(57)【要約】【課題】充電器ユニットにかかるコストを低減する共に、大きな駐車スペースを不要にする。【解決手段】複数の電動自立移動体のバッテリを充電する際は、複数の電動自立移動体を直列状態で整列させ、電動自立移動体の整列方向において隣接する電動自立移動体同士の一方の電動自立移動体の第２接続手段と他方の電動自立移動体の第１接続手段とを電気的に接続すると共に、充電器ユニットに最も近い電動自立移動体の第１接続手段と充電器ユニットの接続手段とを電気的に接続する。この状態で、充電器ユニットから各電動自立移動体に電力を供給して、複数の電動自立移動体のバッテリを充電する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電動自立移動体のバッテリを充電する充電方法であって、
複数の前記電動自立移動体のバッテリを充電可能な１つの充電器ユニットを用意しておき、
前記充電器ユニットには、前記電動自立移動体と電気的に接続可能な接続手段が設けられ、
各前記電動自立移動体には、前記充電器ユニットの前記接続手段に電気的に接続可能な第１接続手段が設けられ、さらに、複数の前記電動自立移動体を直列状態で整列させたときの前記電動自立移動体の整列方向において、前記第１接続手段に対して前記電動自立移動体のボデーの反対側の位置に、他の前記電動自立移動体の前記第１接続手段に電気的に接続可能な第２接続手段が設けられ、
複数の前記電動自立移動体を直列状態で整列させ、前記電動自立移動体の整列方向において隣接する前記電動自立移動体同士の一方の前記電動自立移動体の前記第２接続手段と他方の前記電動自立移動体の前記第１接続手段とを電気的に接続すると共に、前記充電器ユニットに最も近い前記電動自立移動体の前記第１接続手段と前記充電器ユニットの前記接続手段とを電気的に接続して、前記充電器ユニットから各前記電動自立移動体に電力を供給して、複数の前記電動自立移動体のバッテリを充電する、
電動自立移動体の充電方法。
【請求項２】
各前記電動自立移動体は、通信機能を備えており、
前記充電器ユニットにより最先で充電されている前記電動自立移動体である第１電動自立移動体を前記充電器ユニットから切り離す際に発信される要求信号を受けて、前記第１電動自立移動体以外の電動自立移動体は、前記充電器ユニット及び前記第１電動自立移動体から退避して電気的接続が遮断されるように駆動制御され、前記第１電動自立移動体が前記充電器ユニットから切り離された後、前記充電器ユニットに接近して電気的に再度接続されるように駆動制御され、前記充電器ユニットは、前記第１電動自立移動体以外の電動自立移動体と電気的に接続された後に、前記第１電動自立移動体以外の電動自立移動体のバッテリの充電を再開する、
請求項１に記載の電動自立移動体の充電方法。
【請求項３】
前記充電器ユニットは、直列状態に整列された複数の前記電動自立移動体に対し、接近及び退避可能に構成され、かつ、通信機能を備えており、
前記充電器ユニットにより最先で充電されている電動自立移動体である第１電動自立移動体を前記充電器ユニットから切り離す際に発信される要求信号を受けて、前記充電器ユニットは、複数の前記電動自立移動体から退避して電気的接続が遮断されるように駆動制御され、前記第１電動自立移動体が前記充電器ユニットから切り離された後、前記第１電動自立移動体以外の電動自立移動体に接近して電気的に接続されるように駆動制御され、前記第１電動自立移動体以外の電動自立移動体と電気的に接続された後に、前記第１電動自立移動体以外の電動自立移動体のバッテリの充電を再開する、
請求項１に記載の電動自立移動体の充電方法。
【請求項４】
前記接続手段、前記第１接続手段、及び前記第２接続手段は、充電用コネクタ又は非接触充電端子である、
請求項１から３のいずれか１項に記載の電動自立移動体の充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動自立移動体の充電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ロボット（パーソナルモビリティロボット、掃除ロボット等）、電気自動車等の、電動自立移動体のバッテリを充電するための技術が提案されている。
例えば、特許文献１には、電動車両のバッテリを充電するための技術が開示されている。特許文献１に開示された技術によれば、複数の電動車両のバッテリを一度で充電するために複数の充電器ユニットを並列に並べ、１つの充電器ユニットに対して１つの電動車両を電気的に接続する。このようにして複数の電動車両を並列に並べた状態で、複数の電動車両のバッテリを充電する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１９８３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に開示された技術は、１つの充電器ユニットに対して１つの電動車両を割り当てる必要があるため、複数の電動車両のバッテリを同時に充電するためには複数の充電器ユニットを設ける必要がある。そのため、充電設備への初期投資コストが高くなる、複数の充電器ユニットを管理するためのランニングコストが高くなる等の問題がある。
【０００５】
また、特許文献１に開示された技術は、複数の充電器ユニットを並列に並べるため、電動車両間の間隔を拡げたり、電動車両が通行するスペースを空けたりする必要があり、電動車両の駐車スペースが大きくなる等の問題がある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、充電器ユニットにかかるコストを低減することができると共に、大きな駐車スペースを不要にすることができる電動自立移動体の充電方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る、電動自立移動体の充電方法は、
複数の電動自立移動体のバッテリを充電する充電方法であって、
複数の前記電動自立移動体のバッテリを充電可能な１つの充電器ユニットを用意しておき、
前記充電器ユニットには、前記電動自立移動体と電気的に接続可能な接続手段が設けられ、
各前記電動自立移動体には、前記充電器ユニットの前記接続手段に電気的に接続可能な第１接続手段が設けられ、さらに、複数の前記電動自立移動体を直列状態で整列させたときの前記電動自立移動体の整列方向において、前記第１接続手段に対して前記電動自立移動体のボデーの反対側の位置に、他の前記電動自立移動体の前記第１接続手段に電気的に接続可能な第２接続手段が設けられ、
複数の前記電動自立移動体を直列状態で整列させ、前記電動自立移動体の整列方向において隣接する前記電動自立移動体同士の一方の前記電動自立移動体の前記第２接続手段と他方の前記電動自立移動体の前記第１接続手段とを電気的に接続すると共に、前記充電器ユニットに最も近い前記電動自立移動体の前記第１接続手段と前記充電器ユニットの前記接続手段とを電気的に接続して、前記充電器ユニットから各前記電動自立移動体に電力を供給して、複数の前記電動自立移動体のバッテリを充電する。
【発明の効果】
【０００８】
上述した本発明の態様によれば、充電器ユニットにかかるコストを低減することができると共に、大きな駐車スペースを不要にすることができる電動自立移動体の充電方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る充電システムの外観構成の一例を示す外観側面図である。
【図２】実施の形態１に係る充電器ユニットの外観構成の一例を示す外観側面図である。
【図３】実施の形態１に係る充電器ユニットの外観構成の他の例を示す外観側面図である。
【図４】実施の形態１に係るロボットの外観構成の一例を示す外観側面図である。
【図５】実施の形態１に係るロボットの外観構成の他の例を示す外観側面図である。
【図６】実施の形態１に係る充電器ユニットのブロック構成の一例を示すブロック図である。
【図７】実施の形態１に係るロボットのブロック構成の一例を示すブロック図である。
【図８】実施の形態１に係る充電システムによる充電方法の一例を示すフロー図である。
【図９】先入れ先出し方式のイメージを示す図である。
【図１０】実施の形態２に係るロボットのブロック構成の一例を示すブロック図である。
【図１１】実施の形態２に係る充電システムによるロボットの接続時の動作の一例を示す図である。
【図１２】図１１の動作の動作シーケンスの一例を示すシーケンス図である。
【図１３】実施の形態２に係る充電システムによるロボットの貸出時の動作の一例を示す図である。
【図１４】図１３の動作の動作シーケンスの一例を示すシーケンス図である。
【図１５】実施の形態３に係る充電器ユニットの外観構成の一例を示す外観側面図である。
【図１６】実施の形態３に係る充電器ユニットのブロック構成の一例を示すブロック図である。
【図１７】実施の形態３に係る充電システムによるロボットの貸出時の動作の一例を示す図である。
【図１８】図１７の動作の動作シーケンスの一例を示すシーケンス図である。
【図１９】実施の形態１〜３の変形例に係る充電システムの外観構成の一例を示す外観側面図である。
【図２０】実施の形態１〜３の変形例に係る電気自動車の外観構成の一例を示す外観側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、以下で説明する各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略される。
【００１１】
（１）実施の形態１
＜実施の形態１の構成＞
＜実施の形態１に係る充電システムの外観構成＞
まず、本実施の形態１に係る充電システムの外観構成について説明する。
図１に、本実施の形態１に係る充電システムの外観構成の一例を示す。なお、図１は、電動自立移動体が、利用者が搭乗して走行するロボット（パーソナルモビリティロボット）である例を示している。ただし、本発明の電動自立移動体は、図１のロボットに限定されるものではない。
【００１２】
図１に示されるように、本実施の形態１に係る充電システムは、バッテリ２０５（後述の図７参照）を備える複数のロボット２０に対して、複数のロボット２０のバッテリ２０５を充電可能な１つの充電器ユニット１０が設けられている。
【００１３】
複数のロボット２０のバッテリ２０５を充電するときは、複数のロボット２０を直列状態に整列させて、複数のロボット２０同士を電気的に接続すると共に、充電器ユニット１０に最も近いロボット２０を充電器ユニット１０に電気的に接続する。そして、充電器ユニット１０から他のロボット２０を経由し各ロボット２０に電力を供給して、複数のロボット２０のバッテリ２０５を充電する。そのため、充電器ユニット１０に最も近いロボット２０は、充電器ユニット１０から直接的に電力が供給され、その他のロボット２０は、充電器ユニット１０から間接的に電力が供給されることになる。
【００１４】
＜実施の形態１に係る充電器ユニット、ロボットの外観構成＞
続いて、本実施の形態１に係る充電器ユニット１０及びロボット２０の詳細な外観構成について説明する。
図２及び図３に、本実施の形態１に係る充電器ユニット１０の外観構成の一例を示す。
充電器ユニット１０は、図２に示される充電用コネクタ１０１、又は、図３に示される非接触充電端子１０１Ａ、のいずれかを備える。なお、充電用コネクタ１０１及び非接触充電端子１０１Ａは、接続手段の一例である。
【００１５】
充電用コネクタ１０１は、ロボット２０に電力を供給するために、ロボット２０の後述の前方充電用コネクタ２０１と係合し電気的に接続可能なコネクタである。非接触充電端子１０１Ａは、ロボット２０に電力を供給可能とするために、ロボット２０の後述の前方非接触充電端子２０１Ａに非接触の状態で電気的に接続可能な端子である。
【００１６】
図４及び図５に、本実施の形態１に係るロボット２０の外観構成の一例を示す。
ロボット２０は、駆動輪２０３及び操舵輪２０４を備え、利用者が搭乗して走行するパーソナルモビリティロボットである。また、ロボット２０は、図４に示される前方充電用コネクタ２０１及び後方充電用コネクタ２０２、又は、図５に示される前方非接触充電端子２０１Ａ及び後方非接触充電端子２０２Ａ、のいずれかを備える。なお、前方充電用コネクタ２０１及び前方非接触充電端子２０１Ａは第１接続手段の一例であり、後方充電用コネクタ２０２及び後方非接触充電端子２０２Ａは第２接続手段の一例である。
【００１７】
前方充電用コネクタ２０１は、ロボット２０のボデーの前方に設けられ、充電器ユニット１０から直接的又は間接的に供給された電力を入力するために、充電器ユニット１０の充電用コネクタ１０１と係合し電気的に接続可能なコネクタである。前方非接触充電端子２０１Ａは、ロボット２０のボデーの前方に設けられ、充電器ユニット１０から直接的又は間接的に供給された電力を入力するために、充電器ユニット１０の非接触充電端子１０１Ａと非接触の状態で電気的に接続可能な端子である。
【００１８】
後方充電用コネクタ２０２は、ロボット２０のボデーの後方に設けられ、他のロボット２０に電力を出力するために、他のロボット２０の前方充電用コネクタ２０１と係合し電気的に接続可能なコネクタである。後方非接触充電端子２０２Ａは、ロボット２０のボデーの後方に設けられ、他のロボット２０に電力を出力するために、他のロボット２０の前方非接触充電端子２０１Ａと非接触の状態で電気的に接続可能な端子である。
【００１９】
なお、充電用コネクタ１０１及び前方充電用コネクタ２０１は、一方が雄型で、他方が雌型であれば良く、どちらが雄型又は雌型であるかは問わない。また、前方充電用コネクタ２０１及び後方充電用コネクタ２０２も、一方が雄型で、他方が雌型であれば良く、どちらが雄型又は雌型であるかは問わない。
【００２０】
また、充電用コネクタ１０１、前方充電用コネクタ２０１、及び後方充電用コネクタ２０２は、電力を供給するための配線を少なくとも備えるが、必要に応じて、電気的な接続を検知するための配線等を備えていても良い。
【００２１】
また、コネクタ（充電用コネクタ１０１、前方充電用コネクタ２０１、及び後方充電用コネクタ２０２）を用いる場合、コネクタの位置ズレ許容量内にロボット２０を駐車させる必要があるため、位置ズレの観点では、非接触充電端子（非接触充電端子１０１Ａ、前方非接触充電端子２０１Ａ、及び後方非接触充電端子２０２Ａ）を用いる方が有利である。その一方、非接触充電端子を用いる場合、電子回路が多くなり、高価となるため、コストの観点では、コネクタを用いる方が有利である。そのため、コネクタ又は非接触充電端子のどちらを用いるかは、位置ズレ又はコストのどちらを優先するかに応じて適宜決定すれば良い。
【００２２】
なお、本実施の形態１においては、複数のロボット２０を直列状態で整列させるときのロボット２０の整列方向を、ロボット２０の前後方向に設定し、ロボット２０のボデーの前方に前方充電用コネクタ２０１又は前方非接触充電端子２０１Ａを配置し、ロボット２０のボデーの後方に後方充電用コネクタ２０２又は後方非接触充電端子２０２Ａを配置したが、これには限定されない。ロボット２０の整列方向は、ロボット２０の前後方向以外の方向（例えば、前後方向から傾斜した方向、左右方向等）としても良い。この場合、ロボット２０は、ロボット２０の整列方向において、入力側の充電用コネクタ又は非接触充電端子に対して、ロボット２０のボデーの反対側の位置に、出力側の充電用コネクタ又は非接触充電端子を配置すれば良い。
【００２３】
＜実施の形態１に係る充電器ユニット、ロボットのブロック構成＞
続いて、本実施の形態１に係る充電器ユニット１０及びロボット２０のブロック構成について説明する。ここでは、充電器ユニット１０が充電用コネクタ１０１を備え、ロボット２０が前方充電用コネクタ２０１及び後方充電用コネクタ２０２を備える場合のブロック構成について説明する。
【００２４】
図６に、本実施の形態１に係る充電器ユニット１０のブロック構成の一例を示す。
図６に示される充電器ユニット１０は、上述した充電用コネクタ１０１を備える他、ヒューズ１０２及び電源１０３を備えている。
【００２５】
電源１０３は、商用電源（不図示）からコンセント７０を介して電源供給を受け、充電用コネクタ１０１に電気的に接続されたロボット２０に対し、電力を供給する。ロボット２０には、直流、交流、電圧容量、電流容量等に応じて、様々な電力が供給される。
ヒューズ１０２は、コンセント７０と電源１０３との間に配置され、コンセント７０から電源１０３へ電源供給をするときに、過電流が流れると溶断し、電源１０３を保護する。
【００２６】
図７に、本実施の形態１に係るロボット２０のブロック構成の一例を示す。
図７に示されるロボット２０は、上述した前方充電用コネクタ２０１及び後方充電用コネクタ２０２を備える他、バッテリ２０５、マイコン２０６、充電スイッチ２０７、モータアンプ２０８、及びモータ２０９を備えている。
【００２７】
ロボット２０の内部では、前方充電用コネクタ２０１と後方充電用コネクタ２０２とが電力配線を介して電気的に接続されている。そのため、充電器ユニット１０から直接的又は間接的に供給され前方充電用コネクタ２０１を介して入力された電力を、後方充電用コネクタ２０２を介して他のロボット２０へ出力することが可能である。
【００２８】
マイコン２０６は、ロボット２０の内部の各構成要素を制御して、ロボット２０が備える機能を実行する。例えば、マイコン２０６は、バッテリ２０５を充電するときは、充電スイッチ２０７をＯＮ状態にして、バッテリ２０５に電力を供給し、バッテリ２０５を充電する。また、マイコン２０６は、バッテリ２０５を充電しないときは、充電スイッチ２０７をＯＦＦ状態にして、バッテリ２０５への電力供給を停止する。例えば、バッテリ２０５が満充電状態になったとき、充電器ユニット１０との電気的接続が遮断されたときは、バッテリ２０５を充電しない。
【００２９】
モータアンプ２０８は、バッテリ２０５からマイコン２０６を介して電力供給を受け、モータ２０９に電力を供給すると共にモータ２０９を駆動制御する。モータ２０９は、ロボット２０を充電器ユニット１０に接近させるときは、駆動輪２０３を前進駆動する。また、モータ２０９は、ロボット２０を充電器ユニット１０から退避させるときは、駆動輪２０３を後進駆動する。
【００３０】
このようにロボット２０は、マイコン２０６の指令により、自動で前進及び後進が可能である。ここで、本実施の形態１においては、図示していないが、ロボット２０の駐車位置には、レールが敷設されているのが望ましい。また、ロボット２０は、前進又は後進させると、駆動輪２０３がレールに沿って移動し、ロボット２０の前方充電用コネクタ２０１が、充電器ユニット１０の充電用コネクタ１０１や他のロボット２０の後方充電用コネクタ２０２に係合又は係合が解除されるような構成であるものとする。そのため、ロボット２０は、自動で前進及び後進が可能であれば良く、ロボット２０の運転精度は、自動運転レベルの高度な精度までは必要でない。
【００３１】
＜実施の形態１の動作＞
続いて、本実施の形態１に係る充電システムの動作について説明する。
図８に、本実施の形態１に係る充電システムによる充電方法のフローの一例を示す。
【００３２】
図８に示されるように、まず、複数のロボット２０を直列状態に整列させる。そして、複数のロボット２０同士を電気的に接続する。具体的には、ロボット２０の整列方向において隣接するロボット２０同士の一方のロボット２０の後方充電用コネクタ２０２又は後方非接触充電端子２０２Ａと、他方のロボット２０の前方充電用コネクタ２０１又は前方非接触充電端子２０１Ａと、を電気的に接続する。また、充電器ユニット１０に最も近いロボット２０と充電器ユニット１０とを電気的に接続する。具体的には、充電器ユニット１０に最も近いロボット２０の前方充電用コネクタ２０１又は前方非接触充電端子２０１Ａと、充電器ユニット１０の充電用コネクタ１０１又は非接触充電端子１０１Ａと、を電気的に接続する（ステップ１１）。
【００３３】
なお、ロボット２０を駐車するときに、ロボット２０を、前方にある充電器ユニット１０又は他のロボット２０に電気的に接続するように駐車することとすれば、ステップＳ１０１の状態は事前に実現されていることになる。
【００３４】
その後、充電器ユニット１０から各ロボット２０に電力を供給して、複数のロボット２０のバッテリ２０５を充電する（ステップＳ１０２）。
【００３５】
＜実施の形態１の効果＞
上述したように本実施の形態１によれば、充電器ユニット１０は、充電用コネクタ１０１又は非接触充電端子１０１Ａを備え、ロボット２０は、前方充電用コネクタ２０１及び後方充電用コネクタ２０２、又は、前方非接触充電端子２０１Ａ及び後方非接触充電端子２０２Ａを備える。複数のロボット２０のバッテリ２０５を充電するときは、複数のロボット２０を直列状態に整列させて、複数のロボット２０同士をコネクタ又は非接触充電端子を介して電気的に接続すると共に、充電器ユニット１０に最も近いロボット２０を充電器ユニット１０にコネクタ又は非接触充電端子を介して電気的に接続する。続いて、充電器ユニット１０から各ロボット２０に電力を供給して、複数のロボット２０のバッテリ２０５を充電する。
【００３６】
このように、複数のロボット２０を直列状態に整列させ、複数のロボット２０同士を電気的に接続して充電するため、１つの充電器ユニット１０で複数のロボット２０のバッテリ２０５を一括して充電することができ、充電器ユニット１０にかかるコストを低減することができる。また、複数のロボット２０を直列状態に整列させて充電するため、ロボット２０間の間隔を拡げたり、ロボット２０が通行するスペースを空けたりする必要がなくなり、大きな駐車スペースを不要にすることができる。
【００３７】
（２）実施の形態２
実施の形態１に係るロボット２０等の電動自立移動体の利用形態としては、多くの利用者がシェアリングの形態で電動自立移動体を利用するという形態が考えられる。シェアリングの形態においては、充電量が十分なロボット２０を利用者に貸し出すことができれば、貸出後にすぐに再充電が必要になるといった事象が発生しないため、利用者にとっては利便性が高くなる。
【００３８】
ここで、例えば、実施の形態１に係るロボット２０が、１回の貸出で消費される電力が同じであると仮定する。この場合、ロボット２０は、先に返却されたものほど、つまり、充電器ユニット１０に近く、先に充電を受けているものほど、充電量が多くなる。
【００３９】
従って、利用者に、充電量が十分なロボット２０を貸し出す方法としては、複数のロボット２０の中で一番先に返却されたもの、つまりは、充電器ユニット１０に最も近く、最先で充電を受けているものを貸し出す方法が考えられる。以下では、先に返却されて駐車したロボット２０が先に外されて利用される方式を、先入れ先出し方式と称す。先入れ先出し方式のイメージ図を図９に示す。
【００４０】
先入れ先出し方式の場合、充電器ユニット１０に最も近く、最先で充電を受けているロボット２０が切り離されて、利用者に利用されることになる。しかし、最先で充電を受けているロボット２０は、その前方に充電器ユニット１０が存在するため、前進することができない。また、最先で充電を受けているロボット２０は、その後方に他の複数のロボット２０が存在するため、これら複数のロボット２０を利用者が手作業で動かす等しない限り、後進することもできない。
【００４１】
本実施の形態２は、先入れ先出し方式の場合に、利用者が、充電器ユニット１０に最も近く、最先で充電を受けているロボット２０を容易に利用することができる方法を提案するものである。
【００４２】
＜実施の形態２の構成＞
本実施の形態２においては、ロボット２０のブロック構成が、実施の形態１とは異なり、充電器ユニット１０及びロボット２０の外観構成と、充電器ユニット１０のブロック構成と、は、実施の形態１と同様である。
【００４３】
そのため、以下では、本実施の形態２の構成として、本実施の形態２に係るロボット２０のブロック構成についてのみ説明する。ここでは、充電器ユニット１０が充電用コネクタ１０１を備え、ロボット２０が前方充電用コネクタ２０１及び後方充電用コネクタ２０２を備える場合のブロック構成について説明する。
【００４４】
＜実施の形態２に係るロボットのブロック構成＞
図１０に、本実施の形態２に係るロボット２０のブロック構成の一例を示す。
図１０に示されるロボット２０は、図７に示される実施の形態１と比較して、通信機２１０が追加されている点が異なる。
通信機２１０は、外部機器と無線通信を行う。本実施の形態２においては、通信機２１０は、他のロボット２０と無線通信を行うが、充電器ユニット１０が無線通信機能を備える場合は、充電器ユニット１０と無線通信を行うことも可能である。なお、通信機２１０の無線通信方式は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）通信、Bluetooth（登録商標）通信等が考えられるが、特に限定されない。
【００４５】
＜実施の形態２の動作＞
続いて、本実施の形態２に係る充電システムの動作について説明する。
まず、図１１に、本実施の形態２に係る充電システムによるロボット２０の接続時の動作の一例を示す。また、図１２に、図１１の動作の動作シーケンスの一例を示す。なお、図１１及び図１２においては、同一のステップには同一のステップ番号を付している。
【００４６】
ここで、図１１及び図１２においては、充電器ユニット１０には、ロボット２０−１〜２０−５が、この順番に接続されており、新たにロボット２０−６が接続されるものとする。また、ロボット２０−１〜２０−５は、充電器ユニット１０に自身が接続された順番を示す接続番号として、それぞれ、“１”〜“５”を自身で認識しているものとする。
【００４７】
図１１及び図１２に示されるように、ロボット２０−６は、充電器ユニット１０に電気的に接続されたことを検知すると（ステップＳ２０１）、既に充電器ユニット１０に電気的に接続されている他のロボット２０−１〜２０−５に対し、接続番号の問い合わせを発信する（ステップＳ２０２）。
【００４８】
ロボット２０−１〜２０−５は、ロボット２０−６からの接続番号の問い合わせに対して、自身の接続番号を返信する（ステップＳ２０３）。ここでは、ロボット２０−１〜２０−５は、それぞれ、接続番号“１”〜“５”を返信する。
【００４９】
ロボット２０−６は、ロボット２０−１〜２０−５から返信された接続番号を基に、自身の接続番号を認識する（ステップＳ２０４）。ここでは、ロボット２０−６は、自身の接続番号として“６”を認識する。
【００５０】
なお、以降に、ロボット２０−１が、貸出のために、充電器ユニット１０から切り離されると、ロボット２０−２〜２０−６は、自身の接続番号を更新するが、この点については後述する。
【００５１】
次に、図１３に、本実施の形態２に係る充電システムによるロボット２０の貸出時の動作の一例を示す。また、図１４に、図１３の動作の動作シーケンスの一例を示す。なお、図１３及び図１４においては、同一のステップには同一のステップ番号を付している。
【００５２】
ここで、図１３及び図１４においては、充電器ユニット１０には、ロボット２０−１〜２０−６が、この順番に接続されているものとする。また、ロボット２０−１〜２０−６は、自身の接続番号として、それぞれ、“１”〜“６”を自身で認識しているものとする。
【００５３】
図１３及び図１４に示されるように、まず、利用者は、操作端末８０を用いて、ロボット２０の貸出手続を行う（ステップＳ３０１）。すると、利用者が貸出手続を行った旨の通知が、操作端末８０からロボット２０−１〜２０−６に発信される。なお、図１３においては、操作端末８０は、利用者が携帯するスマートフォン等の携帯端末としているが、これには限定されない。操作端末８０は、例えば、充電器ユニット１０の近くに又は充電器ユニット１０自体に備えられた操作盤等であっても良い。
【００５４】
続いて、ロボット２０−１は、自身の接続番号が“１”である旨の通知を操作端末８０に発信する（ステップＳ３０２）。操作端末８０は、ロボット２０−１からの通知により、ロボット２０−１が、充電器ユニット１０に最も近く、最先で充電を受けているロボット２０であると認識し、利用者に貸し出すロボット２０として、ロボット２０−１を選択する（ステップＳ３０３）。また、操作端末８０は、ロボット２０−１を貸し出すことを、画面に表示する等して、利用者に知らせる。なお、ステップＳ３０２においては、接続番号“１”のロボット２０−１のみが接続番号を操作端末８０に通知しているが、これには限定されない。全てのロボット２０−１〜２０−６が接続番号を操作端末８０に通知し、操作端末８０が、ロボット２０−１〜２０−６の接続番号を確認し、接続番号“１”のロボット２０−１を選択しても良い。
【００５５】
以降の動作は、接続番号“１”のロボット２０が制御主体となって行われる。
この時点では、ロボット２０−１の接続番号が“１”であるため、ロボット２０−１が制御主体となる。
制御主体となったロボット２０−１は、他のロボット２０−２〜２０−６に対し、所定移動量分の後進（退避）移動をするよう移動要求信号を発信する（ステップＳ３０４）。
【００５６】
続いて、ロボット２０−２〜２０−６は、ロボット２０−１からの移動要求信号に従い、所定移動量分の後進移動をするように駆動制御される（ステップＳ３０５）。これにより、ロボット２０−２〜２０−６は、充電器ユニット１０及びロボット２０−１から切り離されて、電気的接続が遮断され、利用者がロボット２０−１に搭乗し発車しやすい位置まで移動する。このとき、図１３に示されるように、ロボット２０−１自身も後進移動をするように駆動制御されても良い。ロボット２０−１も後進移動をすれば、ロボット２０−１が充電器ユニット１０から切り離されるため、さらに利用者がロボット２０−１に搭乗し発車しやすくなる。なお、ロボット２０−１が後進移動をする場合の移動量は、ロボット２０−２〜２０−６が後進移動をする所定移動量よりも小さくなる。
【００５７】
この状態で、利用者は、ロボット２０−１に搭乗し発車する（ステップＳ３０６）。
以降に、ロボット２０−１は、ロボット２０−１〜２０−６が直列状態に整列していた列から離れたことを検知すると、他のロボット２０−２〜２０−６に対し、ロボット２０−１が列から離れた旨の通知とロボット２０−１の接続番号“１”とを発信する（ステップＳ３０７）。ロボット２０−１が列から離れたことを検知する方法としては、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）機能を利用し、列があった位置から一定距離以上離れたことを以って、列から離れたことを検知する方法がある。その他にも、近距離無線通信機能を利用し、他のロボット２０と近距離無線通信ができなくなったことを以って、列から離れたことを検知する方法がある。ただし、これらの方法は例示に過ぎず、これに限定されるものではない。
【００５８】
続いて、ロボット２０−２〜２０−６は、ロボット２０−１からの通知を受けて、自身の接続番号を更新する（ステップＳ３０８）。ここでは、ロボット２０−２〜２０−６は、自身の接続番号として、それぞれ、“１”〜“５”への更新を行う。
この時点で、ロボット２０−２の接続番号が“１”となるため、ロボット２０−２が新たな制御主体となる。
新たな制御主体となったロボット２０−２は、他のロボット２０−３〜２０−６に対し、前進（接近）移動をするよう移動要求信号を発信する（ステップＳ３０９）。
【００５９】
続いて、ロボット２０−３〜２０−６は、ロボット２０−２からの移動要求信号に従い、前進移動をするように駆動制御され（ステップＳ３１０）、また、移動要求信号を送信したロボット２０−２自身も、前進移動をするように駆動制御される（ステップＳ３１１）。これにより、利用者に貸し出されたロボット２０−１以外のロボット２０−２〜２０−６は、再度、充電器ユニット１０に電気的に接続される。
【００６０】
以降、充電器ユニット１０は、ロボット２０−１以外のロボット２０−２〜２０−６に電気的に接続された後、ロボット２０−２〜２０−６のバッテリ２０５の充電を再開する。
【００６１】
なお、図１３及び図１４においては、接続番号“１”のロボット２０が制御主体となっていたが、これには限定されない。制御主体は、無線通信機能を備えさせた充電器ユニット１０としても良いし、充電器ユニット１０及びロボット２０とは独立に設けられた管理サーバ（不図示）としても良い。充電器ユニット１０又は管理サーバが制御主体となる場合は、充電器ユニット１０又は管理サーバが、ロボット２０の接続番号を管理し、移動要求信号を発信すれば良い。
【００６２】
＜実施の形態２の効果＞
上述したように本実施の形態２によれば、充電器ユニット１０に最も近く、最先で充電を受けているロボット２０（ロボット２０−１とする）を充電器ユニット１０から切り離す際には、ロボット２０等から移動要求信号が発信される。この移動要求信号を受けて、ロボット２０−１以外のロボット２０は、充電器ユニット１０及びロボット２０−１から退避して電気的接続が遮断されるように駆動制御され、ロボット２０−１が充電器ユニット１０から切り離された後、充電器ユニット１０に接近して電気的に再度接続されるように駆動制御され、充電器ユニット１０は、ロボット２０−１以外のロボット２０と電気的に接続された後に、ロボット２０−１以外のロボット２０のバッテリ２０５の充電を再開する。
【００６３】
従って、利用者は、充電器ユニット１０に最も近く、最先で充電を受けているロボット２０、すなわち、充電量が十分なロボット２０を容易に利用することができるため、利用者にとっての利便性を高めることができる。
【００６４】
（３）実施の形態３
本実施の形態３は、先入れ先出し方式の場合に、利用者が、充電器ユニット１０に最も近く、最先で充電を受けているロボット２０を容易に利用することができる方法として、実施の形態２とは異なる方法を提案するものである。
＜実施の形態３の構成＞
本実施の形態３においては、充電器ユニット１０の外観構成及びブロック構成が、実施の形態２とは異なり、ロボット２０の外観構成及びブロック構成は、実施の形態２と同様である。
【００６５】
そのため、以下では、本実施の形態３の構成として、本実施の形態３に係る充電器ユニット１０の外観構成及びブロック構成についてのみ説明する。ここでは、充電器ユニット１０が充電用コネクタ１０１を備え、ロボット２０が前方充電用コネクタ２０１及び後方充電用コネクタ２０２を備える場合の外観構成及びブロック構成について説明する。
【００６６】
＜実施の形態３に係る充電器ユニットの外観構成＞
図１５に、本実施の形態３に係る充電器ユニット１０の外観構成の一例を示す。
図１５に示される充電器ユニット１０は、駆動輪１０４及び補助輪１０５を備えており、直列状態に整列させた複数のロボット２０に対して、接近及び退避が可能に構成されている。
【００６７】
本実施の形態３においては、充電器ユニット１０の設置場所には、レール９０が敷設されており、充電器ユニット１０は、接近又は退避をさせると、駆動輪１０４がレール９０に沿って移動し、充電器ユニット１０の充電用コネクタ１０１が、ロボット２０の前方充電用コネクタ２０１に係合又は係合が解除されるような構成となっている。そのため、充電器ユニット１０は、自動で接近及び退避が可能であれば良く、充電器ユニット１０の運転精度は、自動運転レベルの高度な精度までは必要でない。
【００６８】
また、本実施の形態３においては、レール９０は、直列状態に整列させた複数のロボット２０の方向にも延在している。ロボット２０は、前進又は後進させると、駆動輪２０３がレールに沿って移動し、ロボット２０の前方充電用コネクタ２０１が、充電器ユニット１０の充電用コネクタ１０１や他のロボット２０の後方充電用コネクタ２０２に係合又は係合が解除されるような構成となっている。そのため、ロボット２０は、自動で前進及び後進が可能であれば良く、ロボット２０の運転精度は、自動運転の精度までは必要でない。
【００６９】
＜実施の形態３に係る充電器ユニットのブロック構成＞
図１６に、本実施の形態３に係る充電器ユニット１０のブロック構成の一例を示す。
図１６に示される充電器ユニット１０は、図６に示される実施の形態１と比較して、マイコン１０６、通信機１０７、モータアンプ１０８、及びモータ１０９が追加されている点が異なる。
【００７０】
マイコン１０６は、充電器ユニット１０の内部の各構成要素を制御して、充電器ユニット１０が備える機能を実行する。
通信機１０７は、外部機器と無線通信を行う。本実施の形態３においては、通信機１０７は、ロボット２０と無線通信を行う。なお、通信機１０７の無線通信方式は、無線ＬＡＮ通信、Bluetooth（登録商標）通信等が考えられるが、特に限定されない。
【００７１】
モータアンプ１０８は、コンセント７０からマイコン１０６を介して電力供給を受け、モータ１０９に電力を供給すると共にモータ１０９を駆動制御する。モータ１０９は、充電器ユニット１０をロボット２０に接近させるときは、駆動輪１０４を前進駆動する。また、モータ１０９は、充電器ユニット１０をロボット２０から退避させるときは、駆動輪１０４を後進駆動する。
【００７２】
＜実施の形態３の動作＞
続いて、本実施の形態３に係る充電システムの動作について説明する。
なお、本実施の形態３においては、ロボット２０の接続時の動作は実施の形態２と同様である。そのため、以下では、ロボット２０の貸出時の動作についてのみ説明する。
【００７３】
図１７に、本実施の形態３に係る充電システムによるロボット２０の貸出時の動作の一例を示す。また、図１８に、図１７の動作の動作シーケンスの一例を示す。なお、図１７及び図１８においては、同一のステップには同一のステップ番号を付している。
【００７４】
ここで、図１７及び図１８においては、充電器ユニット１０には、ロボット２０−１〜２０−６が、この順番に接続されているものとする。また、ロボット２０−１〜２０−６は、自身の接続番号として、それぞれ、“１”〜“６”を自身で認識しているものとする。
【００７５】
図１７及び図１８に示されるように、まず、図１４に示される実施の形態２のステップＳ３０１〜Ｓ３０３と同様のステップＳ４０１〜Ｓ４０３が行われる。
これにより、利用者に貸し出すロボット２０として、ロボット２０−１が選択され、この時点で接続番号が“１”であるロボット２０−１が制御主体となる。
制御主体となったロボット２０−１は、充電器ユニット１０に対し、ロボット２０−１〜２０−６から所定移動量分の退避移動をするよう移動要求信号を発信する（ステップＳ４０４）。
【００７６】
続いて、充電器ユニット１０は、ロボット２０−１からの移動要求信号に従い、所定移動量分の退避移動をするように駆動制御される（ステップＳ４０５）。これにより、充電器ユニット１０は、ロボット２０−１〜２０−６から切り離されて、電気的接続が遮断され、利用者がロボット２０−１に搭乗し発車しやすい位置まで移動する。このとき、ロボット２０−１自身も、充電器ユニット１０と同方向に前進（接近）移動をするように駆動制御されても良い。ロボット２０−１も前進移動をすれば、ロボット２０−１がロボット２０−２〜２０−６から切り離されるため、さらに利用者がロボット２０−１に搭乗し発車しやすくなる。なお、ロボット２０−１が前進移動をする場合の移動量は、充電器ユニット１０が退避移動をする所定移動量よりも小さくなる。
【００７７】
この状態で、利用者は、ロボット２０−１に搭乗し発車する（ステップＳ４０６）。
以降に、ロボット２０−１は、ロボット２０−１〜２０−６が直列状態に整列していた列から離れたことを検知すると、他のロボット２０−２〜２０−６に対し、ロボット２０−１が列から離れた旨の通知とロボット２０−１の接続番号“１”とを発信する（ステップＳ３０７）。ロボット２０−１が列から離れたことを検知する方法は、図１３のステップＳ３０６で説明した方法と同様である。
【００７８】
続いて、ロボット２０−２〜２０−６は、ロボット２０−１からの通知を受けて、自身の接続番号を更新する（ステップＳ４０８）。ここでは、ロボット２０−２〜２０−６は、自身の接続番号として、それぞれ、“１”〜“５”への更新を行う。
この時点で、ロボット２０−２の接続番号が“１”となるため、ロボット２０−２が新たな制御主体となる。
新たな制御主体となったロボット２０−２は、充電器ユニット１０に対し、ロボット２０−２〜２０−６への接近移動をするよう移動要求信号を発信する（ステップＳ４０９）。
【００７９】
続いて、充電器ユニット１０は、ロボット２０−２からの移動要求信号に従い、接近移動をするように駆動制御される（ステップＳ４１０）。これにより、充電器ユニット１０は、利用者に貸し出されたロボット２０−１以外のロボット２０−２〜２０−６に接近して、再度、ロボット２０−２〜２０−６に電気的に接続される。
【００８０】
以降、充電器ユニット１０は、ロボット２０−１以外のロボット２０−２〜２０−６に電気的に接続された後、ロボット２０−２〜２０−６のバッテリ２０５の充電を再開する。
【００８１】
なお、図１７及び図１８においては、接続番号“１”のロボット２０が制御主体となっていたが、これには限定されない。制御主体は、無線通信機能を備えさせた充電器ユニット１０としても良いし、充電器ユニット１０及びロボット２０とは独立に設けられた管理サーバ（不図示）としても良い。充電器ユニット１０又は管理サーバが制御主体となる場合は、充電器ユニット１０又は管理サーバが、ロボット２０の接続番号を管理し、移動要求信号を発信すれば良い。
【００８２】
＜実施の形態３の効果＞
上述したように本実施の形態３によれば、充電器ユニット１０に最も近く、最先で充電を受けているロボット２０（ロボット２０−１とする）を充電器ユニット１０から切り離す際には、ロボット２０等から移動要求信号が発信される。この移動要求信号を受けて、充電器ユニット１０は、ロボット２０−１以外のロボット２０から退避して電気的接続が遮断されるように駆動制御され、ロボット２０−１が充電器ユニット１０から切り離された後、ロボット２０−１以外のロボット２０に接近して電気的に再度接続されるように駆動制御され、ロボット２０−１以外のロボット２０と電気的に接続された後に、ロボット２０−１以外のロボット２０のバッテリ２０５の充電を再開する。
【００８３】
従って、利用者は、充電器ユニット１０に最も近く、最先で充電を受けているロボット２０、すなわち、充電量が十分なロボット２０を容易に利用することができるため、利用者にとっての利便性を高めることができる。
【００８４】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
例えば、上記実施の形態においては、電動自立移動体がロボット（パーソナルモビリティロボット）である例を示したが、電動自立移動体はこれには限定されない。電動自立移動体は、他のロボット（掃除ロボット等）、電気自動車、電動式ショッピングカート等の、バッテリを備える電動自立移動体であれば良い。
【００８５】
図１９に、電動自立移動体を電気自動車とした場合の充電システムの外観構成の一例を示し、図２０に、図１９に示した電気自動車の外観構成の一を示す。
図１９及び図２０に示される充電システムは、ロボット２０を電気自動車３０に置き換えたものであり、電気自動車３０は、ロボット２０と同様に、前方充電用コネクタ３０１及び後方充電用コネクタ３０２を備えている。また、電気自動車３０は、前方充電用コネクタ３０１及び後方充電用コネクタ３０２の代わりに、前方非接触充電端子及び後方非接触充電端子を備えていても良い。
【符号の説明】
【００８６】
１０  充電器ユニット、１０１  充電用コネクタ、１０１Ａ  非接触充電端子、１０２  ヒューズ、１０３  電源、１０４  駆動輪、１０５  補助輪、１０６  マイコン、１０７  通信機、１０８  モータアンプ、１０９  モータ、２０  ロボット、２０１  前方充電用コネクタ、２０１Ａ  前方非接触充電端子、２０２  後方充電用コネクタ、２０２Ａ  後方非接触充電端子、２０３  駆動輪、２０４  操舵輪、２０５  バッテリ、２０６  マイコン、２０７  充電スイッチ、２０８  モータアンプ、２０９  モータ、２１０  通信機、３０  電気自動車、３０１  前方充電用コネクタ、３０２  後方充電用コネクタ、７０  コンセント、８０  操作端末、９０  レール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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