向への進入を非許容とした状態であって、第１の進行状態とする。また、図７の下の図は、Ｄ２方向への突起５の進入を許容し、Ｄ１方向への進入を非許容とした状態であって、第２の進行状態とする。

【0056】

切替部材１４Ａ～１４Ｄには、それぞれ、駆動部１５Ａ～１５Ｄが接続されている。駆動部１５Ａ～１５Ｄを代表させて駆動部１５とも称する。なお、駆動部１５Ａ～１５Ｄは、単一の駆動源を切替部材１４Ａ～１４Ｄそれぞれに接続するものであってもよい。

【0057】

駆動部１５は、制御装置２００の制御信号に従って、接続されている切替部材１４を駆動し、突起５の進入を許容するレール１１を切り替えさせる。一例として、図７に示されたように、切替部材１４をＲ３回転方向に回転させ、第１の進行状態と第２の進行状態とを切り替える。これにより、移動体１の進行方向を容易に切り替えることができる。その結果、目的とする位置に移動体１を容易に移動させることができる。

【0058】

一例として、切替部材１４には、ガイド部１１２と同形状の溝が形成されている。そして、駆動部１５は、溝の向く方向を切り替えるように切替部材１４を回転させることによって各方向のレール１１への突起５の進入を許容／非許容とする。この場合、交差部から所定範囲であって、多少、交差部からずれた位置に突起５があった場合であっても、切替部材１４が駆動部１５によってＲ３回転方向に回転することで、突起５が切替部材１４の溝内にあった場合には交差部に位置合わせすることができる。従って、この場合、切替部材１４は、交差部付近にある突起５を交差部に位置合わせする部材でもある。

【0059】

制御装置２００の制御信号に従う駆動部１３によってローラ１２の向きがＤ１方向とＤ２方向とで切り替わる。また、制御装置２００の制御信号に従う切替部材１４によってレール１１内で許容される突起５の進行状態が第１の状態と第２の状態とで切り替わる。この切替の組み合わせによって、移動体１は、対象面Ｓに二次元上に設置された突起５の上を移動することができる。すなわち、駆動部１３Ｂ，１３Ｄによってローラ１２の向きをＤ１方向とし、切替部材１４によって第１の進行状態としたとき、移動体１の進行方向はＤ１方向となる。

【0060】

移動体１は、方向転換を行うポイントに設置された突起５（対象突起）がレール１１の交差部まで移動したタイミングで、進行方向をＤ１方向とＤ２方向とに転換する切替動作を行う。すなわち、対象突起がレール１１内部のガイド部１１２をＤ１方向に進行して交差部まで達すると、駆動部１３Ｂ，１３Ｄによるローラ１２Ａ，１２Ｂの回転が終了する。その位置にて、切替部材１４によって進行状態が第１の進行状態から第２の進行状態に切り替えられる。その後に、駆動部１３Ａ，１３Ｃによってローラ１２Ａ，１２ＣのＲ２回転方向の回転が開始される。これにより、移動体１は、対象突起まで進行方向をＤ１方向として移動し、対象突起で進行方向をＤ２方向に切り替えることができる。この制御を繰り返すことによって、移動体１を対象面Ｓ上の任意の位置に移動させることができる。

【0061】

移動体１が進行方向を変えずに移動するとき、突起５は一延伸方向のレール１１内を移動する。突起５が交差部を通過する場合、切替部材１４は、そのレール１１の延伸方向の突起５の進入を許可し、そのレール１１に直交するレール１１への突起５の進入を非許可とする進行状態としている。これにより、突起５はその交差部を通過可能であるとともに、直交するレール１１への進入が防がれる。対象面Ｓが垂直面などの水平面から角度を有する面である場合、直交するレール１１への進入が非許可とされていないと、通過時に直交するレール１１へ突起５が進入してしまい、移動体１の落下につながる。従って、この場合、切替部材１４は、突起５が交差部付近となった位置での軌道からの落下を防止する部材でもある。

【0062】

好ましくは、レール１１の交差部にセンサ１６Ａ～１６Ｄが設置される。これらセンサ１６Ａ～１６Ｄを代表させてセンサ１６と称する。センサ１６は近接センサであって、赤外線や超音波などを利用するものであってよい。センサ１６は、レール１１の交差部への突起５の接近を検出する。突起５の検出結果をカウントすることによって、移動体１の移動距離が得られる。これにより、移動体１の対象面Ｓ上での位置をセンシングすることができる。

【0063】

移動体システム１００は、移動体１の移動を制御する制御装置２００を含む。制御装置２００は、１台の装置によって構成されるものであってもよいし、複数台の装置が協働して構成されていてもよい。１又は複数の装置は、一般的なコンピュータであってよい。制御装置２００は、ネットワーク上のサーバであってもよい。又は、移動体１近傍に設置された１台又は複数のコンピュータや、スマートフォンなどであってもよい。

【0064】

制御装置２００は、一例として、１台のコンピュータによって構成されている。図１を参照して、制御装置２００は、プロセッサ２１とメモリ２２とを有する。プロセッサ２１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。また、制御装置２００は、無線又は有線によって移動体１と通信するための通信部２３を有する。また、制御装置２００は、オペレータからの操作を受け付ける入力部２４を有する。制御装置２００は、オペレータから受け付けた移動体１の移動経路や、目的位置の指定に基づいて、移動体１が対象面Ｓ上を移動するように制御する。

【0065】

一例として、制御装置２００は、対象面Ｓ上の突起５を位置情報として予め記憶しておく。これにより、制御装置２００は、突起５によって、経路や目的位置を特定するとともに、移動体１を、現在位置から目的位置まで移動させる経路を突起５によって特定することができる。

【0066】

制御装置２００は、特定された移動経路に基づいて、ローラ１２の回転／停止を指示する制御信号を駆動部１３に出力する。これにより、移動体１が進行方向に移動する。また、制御装置２００は、特定された移動経路に基づいて、ローラ１２の方向の変換を指示する制御信号を駆動部１３に出力する。これにより、移動体１の進行方向が変更される。切替部材１４を回転させる制御信号を駆動部１５に出力する。これにより、移動体１が方向転換したり直進したりして移動する。

【0067】

制御装置２００は、センサ１６からセンサ信号を取得する。これにより、制御装置２００は、移動体１の位置を検出することができる。検出された位置に従って、上記の制御信号を出力する。これにより、高精度で移動体１を移動させることができる。

【0068】

図８は、対象面Ｓを含む建材５００の構成の一例を表した概略図である。図８を参照して、建材５００は、表面が対象面Ｓとなる第１板５０１と、その裏面側に、第１板５０１と平行に間隔Ｇを隔てて配置される第２板５０２と、を有する。第１板５０１と第２板５０２との間には間隔Ｇによって空間５０３が形成されている。

【0069】

第２板５０２の第１板５０１から遠い側の面は、壁面Ｗに取り付け可能である。壁面Ｗは、例えば居室の壁面である。壁面Ｗは天井面や床面を含んでもよい。これにより、居室などの壁面に建材５００が取り付けられる。そのため、壁面に対象面Ｓを設けることができる。

【0070】

第１板５０１には、複数の孔５５が設けられている。複数の孔５５は、軌道Ｏｘ上に間隔ｄ１、及び、軌道Ｏｙ上に間隔ｄ２で設けられている。各孔５５には、突起５が、突出方向に移動自在に設けられている。これにより、突起５の対象面Ｓからの突出量は可変である。図８は、第２状態の突起５を表しており、一例として、突出量が０、すなわち、突起５が対象面Ｓから突出していない状態を表している。突起５の第２状態を、初期状態とする。

【0071】

突出量変化機構３は、建材５００に設けられた磁石５１，５２，５３を有する。磁石５１は、突起５の第２板５０２側の端部（以下、基端）に設けられ、磁石５２は、突起５の磁石５１が設けられた端部と逆側の端部（以下、先端）に設けられ、磁石５３は、第２板５０２の第１板５０１側の面上に設けられている。これにより、磁石５１は、空間５０３内に位置する。磁石５２は、対象面Ｓ上に位置する。

【0072】

磁石５１と磁石５３とは異極である。磁石５３は、第２板５０２の第１板５０１側の面上の、磁石５１に磁力を及ぼす位置に設けられる。これにより、磁石５１と磁石５３との間に磁力Ｆ１が作用する。

【0073】

磁力Ｆ１によって、突起５は突出量が小さい第２状態を維持する。言い換えると、磁石５１と磁石５３とは、突起５の、対象面Ｓからの突出量が小さい位置を維持する部材である。空間５０３は、第２状態における突起５の格納スペースであるとともに、建材５００が壁面Ｗに取り付けられた際に、配線などの格納スペースにも活用され得る。

【0074】

磁力Ｆ１によって突起５は空間５０３に引き込まれて突出量が小さい位置が維持されることにより、対象面Ｓからの突起５の突出量が抑えられる。建材５００が壁面Ｗに取り付けられると、対象面Ｓは壁面や天井面に露出する。その際に対象面Ｓからの突起５の突出量が抑えられることで、美観への影響を抑えることができる。また、安全性を高めることができる。

【0075】

磁石５２は、移動体１に設けられた磁石３１Ａとは異極である。これにより、磁石５２は、移動体１が接近することで、磁石５２と磁石３１Ａとの間に磁力Ｆ２（図９）が発生する。そのため、磁石５２は、移動体１が接近すると、移動体１の引出部材３１である磁石３１Ａからの力を受ける。

【0076】

図９は、移動体１の移動方法の一例を説明するための図である。図９の上図から下図に、対象面Ｓ上の移動体１の移動が時系列に示されている。図９において、移動体１は、左から右に移動するものとする。

【0077】

移動体１は、少なくとも進行方向前方のレール１１の先端に、引出部材３１である磁石３１Ａを有する。これにより、移動体１の少なくとも進行方向前方の突起５に近接すると、その突起５に設けられた磁石５２と磁石３１Ａとの間に磁力Ｆ２が発生する。

【0078】

磁石５１，５２，５３，３１Ａの強さは、磁力Ｆ２が磁力Ｆ１より大きくなる（Ｆ２＞Ｆ１）組み合わせの強さとする。これにより、突起５に対して磁力Ｆ１と磁力Ｆ２とが同時に作用すると、磁力Ｆ２の作用する方向に突起５が移動する。

【0079】

突起５は、突出量の大きな状態である第１状態となるまで磁石３１Ａによって引き出されるよう構成されている。第１状態は、第２状態より突起量の大きな状態であって、移動体１のレール１１のガイド部１１２と係合可能な突出量Ｈである状態を指す。すなわち、移動体１が突起５に近接したことに反応して、突出量変化機構３は、移動体１が近接した突起５を対象面Ｓから突出させて第１状態とする。

【0080】

一例として、突起５は、基端に、対象面Ｓからの高さＨの位置で磁石３１Ａによる引き出しが停止するようなストッパが設けられていてもよい。図８，図９の例では、基端に孔５５よりも大きい磁石５１が配置されていることによって、磁石５１がストッパの役割を果たしている。これにより、突起５は、磁石３１Ａによって突出量Ｈとなるまで対象面Ｓから引き出され、第１状態となる。

【0081】

突起５が第１状態となることによって、図５に示されたように、レール１１のガイド部１１２に進入可能になる。磁石３１Ａが移動体１の進行方向の少なくとも前方に設けられていることによって、図９の上図に示されたように、移動体１の進行方向の少なくとも前方において突起５が第２の状態となる。これにより、移動体１の進行方向の前方に位置する突起５が移動体１のレール１１のガイド部１１２に進入可能になる。

【0082】

移動体１と突起５との係合が解除されると、すなわち、移動体１が突起５から離反すると、磁石５２と磁石３１Ａとの間の磁力Ｆ２が解消される。磁力Ｆ２が解消されると、突起５に対しては、磁石５１と磁石５３との間の磁力Ｆ１が作用する。これにより、第１状態であった突起５は、第２状態である初期状態に復帰する。すなわち、図９の下図のように、移動体１が突起５から離反すると磁力Ｆ２が解消され、その突起５は初期状態に復帰する。

【0083】

突出量変化機構３の、移動体１から力を受けたことへの反応の、引出部材３１からの力は磁力に限定されない。他の例として、バキュームによる力や風圧を利用した力などの、磁力以外の力であってもよい。さらに、引出部材３１からの力は、他の例として、引出部材３１が突起５に接触して引き出す力であってもよい。引出部材３１が突起５に接触して引き出す力は、例えば、引出部材３１が突起５に対してプッシュ操作を行うものであってよい。プッシュ操作は、移動体１の部材が突起５に接触することであってもよいし、磁力を利用して非接触で力を作用させるものであってもよい。

【0084】

具体的に、突出量変化機構３は、ノックカム機構を利用したものであってもよい。すなわち、一例として、突起５と第２板５０２との間にノックカム機構が設けられる。移動体１の引出部材３１は、突起５に近接することによって、突出側の端部に対してプッシュ操作する。突起５は、引出部材３１に押されるたびに、ノックカム機構によって第１状態と第２状態とが切り替わる。

【0085】

引出部材３１が突起５に対してプッシュ操作を行うものの他の例として、建材５００が突起５の突出量を大きくするための部材を有し、移動体１が、突起５の先端に対してプッシュ操作する押込み部材を有してもよい。ことによって突出量を小さくしてもよい。突出量を大きくするための部材は、突起５の基端を直接、又は、空気圧や磁力などで間接的に押して、突起５を対象面Ｓから押し出す部材であってよい。

【0086】

突出量変化機構３が、第２の例として移動体１のみに設けられる場合、好ましくは、建材５００は、移動体１によって移動された突起５の位置が維持される機構を有する。これにより、移動体１によって移動された突起５の位置が維持され、第１状態又は第２状態が維持されるようになる。突起５の位置が維持される機構は、一例として、建材５００の孔５５の内側の表面が、突起５の移動を阻止する摩擦力を生じさせる表面粗さで加工されていることであってよい。これにより、突起５の位置が摩擦力によって維持され、移動体１によって摩擦力以上の力が与えられることによって、突起５が第１状態又は第２状態に変化するようになる。

【0087】

突出量変化機構３が、第３の例として建材５００のみに設けられている場合、一例として、建材５００は、突起５に対する移動体１の近接を検知するセンサを有する。センサは、例えば、近接センサであってよい。センサは、一例として、建材５００の対象面Ｓに設けられていてもよい。

【0088】

この場合、各突起５には、図示しない移動機構が設けられており、建材５００は、各突起５の移動機構の動作を制御する、図示しないコントローラを有してもよい。コントローラは、一例として、空間５０３に格納することができる。コントローラは、センサからセンサ信号を受信する。コントローラは、センサ信号に基づいて、移動体１が近接した突起５の移動機構を制御するとともに、近接が検知されなくなった突起５の移動機構を制御する。これにより、自動的に、移動体１が近接した突起５を第１状態とし、移動体１から離反した突起５を第２状態とすることができる。

【0089】

突出量変化機構３が、第３の例として建材５００のみに設けられている場合の他の例として、建材５００のコントローラは、センサに替えて、制御装置２００と通信可能であって、制御装置２００からの制御信号を受信してもよい。この場合、コントローラは、制御信号に指示された移動体１の位置に応じた突起５の移動機構を制御してもよい。

【0090】

以上の構成により、移動体システム１００では、突起５の対象面Ｓからの突出量を、必要に応じて変更させることができる。そのため、移動体１の移動に必要な突起５を第１状態として移動体１の移動を可能にするとともに、移動に不要な突起５を第２状態として突出量を抑えることができる。建材５００において、移動体１の移動に不要な突起５は第２状態が維持される。これにより、美観への影響を抑えることができる。また、安全性を高めることができる。移動体１の移動に必要な突起５を第１状態とすることにより、移動体１は、突起５とガイド部１１２を係合させながら移動が可能になる。

【0091】

＜３．付記＞
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

【符号の説明】

【0092】

１ ：移動体
３ ：突出量変化機構
５ ：突起
５－１Ａ ：突起
５－１Ｂ ：突起
５－１Ｅ ：突起
５－２Ａ ：突起
５－４Ａ ：突起
５ａ ：係合部
１１ ：レール
１１－１ ：レール
１１－１Ａ ：レール
１１－１Ｂ ：レール
１１－２ ：レール
１１－２Ａ ：レール
１１－２Ｂ ：レール
１２ ：ローラ
１２Ａ ：ローラ
１２Ｂ ：ローラ
１２Ｃ ：ローラ
１３ ：駆動部
１３Ａ ：駆動部
１３Ｂ ：駆動部
１３Ｃ ：駆動部
１３Ｄ ：駆動部
１４ ：切替部材
１４Ａ ：切替部材
１４Ｂ ：切替部材
１４Ｃ ：切替部材
１４Ｄ ：切替部材
１５ ：駆動部
１５Ａ ：駆動部
１５Ｂ ：駆動部
１５Ｃ ：駆動部
１５Ｄ ：駆動部
１６ ：センサ
１６Ａ ：センサ
１６Ｂ ：センサ
１６Ｃ ：センサ
１６Ｄ ：センサ
１７ ：ロック部
２１ ：プロセッサ
２２ ：メモリ
２３ ：通信部
２４ ：入力部
３１ ：引出部材
３１Ａ ：磁石
５１ ：磁石
５２ ：磁石
５３ ：磁石
５５ ：孔
１００ ：移動体システム
１１１ ：係合部
１１２ ：ガイド部
１１３ ：ガイドパーツ
１３１ ：支柱
２００ ：制御装置
５００ ：建材
５０１ ：第１板
５０２ ：第２板
５０３ ：空間
Ｆ１ ：磁力
Ｆ２ ：磁力
Ｈ ：突出量
Ｏｘ ：軌道
Ｏｘ１ ：軌道
Ｏｘ２ ：軌道
Ｏｘ３ ：軌道
Ｏｘ４ ：軌道
Ｏｙ ：軌道
ＯｙＡ ：軌道
ＯｙＢ ：軌道
ＯｙＣ ：軌道
ＯｙＤ ：軌道
ＯｙＥ ：軌道
Ｓ ：対象面
Ｗ ：壁面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】