電源装置
【課題】 安全性の向上を図ることができる電源装置を提供する。
【解決手段】 電源装置１は、電源箱２に収容されたバッテリ３と、バッテリ３の出力端子に線材５を介して接続されて電源箱２の外に引出され駆動部１１又は充電器１２と接続可能とされた出力コネクタ１３と、を備え、線材５の途中に介在された断続回路３０と、断続回路３０に接続されて電源箱２に固定された第１のスイッチ３３と、断続回路３０に配線３４を介して接続されて電源箱２の外に引出された第２のスイッチ３６と、を有し、断続回路３０は、第１のスイッチ３３及び第２のスイッチ３６が共にオンされたときにのみバッテリ３の出力端子及び出力コネクタ１３を電気的に接続する。電源装置１を搭乗型ロボット１０から取出して運搬する場合、第２のスイッチ３６をオフすることにより、出力コネクタ１３への通電状態は解消され、感電などの事故発生を招くことがない。
【解決手段】 電源装置１は、電源箱２に収容されたバッテリ３と、バッテリ３の出力端子に線材５を介して接続されて電源箱２の外に引出され駆動部１１又は充電器１２と接続可能とされた出力コネクタ１３と、を備え、線材５の途中に介在された断続回路３０と、断続回路３０に接続されて電源箱２に固定された第１のスイッチ３３と、断続回路３０に配線３４を介して接続されて電源箱２の外に引出された第２のスイッチ３６と、を有し、断続回路３０は、第１のスイッチ３３及び第２のスイッチ３６が共にオンされたときにのみバッテリ３の出力端子及び出力コネクタ１３を電気的に接続する。電源装置１を搭乗型ロボット１０から取出して運搬する場合、第２のスイッチ３６をオフすることにより、出力コネクタ１３への通電状態は解消され、感電などの事故発生を招くことがない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットの駆動などに用いられる電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電源装置の一例として、特許文献１に示される電源装置がある。特許文献１の電源装置は、移動作業ロボットに用いられている。この電源装置は、電池ボックスと、この電池ボックスに収納され、移動作業ロボットの本体全体に電力を供給する電池と、を備えている。電池ボックスの蓋上部には、電池の各電池端子と接続した電源コネクタが固定されている。電源コネクタは、移動作業ロボットの本体の電源コードに接続する電源コードと着脱自在に接続されている。そして、電池の充電は電源コネクタから電源プラグを抜き、代わりに充電器の充電プラグを差込んで行なうようにしている。
【特許文献１】特許３４５１７８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した従来技術では、例えば電源装置を移動作業ロボットの本体から取出して持運びする際、なんらの処置も施さないと電源コネクタがオペレータに触れ、場合によっては、オペレータが感電することが起こり得、慎重な操作が必要とされるものになっている。
【０００４】
なお、ロボットに用いる電源装置では、電源箱に収容されたバッテリの出力端子と負荷（ロボットの駆動部）に接続可能とされた出力コネクタとを接続する線材の途中に、電源接続スイッチを介在させ、この電源接続スイッチを電源箱に固定することがある。そして、電源接続スイッチをオンし、バッテリ及び負荷を電気的接続して電源の投入及び制御プログラムの読出しを行なうと共に、電源接続スイッチをオン状態に維持して、ロボット側の各種データの保持を図るようにしている。
【０００５】
このような電源接続スイッチを上述した従来技術に用いて上記問題（オペレータが感電すること）の改善を図ることが考えられる。しかしながら、電源接続スイッチは、通常、オン状態で各種データの保持を図るものであり、感電防止のために電源接続スイッチひいては電源をオフすることは、各種データの確保上、困難である。
【０００６】
また、電源装置をロボット〔例えば、人が乗って操縦するタイプのロボット、いわゆる搭乗型ロボット〕などに収納して用い、仮に該ロボットが転倒した場合には、電源接続スイッチがロボット内部に収納された電源箱に固定されていることから、感電防止のために電源接続スイッチを切ろうとしても、搭乗者は、電源接続スイッチに容易には手が届かず電源切の操作が困難であった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、安全性の向上を図ることができる電源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】
【０００８】
請求項１記載の発明は、電源箱に収容されたバッテリと、該バッテリの出力端子に線材を介して接続されて電源箱の外に引出され負荷又は充電装置と接続可能とされた出力コネクタと、を備えた電源装置であって、前記線材の途中に介在された断続回路と、前記断続回路に接続されて電源箱に固定された第１のスイッチと、前記断続回路に配線を介して接続されて電源箱の外に引出された第２のスイッチと、を有し、前記断続回路は、第１のスイッチ及び第２のスイッチが共にオンされたときにのみ前記バッテリの出力端子及び出力コネクタを電気的に接続することを特徴とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、断続回路は、第１のスイッチ及び第２のスイッチが共にオンされたときにのみバッテリの出力端子及び出力コネクタを電気的に接続するので、電源装置を運搬する場合、第２のスイッチをオフすることにより、出力コネクタへの通電状態は解消され、感電などの事故発生を防止できる。第２のスイッチは電源箱から引出されており、容易に操作でき良好な作業性をもって事故発生を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の第１実施の形態に係る電源装置を図面に基づいて説明する。
図１、図３及び図６において、電源装置１は、電源箱２に収容されたバッテリ３と、該バッテリ３の出力端子４に線材５を介して接続されて電源箱２の外に引出され負荷（後述する搭乗型ロボット１０の駆動部１１）又は充電器１２（充電装置）に選択的に接続される出力コネクタ１３と、を備えており、搭乗型ロボット１０（搭乗歩行型ロボット）の駆動源として用いられるようになっている。
搭乗型ロボット１０は、図１及び図２に示すように、人１４（搭乗者）を乗せる椅子１５と、椅子１５を支持して歩行可能な２本の脚部１６と、前記バッテリ３のエネルギーを利用して２本の脚部１６を駆動させる前記駆動部１１と、駆動部１１を制御するコントローラ１７と、を備えている。脚部１６は、人の脚部に略模擬するように設けられており、腿部１８と、脛部２０と、腿部１８及び脛部２０を相互に揺動させる膝部１９と、脛部２０の先端側に脛部２０に対して揺動可能に設けられた足先部２１と、からなっており、足先部２１が床部２２に戴置され得るようになっている
【００１１】
椅子１５は、図２に示すように、人１４が着座するためのシート部２３と、シート部２３に略直交して立上がって設けられた背もたれ部２４と、背もたれ部２４から略平行に延びる２本のアーム部２５と、から大略構成されている。シート部２３の下面側には、電源箱２を収納する電源箱収納部２６が設けられている。背もたれ部２４の背部には、後述する制御機器収納箱２７が取付けられている。
【００１２】
前記線材５の途中には図３及び図５に示すように、断続回路３０が介在されている。断続回路３０は、線材５の途中に介在されたＦＥＴ３１と、ＦＥＴ３１をオン、オフさせる出力制御部３２と、からなっている。出力制御部３２には、図３、図４及び図７に示すように、電源箱２に固定された第１のスイッチ３３が接続されている。出力制御部３２には、さらに、配線３４を介して第２のスイッチ３６が接続されている。配線３４の途中にはコネクタ（以下、第２のスイッチ用コネクタ３５という。）が介在されており、配線３４を第２のスイッチ３６側及び出力制御部３２側に分離及びその接続を行なえるようにしている。第２のスイッチ３６は電源箱２の外に引出され、アーム部２５の近傍に配置されており、人１４（搭乗者）がオン、オフ操作し易いようになっている。
出力制御部３２は、第１のスイッチ３３及び第２のスイッチ３６が共にオンされたときにのみ、ＦＥＴ３１をオンさせ、バッテリ３の出力端子４及び出力コネクタ１３を電気的に接続させるようにしている。すなわち、断続回路３０は、第１のスイッチ３３及び第２のスイッチ３６が共にオンされたときにのみ、バッテリ３の出力端子４及び出力コネクタ１３を電気的に接続する。
【００１３】
制御機器収納箱２７内には、前記コントローラ１７と、コントローラ１７に接続されコントローラ１７が実行する制御プログラム及び演算処理内容などを含むデータ（以下、内部データという。）を格納するメモリ３７と、メモリ３７に対し切換手段３８を介して接続された受電用コネクタ３９と、前記切換手段３８と、を収納している。メモリ３７には、メモリ側コネクタ４９を介してバッテリ３が接続され得るようになっており、バッテリ３の電力供給により内部データを保持し得るようになっている。
受電用コネクタ３９には、交流を直流に変換するＡＣ／ＤＣ変換器４０に接続されたコネクタ（供給用コネクタ４１）が接続されるようになっている。ＡＣ／ＤＣ変換器４０には、ＡＣ電源５０に接続されるＡＣ用プラグ（ＡＣ／ＤＣ変換器用プラグ４３）が接続されている。
【００１４】
また、出力コネクタ１３に接続される充電器１２には、出力コネクタ１３に接続されるコネクタ（充電器側コネクタ４４）及びＡＣ電源５０に接続されるＡＣ用プラグ（充電器用プラグ４５）が接続されている。
そして、バッテリ３からメモリ３７に電力を供給していた状態で、バッテリ３からのメモリ３７への電力供給を停止する場合には、切換手段３８によりＡＣ／ＤＣ変換器４０をメモリ３７に接続したり、あるいは充電器１２を出力コネクタ１３に接続して、ＡＣ／ＤＣ変換器４０又は充電器１２からメモリ３７に電力供給し、これにより、メモリ３７への電力供給が断たれること、ひいてはメモリ３７に格納された内部データが消えてしまうことを防止し得るようになっている。
【００１５】
上述したように構成された電源装置１では、この電源装置１を搭乗型ロボット１０から取出して運搬する場合、第２のスイッチ３６をオフすることにより、出力コネクタ１３への通電状態（印加状態）は解消される。このため、運搬時に出力コネクタ１３に触れても感電などの事故発生を招くことがない。この場合、第２のスイッチ３６は電源箱２から引出されて操作し易い位置に配置されているので、出力コネクタ１３の印加状態の解消を容易に行なえ、その分、作業性がよいものになっている。
また、搭乗型ロボット１０が仮に転倒したとしても、第２のスイッチ３６をオフすることにより、出力コネクタ１３への通電状態（印加状態）は解消される。このため、電源装置１の出力コネクタ１３による感電などを回避でき安全性の確保を図ることができる。また、第２のスイッチ３６はアーム部２５近傍に配置されており、安全性の確保を容易に果たすことができる。
【００１６】
上述したような安全性の確保は、上述した運搬時及び搭乗型ロボット１０の転倒時に限られるものではなく、電源装置１の交換時、ＡＣ／ＤＣ変換器４０の切換使用時や充電器１２によるバッテリ３の充電の際にも、第２のスイッチ３６をオフすることにより、上述した場合と同様に安全性の確保を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る電源装置及びこの電源装置を用いる搭乗型ロボットを模式的に示す図である。
【図２】図１の搭乗型ロボットを模式的に示す斜視図である。
【図３】図１の電源装置を模式的に示す回路図である。
【図４】図１の電源箱、第１、第２のスイッチの配置関係を模式的に示す斜視図である。
【図５】図１の電源装置を模式的に示すブロック図である。
【図６】図１の電源箱及び電源箱に備えられる各部材の配置関係を模式的に示す斜視図である。
【図７】図１の電源箱、第１、第２のスイッチ及び出力コネクタの配置関係を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００１８】
１…電源装置、２…電源箱、３…バッテリ、４…出力端子、５…線材、１３…出力コネクタ、３０…断続回路、３１…ＦＥＴ、３２…出力制御部、３３…第１のスイッチ、３６…第２のスイッチ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットの駆動などに用いられる電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電源装置の一例として、特許文献１に示される電源装置がある。特許文献１の電源装置は、移動作業ロボットに用いられている。この電源装置は、電池ボックスと、この電池ボックスに収納され、移動作業ロボットの本体全体に電力を供給する電池と、を備えている。電池ボックスの蓋上部には、電池の各電池端子と接続した電源コネクタが固定されている。電源コネクタは、移動作業ロボットの本体の電源コードに接続する電源コードと着脱自在に接続されている。そして、電池の充電は電源コネクタから電源プラグを抜き、代わりに充電器の充電プラグを差込んで行なうようにしている。
【特許文献１】特許３４５１７８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した従来技術では、例えば電源装置を移動作業ロボットの本体から取出して持運びする際、なんらの処置も施さないと電源コネクタがオペレータに触れ、場合によっては、オペレータが感電することが起こり得、慎重な操作が必要とされるものになっている。
【０００４】
なお、ロボットに用いる電源装置では、電源箱に収容されたバッテリの出力端子と負荷（ロボットの駆動部）に接続可能とされた出力コネクタとを接続する線材の途中に、電源接続スイッチを介在させ、この電源接続スイッチを電源箱に固定することがある。そして、電源接続スイッチをオンし、バッテリ及び負荷を電気的接続して電源の投入及び制御プログラムの読出しを行なうと共に、電源接続スイッチをオン状態に維持して、ロボット側の各種データの保持を図るようにしている。
【０００５】
このような電源接続スイッチを上述した従来技術に用いて上記問題（オペレータが感電すること）の改善を図ることが考えられる。しかしながら、電源接続スイッチは、通常、オン状態で各種データの保持を図るものであり、感電防止のために電源接続スイッチひいては電源をオフすることは、各種データの確保上、困難である。
【０００６】
また、電源装置をロボット〔例えば、人が乗って操縦するタイプのロボット、いわゆる搭乗型ロボット〕などに収納して用い、仮に該ロボットが転倒した場合には、電源接続スイッチがロボット内部に収納された電源箱に固定されていることから、感電防止のために電源接続スイッチを切ろうとしても、搭乗者は、電源接続スイッチに容易には手が届かず電源切の操作が困難であった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、安全性の向上を図ることができる電源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】
【０００８】
請求項１記載の発明は、電源箱に収容されたバッテリと、該バッテリの出力端子に線材を介して接続されて電源箱の外に引出され負荷又は充電装置と接続可能とされた出力コネクタと、を備えた電源装置であって、前記線材の途中に介在された断続回路と、前記断続回路に接続されて電源箱に固定された第１のスイッチと、前記断続回路に配線を介して接続されて電源箱の外に引出された第２のスイッチと、を有し、前記断続回路は、第１のスイッチ及び第２のスイッチが共にオンされたときにのみ前記バッテリの出力端子及び出力コネクタを電気的に接続することを特徴とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、断続回路は、第１のスイッチ及び第２のスイッチが共にオンされたときにのみバッテリの出力端子及び出力コネクタを電気的に接続するので、電源装置を運搬する場合、第２のスイッチをオフすることにより、出力コネクタへの通電状態は解消され、感電などの事故発生を防止できる。第２のスイッチは電源箱から引出されており、容易に操作でき良好な作業性をもって事故発生を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の第１実施の形態に係る電源装置を図面に基づいて説明する。
図１、図３及び図６において、電源装置１は、電源箱２に収容されたバッテリ３と、該バッテリ３の出力端子４に線材５を介して接続されて電源箱２の外に引出され負荷（後述する搭乗型ロボット１０の駆動部１１）又は充電器１２（充電装置）に選択的に接続される出力コネクタ１３と、を備えており、搭乗型ロボット１０（搭乗歩行型ロボット）の駆動源として用いられるようになっている。
搭乗型ロボット１０は、図１及び図２に示すように、人１４（搭乗者）を乗せる椅子１５と、椅子１５を支持して歩行可能な２本の脚部１６と、前記バッテリ３のエネルギーを利用して２本の脚部１６を駆動させる前記駆動部１１と、駆動部１１を制御するコントローラ１７と、を備えている。脚部１６は、人の脚部に略模擬するように設けられており、腿部１８と、脛部２０と、腿部１８及び脛部２０を相互に揺動させる膝部１９と、脛部２０の先端側に脛部２０に対して揺動可能に設けられた足先部２１と、からなっており、足先部２１が床部２２に戴置され得るようになっている
【００１１】
椅子１５は、図２に示すように、人１４が着座するためのシート部２３と、シート部２３に略直交して立上がって設けられた背もたれ部２４と、背もたれ部２４から略平行に延びる２本のアーム部２５と、から大略構成されている。シート部２３の下面側には、電源箱２を収納する電源箱収納部２６が設けられている。背もたれ部２４の背部には、後述する制御機器収納箱２７が取付けられている。
【００１２】
前記線材５の途中には図３及び図５に示すように、断続回路３０が介在されている。断続回路３０は、線材５の途中に介在されたＦＥＴ３１と、ＦＥＴ３１をオン、オフさせる出力制御部３２と、からなっている。出力制御部３２には、図３、図４及び図７に示すように、電源箱２に固定された第１のスイッチ３３が接続されている。出力制御部３２には、さらに、配線３４を介して第２のスイッチ３６が接続されている。配線３４の途中にはコネクタ（以下、第２のスイッチ用コネクタ３５という。）が介在されており、配線３４を第２のスイッチ３６側及び出力制御部３２側に分離及びその接続を行なえるようにしている。第２のスイッチ３６は電源箱２の外に引出され、アーム部２５の近傍に配置されており、人１４（搭乗者）がオン、オフ操作し易いようになっている。
出力制御部３２は、第１のスイッチ３３及び第２のスイッチ３６が共にオンされたときにのみ、ＦＥＴ３１をオンさせ、バッテリ３の出力端子４及び出力コネクタ１３を電気的に接続させるようにしている。すなわち、断続回路３０は、第１のスイッチ３３及び第２のスイッチ３６が共にオンされたときにのみ、バッテリ３の出力端子４及び出力コネクタ１３を電気的に接続する。
【００１３】
制御機器収納箱２７内には、前記コントローラ１７と、コントローラ１７に接続されコントローラ１７が実行する制御プログラム及び演算処理内容などを含むデータ（以下、内部データという。）を格納するメモリ３７と、メモリ３７に対し切換手段３８を介して接続された受電用コネクタ３９と、前記切換手段３８と、を収納している。メモリ３７には、メモリ側コネクタ４９を介してバッテリ３が接続され得るようになっており、バッテリ３の電力供給により内部データを保持し得るようになっている。
受電用コネクタ３９には、交流を直流に変換するＡＣ／ＤＣ変換器４０に接続されたコネクタ（供給用コネクタ４１）が接続されるようになっている。ＡＣ／ＤＣ変換器４０には、ＡＣ電源５０に接続されるＡＣ用プラグ（ＡＣ／ＤＣ変換器用プラグ４３）が接続されている。
【００１４】
また、出力コネクタ１３に接続される充電器１２には、出力コネクタ１３に接続されるコネクタ（充電器側コネクタ４４）及びＡＣ電源５０に接続されるＡＣ用プラグ（充電器用プラグ４５）が接続されている。
そして、バッテリ３からメモリ３７に電力を供給していた状態で、バッテリ３からのメモリ３７への電力供給を停止する場合には、切換手段３８によりＡＣ／ＤＣ変換器４０をメモリ３７に接続したり、あるいは充電器１２を出力コネクタ１３に接続して、ＡＣ／ＤＣ変換器４０又は充電器１２からメモリ３７に電力供給し、これにより、メモリ３７への電力供給が断たれること、ひいてはメモリ３７に格納された内部データが消えてしまうことを防止し得るようになっている。
【００１５】
上述したように構成された電源装置１では、この電源装置１を搭乗型ロボット１０から取出して運搬する場合、第２のスイッチ３６をオフすることにより、出力コネクタ１３への通電状態（印加状態）は解消される。このため、運搬時に出力コネクタ１３に触れても感電などの事故発生を招くことがない。この場合、第２のスイッチ３６は電源箱２から引出されて操作し易い位置に配置されているので、出力コネクタ１３の印加状態の解消を容易に行なえ、その分、作業性がよいものになっている。
また、搭乗型ロボット１０が仮に転倒したとしても、第２のスイッチ３６をオフすることにより、出力コネクタ１３への通電状態（印加状態）は解消される。このため、電源装置１の出力コネクタ１３による感電などを回避でき安全性の確保を図ることができる。また、第２のスイッチ３６はアーム部２５近傍に配置されており、安全性の確保を容易に果たすことができる。
【００１６】
上述したような安全性の確保は、上述した運搬時及び搭乗型ロボット１０の転倒時に限られるものではなく、電源装置１の交換時、ＡＣ／ＤＣ変換器４０の切換使用時や充電器１２によるバッテリ３の充電の際にも、第２のスイッチ３６をオフすることにより、上述した場合と同様に安全性の確保を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る電源装置及びこの電源装置を用いる搭乗型ロボットを模式的に示す図である。
【図２】図１の搭乗型ロボットを模式的に示す斜視図である。
【図３】図１の電源装置を模式的に示す回路図である。
【図４】図１の電源箱、第１、第２のスイッチの配置関係を模式的に示す斜視図である。
【図５】図１の電源装置を模式的に示すブロック図である。
【図６】図１の電源箱及び電源箱に備えられる各部材の配置関係を模式的に示す斜視図である。
【図７】図１の電源箱、第１、第２のスイッチ及び出力コネクタの配置関係を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００１８】
１…電源装置、２…電源箱、３…バッテリ、４…出力端子、５…線材、１３…出力コネクタ、３０…断続回路、３１…ＦＥＴ、３２…出力制御部、３３…第１のスイッチ、３６…第２のスイッチ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源箱に収容されたバッテリと、該バッテリの出力端子に線材を介して接続されて電源箱の外に引出され負荷又は充電装置と接続可能とされた出力コネクタと、を備えた電源装置であって、
前記線材の途中に介在された断続回路と、
前記断続回路に接続されて電源箱に固定された第１のスイッチと、
前記断続回路に配線を介して接続されて電源箱の外に引出された第２のスイッチと、を有し、
前記断続回路は、第１のスイッチ及び第２のスイッチが共にオンされたときにのみ前記バッテリの出力端子及び出力コネクタを電気的に接続することを特徴とする電源装置。
【請求項１】
電源箱に収容されたバッテリと、該バッテリの出力端子に線材を介して接続されて電源箱の外に引出され負荷又は充電装置と接続可能とされた出力コネクタと、を備えた電源装置であって、
前記線材の途中に介在された断続回路と、
前記断続回路に接続されて電源箱に固定された第１のスイッチと、
前記断続回路に配線を介して接続されて電源箱の外に引出された第２のスイッチと、を有し、
前記断続回路は、第１のスイッチ及び第２のスイッチが共にオンされたときにのみ前記バッテリの出力端子及び出力コネクタを電気的に接続することを特徴とする電源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−１６６５０１（Ｐ２００６−１６６５０１Ａ）
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３５０１２３（Ｐ２００４−３５０１２３）
【出願日】平成１６年１２月２日（２００４．１２．２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２日（２００４．１２．２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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