JP2021529412A - 電力システム - Google Patents

Abstract

本発明は、装置とアダプタ部に関し、該装置は該アダプタ部に接続可能であり、電力を伝達するのに適している。該装置と該アダプタ部の各々は、非接触な位置合わせに適するアライメント部／モジュール、適正な位置合わせの後に接合できるコンタクト部／モジュール、及び電力の流れを妨害又は許可するように構成されたセンサ部／モジュールを有する。また本発明は、支持構造から垂れ下がって結合した装置とアダプタ部を含む電力システムに関する。前記垂れ下って結合する構成は、該装置と該アダプタ部との間の非接触な位置合わせの際に、位置合わせ補正を容易にする。【選択図】 図１

Description

本発明は、様々な分野での使用に適した電力システムに関する。

本発明の背景に関する以下の説明は、本発明の理解を容易にすることのみを目的としている。ここでの議論は、言及された資料のいずれかが、本発明の優先日において、公開された、知られている、または任意の管轄区域の当業者の一般的な知識の一部であるということを、確認または承認するものではないことを理解されたい。

電源コネクタまたは電源アダプタとも呼ばれる電気コネクタは、電気器具またはデバイスに電力を供給するために利用されてきた。このような電気コネクタは、通常、電気エネルギー/電力が流れる前に、適切な位置合わせを必要とするプラグとソケットの構成で構成される。

既存の電源コネクタのプラグとソケットは、通常、電気器具を損傷する可能性のある短絡や偶発的な誤接続などの潜在的な危険を回避するための安全対策として、位置合わせする必要がある。そうしないと、電流は流れない。例えば、いたるところにある３ピン・プラグと対応するソケットの構成では、ユーザーは各ピンを関連するソケットに適切に位置合わせする必要がある。別の例は、ハンドヘルドなデバイスなどの電気器具を充電するための電源コネクタとして利用できるラップトップコンピュータなどのコンピュータのユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）ポートである。

知られているように、信頼できる接続を得るためにＵＳＢプラグはＵＳＢポートと位置合わせされており、ＵＳＢプラグをＵＳＢポートに挿入する前に、正と負の方向を区別する必要がある。このような挿入は、データラインのＵＳＢプラグとＵＳＢポート間の接続不良を簡単に引き起こす可能性がある。また、挿入の強さ、角度、頻度などの影響を及ぼす要因により、ＵＳＢプラグ及び／又はＵＳＢポートが破損する場合がある。破損が発生すると、短絡や電流フローの問題が発生が増加し、そのため、使用の安全性を確保することが困難となる。電力アダプタを挿入するときに、ユーザーは、位置合わせの同じ問題に直面する。

上記の例では、ユーザーの操作が細かすぎる可能性がある。ユーザーは、通常、プラグとソケットを手動で位置合わせする必要がある。これは、薄暗い場所や視覚的に欠陥があるユーザーにとっては難しい場合がある。

さらに、プラグとポートが互いに絶えず出入りすることにより、損傷が発生し、機器の劣化が早くなり、機器の交換コストが増加する。

したがって、前述の問題の少なくとも1つを改善するためのより良い解決策が必要となる。

本文章全体を通して、文脈上別段の必要がない限り、「含む」（comprise）という単語または「含む」（comprises）または「含む」（comprising）などの変形は、記載された完全体や完全体のグループを含むが、任意の他の完全体や完全体のグループを排除しないことを意味すると理解される。

さらに、本明細書全体を通して、文脈上別段の必要がない限り、「含む」（include）という単語または「含む」（includes）または「含む」（including）などの変形は、記載された完全体や完全体のグループを含むが、任意の他の完全体や完全体のグループを排除しないことを意味すると理解される。

本開示の一態様によれば、電力を伝達するのに適しており、アダプタ部と共に使用するのに適した装置であり、該アダプタ部は、電力供給源に接続可能であり、該電力供給源からの電力を伝達するコンタクトモジュールを備える。該装置は、収容のための形状や大きさを有するケーシングと、該装置と該アダプタ部との間の非接触位置合わせを容易にするように構成可能なアライメント部と、該装置と該アダプタ部との間の位置合わせが確立されたときに該コンタクトモジュールに結合することができるコンタクト部、及び該コンタクト部と該コンタクトモジュールとの間の電力の流れを妨害および許可の一つをするように構成可能なセンサ部を備える。

この装置は、電気回路の迅速かつクリーンな開閉を提供し、電気接触部材間の確実な高品質の接触を保証し、それにより、不十分な、アーク放電する接触部材によって引き起こされ得る損傷の原因を排除するため、有利である。この装置は、電気接触部材の堅固で力強い接続を提供すると同時に、比較的わずかな開放力または分離力の下で容易に取り外し可能である。

本発明は、他の目的および有利な特徴を有し、そのいくつかは、前述のものとともに、本明細書に添付され、その一部を形成する図面に示される、本発明の好ましい形態の以下の説明に記載する。しかしながら、前記図面および説明を行った表示の変形は、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で採用され得ることを、理解すべきである。

本発明の他の態様は、添付の図と併せて本発明の特定の実施形態の以下の説明を検討すると、当業者には明らかとなる。

図１は、一実施形態による電力システムの正面図である。
図２は、線α−αに沿った図１の断面図である。
図３は、線δ−δに沿った図２の断面図である。
図４は、線β−βに沿った図２の断面図である。
図５は、線γ−γに沿った図１の断面図である。
図６は、線μ−μに沿った図１の断面図である。
図７は、一実施形態による、電力システムの電気的概略図である。
図８は、一実施形態による、図１の電力システムに関連する農業システムの斜視図である。
図９及び１０は、成長トレイおよび各成長トレイの上の複数のＬＥＤからなるモジュラーユニットの様々な図である。

［本発明の実施形態の説明］
本明細書全体を通して、文脈上別段の必要がない限り、「含む」（comprise）という単語または「含む」（comprises）または「含む」（comprising）などの変形は、記載された完全体や完全体のグループを含むが、任意の他の完全体や完全体のグループを排除しないことを意味すると理解される。

さらに、本明細書全体を通して、文脈上別段の必要がない限り、「含む」（include）という単語または「含む」（includes）または「含む」（including）などの変形は、記載された完全体や完全体のグループを含むが、任意の他の完全体や完全体のグループを排除しないことを意味すると理解される。

本開示は、１つまたは複数のデバイスを接続することができる電力システムを企図している。電力システムは、１つまたは複数の接続されたデバイスに電力を分配することができる。好ましくは、電力システムは、アダプタ部（例えば、ソケットモジュール）および装置（例えば、プラグモジュール）を含むことができる。アダプタ部は、電力供給源（例えば、直流電源または交流電源）に結合することができ、装置は、アダプタ部に結合することができる。

本開示はさらに、アダプタ部および装置が非接触の方法で配置され得ることを企図する。適切な配置により、アダプタ部と装置との間の接触は、電力がアダプタ部と装置との間を流れることができるような方法で確立される。具体的には、電力供給源から供給される電力は、アダプタ部から装置に伝達することができる。

好ましくは、電力システムは、アダプタ部と装置との間の、そのような非接触配置を容易にすることができる案内システム（例えば、磁気ガイドシステム）を含む。アダプタ部と装置との間の位置合わせを容易にすることを有利に助長するために、案内システムを介して、多軸ベースの位置合わせ補正（a multiple axis based alignment compensation）を提供することができる。

案内システムを介して、
例えば、6軸の位置合わせ補正を行うことができる。具体的には、
・±１５度（度）のロール（roll）、ピッチ（pitch）、ヨー（yaw）の補正
・±１５ｍｍ（ｍｍ）のシフト（Ｘ−Ｙ方向）の補正
・±１５ｍｍのシフト（Ｚ方向）の補正

加えて、電力システムは、アダプタ部と装置との間に供給される電力の流れを可能にする前に、アダプタ部と装置との間の位置合わせを確実にするための１つ又は複数の安全対策が、適切に確立されていることを、さらに含むことができる。

安全対策には、例えば、圧力感知および／または磁気感知を含むことができる。

一般に、本開示の一態様によれば、電力システムは、電力システムに接続されたデバイスに電力を分配することができる電力分配器をさらに含むことができる。前述の装置は、電力分配器に結合することができる。

好ましくは、アダプタが装置の近くにもたらされるとき、またはその逆の場合（すなわち、装置がアダプタの近くにもたらされるとき）、アダプタと装置との間の自動位置合わせを達成することができる。

これらについては、以下の図１〜７を参照してさらに詳しく説明する。

図１を参照すると、本開示の一実施形態による電力システム１００が示されている。示すように、電力システム１００は、配電ボックス１０１、装置（例えば、プラグ）１０２、及びアダプタ部（例えば、ソケット）１０３を含むことができる。電力システム１００は、記述および／又は描写されるように、より多くの又はより少ない構成要素を含むことができる。好ましくは、装置１０２は移動可能である。さらに、１つまたはそれ以上のデバイス（図示せず）は、配電ボックス１０１を介して電力システム１００に結合することができる。

図１および図２から分かるように、配電ボックス１０１および装置１０２は、ブラケットなどの支持構造１０４によって運ぶことができる。装置１０２は、配電ボックス１０１に結合することができる。一例では、配電ボックス１０１および装置１０２は、ブラケットに取り付けることができる。支持構造１０４（すなわち、配電ボックス１０１および装置１０２を運ぶ）は、可動装置の一部を形成することができ、または可動装置に取り付けることができる。支持構造１０４は、例えば、アルミニウムから作製することができる。いくつかの実施形態では、支持構造１０４は、鉄、ステンレス鋼などの他の材料から作製することができる。

一実施形態では、装置１０２は、支持構造１０４によって移動可能に運ぶことができる。具体的には、装置１０２は、支持構造１０４に移動可能に結合することができる。より具体的には、装置１０２は、例えば、支持構造に垂れ下がって結合することができる。さらにより具体的には、装置１０２は、例えば、支持構造１０４に対する装置１０２の垂れ下がった動きが可能になるような方法で、支持構造１０４に結合することができる。一例では、装置１０２は、１つまたは複数の可撓性カプラー１０７（例えば、１つまたはそれ以上のチェーン）によって、支持構造１０４に結合することができる。

アダプタ部１０３は、一実施形態では、固定ピラー、倉庫棚、またはアダプタ部１０３を取り付けるのに適した他の任意の場所などのように、指定された場所に配置することができる。アダプタ部１０３は、指定された場所に、ネジや釘などの締め金具により、取り付けまたは固定することができる。別の実施形態では、アダプタ部１０３は、手持ち式であり、その位置／配置を、ホルダー（すなわち、ユーザ）の好みに従ってシフト／調整することができる。さらに、アダプタ部１０３は、電力供給源（図示せず）に結合することができる。

いくつかの実施形態では、配電ボックス１０１の本体は、プラスチック、ゴム、木材、又はそれらの組み合わせや混成物のような、任意の従来の非導電性材料（または電気絶縁体）でできている。配電ボックス１０１は、整流器、アナログ−デジタル変換器、電子スイッチ、短絡／開放回路保護などのような電気または電子部品を備えた１つ以上の電気回路を備えることができる。

使用時には、装置１０２およびアダプタ部１０３は、接触するか、または分離している。接触すると、電力供給源から供給される電力は、アダプタ部１０３から装置１０２に、続いて配電ボックス１０１に、さらに続いて配電ボックス１０１に接続されたデバイスに伝達される。逆に、アダプタ部１０３と装置１０２との接触が途絶えると（すなわち、装置１０２とアダプタ部１０３が分離された）、装置に供給される電力が途絶える（すなわち、電力供給源から供給される電力が、アダプタ部１０３から装置１０２に伝達されない）。

一般に、装置１０２およびアダプタ部１０３は、非接触な方法で位置合わせされることが好ましい。次に、適切に位置合わせされると、アダプタ部と装置との間の接触は、電力（すなわち、電力供給源によって供給される）がアダプタ部１０３と装置１０２との間を流れることができるように、確立することができる。

好ましくは、電力システムは、装置１０２がアダプタ部１０３に近接して配置されたとき（及び逆の場合）に、アダプタ部１０３と装置１０２との間のそのような非接触な配置を容易にすることができる案内システム１９０（例えば、磁気ガイドシステム）を含む。これについては、図３〜７を参照して後で詳しく説明する。

図３は、本開示の一実施形態に従って、装置１０２をさらに詳細に示している。示されるように、装置１０２は、ケーシング１０２ａを含むことができる。ケーシング１０２ａは、アライメント部１０５、センサ部１１０、およびコンタクト部１１３を収容できるように、形状および大きさが決められる。アライメント部１０５は、一実施形態では、１つ以上の磁気素子を含むことができる。センサ部１１０は、一実施形態では、センサ信号を生成することができる１つ以上のデバイス（例えば、磁場ベースのセンサ信号を生成する磁石）を含むことができる。コンタクト部１１３は、例えば、１つ以上の電気接触ピンおよび／またはレセプタクルで形成され得る。

図４は、本開示の一実施形態に従って、アダプタ部１０３をさらに詳細に示している。示されるように、アダプタ部１０３は、シャーシ（chassis）１０３ａ（すなわち、ケーシング１０２ａに類似している）を含むことができる。シャーシ１０３ａは、アライメントモジュール１０６、センサモジュール１１１、およびコンタクトモジュール１１２を収容できるように、形状および大きさが決められる。アライメントモジュール１０６は、一実施形態では、１つ以上の磁気素子を含むことができる。センサモジュール１１１は、一実施形態では、センサ信号を検出することができる１つ以上のデバイス（例えば、前述の磁場ベースのセンサ信号を検出することができるリードスイッチなどのスイッチ）を含むことができる。コンタクト部１１２は、例えば、１つ以上の電気接触ピンおよび／またはレセプタクルで形成され得る。さらに、アダプタ部１０３は、電力供給源と結合することができる入口モジュール１０９（例えば、電気レセプタクルの形態で）を含むことができる。入口モジュール１０９は、コンタクトモジュール１１２に結合することができ、その結果、電力供給源から供給される電力をコンタクトモジュール１１２に伝達することができる。当然のことながら、アダプタ部１０３は、入口部１０９とコンタクトモジュール１１２とを結合する電気経路（例えば、電線）を含む。センサモジュール１１１は、入口モジュール１０９とコンタクトモジュール１１２との間の電気経路に沿って配置することができる。好ましくは、センサモジュール１１１は、後でさらに詳細に説明されるように、入口モジュール１９０とコンタクトモジュール１１２との間の電気経路を通る電力の流れを許可または妨害するように設定することができる。

ここで、本発明は、磁気ガイドシステムと磁気素子に対応する案内システム１９０が、装置１０２とアダプタ部１０３との間の自動位置合わせを容易にするために使用されるという、例示的なシナリオを参照して説明される。センサや機械的および／または電子的手段の方法によるなどのような、自動位置合わせを容易にする他の手段も可能／有用であることは評価できる。当然のことながら、案内システム１９０は、アライメント部１０５とアライメントモジュール１０６の組み合わせに基づくことができる。アライメント部１０５は、１つ以上の磁気素子を含むことができ、アライメントモジュール１０６は、対応する１つ以上の磁気素子を含むことができる。具体的には、アライメント部１０５に関連するすべての磁気素子について、アライメントモジュール１０６は、対応する磁気素子を含む。近接させると、アライメント部１０５の磁気素子とアライメントモジュール１０６の対応する磁気素子との間に引力が働くことができる。

例えば、アライメント部１０５は、ケーシング１０２ａの第１の側および第２の側（すなわち、第１の側が第２の側に向かい合っている）に、それぞれ配置／収容される第１の磁気素子および第２の磁気素子を含むことができる。これに関して、アライメントモジュール１０６は、対応して、シャーシ１０３ａの第１の側および第２の側（すなわち、第１の側が第２の側に向かい合っている）に、それぞれ配置／収容される第１の対応する磁気素子および第２の対応する磁気素子を含むことができる。第１の磁気素子および第１の対応する磁気素子は、それらが近接しているときに引力が働くように配置されている。同様に、第２の磁気素子および第２の対応する磁気素子は、それらが近接しているときに引力が働くように配置されている。一実施形態では、第１の磁気素子と第２の対応する磁気素子が近接している場合、反発力を発生させることができる。同様に、第２の磁気素子と第１の対応する磁気素子が近接している場合、反発力を発生させることができる。

具体的には、前述の例示的なシナリオでは、装置１０２を運ぶ支持構造１０４が移動できるのに対し、アダプタ部１０３は、指定された位置の固定位置となる。

支持構造１０４が、装置１０２がアダプタ部１０３に、少なくとも第１の磁気素子と第１の対応する磁気素子との間に引力が働く程度に近接するように移動されたとき、装置１０２とアダプタ部１０３は、互いに接触させることができる。当然のことながら、第１の磁気素子と第２の対応する磁気素子が近接している場合、反発力が発生し、したがって、装置１０２とアダプタ部１０３との間の接触が妨げられる。

当然のことながら、上記のような引力および／または反発力によって、装置１０２とアダプタ部１０３との間の非接触および／または自動の位置合わせは、案内システム１９０によって容易にすることができる。

これに関して、装置１０２とアダプタ部１０３とが係合されたとき（すなわち、装置１０２がアダプタ部１０３と接触されたとき）、その結果、コンタクト部１１３とコンタクトモジュール１１２とは、電気的に接続され、電気経路が、装置１０２とアダプタ部１０３との間に適切に確立されることが可能となり、電力供給源からアダプタ部１０３を介して装置１０２への電力の流れを可能にすることができる。

前述のように、装置１０２は、配電ボックス１０１に結合することができ、配電ボックス１０１は、次に、１つ以上のデバイス（例えば、外部機器）に結合することができる。したがって、電力は、ＬＥＤ照明などの照明（すなわち、配電ボックス１０１に接続された照明装置）を含む様々な目的のために提供することができる。前述のように、装置１０２とアダプタ１０３が互いに近接し、反発力（不適切な位置合わせを示す）ではなく引力（適切な位置合わせを示す）が生成されて、装置１０２およびアダプタ部１０３が互いに接触したとき、これは達成される。その結果、コンタクト部１１３とコンタクトモジュール１１２が接触することができ、そこを通って電気経路が形成され、配電ボックス１０１や、配電ボックス１０１を介して電力システム１００に接続されたその後のデバイスへの電気の流れが可能になる。

本開示は、電気経路は、上記のように自動位置合わせ／非接触位置合わせの方法によって確立することができるが、電力システム１００が安全上の危険を軽減するために１つ以上の安全機構を有することが有利であることを企図する。

安全機構の一例は、センサ部１１０とセンサモジュール１１１との組み合わせに基づくことができる。センサ部１１０は、例えば、磁石（すなわち、位置合わせ感知磁石）に対応し、センサモジュール１１１は、例えば、リードスイッチに対応することができる。リードスイッチは、入口モジュール１０９とコンタクトモジュール１１２との間の電気経路に沿って配置することができる。リードスイッチは、閉回路構成および開回路構成のうちの１つにすることができる。具体的には、リードスイッチは、開回路構成と閉回路構成を切り替えるように構成することができる。閉回路構成は、たとえば、デフォルト構成にすることができる。したがって、デフォルト構成では、リードスイッチにより、入口モジュール１０９とコンタクトモジュール１１２との間の電気経路が効果的に開回路状態になることが理解できる。さらに、明らかなことに、開回路状態では、入口モジュール１０９とコンタクトモジュール１１２との間の電気経路を通る電力の流れが妨げられる。したがって、一実施形態では、センサ部１１０は、ケーシング１０２ａに収容される（すなわち、配置される（positioned）／配置される（arranged））ことができ、また、センサモジュール１１１は、シャーシ１０３ａに収容される（すなわち、配置される（positioned）／配置される（arranged））ことができ、適切な位置合わせ（すなわち、装置１０２とアダプタ部１０３が接触するとき）では、センサ部１１０をセンサモジュール１１１に近づけることができる。近接している場合、センサ部１１０によって生成されたセンサ信号（例えば、磁場ベースのセンサ信号）は、センサモジュール１１１によって検出することができ、そのような検出に基づいて、センサモジュール１１１は、入口モジュール１０９とコンタクトモジュール１１２との間の電気経路を通る電力の流れを可能にするように構成することができる。具体的には、リードスイッチが、位置合わせ感知磁石によって生成された磁場ベースのセンサ信号を検出するとき（すなわち、位置合わせ感知磁石とリードスイッチとが近接する効果によって）、リードスイッチを開回路構成（つまり、デフォルト構成）から閉回路構成に切り替えることができるため、電気経路を介した電力の流れが可能となる。これに関して、リードスイッチが位置合わせ感知磁石によって生成される磁場ベースのセンサ信号を感知し、開回路構成から閉回路構成に切り替わることによる効果により、装置１０２とアダプタ部１０３との間の適切な位置合わせを決定／確認することができる。

安全機構の別の例は、コンタクト部１１３および／またはコンタクトモジュール１１２の接触ピンをバネで留める（spring-loaded）方法によるものである。装置１０２とアダプタ部１０３が適切に位置合わせされると、接触ピンが実質的に均一に接触する（例えば、押し下げられる）ことが理解される。したがって、各バネ式接触ピンに均等に圧力が加えられているかどうかを判断することにより、適切な位置合わせであるかどうかを判断できる。これに関して、適切な位置合わせは、圧力感知の方法（すなわち、バネ式接触ピンの方法）によって決定することができる。

安全機構は、以下の組み合わせの方法で行うことができることが理解できる。
１）センサ部１１０とセンサモジュール１１１の組み合わせ
２）圧力検知

したがって、電力システム１００は、電力を伝達するのに適しており、アダプタ部１０３と共に使用するのに適している装置１０２を含むことができることが理解できる。アダプタ部は、電力供給源に接続することができ、電力供給源からの電力を伝達することができるコンタクトモジュール１１２を含むことができる。

一般に、装置は、以下を収容するための形状および大きさを備えたケーシングを含むことができる。
・装置１０２とアダプタ部１０３との間の非接触位置合わせを容易にするように構成可能なアライメント部１０５
・装置１０２とアダプタ部１０３との間の位置合わせが確立されたときに、コンタクトモジュール１１２に結合することができるコンタクト部１１３
・コンタクト部１１３とコンタクトモジュール１１２との間の電力の流れを、妨害と許可の一方を行うように構成可能なセンサ部１１０

具体的には、センサ部１１０は、センサモジュール１１１によって検出することができるセンサ信号を生成する方法によって、コンタクト部１１３とコンタクトモジュール１１２との間の電力の流れを妨害または許可するように構成することができる。センサ部１１０によって生成されるセンサ信号を、センサモジュール１１１によって検出するか否かによって、入口部１０９とコンタクトモジュール１１２との間の電力の流れを中断することができる。これに関して、センサ部１１０は、コンタクト部１１３とコンタクトモジュール１１２との間の電力の流れを、妨害と許可の一方を行うように構成可能であると、実質的に見なすことができる。

より具体的には、センサ部１１０は、装置１０２とアダプタ部１０３との間の位置合わせが不適切に行われていると判断されたときに、電力の流れを妨げるように構成することができる。逆に、装置１０２とアダプタ部１０３との間の位置合わせが適切に行われたと判断されたときに、センサ部１００は、電力の流れを可能にするように構成することができる。

前述の磁気素子および対応する磁気素子については、以下、磁気極性を参照してさらに詳細に説明する。

図１〜７に示される実施形態では、正しい動作位置（すなわち、装置１０２とアダプタ部１０３との間の適切な位置合わせ）において、磁気素子１０５および対応する磁気素子１０６は、装置１０２とアダプタ部１０３を一緒にするために、互いに向かって引力を形成するように配置されている。これは、典型的には、磁気素子１０５の「北」極性が、対応する磁気素子１０６の「南」極性を引き付ける場合である。誤った位置では、磁気素子１０５の「北」極性は、対応する磁気素子１０６の「北」極性の近くにもたらされるため、反発力が発生する。磁気素子および対応する磁気素子１０５、１０６が誤った位置にあるいくつかの実施形態では、磁気素子および対応する磁気素子１０５、１０６は、互いに反発するが、反発する作用を介して、磁気素子と対応する磁気素子が変位し、自動的に正しく位置合わせされた後、互いに引き付け合う。

具体的には、図４は、一実施形態では、シャーシ１０３ａに収容される４つの対応する磁気素子１０６を示す。そして図３は、一実施形態では、ケース１０２ａに収容される４つの磁気素子１０５を示している。各磁気素子および対応する磁気素子は、外向きの極性（すなわち、北極性または南極性のいずれか）を表す側面を有する。これらの磁石は、装置１０２およびアダプタ部１０３を案内して、互いに位置合わせされ、その後、接触する。図３と図４の両方に見られるように、磁石は、装置１０２／アダプタ部１０３の１つの角にある１つの磁石の北（Ｎ）向き側が外側を向き、隣の角にある別の磁石の南（Ｓ）向き側が外側を向くように配置される。装置１０２の磁気素子１０５の外向きの側面は、アダプタ部１０３の対応する磁気素子１０６の外向きの側面を引き付ける。磁石の互い違いの配置は、誤った結合を最小限に抑える。より多い又は少ない磁気素子／対応する磁気素子を使用できることが理解される。

様々な実施形態では、以下のように、装置１０２とアダプタ部１０３との結合に関する６軸の位置合わせ補正が含まれる。
・±１５度のピッチとヨーの補正
・±１５ｍｍのシフト（Ｘ−Ｚ軸）補正
・−１５ｍｍのシフト（Ｙ軸）補正
・±１５度のロール補正

ピッチはＹ軸を中心とした回転、ヨーはＺ軸を中心とした回転、ロールはＸ軸を中心とした回転である。当然のことながら、装置１０２は、支持構造１０４によって（例えば、装置１０２を支持構造１０４に結合するチェーン１０７の方法によって）垂れ下がって運ばれる。したがって、装置１０２を支持構造１０４に垂れ下がって結合することにより、前述の位置合わせ補正を容易にすることができる。効果的な結合と位置合わせのために、結合の少なくとも３つの軸を補正することが必要である。

ある実施形態では、各チェーンが装置１０２の４つの角のそれぞれに配置されるように、４つのチェーン１０７が使用される。各チェーン１０７は、装置１０２の一つの角を支持構造１０４に接続することができる。図１から、２つのチェーン１０７が描かれている。
チェーン１０７は、好ましくは金属製である。

装置１０２は、例えば、導体ワイヤ１０８を介して配電ボックス１０１に電気的に接続することができる。導体ワイヤ１０８は、可撓性であり得る。これにより、装置１０２を異なる軸方向に自由に動かすことができる。上述したように、装置１０２とアダプタ部１０３の結合中の６軸位置合わせ補正は、装置１０２とアダプタ部１０３との間の位置合わせを案内する案内システム１９０の処理中における、装置１０２のこの自由な動きによって達成することができる。

図７は、本開示の一実施形態による、電力システム１００の電気的概略図である。図７から、動作中、アダプタ部１０３は、リードスイッチおよびその常時開接点に接続された制御回路１１７を含むことができることが分かる。アダプタ部１０３の電気レセプタクル１０９は、電源入口として機能する。装置１０２とアダプタ部１０３が正しく結合されると、装置１０２のケーシング１０２ａに収容された位置合わせ感知磁石１１０は、アダプタ部１０３のシャーシ１０３ａに収容されたリードスイッチ１１１、または印加された磁場によって操作される任意の電気スイッチの接点を閉じる。これは、制御回路１１７を作動させる。リードスイッチは、本発明の安全面を提供するフィードバックループとして機能する。リードスイッチは、位置合わせ感知磁石１１０が検出された場合にのみ作動する。

装置１０２とアダプタ部１０３とが適切に結合されると、アダプタ部１０３の１つ以上の電気接点１１２と装置１０２の１つ以上の電気接点１１３との間で電力が流れる前に、典型的には、例えば３秒の遅延がある。

明らかに、本発明は、図示よりも多い又は少ない電気接点を有する実施形態を含む。電気接点１１２および１１３は、銅または銀メッキされた銅でできていることが好ましい。位置合わせ感知磁石１１０がリードスイッチ１１１から引き離されると、リードスイッチ１１１は、常時開接点を有する元の位置に戻る。

図５に示されるように、プラグ１０２の１つ以上の電気接点（例えば、電気ピン）１１３のそれぞれには、バネ１１４などの１つ以上の付勢機構が組み込まれ、その結果、装置１０２がアダプタ部１０３に結合された後、ほぼ等しい圧力を各接点１１３に加えることができる。

配電ボックス１０１は、例えば、可動機器上の１つ以上のＬＥＤ照明の間で電力を分配することができる。これは、図６に示すように、それぞれが電力出力として機能する複数の電気レセプタクル１１５を介して行われる。

次に、電力システム１００は、野菜栽培システムに関連して説明される。この文書での野菜への言及は、食物消費のために生産されたかどうかにかかわらず、すべての種の植物または植物の一部を含む。本発明は、果実を含むすべての葉野菜および茎野菜の繁殖のための様々な形態の農業および／または園芸活動に適用することができる。本発明は、農業システムを参照して説明されているが、本発明は、信号データの分配のためのネットワークケーブル接続などの暗号通貨マイニングサーバーをホストするデータセンターでの接続を提供するなど、他の幅広い分野および技術に適用可能であることを理解されたい。

図８は、様々なタイプの植物を成長させるための農業システム２００を示している。農業システムは、ロジスティクス管理で通常利用される１つ以上の成長棚／ラック２０１を含み、野菜または果物などの異なるタイプの植物が、建物２０２または任意の屋内環境にある少なくとも１つの成長棚で成長し得る高さまで拡張することができる。例えば、農場２００は、チンゲン菜、ナイバイ（Naibai）、菜心（Chyesim）、ロメインレタス、バタヴィア（Butterhead Lettuce）、スイスチャード、ケール、ルッコラ、バジル、ミニトマト、イチゴ、米、そして日本のきゅうりを含むがこれらに限定されない多種多様な野菜または植物を栽培するように構成される。さらに、植物は自動化された方法で収穫される。成長ラック２０１は、植物がその中で成長することを可能にする成長モジュール／トレイ２０３を保持するのに適している。また、その中で１つ以上の種類の植物または野菜が成長できるよう、保管および保持の目的にも役立つ。

好ましい実施形態では、農業システムは以下の要素を含む：
・農業用苗床、1つ以上の農業用モジュールの積み上げ及び積み下ろし、水/栄養素の供給及び照明に関するハードウェアと制御ソフトウェアを有する自動システム
・温度、湿度、ＣＯ_２レベル制御、及び換気などのパラメータを制御するための環境制御システム、そして
・前述のシステムを統合し、農場２００内の農業プロセスの効果的な運営を提供する農場運営管理システム

建物２０２は、少なくとも１つの成長ラック２０１を収容するが、典型的には、野菜および／または果物などの植物を成長させるために使用される成長モジュール２０３を保持するために使用され得る複数の成長ラックまたは棚を収容している。様々な実施形態では、各成長ラック２０１は、建物の長手方向に伸長され、垂直方向および長手方向に沿って複数の成長モジュール２０３を格納することができる。

様々な実施形態では、複数の成長ラック２０１を横方向に配置して、横方向、垂直方向、および長手方向に沿った成長モジュール２０３の３次元（３Ｄ）配列を定めることができる。３Ｄ配列内の各成長モジュール２０３は、農業モジュール２０４を受け取り、格納することができる。したがって、建物は、１つ以上の成長ラック２０１を含む成長領域に対応できることが理解できる。

図９および１０に示されるような様々な実施形態において、１つ以上のＬＥＤ照明２０５は、植物の成長に必要な光合成のための人工光を提供するために、各農業トレイの上に設置される。ＬＥＤ照明２０５は、水平ビームまたはバーなど、成長ラック／棚２０１の成長モジュール２０３上の適切な場所や位置に事前に設置することができる。ＬＥＤは、蛍光灯や白熱電球などの他のタイプの光源と比較してエネルギー効率が高い。さらに、ＬＥＤの狭帯域発光により、人工太陽光のスペクトルをより正確に調整して、さまざまな野菜や植物の品種を最適に成長させることができる。さらに、人工太陽光は、変化しやすい従来の太陽光と比較して、一貫した方法で（予め決めた照明サイクルで）野菜に提供できる。有利なことに、植物または野菜の成長速度が増加し、より迅速な収穫を可能にする。

上述したＰＣ１００は、成長モジュール２０３が成長ラック２０１に積み込まれた際にＬＥＤ照明２０５に電力を供給するのに、利用される。

好ましい実施形態では、各成長モジュール２０３は、ＬＥＤ照明２０５のアレイに電気的に接続されたプラグ１０２を有する。対応して、成長モジュール２０３が成長ラック２０１に積み込まれ又は設置されたときに、ＬＥＤ照明および／または成長モジュール２０３上に配置された他の電気機器を作動させるために電力が流れるように、成長ラック２０１には、プラグ１０２と結合するためのソケット１０３を備えている。ＰＣ１００が作動し、成長モジュール２０３が成長ラック２０１に挿入された際に、ＬＥＤ照明２０５を挿入後にオンにする。成長ラック２０１から成長モジュール２０３を移動または取り外すと、プラグ１０２をソケット１０３から切り離し、したがって、ＬＥＤ照明２０５は、取り外し後にオフにされる。

選択肢又は代替ではない、上記特徴の変形および組み合わせを結合して、本発明の意図する範囲内にある、さらに、さらなる実施形態を形成することができることを、当業者は理解できる。

例えば、いくつかの実施形態では、ソケットは移動可能であり、プラグは指定された場所に固定され得る。言い換えれば、電気エネルギーの流れのための接続を作成するために、熟練者に知られているように、任意のオスおよびメスコネクタを交換して、ソケットおよびプラグの位置を交換することができる。

Claims (13)

1. 電力を伝達するのに適しており、電力供給源に接続可能なアダプタ部と共に使用するのに適した装置であり、該電力供給源からの電力を伝達するコンタクトモジュールを備える装置において、
   該装置と該アダプタ部との間の非接触な位置合わせを容易にするように構成されたアライメント部と、
   該装置と該アダプタ部との間の位置合わせが確立されたときに該コンタクトモジュールに結合することができるコンタクト部と、
   該コンタクト部と該コンタクトモジュールとの間の電力の流れを妨害および許可の一つをするように構成されたセンサ部とを、収容するための形状や大きさを有するケーシングを備えることを特徴とする装置。
2. 請求項１に記載の装置において、
   該センサ部は、該装置と該アダプタ部との間の位置合わせが誤って行われていると確定した後に、電力の流れを妨害するよう構成され、
   該センサ部は、該装置と該アダプタ部との間の位置合わせが適正に行われていると確定した後に、電力の流れを許可するよう構成されていることを特徴とする装置。
3. 電力システムにおいて、
   アライメント部を有する装置を運ぶ支持構造を備え、該装置は該支持構造に垂れ下って結合されており、
   該装置とアダプタ部との間の適正な位置合わせが確立した後に、該装置に結合されるアダプタ部を備え、該アダプタ部はアライメントモジュールを有しており、
   該装置と該アダプタ部との位置合わせは、該アライメント部と該アライメントモジュールとの間の非接触な位置合わせ方法によって、確立されていることを特徴とする電力システム。
4. 請求項３に記載の電力システムにおいて、
   該装置の垂れ下り結合は、該装置と該アダプタ部との間の位置合わせの間に、位置合わせ補正を容易にすることを特徴とする電力システム。
5. 請求項４に記載の電力システムにおいて、
   該位置合わせ補正は、６軸ベースの位置合わせ補正であることを特徴とする電力システム。
6. 請求項４に記載の電力システムにおいて、
   該位置合わせ補正は、±１５度のピッチ補正であることを特徴とする電力システム。
7. 請求項４に記載の電力システムにおいて、
   該位置合わせ補正は、±１５度のヨー補正であることを特徴とする電力システム。
8. 請求項４に記載の電力システムにおいて、
   該位置合わせ補正は、±１５度のロール補正であることを特徴とする電力システム。
9. 請求項４に記載の電力システムにおいて、
   該位置合わせ補正は、±１５ｍｍのシフト（Ｘ軸）補正であることを特徴とする電力システム。
10. 請求項４に記載の電力システムにおいて、
    該位置合わせ補正は、±１５ｍｍのシフト（Ｚ軸）補正であることを特徴とする電力システム。
11. 請求項４に記載の電力システムにおいて、
    該位置合わせ補正は、±１５ｍｍのシフト（Ｙ軸）補正であることを特徴とする電力システム。
12. 上記請求項に記載の装置の少なくとも一つを備える農業システムにおいて、
    １つ以上の成長モジュールを支持する１つ以上のラックと、
    １つ以上の成長モジュールの上に配置された１つ以上のＬＥＤアレイと、
    １つ以上の成長モジュールに第１の接合部が設けられ、１つ以上のラックに第２の接合部が設けられ、
    １つ以上の成長モジュールの各々が１つ以上のラックに設置され、該装置が作動し、該ＬＥＤアレイに電力を供給することを特徴とする農業システム。
13. 電力を伝達するのに適している装置に接続されるアダプタ部であり、該アダプタ部からの電力が伝達される際に通過するコンタクト部を備えたアダプタ部において、
    該装置と該アダプタ部との間の非接触な位置合わせを容易にするように構成されたアライメントモジュールと、
    該装置と該アダプタ部との間の位置合わせが確立されたときに該コンタクト部に結合することができるコンタクトモジュールと、
    該コンタクト部と該コンタクトモジュールとの間の電力の流れを妨害および許可の一つをするように構成されたセンサモジュールとを、収容するための形状や大きさを有するシャーシを備えることを特徴とするアダプタ部。
    
    

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