(57)【要約】【課題】充電装置を複数のロボットで共有する場合において、バッテリ切れの発生を防止する技術を提供する。【解決手段】施設サーバ３は、充電装置４を複数のロボット５で共有する環境において、複数のロボット５のバッテリ充電を管理する。待機情報取得部２１は、他機が充電装置４を使用してバッテリ充電を行っているため、充電装置４を利用できずに待機しているロボット５が存在しているか否かに関する待機情報を取得する。充電中断制御部２２は、充電装置４を利用できずに待機しているロボット５が存在している場合、他機がバッテリ充電を中断するように他機を制御する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電装置を複数のロボットで共有する環境において、前記複数のロボットのバッテリ充電を管理する充電管理装置であって、
他機が前記充電装置を使用してバッテリ充電を行っているため、前記充電装置を利用できずに待機しているロボットが存在しているか否かに関する待機情報を取得する待機情報取得部と、
前記充電装置を利用できずに待機しているロボットが存在している場合、前記他機がバッテリ充電を中断するように前記他機を制御する充電中断制御部と、
を備えた、
充電管理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の充電管理装置であって、
前記充電中断制御部は、前記他機のバッテリ残量が所定のバッテリ残量に達したら前記他機がバッテリ充電を中断するように前記他機を制御する、
充電管理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の充電管理装置であって、
前記充電中断制御部は、前記他機のバッテリ残量が５０％に達したら前記他機がバッテリ充電を中断するように前記他機を制御する、
充電管理装置。
【請求項４】
請求項１に記載の充電管理装置であって、
前記充電中断制御部は、前記他機がバッテリ充電を直ちに中断するように、又は、前記他機がバッテリ充電を所定時間経過後に中断するように前記他機を制御する、
充電管理装置。
【請求項５】
請求項１に記載の充電管理装置であって、
前記待機情報は、前記充電装置を利用できずに待機しているロボットがバッテリ切れを起こさずに継続して待機可能な時間としての待機可能時間を含み、
前記充電中断制御部は、前記他機が前記待機可能時間に基いてバッテリ充電を中断するように前記他機を制御する、
充電管理装置。
【請求項６】
請求項５に記載の充電管理装置であって、
前記充電中断制御部は、前記他機が前記待機可能時間が経過する以前にバッテリ充電を中断するように前記他機を制御する、
充電管理装置。
【請求項７】
請求項１から６の何れか１項に記載の充電管理装置であって、
前記複数のロボットは、互いにバッテリの電気的エネルギを提供し合えるように構成されており、
前記充電管理装置は、更に、
前記充電装置を利用できずに待機しているロボットが存在している場合、新たにバッテリ充電が必要となった第１のロボットが、バッテリ残量に余裕のある第２のロボットから電気的エネルギの提供を受けるように、前記第１のロボット及び前記第２のロボットを制御する、相互充電制御部を更に備えた、
充電管理装置。
【請求項８】
請求項１から７の何れか１項に記載の充電管理装置であって、
更に、
各ロボットのバッテリの充電回数累積値を記憶する充電回数累積値記憶部と、
前記充電回数累積値に基いて各ロボットにおけるバッテリ交換の必要性を判定する充電寿命管理部と、
を備えた、
充電管理装置。
【請求項９】
複数の施設に夫々配置された請求項１から８の何れか１項に記載の複数の充電管理装置と、
前記複数の充電管理装置に接続された統括管理装置と、
を備えた充電管理システムであって、
前記統括管理装置は、
各施設毎に、バッテリ交換の頻度を記憶する交換頻度記憶部と、
バッテリ交換の頻度に応じて、各施設毎に、交換用バッテリの供給頻度を決定する供給頻度決定部と、
を有する、
充電管理システム。
【請求項１０】
複数の施設に夫々配置された請求項１から８の何れか１項に記載の複数の充電管理装置と、
前記複数の充電管理装置に接続された統括管理装置と、
を備えた充電管理システムであって、
前記統括管理装置は、
各施設毎に、バッテリ充電の頻度を記憶する充電頻度記憶部と、
バッテリ充電の頻度に応じて、各施設間で、前記バッテリ充電の頻度が平滑化するように前記ロボットの配置転換を決定する配置転換決定部と、
を有する、
充電管理システム。
【請求項１１】
充電装置を複数のロボットで共有する環境において、前記複数のロボットのバッテリ充電を管理する充電管理方法であって、
他機が前記充電装置を使用してバッテリ充電を行っているため、前記充電装置を利用できずに待機しているロボットが存在しているか否かに関する待機情報を取得する待機情報取得ステップと、
前記充電装置を利用できずに待機しているロボットが存在している場合、前記他機がバッテリ充電を中断するように前記他機を制御する充電中断制御ステップと、
を含む、
充電管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電管理装置及び充電管理システム、充電管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、移動機能を備えたロボットに実行させるタスクの管理を行うロボット制御装置を開示している。具体的には、ロボットのバッテリ残量を随時確認しながら、ロボットのバッテリ補給が必要であるか否かを判断し、必要である場合は、ロボットにバッテリ補給のためのタスクを実行させると共に、各ロボットに割り当てられたタスクの実行計画を再設定する。例えば、バッテリ補給が必要であると判断されたロボットに割り当てられたタスクを、他のロボットのタスクスケジュールへ振り分けるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４６０４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明者は、１つの施設に複数のロボットを配置して、複数のロボットに所望のタスクを分担させるサービス環境を検討している。この場合において、ロボットの台数と等しい台数の充電装置を当該施設に配置した場合は、高コストを招き、また、充電装置の稼働率も低い。これに対し、ロボットの台数よりも少ない台数の充電装置を当該施設に配置した場合は、充電装置の稼働率が高くなるが、充電装置の台数を上回る複数のロボットが同時にバッテリ充電を必要とした場合、バッテリ充電の順番待ちが発生し、バッテリ切れを起こすロボットが発生し得る。
【０００５】
本発明の目的は、充電装置を複数のロボットで共有する場合において、バッテリ切れの発生を防止する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明の第１の観点によれば、充電装置を複数のロボットで共有する環境において、前記複数のロボットのバッテリ充電を管理する充電管理装置であって、他機が前記充電装置を使用してバッテリ充電を行っているため、前記充電装置を利用できずに待機しているロボットが存在しているか否かに関する待機情報を取得する待機情報取得部と、前記充電装置を利用できずに待機しているロボットが存在している場合、前記他機がバッテリ充電を中断するように前記他機を制御する充電中断制御部と、を備えた、充電管理装置が提供される。以上の構成によれば、充電装置を複数のロボットで共有する場合において、バッテリ切れの発生を防止することができる。
好ましくは、前記充電中断制御部は、前記他機のバッテリ残量が所定のバッテリ残量に達したら前記他機がバッテリ充電を中断するように前記他機を制御する。以上の構成によれば、一層効果的にバッテリ切れの発生を防止することができる。
好ましくは、前記充電中断制御部は、前記他機のバッテリ残量が５０％に達したら前記他機がバッテリ充電を中断するように前記他機を制御する。以上の構成によれば、一層効果的にバッテリ切れの発生を防止することができる。
好ましくは、前記充電中断制御部は、前記他機がバッテリ充電を直ちに中断するように、又は、前記他機がバッテリ充電を所定時間経過後に中断するように前記他機を制御する。以上の構成によれば、一層効果的にバッテリ切れの発生を防止することができる。
好ましくは、前記待機情報は、前記充電装置を利用できずに待機しているロボットがバッテリ切れを起こさずに継続して待機可能な時間としての待機可能時間を含み、前記充電中断制御部は、前記他機が前記待機可能時間に基いてバッテリ充電を中断するように前記他機を制御する。以上の構成によれば、一層効果的にバッテリ切れの発生を防止することができる。
好ましくは、前記充電中断制御部は、前記他機が前記待機可能時間が経過する以前にバッテリ充電を中断するように前記他機を制御する。以上の構成によれば、確実にバッテリ切れの発生を防止することができる。
好ましくは、前記複数のロボットは、互いにバッテリの電気的エネルギを提供し合えるように構成されており、前記充電管理装置は、更に、前記充電装置を利用できずに待機しているロボットが存在している場合、新たにバッテリ充電が必要となった第１のロボットが、バッテリ残量に余裕のある第２のロボットから電気的エネルギの提供を受けるように、前記第１のロボット及び前記第２のロボットを制御する、相互充電制御部を更に備えた。以上の構成によれば、第１のロボットが待機することなくバッテリ充電を開始できるので、一層効果的にバッテリ切れの発生を防止することができる。
好ましくは、前記充電管理装置は、各ロボットのバッテリの充電回数累積値を記憶する充電回数累積値記憶部と、前記充電回数累積値に基いて各ロボットにおけるバッテリ交換の必要性を判定する充電寿命管理部と、を備える。以上の構成によれば、バッテリ交換の必要性を適切に判定することができる。
好ましくは、複数の施設に夫々配置された複数の充電管理装置と、前記複数の充電管理装置に接続された統括管理装置と、を備えた充電管理システムにおいて、前記統括管理装置は、各施設毎に、バッテリ交換の頻度を記憶する交換頻度記憶部と、バッテリ交換の頻度に応じて、各施設毎に、交換用バッテリの供給頻度を決定する供給頻度決定部と、を有する。以上の構成によれば、交換用バッテリの供給頻度を適切に決定することができる。
好ましくは、複数の施設に夫々配置された複数の充電管理装置と、前記複数の充電管理装置に接続された統括管理装置と、を備えた充電管理システムにおいて、前記統括管理装置は、各施設毎に、バッテリ充電の頻度を記憶する充電頻度記憶部と、バッテリ充電の頻度に応じて、各施設間で、前記バッテリ充電の頻度が平滑化するように前記ロボットの配置転換を決定する配置転換決定部と、を有する。以上の構成によれば、前記複数の施設間でロボットの稼働率を平滑化することができる。
本願発明の第２の観点によれば、充電装置を複数のロボットで共有する環境において、前記複数のロボットのバッテリ充電を管理する充電管理方法であって、他機が前記充電装置を使用してバッテリ充電を行っているため、前記充電装置を利用できずに待機しているロボットが存在しているか否かに関する待機情報を取得する待機情報取得ステップと、前記充電装置を利用できずに待機しているロボットが存在している場合、前記他機がバッテリ充電を中断するように前記他機を制御する充電中断制御ステップと、を含む。以上の方法によれば、充電装置を複数のロボットで共有する場合において、バッテリ切れの発生を防止することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、充電装置を複数のロボットで共有する場合において、バッテリ切れの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】サービスシステムの全体概略図である。
【図２】ロボットの機能ブロック図である。
【図３】施設サーバの機能ブロック図である。
【図４】ロボットと施設サーバの制御のタイムチャートである。
【図５】ロボットと施設サーバの制御のタイムチャートである。
【図６】ロボットと施設サーバの制御のタイムチャートである。
【図７】見守りタスク割振テーブルである。
【図８】No.51のロボットが充電タスクを実行中であるときの見守りタスク割振テーブルである。
【図９】No.51及びNo.52のロボットが充電タスクを実行中であるときの見守りタスク割振テーブルである。
【図１０】No.51からNo.54のロボットが充電タスクを実行中であるときの見守りタスク割振テーブルである。
【図１１】施設サーバの機能ブロック図である。
【図１２】統括サーバの機能ブロック図である。
【図１３】ロボットと施設サーバと統括サーバの制御のタイムチャートである。
【図１４】施設サーバの充電回数累積値テーブルである。
【図１５】配置転換前における、統括サーバの稼働率管理テーブルである。
【図１６】配置転換後における、統括サーバの稼働率管理テーブルである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
以下、図１から図１０を参照して、本願発明の第１実施形態を説明する。
【００１０】
（サービスシステム１）
図１に示すように、施設Ａには複数の被介護者ｐが収容されている。施設Ｂ及び施設Ｃにおいても同様に、図示しない複数の被介護者が収容されている。図１に示すサービスシステム１は、各施設に収容された複数の被介護者ｐに対して所定の介護サービスを提供するシステムである。サービスシステム１は、充電管理システムの一具体例である。介護サービスは、サービスの一具体例である。被介護者ｐは、サービス対象の一具体例である。
【００１１】
サービスシステム１は、統括サーバ２と、複数の施設サーバ３と、複数の充電装置４と、複数のロボット５と、を有する。統括サーバ２は、統括管理装置の一具体例である。施設サーバ３は、充電管理装置の一具体例である。
【００１２】
図１に示すように、施設Ａには、１つの施設サーバ３と、１つの充電装置４、５つのロボット５が配置されている。ただし、施設Ａに配置される施設サーバ３の個数は、１つに限られず、２つ以上であってもよい。同様に、施設Ａに配置される充電装置４の個数は、１つに限られず、２つ以上であってもよい。同様に、施設Ａに配置されるロボット５の個数は、５つに限られず、１つ、２つ、３つ、４つ、又は、６つ以上であってもよい。
【００１３】
待ち時間の少ない介護サービスを提供するには、施設Ａに配置するロボット５の個数は多いに越したことはないが、高コストを招く。同様に、ロボット５が待ち時間なくいつでも充電装置４でバッテリ充電できるようにするには、施設Ａに配置する充電装置４の個数は多いに越したことはない。例えば、施設Ａに５つの充電装置４を配置すれば、各ロボット５は待ち時間なくいつでも充電することができる。しかしながら、施設Ａに配置する充電装置４の個数を多くすると高コストを招く。従って、複数のロボット５で充電装置４を共有することが望ましい。本実施形態では、低コストでサービスシステム１を実現すべく、施設Ａに配置された充電装置４の個数は、施設Ａに配置されたロボット５の個数よりも少なく、１つとしている。施設Ｂ及び施設Ｃにおいても同様である。
【００１４】
（ロボット５）
図２において、ロボット５は、見守りタスク制御部１０、充電タスク制御部１１、通信部１２、バッテリ１３を有する。ロボット５は、更に、図示しないCPU、RAM、ROMを有する。そして、ROMに記録された制御プログラムをCPUが読み出し、CPU上で実行されることで、制御プログラムは、CPU等のハードウェアを見守りタスク制御部１０や充電タスク制御部１１として機能させる。なお、見守りタスク制御部１０及び充電タスク制御部１１をハードウェアで構成してもよい。
【００１５】
見守りタスク制御部１０は、ロボット５が見守りタスクを実行する際のロボット５の動作を制御する。ここで、見守りタスクは、サービスタスクの一具体例である。見守りタスクは、メインタスクの一具体例である。見守りタスクは、例えば、施設Ａの複数の被介護者ｐのうち自機に割り振られた被介護者ｐの健康状態に関する情報を取得するタスクである。見守りタスク制御部１０は、図７から図１０に示すように、見守りタスク割振テーブルを記憶する機能も有する。例えば図７に示すように、見守りタスク割振テーブルは、各ロボット５毎に、見守りタスクを提供する被介護者ｐを特定するためのテーブルである。
【００１６】
充電タスク制御部１１は、ロボット５が充電タスクを実行する際のロボット５の動作を制御する。ここで、充電タスクは、タブタスクの一具体例である。充電タスクは、例えば、自機のバッテリ１３の残量を取得し、充電の必要性があると判定したら、自機を同じ施設Ａ内の充電装置４まで移動させ、所定の充電動作を実行させるタスクである。
【００１７】
通信部１２は、施設サーバ３との無線通信を担っている。
【００１８】
バッテリ１３は、充電可能及び交換可能とされている。バッテリ１３は、充放電を繰り返すと満充電時におけるバッテリ残量が次第に減っていくという性質を有するので、適切なタイミングで交換用バッテリと交換することが望ましい。
【００１９】
本実施形態において、各ロボット５は、他のロボット５と物理的に結合することで他のロボット５との間で充電タスクを実行可能に構成されている。換言すれば、各ロボット５は、他のロボット５と物理的に結合することでバッテリ１３を充電することが可能とされている。
【００２０】
その他、ロボット５は、地図情報を記憶しており、地図情報に基いて施設Ａ内を衝突なく自在に移動できるように構成されている。また、ロボット５は、ステレオカメラやデプスセンサを搭載することにより、ロボット５の周囲に存在する人や物を認識可能に構成されており、人や物との衝突を回避しつつ自律的に移動可能に構成されている。
【００２１】
（施設サーバ３）
図３において、施設サーバ３は、見守りタスク割振部２０、待機情報取得部２１、充電中断制御部２２、相互充電制御部２３、通信部２４を有する。施設サーバ３は、更に、図示しないCPU、RAM、ROMを有する。そして、ROMに記録された制御プログラムをCPUが読み出し、CPU上で実行されることで、制御プログラムは、CPU等のハードウェアを見守りタスク割振部２０、待機情報取得部２１、充電中断制御部２２、相互充電制御部２３として機能させる。なお、見守りタスク割振部２０、待機情報取得部２１、充電中断制御部２２、相互充電制御部２３をハードウェアで構成してもよい。
【００２２】
見守りタスク割振部２０は、図７に示すように、施設Ａに配置された複数のロボット５に見守りタスクを随時割り振り、割り振った結果を見守りタスクを実行可能な複数のロボット５に出力する。見守りタスク割振部２０は、例えば、何れかのロボット５が見守りタスクから充電タスクへと移行したとき、及び、何れかのロボット５が充電タスクから見守りタスクへと移行したとき、上記の見守りタスクの割り振りを再実行する。換言すれば、見守りタスク割振部２０は、例えば、何れかのロボット５が見守りタスクから充電タスクへと移行したとき、及び、何れかのロボット５が充電タスクから見守りタスクへと移行したとき、図７の見守りタスク割振テーブルを更新する。
【００２３】
待機情報取得部２１は、施設Ａのように１つの充電装置４を複数のロボット５で共有している場合において、他機が充電装置４を使用してバッテリ充電を行っているため、充電装置４を利用できずに待機しているロボット５が存在しているか否かに関する待機情報を取得する。待機情報は、待機状態にあるロボット５の存在の有無に関する情報の他、待機状態にあるロボット５の識別番号、及び、待機状態にあるロボット５がバッテリ切れを起こすことなく継続して充電装置４の近傍で待機可能な時間としての待機可能時間を含む。待機情報は、更に、待機状態が経過した時間である待機経過時間を含んでもよい。
【００２４】
充電中断制御部２２は、充電装置４を利用できずに待機しているロボット５が存在している場合、現在充電装置４を使用してバッテリ充電を行ってるロボット５がバッテリ充電を中断するように当該ロボット５を制御する。
【００２５】
相互充電制御部２３は、充電装置４を利用できずに待機しているロボット５が存在している場合に、新たにバッテリ充電が必要となったロボット５が存在する場合、バッテリ残量に余裕のある他のロボット５から電気的エネルギの提供を受けるように各ロボット５を制御する。
【００２６】
通信部２４は、複数のロボット５との無線通信を担っている。また、通信部２４は、WANを介した統括サーバ２との通信を担っている。
【００２７】
（充電装置４）
図１に戻り、充電装置４は、一度に１つのロボット５を充電することができる。充電装置４は、一度に複数のロボット５を充電することができない。
【００２８】
（タイムチャート）
次に、図４から図１０を参照して、施設Ａにおける複数のロボット５と施設サーバ３の制御について説明する。
【００２９】
まず、図４において、施設サーバ３の見守りタスク割振部２０が見守りタスクの割り振りを実行する（Ｓ１００）。図７には、見守りタスク割振テーブルの一具体例を示している。見守りタスク割振テーブルにおいて、「ロボットNo.」は、５つのロボット５を識別するための番号を意味している。以下、ロボットNo.５１のロボット５を説明の便宜上、ロボット５１と称する。同様に、ロボットNo.５２、ロボットNo.５３、ロボットNo.５４、ロボットNo.５５のロボット５を夫々、ロボット５２、ロボット５３、ロボット５４、ロボット５５と称する。また、施設Ａに収容されている複数の被介護者ｐを個別に、被介護者ｐ１、被介護者ｐ２、被介護者ｐ３、被介護者ｐ４、被介護者ｐ５、被介護者ｐ６と称する。アットマークは、各ロボット５が担当する被介護者ｐを示している。
【００３０】
図７の例では、すべてのロボット５が見守りタスクを実行可能な状態にある。そして、ロボット５１には、見守りタスクの対象者として被介護者ｐ１が割り振られている。ロボット５２には被介護者ｐ３及び被介護者ｐ４が割り振られている。ロボット５３には被介護者ｐ５が割り振られている。ロボット５４には被介護者ｐ２が割り振られている。ロボット５５には被介護者ｐ６が割り振られている。
【００３１】
図８の例では、ロボット５１が充電タスクを実行中であるので、ロボット５２からロボット５５のみが見守りタスクを実行可能な状態にある。そして、ロボット５２には被介護者ｐ３及び被介護者ｐ４が割り振られている。ロボット５３には被介護者ｐ５が割り振られている。ロボット５４には被介護者ｐ２が割り振られている。ロボット５５には被介護者ｐ１及び被介護者ｐ６が割り振られている。
【００３２】
図９の例では、ロボット５１及びロボット５２が充電タスクを実行中であるので、ロボット５３からロボット５５のみが見守りタスクを実行可能な状態にある。そして、ロボット５３には被介護者ｐ３及び被介護者ｐ５が割り振られている。ロボット５４には被介護者ｐ２及び被介護者ｐ４が割り振られている。ロボット５５には被介護者ｐ１及び被介護者ｐ６が割り振られている。
【００３３】
図１０の例では、ロボット５１からロボット５４が充電タスクを実行中であるので、ロボット５５のみが見守りタスクを実行可能な状態にある。そして、ロボット５５にすべての被介護者ｐが割り振られている。
【００３４】
図４に戻り、ロボット５は、自機に割り振られた被介護者ｐに対して見守りタスクを開始する（Ｓ１１０）。
【００３５】
次に、見守りタスク制御部１０は、見守りタスクを実行しながら、バッテリ１３のバッテリ残量を監視し、バッテリ１３の充電が必要であるか判定する（Ｓ１２０）。見守りタスク制御部１０は、バッテリ１３の充電の必要性がないと判定した場合は（Ｓ１２０：ＮＯ）、Ｓ１２０の処理を繰り返す。一方、見守りタスク制御部１０は、バッテリ１３の充電の必要性があると判定した場合は（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、処理をＳ１３０に進める。なお、上記判定は、例えば、以下の（１）から（３）の処理により行われる。
【００３６】
（１）ロボット５は、地図情報に基いて現在位置から充電装置４までの距離を算出する。
（２）ロボット５は、自機が現在のバッテリ残量で自走可能な距離が、上記（１）で算出した距離にマージンを加えた距離よりも大きいか判定する。
（３）ロボット５は上記（２）の判定においてYESの場合、バッテリ１３の充電の必要性はないと判定する。一方、上記（２）の判定においてNOの場合、ロボット５は、バッテリ１３の充電の必要性があると判定する。
【００３７】
Ｓ１２０においてＹＥＳだった場合、見守りタスク制御部１０が実行中の見守りタスクを中断すると共に、充電タスク制御部１１が充電タスクを開始し（Ｓ１３０）、見守りタスクを中断したことを施設サーバ３に報告する（Ｓ１４０）。
【００３８】
施設サーバ３の相互充電制御部２３は、ロボット５から見守り中断報告を受けると、バッテリ充電が必要であるものの充電装置４を利用できずに待機しているロボット５が存在しているか判定する（Ｓ１５０）。バッテリ充電が必要であるものの充電装置４を利用できずに待機しているロボット５が存在するということは、充電タスクを実行しているロボット５が少なくとも２つ以上存在していることを意味する。相互充電制御部２３がＳ１５０でＹＥＳと判定した場合、施設サーバ３の相互充電制御部２３とロボット５の充電タスク制御部１１は、協働して相互充電モード（Ｓ１６０―Ｓ２２０）を実行する。相互充電モードについては後述する。
【００３９】
一方、相互充電制御部２３がＳ１５０でＮＯと判定した場合、見守りタスク割振部２０は、見守りタスクの割り振りを実行する（Ｓ２３０）。具体的には、例えば図８に示すように、ロボット５１が充電タスクを開始したら、見守りタスク割振部２０は、ロボット５１が担当していた被介護者ｐ１を他のロボット５に割り振る。図８の例では、ロボット５１が担当していた被介護者ｐ１をロボット５５に割り振っている。結果として、ロボット５５は、被介護者ｐ１と被介護者ｐ６を担当することになる。
【００４０】
図５に示すように、次に、ロボット５の充電タスク制御部１１は、ロボット５が充電装置４へと移動するような移動制御を実行する（Ｓ３００）。具体的には、充電タスク制御部１１は、自機の現在位置から充電装置４へ至るまでの移動経路を算出し、算出した移動経路に従ってロボット５が走行するような移動制御を実行する。
【００４１】
ロボット５が充電装置４の近傍に到達すると、充電タスク制御部１１は、充電装置４を利用可能か判定する（Ｓ３１０）。具体的には、充電タスク制御部１１は、ロボット５が備えるステレオカメラやデプスセンサからの信号に基いて、充電装置４を使用してバッテリ充電を実行している他機が存在するか否かを判定することにより、上記の判定を実行する。なお、充電タスク制御部１１は、ステレオカメラやデプスセンサを用いて自律的に上記判定を実行してもよいし、施設サーバ３に問い合わせることで上記判定を実行してもよい。
【００４２】
充電装置４が利用可能でなかった場合（Ｓ３１０：ＮＯ）、充電タスク制御部１１は、待機可能時間を算出し（Ｓ３２０）、施設サーバ３の待機情報取得部２１に待機情報を送信し（Ｓ３３０）、Ｓ３１０の処理を繰り返す。一方、充電装置４が利用可能であった場合（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、充電タスク制御部１１は、充電装置４を利用したバッテリ充電を開始し（Ｓ３４０）、施設サーバ３の充電中断制御部２２に充電開始を報告する（Ｓ３５０）。
【００４３】
充電中断制御部２２は、Ｓ３３０で取得した待機情報に基づいて、充電装置４を利用できずに待機しているロボット５が存在しているか判定する（Ｓ３６０）。充電装置４を利用できずに待機しているロボット５が存在すると判定した場合は（Ｓ３６０：ＹＥＳ）、充電中断制御部２２は、現在充電装置４を利用してバッテリ充電を実行しているロボット５がバッテリ充電を中断するように、ロボット５に充電中断指令を送信する（Ｓ３７０）。
【００４４】
ここで、充電中断指令は、現在充電装置４を利用してバッテリ充電を実行しているロボット５に、バッテリ残量が例えば５０％などの所定のバッテリ残量に達したらバッテリ充電を中断するように命令するものであってもよい。また、充電中断指令は、現在充電装置４を利用してバッテリ充電を実行しているロボット５に直ちにバッテリ充電を中断するように、又は、所定時間経過後にバッテリ充電を中断するように命令するものであってもよい。また、充電中断指令は、現在充電装置４を利用してバッテリ充電を実行しているロボット５が、他のロボット５の待機可能時間が経過する以前にバッテリ充電を中断するように命令するものであってもよい。
【００４５】
また、充電装置４を利用できずに待機しているロボット５が存在すると判定した場合（Ｓ３６０：ＹＥＳ）、充電中断制御部２２は、直ちに、又は、所定時間経過後に、又は、他のロボット５の待機可能時間内に、現在充電装置４を利用してバッテリ充電を実行しているロボット５に対して直ちにバッテリ充電を中断するよう、充電中断指令を送信するようにしてもよい（Ｓ３７０）。即ち、上記所定時間や上記待機可能時間を施設サーバ３側でカウントしてもよいし、ロボット５側でカウントしてもよい。
【００４６】
次に、充電タスク制御部１１は、バッテリ充電が完了したか、又は、充電中断指令に基づいてバッテリ充電を中断しなければならないか判定する（Ｓ３８０）。Ｓ３８０でＮＯである場合、充電タスク制御部１１は、充電中断指令の有無を監視しつつ、バッテリ充電を継続し、Ｓ３８０の判定を繰り返す。一方、Ｓ３８０でＹＥＳの場合、充電タスク制御部１１は、施設サーバ３の見守りタスク割振部２０に充電完了報告を実行する（Ｓ３９０）。見守りタスク割振部２０は、充電完了報告を受けて（Ｓ３９０）、見守りタスクの割り振りを実行する（Ｓ４００）。
【００４７】
そして、図６に示すように、ロボット５の充電タスク制御部１１は、ロボット５が充電装置４から離れるような移動制御を実行する（Ｓ４１０）。そして、充電タスク制御部１１が充電タスクを終了すると共に、見守りタスク制御部１０が自機に割り振られた見守りタスクを開始する（Ｓ４２０）。
【００４８】
ここで、説明を飛ばした相互充電モード（Ｓ１６０−Ｓ２２０）を説明すべく、図４に戻る。
【００４９】
ロボット５から見守り中断報告を受けた施設サーバ３の相互充電制御部２３は（Ｓ１４０）、充電装置４を利用できずに待機しているロボット５が存在しているか判定する（Ｓ１５０）。図９には、ロボット５１が充電装置４を利用してバッテリ充電を実行しているためにロボット５２が充電装置４を利用できずに待機している場合における見守りタスク割振テーブルを示している。そして、今回新たにバッテリ充電が必要となったロボット５がロボット５３であったとする。また、ロボット５４がロボット５３のそばに位置しており、ロボット５４はバッテリ残量に余裕があるものとする。この場合、Ｓ１５０でＹＥＳであったら、相互充電制御部２３は、ロボット５３（第１のロボット）及びロボット５４（第２のロボット）に相互充電指令を送信する（Ｓ１６０）。この場合における相互充電指令は、ロボット５３がロボット５４を利用してバッテリ充電を実行するようにロボット５３及びロボット５４に命令する指令である。そして、見守りタスク割振部２０は、見守りタスクの割り振りを実行する（Ｓ１７０）。即ち、図１０に示すように、ロボット５５に全ての被介護者ｐが割り振られる。
【００５０】
ロボット５３の充電タスク制御部１１は、相互充電指令を受信したら（Ｓ１８０：ＹＥＳ）、ロボット５４とドッキングし、ロボット５４のバッテリ１３を利用してバッテリ充電を行う（Ｓ１９０）。バッテリ充電が完了したら、充電タスク制御部１１は、施設サーバ３の見守りタスク割振部２０に対して充電完了報告を実行する（Ｓ２００）。見守りタスク割振部２０は、充電完了報告を受けて（Ｓ２００）、見守りタスクの割り振りを実行する（Ｓ２１０）。これにより、見守りタスク割振テーブルは、図９に示すものに戻り、ロボット５３とロボット５４にそれぞれ被介護者ｐが割り振られる。そして、ロボット５３及びロボット５４の充電タスク制御部１１が充電タスクを完了し、ロボット５３及びロボット５４の見守りタスク制御部１０が見守りタスクを開始する（Ｓ２２０）。
【００５１】
以上に、第１実施形態を説明したが、上記実施形態は以下の特徴を有する。
【００５２】
施設サーバ３（充電管理装置）は、充電装置４を複数のロボット５で共有する環境において、複数のロボット５のバッテリ充電を管理する。施設サーバ３は、待機情報取得部２１と充電中断制御部２２を備える。待機情報取得部２１は、他機が充電装置４を使用してバッテリ充電を行っているため、充電装置４を利用できずに待機しているロボット５が存在しているか否かに関する待機情報を取得する。充電中断制御部２２は、充電装置４を利用できずに待機しているロボット５が存在している場合、他機がバッテリ充電を中断するように他機を制御する。他機は例えばロボット５１であり、待機しているロボット５は例えばロボット５２である。以上の構成によれば、充電装置４を複数のロボット５で共有する場合において、バッテリ切れの発生を防止することができる。
【００５３】
充電中断制御部２２は、他機のバッテリ残量が所定のバッテリ残量に達したら他機がバッテリ充電を中断するように他機を制御する。以上の構成によれば、一層効果的にバッテリ切れの発生を防止することができる。
【００５４】
充電中断制御部２２は、他機のバッテリ残量が５０％に達したら他機がバッテリ充電を中断するように他機を制御する。以上の構成によれば、一層効果的にバッテリ切れの発生を防止することができる。
【００５５】
充電中断制御部２２は、他機がバッテリ充電を直ちに中断するように、又は、他機がバッテリ充電を所定時間経過後に中断するように他機を制御する。以上の構成によれば、一層効果的にバッテリ切れの発生を防止することができる。
【００５６】
図５に示す待機情報は、充電装置４を利用できずに待機しているロボット５がバッテリ切れを起こさずに継続して待機可能な時間としての待機可能時間を含む。充電中断制御部２２は、他機が待機可能時間に基いてバッテリ充電を中断するように他機を制御する。具体的には、充電中断制御部２２は、他機が待機可能時間が経過する以前にバッテリ充電を中断するように他機を制御する。以上の構成によれば、一層効果的にバッテリ切れの発生を防止することができる。
【００５７】
また、複数のロボット５は、互いにバッテリの電気的エネルギを提供し合えるように構成されている。充電管理充電装置４は、更に、相互充電制御部２３を備える。相互充電制御部２３は、充電装置４を利用できずに待機しているロボット５が存在している場合、新たにバッテリ充電が必要となったロボット５３（第１のロボット）が、バッテリ残量に余裕のあるロボット５４（第２のロボット）から電気的エネルギの提供を受けるように、ロボット５３及びロボット５４を制御する。以上の構成によれば、ロボット５３が待機することなくバッテリ充電を開始できるので、一層効果的にバッテリ切れの発生を防止することができる。
【００５８】
また、充電管理方法は、充電装置４を複数のロボット５で共有する環境において、複数のロボット５のバッテリ充電を管理する方法である。充電管理方法は、待機情報取得ステップ（Ｓ３３０）と充電中断制御ステップ（Ｓ３６０−Ｓ３７０）を含む。待機情報取得ステップ（Ｓ３３０）は、他機が充電装置４を使用してバッテリ充電を行っているため、充電装置４を利用できずに待機しているロボット５が存在しているか否かに関する待機情報を取得する。充電中断制御ステップ（Ｓ３６０−Ｓ３７０）は、充電装置４を利用できずに待機しているロボット５が存在している場合、他機がバッテリ充電を中断するように他機を制御する。以上の方法によれば、充電装置４を複数のロボット５で共有する場合において、バッテリ切れの発生を防止することができる。
【００５９】
（第２実施形態）
次に、図１１から図１６を参照して、本願発明の第２実施形態を説明する。以下、本実施形態が上記第１実施形態と相違する点を中心に説明し、重複する説明は省略する。また、本実施形態は、上記第１実施形態と組み合わて実施することができる。
【００６０】
（施設サーバ３）
図１１に示すように、本実施形態において、施設サーバ３は、更に、充電寿命管理部２５と、充電回数累積値記憶部２６と、出力部２７を有する。充電寿命管理部２５及び充電回数累積値記憶部２６は、前述したようにソフトウェアで実現してもよいし、ハードウェアで実現してもよい。
【００６１】
充電回数累積値記憶部２６は、図１４に示すように、ロボット５の識別番号と現在ロボット５に搭載されているバッテリ１３の充電回数の累積値とを関連付ける充電回数累積値テーブルを記憶する。図１４の例では、ロボット５１のバッテリ１３の現時点における充電回数の累積値は１７９である。同様に、ロボット５２及びロボット５３における累積値はそれぞれ６１９及び１５９である。なお、バッテリ１３の充電回数は、バッテリ１３の充放電サイクル回数と同義である。
【００６２】
充電寿命管理部２５は、充電回数累積値テーブルを更新したり充電回数累積値テーブルを参照することで、各ロボット５のバッテリ１３の寿命を管理する。
【００６３】
出力部２７は、例えば液晶ディスプレイである。
【００６４】
（統括サーバ２）
統括サーバ２は、各施設の施設サーバ３から情報を集約し、各施設の運用を管理する。図１２に示すように、統括サーバ２は、稼働率管理部３０と、稼働率管理データ記憶部３１と、出力部３２と、を有する。稼働率管理部３０及び稼働率管理データ記憶部３１は、前述したようにソフトウェアで実現してもよいし、ハードウェアで実現してもよい。
【００６５】
稼働率管理データ記憶部３１は、図１５に示す稼働率管理テーブルを記憶する。稼働率管理テーブルは、各施設毎に、ロボット５の識別番号と、バッテリ１３の１日あたりの充電回数と、１日あたりの充電待機回数と、１年あたりのバッテリ交換回数と、を関連付ける。図１５の例では、施設Ａにおいては、ロボット５１のバッテリ１３の１日あたりの充電回数は１０であり、ロボット５１の１日あたりの充電待機回数は３であり、ロボット５１の１年あたりのバッテリ交換回数は４である。同様に、施設Ａにおいては、ロボット５２のバッテリ１３の１日あたりの充電回数は１５であり、ロボット５２の１日あたりの充電待機回数は４であり、ロボット５２の１年あたりのバッテリ交換回数は４である。同様に、施設Ａにおいては、ロボット５３のバッテリ１３の１日あたりの充電回数は１７であり、ロボット５３の１日あたりの充電待機回数は５であり、ロボット５３の１年あたりのバッテリ交換回数は５である。施設Ｂには、ロボット６１、ロボット６２、ロボット６３、ロボット６４が配置されている。施設Ｃには、ロボット７１、ロボット７２が配置されている。施設Ｂ及び施設Ｃにおける稼働率管理テーブルは図１５に示す通りである。
【００６６】
稼働率管理部３０は、稼働率管理テーブルを更新したり稼働率管理テーブルを参照することで、各施設におけるロボット５の稼働率を管理する。
【００６７】
出力部３２は、例えば液晶ディスプレイである。
【００６８】
（タイムチャート）
次に、図１３から図１６を参照して、各施設における施設サーバ３の制御、及び、統括サーバ２の制御について説明する。
【００６９】
まず、上記第１実施形態で説明したように、ロボット５の充電タスク制御部１１から待機情報が施設サーバ３に送信されると（Ｓ５００）、施設サーバ３は、待機情報を統括サーバ２に転送する（Ｓ５１０）。また、ロボット５の充電タスク制御部１１から充電開始報告が施設サーバ３に送信されると（Ｓ５２０）、施設サーバ３の充電寿命管理部２５は、充電開始報告を統括サーバ２に転送する（Ｓ５３０）。
【００７０】
次に、施設サーバ３の充電寿命管理部２５は、充電開始報告を参照して、図１４に示す充電回数累積値テーブルにおいて該当するロボットNo.の充電回数累積値をインクリメントする（Ｓ５４０）。
【００７１】
また、統括サーバ２の稼働率管理部３０は、待機情報と充電開始報告を参照して、図１５に示す稼働率管理テーブルにおいて該当するロボットNo.の１日あたりの充電回数及び１日あたりの充電待機回数をインクリメントする（Ｓ５５０）。
【００７２】
次に、充電寿命管理部２５は、充電回数累積値テーブルを参照して、何れかのロボット５においてバッテリ交換が必要か否か判定する（Ｓ５６０）。具体的には、充電寿命管理部２５は、各ロボット５において充電回数累積値が５００を超えているか否か判定し、超えている場合は当該ロボット５においてバッテリ交換が必要であると判定する。一方、超えていない場合は、充電寿命管理部２５は、当該ロボット５においてバッテリ交換が必要ではないと判定する。図１４の例では、充電寿命管理部２５は、ロボット５２においてバッテリ交換が必要であると判定する。
【００７３】
Ｓ５６０においてＹＥＳである場合、充電寿命管理部２５は、バッテリ交換が必要であると判定したロボット５のバッテリ１３を交換用バッテリに交換するよう、交換警報を出力部２７を介して出力する（Ｓ５７０）。なお、交換用バッテリは、新品のバッテリである。
【００７４】
上記交換警報に呼応して施設Ａのオペレータは、当該ロボット５のバッテリ１３を交換用バッテリに交換する（Ｓ５８０）。すると、ロボット５の充電タスク制御部１１は、バッテリ１３の交換が行われたことを施設サーバ３に報告する（Ｓ５９０）。施設サーバ３は、ロボット５からの交換報告を統括サーバ２に転送する（Ｓ６００）。
【００７５】
また、充電寿命管理部２５は、バッテリ１３の交換が行われたロボット５の充電回数累積値をゼロクリアする（Ｓ６１０）。
【００７６】
また、稼働率管理部３０は、バッテリ１３の交換が行われたロボット５の１年あたりのバッテリ交換回数をインクリメントする（Ｓ６２０）。
【００７７】
なお、Ｓ５６０においてＮＯである場合、充電寿命管理部２５は、処理を終了する。
【００７８】
その後、統括サーバ２の稼働率管理部３０は、各施設毎に、ロボット５の１年あたりのバッテリ交換回数の総和に基いて、各施設にどのくらいの頻度でどのくらいの交換用バッテリを供給すべきか算出し、算出結果を出力部３２を介して出力する（Ｓ６３０）。
【００７９】
具体的には、図１５の例において、施設Ａに配置されている３つのロボット５の１年あたりのバッテリ交換回数の総和は１３である。従って、稼働率管理部３０は、『施設Ａ：３ヶ月ごとに４つの新品バッテリを供給すること』とのメッセージを出力部３２を介して出力する。統括サーバ２のオペレータは、当該メッセージに基いて施設Ａに３ヶ月ごとに４つの新品バッテリが配送されるよう業者に手配する。
【００８０】
また、施設Ｂに配置されている４つのロボット５の１年あたりのバッテリ交換回数の総和は５である。従って、稼働率管理部３０は、『施設Ｂ：年末に５つの新品バッテリを供給すること』とのメッセージを出力部３２を介して出力する。統括サーバ２のオペレータは、当該メッセージに基いて施設Ｂに年末に５つの新品バッテリが配送されるよう業者に手配する。
【００８１】
また、施設Ｃに配置されている２つのロボット５の１年あたりのバッテリ交換回数の総和は４である。従って、稼働率管理部３０は、『施設Ｃ：半年ごとに２つの新品バッテリを供給すること』とのメッセージを出力部３２を介して出力する。統括サーバ２のオペレータは、当該メッセージに基いて施設Ｃに半年ごとに２つの新品バッテリが配送されるよう業者に手配する。
【００８２】
また、稼働率管理部３０は、稼働率管理テーブルを参照して、施設間でロボット５の稼働率に偏りがあるか判定する（Ｓ６４０）。具体的には、図１５に示すように、施設Ａに配置された３つのロボット５の１日あたりの充電回数の平均値は１４である。一方、施設Ｂに配置された４つのロボット５の１日あたりの充電回数の平均値は３．２５である。従って、施設Ａに配置されているロボット５の稼働率は、施設Ｂに配置されているロボット５の稼働率の約４倍高いことになる。稼働率管理部３０は、施設間で、ロボット５の稼働率に２倍以上の開きがあった場合、施設間でロボット５の稼働率に偏りがあると判定する。Ｓ６４０でＹＥＳである場合、稼働率管理部３０は、施設間におけるロボット５の稼働率の偏りが緩和されるように、どの施設からどの施設へロボット５を配置転換すべきかを含むロボット配置転換警報を出力部３２を介して出力する（Ｓ６５０）。図１５の例では、稼働率管理部３０は、『施設Ｂから施設Ａへ１つのロボット５を配置転換して下さい』とのメッセージを出力部３２を介して出力する。これにより、図１６に示すように、施設Ａにおけるロボット５の稼働率と施設Ｂにおけるロボット５の稼働率が平滑化されることになる。
【００８３】
その他、稼働率管理部３０は、図１５の稼働率管理テーブルを参照して、施設ごとに１日あたりの充電待機回数の総和が所定値を超えているか判定し、超えている場合、当該施設に充電装置４を追加で設置するように指示する充電装置追加配置警報を出力部３２を介して出力してもよい。これによれば、当該施設における１日あたりの充電待機回数が減じ、すべての被介護者ｐに対して待ち時間の少ないサービスを提供できるようになる。
【００８４】
また、見守りタスク割振部２０は、各ロボット５のバッテリ残量やバッテリ寿命を考慮して、見守りタスクの割り振りを実行してもよい。ここで、バッテリ寿命は、充電回数累積値に基いて求めることができる。
【００８５】
以上に、第２実施形態を説明したが、上記実施形態は以下の特徴を有する。
【００８６】
施設サーバ３は、更に、各ロボット５のバッテリの充電回数累積値を記憶する充電回数累積値記憶部２６と、充電回数累積値に基いて各ロボット５におけるバッテリ交換の必要性を判定する充電寿命管理部２５と、を備える。以上の構成によれば、バッテリ交換の必要性を適切に判定することができる。
【００８７】
サービスシステム１（充電管理システム）は、複数の施設に夫々配置された複数の施設サーバ３と、複数の施設サーバ３に接続された統括サーバ２（統括管理装置）と、を備える。統括サーバ２は、各施設毎に、バッテリ交換の頻度を記憶する稼働率管理データ記憶部３１（交換頻度記憶部）と、バッテリ交換の頻度に応じて、各施設毎に、交換用バッテリの供給頻度を決定する稼働率管理部３０（供給頻度決定部）と、を有する。以上の構成によれば、交換用バッテリの供給頻度を適切に決定することができる。
【００８８】
また、統括サーバ２は、各施設毎に、バッテリ充電の頻度を記憶する稼働率管理データ記憶部３１（充電頻度記憶部）と、バッテリ充電の頻度に応じて、各施設間で、バッテリ充電の頻度が平滑化するようにロボット５の配置転換を決定する稼働率管理部３０（配置転換決定部）と、を有する。以上の構成によれば、複数の施設間でロボット５の稼働率を平滑化することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１  サービスシステム
２  統括サーバ
３  施設サーバ
４  充電装置
５  ロボット
１０  見守りタスク制御部
１１  充電タスク制御部
１２  通信部
１３  バッテリ
２０  見守りタスク割振部
２１  待機情報取得部
２２  充電中断制御部
２３  相互充電制御部
２４  通信部
２５  充電寿命管理部
２６  充電回数累積値記憶部
２７  出力部
３０  稼働率管理部
３１  稼働率管理データ記憶部
３２  出力部
ｐ  被介護者
Ａ  施設
Ｂ  施設
Ｃ  施設
【図１】
2020036429.tif 000003
【図２】
2020036429.tif 000004
【図３】
2020036429.tif 000005
【図４】
2020036429.tif 000006
【図５】
2020036429.tif 000007
【図６】
2020036429.tif 000008
【図７】
2020036429.tif 000009
【図８】
2020036429.tif 000010
【図９】
2020036429.tif 000011
【図１０】
2020036429.tif 000012
【図１１】
2020036429.tif 000013
【図１２】
2020036429.tif 000014
【図１３】
2020036429.tif 000015
【図１４】
2020036429.tif 000016
【図１５】
2020036429.tif 000017
【図１６】
2020036429.tif 000018