(57)【要約】【課題】充電状態を保ちながら、電子機器の可動部位を稼働させる。【解決手段】ロボット（１０）は、充電台（１）が有する嵌合部（６）と嵌合する被嵌合部（１１）を備え、充電台（１）は、給電コネクタ（３）とロボット（１０）の受電コネクタ（１２）とが接続され、かつ嵌合部（６）とロボット（１０）の被嵌合部（１１）とが嵌合された状態で、ロボット（１０）の可動部位を稼働させる背もたれ部（５）を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリに接続された受電コネクタと、可動部位とを有する電子機器と、外部電源に接続された給電コネクタを有する充電台とを含み、上記外部電源と上記バッテリとを電気的に接続して該バッテリを充電する充電システムであって、
上記電子機器は、上記充電台が有する嵌合部と嵌合する被嵌合部を備え、
上記充電台は、上記給電コネクタと上記電子機器の上記受電コネクタとが接続され、かつ、上記嵌合部と上記電子機器の上記被嵌合部とが嵌合された状態で、上記電子機器の上記可動部位を稼働させる可動部を備えることを特徴とする充電システム。
【請求項２】
上記充電台は、上記電子機器が載置される台座部を備えており、
上記電子機器は、上記可動部が上記台座部に対して稼働するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の充電システム。
【請求項３】
上記充電台は、上記可動部によって上記電子機器の上記可動部位を稼働させたときに、上記電子機器の稼働方向と逆向きの力を上記台座部および上記可動部に働かせる弾性体を備えていることを特徴とする請求項２に記載の充電システム。
【請求項４】
上記弾性体が、バネであることを特徴とする請求項３に記載の充電システム。
【請求項５】
上記弾性体が、ゴムであることを特徴とする請求項３に記載の充電システム。
【請求項６】
外部電源に接続された給電コネクタを有する充電台に載置される電子機器であって、
バッテリに接続され、上記給電コネクタと接続される受電コネクタと、
上記充電台が有する嵌合部と嵌合する被嵌合部と、
上記受電コネクタが上記充電台の上記給電コネクタと接続され、かつ、上記被嵌合部が上記充電台の嵌合部と嵌合された状態で稼働する可動部位と、を有することを特徴とする電子機器。
【請求項７】
外部電源に接続された給電コネクタを有し、バッテリに接続された受電コネクタと、可動部位とを有する電子機器が載置される充電台であって、
上記電子機器が有する被嵌合部と嵌合する嵌合部と、
上記給電コネクタが上記電子機器の上記受電コネクタと接続され、かつ、上記嵌合部が上記電子機器の上記被嵌合部と嵌合された状態で、上記電子機器の可動部位を稼働させる可動部と、を備えることを特徴とする充電台。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器、充電台および上記電子機器と上記充電台とを含む充電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器としてのロボットに備えられたバッテリを充電する充電システムとして、特許文献１には、脚式歩行ロボットに外部電源を接続して、該脚式歩行ロボットに備えられたバッテリを充電する充電システムが開示されている。
【０００３】
この充電システムは、図４の（ａ）に示すように、充電装置１０１が椅子形状を有し、２足歩行ロボット１１０が着座したときに２足歩行ロボット１１０の大腿部１１４と上体部１１３の背面を保持して２足歩行ロボット１１０を着座姿勢に維持する着座保持部１０２と、２足歩行ロボット１１０に備えられた受電コネクタ１１２と嵌合する給電コネクタ１０３と、給電コネクタ１０３および受電コネクタ１１２を介して２足歩行ロボット１１０に電流を供給する充電ユニット１０４とを備えている。
【０００４】
また、図４の（ｂ）には、充電装置１０１ａに２足歩行ロボット１１０が中腰姿勢でもたれるための姿勢保持部１０２ａを設け、２足歩行ロボット１１０が中腰姿勢で姿勢保持部１０２ａにもたれた状態で、２足歩行ロボット１１０の受電コネクタ１１２と充電装置１０１ａの給電コネクタ１０３が接続される形態が開示されている。
【０００５】
また、図４の（ｃ）には、充電装置１０１ｂに２足歩行ロボット１１０が起立姿勢で持たれるための姿勢保持部１０２ｂを設け、２足歩行ロボット１１０が起立姿勢で姿勢保持部１０２ｂにもたれた状態で、２足歩行ロボット１１０の充電コネクタ１１２と充電装置１０１ｂの給電コネクタ１０３が接続される形態が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−６８８４６号公報（２００６年３月１６日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来技術では、２足歩行ロボット１１０に備えられた受電コネクタ１１２と、充電装置に備えられた給電コネクタ１０３とが嵌合して充電を行い、充電中は受電コネクタ１１２の位置を動かすことができないようになっているため、２足歩行ロボット１１０の動きが制限されてしまうという問題点があった。
【０００８】
本発明の一態様は、上記の問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は、充電状態を保ちながら、電子機器の可動部位を稼働させることができる充電台などを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る充電システムは、バッテリに接続された受電コネクタと、可動部位とを有する電子機器と、外部電源に接続された給電コネクタを有する充電台とを含み、上記外部電源と上記バッテリとを電気的に接続して該バッテリを充電する充電システムであって、上記電子機器は、上記充電台が有する嵌合部と嵌合する被嵌合部を備え、上記充電台は、上記給電コネクタと上記電子機器の上記受電コネクタとが接続され、かつ上記嵌合部と上記電子機器の上記被嵌合部とが嵌合された状態で、上記電子機器の上記可動部位を稼働させる可動部を備える構成である。
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る電子機器は、外部電源に接続された給電コネクタを有する充電台に載置される電子機器であって、バッテリに接続され、上記給電コネクタと接続される受電コネクタと、上記充電台が有する嵌合部と嵌合する被嵌合部と、上記受電コネクタが上記充電台の上記給電コネクタと接続され、かつ、上記被嵌合部が上記充電台の嵌合部と嵌合された状態で稼働する可動部位と、を有する構成である。
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る充電台は、外部電源に接続された給電コネクタを有し、バッテリに接続された受電コネクタと、可動部位とを有する電子機器が載置される充電台であって、上記電子機器が有する被嵌合部と嵌合する嵌合部と、上記給電コネクタが上記電子機器の上記受電コネクタと接続され、かつ、上記嵌合部が上記電子機器の上記被嵌合部と嵌合された状態で、上記電子機器の可動部位を稼働させる可動部と、を備える構成である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一態様によれば、充電状態を保ちながら、電子機器の可動部位を稼働させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態１に係る充電システムの構造の概要および動作を説明するための図である。
【図２】本発明の実施形態２に係る充電システムの構造の概要および動作を説明するための図である。
【図３】本発明の実施形態３に係る充電システムの構造の概要および動作を説明するための図である。
【図４】従来の充電システムの構成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】
【００１４】
〔実施形態１〕
以下、本発明の実施形態１に係る充電システムについて詳細に説明する。図１の（ａ）に示すように、充電システムは、充電台１、ロボット（電子機器）１０および外部電源２０を含む。充電システムは、外部電源２０とロボット１０に内蔵されたバッテリ（不図示）とを電気的に接続してバッテリを充電するシステムである。図１の（ｂ）は、図１の（ａ）に示す充電システムの横断面図である。
【００１５】
なお、本実施形態では、充電台１に載置される電子機器としてロボット１０を例にとって説明するが、充電台１に載置される電子機器はロボットに限定されない。所定の可動部位を有する電子機器であって、充電台１の背もたれ部５の稼働に連動して可動部位が稼働する電子機器であれば、どのような電子機器であっても良い。また、本実施形態のロボット１０は、充電台１の背もたれ部５と連動して稼働する可動部位（不図示）を有しているものとする。所定の可動部位としては、例えば、ロボット１０の上腿部と大腿部とを接続する関節などを例示することができる。
【００１６】
本実施形態のロボット１０は、ヒューマノイド形状を為しており、上述したバッテリに接続された受電コネクタ１２を備えている。また、ロボット１０は、後述する背もたれ部５（または充電台１）に設けられた嵌合部６が嵌合する被嵌合部１１を備えている。
【００１７】
次に、本実施形態の充電台１は、椅子型の形状を為しており、床上に固定された台座部２と、軸４を中心に稼働する背もたれ部（可動部）５とを備えている。充電台１は、ロボット１０の充電を行う際に、ロボット１０を支持する台である。台座部２は、軸４を介して背もたれ部５を支持するものである。背もたれ部５は、ロボット１０を充電台１に着座させた（載置させた）ときにロボット１０の背を支持するものである。
【００１８】
充電台１において、背もたれ部５は、軸４を中心として台座部に１対して稼働するように構成されている。これにより、台座部２にロボットを着座させた（載置させた）状態でロボット１０の可動部位を稼働させることができる。
【００１９】
図１の（ｄ）の充電台１の横断面図に示すように、台座部２と背もたれ部５とは、台座部２に形成された穴と、背もたれ部５に形成された穴とに軸４を差し込むことにより結合されている。すなわち、台座部２と背もたれ部５とを貫通する穴に軸４が挿し込まれることで、台座部２と背もたれ部５とが接続されている。台座部２は、本実施形態のように箱様の形状を有していてもよいが、一般的な椅子のように脚様の形状を有していてもよい。
【００２０】
背もたれ部５は、外部電源２０と接続された給電コネクタ３と、ロボット１０の被嵌合部１１に嵌合する嵌合部６とを備えている。より具体的には、背もたれ部５にはロボット１０の被嵌合部１１に挿し込むような突起（嵌合部６）が設けられており、ロボット１０を差し込む方向以外からは外れない構造になっている。
【００２１】
また、ロボット１０の被嵌合部１１に背もたれ部５の嵌合部６を嵌合させ、ロボット１０を充電台１に差し込んだとき、同時にロボット１０の受電コネクタ１２と背もたれ部５の給電コネクタ３とが嵌合するようになっている。
【００２２】
上述したように、背もたれ部５は、軸４を中心として、台座部２に対して稼働するように構成されている。例えば、図１の（ａ）は、ロボット１０の可動部位を稼働させる前の状態であり、図１の（ｃ）は、背もたれ部５を、軸４を中心として台座部２に対して紙面に対して時計回りに稼働させることによりロボット１０の可動部位を稼働させたときの状態を示している。
【００２３】
背もたれ部５は、受電コネクタ１２と給電コネクタ３とが接続され、かつ被嵌合部１１に嵌合部６が嵌合された状態でロボット１０の可動部位を稼働させる。従って、ロボット１０が稼働しても背もたれ部５との位置関係は維持されるため、ロボット１０は充電状態を維持しながら稼働することができる。
【００２４】
充電台１にロボット１０を着座させると、ロボット１０の被嵌合部１１に背もたれ部５の嵌合部６が嵌合し、ロボット１０が充電台１に固定される。また、ロボット１０の被嵌合部１１に背もたれ部５の嵌合部６を嵌合させたとき、同時に、背もたれ部５の給電コネクタ３と、ロボット１０の受電コネクタ１２とが電気的に接続する。より具体的には、ロボット１０の受電コネクタ１２は、背もたれ部５が有する給電コネクタ３と嵌合することで給電コネクタ３と電気的に接続される。これにより、ロボット１０に内蔵されたバッテリと外部電源２０とが電気的に接続され、バッテリの充電が行われる。
【００２５】
ロボット１０の可動部位が稼働した際、背もたれ部５は軸４を中心に台座部２から離れる方向へ稼働する。ロボット１０と背もたれ部５とは稼働しても位置関係が維持されるため、充電状態を維持しながらロボット１０の広い稼働範囲を維持することができる。
【００２６】
すなわち、上記構成によれば、受電コネクタ１２と給電コネクタ３とを接続することにより、外部電源２０とバッテリとを電気的に接続することができる。また、上記構成によれば、ロボット１０の被嵌合部１１に充電台１の嵌合部６を嵌合することにより、ロボット１０を充電台１に固定することができる。
【００２７】
また、上記構成によれば、充電台１の背もたれ部５は、受電コネクタ１２と給電コネクタ３とが接続され、かつ被嵌合部１１に嵌合部６が嵌合された状態でロボット１０の可動部位を稼働させるようになっている。このため、ロボット１０を充電状態に保ったままでロボット１０の可動部位を稼働させることができる。
【００２８】
また、ロボット１０は、外部電源２０に接続された給電コネクタ３を有する充電台１に載置される。また、ロボット１０は、バッテリに接続され、給電コネクタ３と接続される受電コネクタ１２と、充電台１が有する嵌合部６と嵌合する被嵌合部１１と、受電コネクタ１２が充電台１の給電コネクタ３と接続され、かつ、被嵌合部１１が充電台１の嵌合部６と嵌合された状態で稼働する可動部位と、を有する。
【００２９】
また、充電台１は、外部電源２０に接続された給電コネクタ３を有し、バッテリに接続された受電コネクタ１２と、可動部位とを有するロボット１０が載置される台である。また、充電台１は、ロボット１０が有する被嵌合部１１と嵌合する嵌合部６と、給電コネクタ３がロボット１０の受電コネクタ１２と接続され、かつ、嵌合部６がロボット１０の被嵌合部１１と嵌合された状態で、ロボット１０の可動部位を稼働させる背もたれ部５と、を備える。これにより、充電台１にロボット１０を載置したとき、ロボット１０を充電状態に保ったままでロボット１０の可動部位を稼働させることができる。
【００３０】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００３１】
本実施形態の充電システムは、図２の（ａ）に示すように、台座部２と背もたれ部５との間が、伸縮するバネ（弾性体）７で接続されている点で、実施形態１の充電システムと異なっている。バネ７は両端にフックを有しており、フックが台座部２および背もたれ部５に形成された突起に引っかかる形で接続されている。
【００３２】
図２の（ｄ）は、図２の（ａ）に示す充電システムの横断面図である。また、図２の（ｂ）は、充電システムにバネ７を取付ける前における充電システムの横断面図である。
【００３３】
本実施形態の充電システムでは、充電台１は、背もたれ部５によってロボット１０の可動部位を稼働させたときに、ロボット１０の稼働方向と逆向きの力を台座部２および背もたれ部５に働かせるバネ７を備えている。これにより、ロボット１０の稼働方向と逆向きの力は、ロボット１０の姿勢を維持する力として作用し、わずかな振動や外力では姿勢は崩れにくくなり、ロボット１０の姿勢を維持し易くなる。
【００３４】
また、本実施形態においても、背もたれ部５は、軸４を中心として、台座部２に対して稼働するように構成されている。例えば、図２の（ａ）は、ロボット１０の可動部位を稼働させる前の状態であり、図２の（ｃ）は、背もたれ部５を、軸４を中心として台座部２に対して紙面に対して時計回りに稼働させることによりロボット１０の可動部位を稼働させたときの状態を示している。
【００３５】
このとき、背もたれ部５は軸４を中心に台座部２から離れる方向へ稼働するため、台座部２と背もたれ部５を接続しているバネ７は伸び、バネ７の縮む力は稼働方向と反対方向へ働く力となる。
【００３６】
バネ７の縮む力は稼働方向と反対方向へ適度に作用するため、稼働後のロボット１０の姿勢を維持する力として機能し、わずかな振動や外力では姿勢は崩れにくくなり、ロボット１０の姿勢を維持し易くなる。ロボット１０と背もたれ部５とは稼働しても位置関係が維持されるため、充電状態を維持しながらロボット１０の広い稼働範囲を維持することができる。
【００３７】
〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００３８】
本実施形態の充電システムは、図３の（ａ）に示すように、台座部２と背もたれ部５との間が、伸縮するゴム（弾性体）８で接続されている点で、実施形態１および２の充電システムと異なっている。ゴム８は両端に穴を有しており、この穴が台座部２および背もたれ部５に形成さえた突起に引っかかる形で接続されている。
【００３９】
図３の（ｄ）は、図３の（ａ）に示す充電システムの横断面図である。また、図３の（ｂ）は、充電システムにゴム８を取付ける前における充電システムの横断面図である。
【００４０】
本実施形態の充電システムでは、充電台１は、背もたれ部５によってロボット１０の可動部位を稼働させたときに、ロボット１０の稼働方向と逆向きの力を台座部２および背もたれ部５に働かせるゴム８を備えている。これにより、ロボット１０の稼働方向と逆向きの力は、ロボット１０の姿勢を維持する力として作用し、わずかな振動や外力では姿勢は崩れにくくなり、ロボット１０の姿勢を維持し易くなる。
【００４１】
また、本実施形態においても、背もたれ部５は、軸４を中心として、台座部２に対して稼働するように構成されている。例えば、図３の（ａ）は、ロボット１０の可動部位を稼働させる前の状態であり、図３の（ｃ）は、背もたれ部５を、軸４を中心として台座部２に対して紙面に対して時計回りに稼働させることによりロボット１０の可動部位を稼働させたときの状態を示している。
【００４２】
このとき、背もたれ部５は軸４を中心に台座部２から離れる方向へ稼働するため、台座部２と背もたれ部５を接続しているゴム８は伸び、ゴム８の縮む力は稼働方向と反対方向へ働く力となる。
【００４３】
ゴム８の縮む力は稼働方向と反対方向へ適度に作用するため、稼働後のロボット１０の姿勢を維持する力として機能し、わずかな振動や外力では姿勢は崩れにくくなり、ロボット１０の姿勢を維持し易くなる。ロボット１０と背もたれ部５とは稼働しても位置関係が維持されるため、充電状態を維持しながらロボット１０の広い稼働範囲を維持することができる。
【００４４】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る充電システムは、バッテリに接続された受電コネクタ（１２）と、可動部位とを有する電子機器（ロボット１０）と、外部電源（２０）に接続された給電コネクタ（３）を有する充電台（１）とを含み、上記外部電源と上記バッテリとを電気的に接続して該バッテリを充電する充電システムであって、上記電子機器は、上記充電台が有する嵌合部（６）と嵌合する被嵌合部（１１）を備え、上記充電台は、上記給電コネクタと上記電子機器の上記受電コネクタとが接続され、かつ上記嵌合部と上記電子機器の上記被嵌合部とが嵌合された状態で、上記電子機器の上記可動部位を稼働させる可動部を備える構成である。
【００４５】
上記構成によれば、受電コネクタと給電コネクタとを接続することにより、外部電源とバッテリとを電気的に接続することができる。また、上記構成によれば、電子機器の被嵌合部に充電台の嵌合部を嵌合することにより、電子機器を充電台に固定することができる。
【００４６】
また、上記構成によれば、充電台の可動部は、給電コネクタと電子機器の受電コネクタとが接続され、かつ嵌合部と電子機器の上記被嵌合部とが嵌合された状態で、電子機器の可動部位を稼働させるようになっている。このため、電子機器を充電状態に保ったままで電子機器の可動部位を稼働させることができる。なお、電子機器は、充電台の可動部と連動して稼働する可動部位を有しているものとする。
【００４７】
本発明の態様２に係る充電システムは、上記態様１において、上記充電台は、上記電子機器が載置される台座部（２）を備えており、上記電子機器は、上記可動部が上記台座部に対して稼働するように構成されていても良い。上記構成によれば、台座部に電子機器を載置させた状態でロボットを稼働させることができる。
【００４８】
本発明の態様３に係る充電システムは、上記態様２において、上記充電台は、上記可動部によって上記電子機器の上記可動部位を稼働させたときに、上記電子機器の稼働方向と逆向きの力を上記台座部および上記可動部に働かせる弾性体（バネ７，ゴム８）を備えていることが好ましい。上記構成によれば、電子機器の稼働方向と逆向きの力は、電子機器の姿勢を維持する力として作用し、わずかな振動や外力では姿勢は崩れにくくなり、電子機器の姿勢を維持し易くなる。
【００４９】
本発明の態様４に係る充電システムは、上記態様３において、上記弾性体が、バネであっても良い。
【００５０】
本発明の態様５に係る充電システムは、上記態様３において、上記弾性体が、ゴムであっても良い。
【００５１】
本発明の態様６に係る電子機器は、外部電源に接続された給電コネクタを有する充電台に載置される電子機器であって、バッテリに接続され、上記給電コネクタと接続される受電コネクタと、上記充電台が有する嵌合部と嵌合する被嵌合部と、上記受電コネクタが上記充電台の上記給電コネクタと接続され、かつ、上記被嵌合部が上記充電台の嵌合部と嵌合された状態で稼働する可動部位と、を有する構成である。上記構成によれば、充電台に電子機器を載置したとき、電子機器を充電状態に保ったままで電子機器の可動部位を稼働させることができる。
【００５２】
本発明の態様７に係る充電台は、外部電源に接続された給電コネクタを有し、バッテリに接続された受電コネクタと、可動部位とを有する電子機器が載置される充電台であって、上記電子機器が有する被嵌合部と嵌合する嵌合部と、上記給電コネクタが上記電子機器の上記受電コネクタと接続され、かつ、上記嵌合部が上記電子機器の上記被嵌合部と嵌合された状態で、上記電子機器の可動部位を稼働させる可動部と、を備える構成である。上記構成によれば、充電台に電子機器を載置したとき、電子機器を充電状態に保ったままで電子機器の可動部位を稼働させることができる。
【００５３】
〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１  充電台
２  台座部
３  給電コネクタ
４  軸
５  背もたれ部（可動部）
６  嵌合部
７  バネ（弾性体）
８  ゴム（弾性体）
１０  ロボット（電子機器）
１１  被嵌合部
１２  受電コネクタ
２０  外部電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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