(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリを搭載する複数の自律型駆動装置と、前記自律型駆動装置のバッテリへの充電が可能な１台以上の充電ステーションとを含むシステムにおいて充電制御を行う充電制御装置であって、
前記自律型駆動装置のバッテリ状況及び消費電力を管理する管理手段と、前記自律型駆動装置におけるバッテリ切れを起こす時期を事前予測する予測手段と、前記管理手段で管理する情報及び前記予測手段の予測結果を基に前記充電ステーションにおける前記自律型駆動装置のバッテリへの充電のスケジュールを作成する作成手段と、前記作成手段で作成されたスケジュールを前記自律型駆動装置及び前記充電ステーションに通知する手段とを有し、
前記管理手段は、前記自律型駆動装置との通信を行って前記自律型駆動装置の電力消費量、前記バッテリの総容量、前記バッテリの残容量、充電に関するパラメータ情報、ロケーション情報を取得して記憶手段に記憶し、前記充電ステーションとの通信を行って前記充電ステーションにおける充電の有無及び充電待ち状態のステータスとロケーション情報とを取得して前記記憶手段に記憶し、
前記予測手段は、前記記憶手段に記憶された前記自律型駆動装置の情報を基に前記自律型駆動装置において前記バッテリ切れを起こす時期を予測し、
前記作成手段は、前記自律型駆動装置間の充電動作に伴った前記自律型駆動装置各々のバッテリ状況に従って前記充電ステーションにおける前記自律型駆動装置のバッテリへの充電のスケジュールを変更することを特徴とする充電制御装置。
【請求項２】
前記記憶手段に記憶された前記自律型駆動装置の情報を基に前記バッテリのパラメータに応じた充電時間を計算する計算手段を含み、
前記作成手段は、前記記憶手段に記憶された前記充電ステーションの情報と前記予測手段の予測結果と前記計算手段の計算結果とを基に前記バッテリへの充電のスケジュールを作成することを特徴とする請求項１記載の充電制御装置。
【請求項３】
前記作成手段は、複数の自律型駆動装置が同時に前記バッテリ切れを起こす可能性がある場合に、当該自律型駆動装置のバッテリへの充電を繰り上げて開始するようにスケジュールを作成することを特徴とする請求項１または請求項２記載の充電制御装置。
【請求項４】
前記自律型駆動装置が前記バッテリ切れを起こさないように、同じフィールド内の自律型駆動装置全てのバッテリ状況及び消費電力を一元管理することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか記載の充電制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の充電制御装置を含むことを特徴とする充電制御システム。
【請求項６】
バッテリを搭載する複数の自律型駆動装置と、前記自律型駆動装置のバッテリへの充電が可能な１台以上の充電ステーションとを含むシステムにおいて充電制御を行う充電制御制御装置に用いる充電制御制御方法であって、
前記充電制御制御装置が、前記自律型駆動装置のバッテリ状況及び消費電力を管理する管理処理と、前記自律型駆動装置におけるバッテリ切れを起こす時期を事前予測する予測処理と、前記管理処理にて管理する情報及び前記予測処理の予測結果を基に前記充電ステーションにおける前記自律型駆動装置のバッテリへの充電のスケジュールを作成する作成処理と、前記作成処理で作成されたスケジュールを前記自律型駆動装置及び前記充電ステーションに通知する通知処理とを実行し、
前記管理処理において、前記自律型駆動装置との通信を行って前記自律型駆動装置の電力消費量、前記バッテリの総容量、前記バッテリの残容量、充電に関するパラメータ情報、ロケーション情報を取得して記憶手段に記憶し、前記充電ステーションとの通信を行って前記充電ステーションにおける充電の有無及び充電待ち状態のステータスとロケーション情報とを取得して前記記憶手段に記憶し、
前記予測処理において、前記記憶手段に記憶された前記自律型駆動装置の情報
を基に前記自律型駆動装置において前記バッテリ切れを起こす時期を予測し、
前記作成処理において、前記自律型駆動装置間の充電動作に伴った前記自律型駆動装置各々のバッテリ状況に従って前記充電ステーションにおける前記自律型駆動装置のバッテリへの充電のスケジュールを変更することを特徴とする充電制御方法。
【請求項７】
前記記憶手段に記憶された前記自律型駆動装置の情報を基に前記バッテリのパラメータに応じた充電時間を計算する計算処理を含み、
前記作成処理において、前記記憶手段に記憶された前記充電ステーションの情報と前記予測処理による予測結果と前記計算処理による計算結果とを基に前記バッテリへの充電のスケジュールを作成することを特徴とする請求項６記載の充電制御方法。
【請求項８】
前記作成処理において、複数の自律型駆動装置が同時に前記バッテリ切れを起こす可能性がある場合に、当該自律型駆動装置のバッテリへの充電を繰り上げて開始するようにスケジュールを作成することを特徴とする請求項６または請求項７記載の充電制御方法。
【請求項９】
前記自律型駆動装置が前記バッテリ切れを起こさないように、同じフィールド内の自律型駆動装置全てのバッテリ状況及び消費電力を管理することを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか記載の充電制御方法。
【請求項１０】
バッテリを搭載する複数の自律型駆動装置と、前記自律型駆動装置のバッテリへの充電が可能な１台以上の充電ステーションとを含むシステムにおいて充電制御を行う充電制御装置内の中央処理装置に実行させるブログラムであって、
前記自律型駆動装置のバッテリ状況及び消費電力を管理する管理処理と、前記自律型駆動装置におけるバッテリ切れを起こす時期を事前予測する予測処理と、前記管理処理にて管理する情報及び前記予測処理の予測結果を基に前記充電ステーションにおける前記自律型駆動装置のバッテリへの充電のスケジュールを作成する作成処理と、前記作成処理で作成されたスケジュールを前記自律型駆動装置及び前記充電ステーションに通知する通知処理とを含み、
前記管理処理において、前記自律型駆動装置との通信を行わせて前記自律型駆動装置の電力消費量、前記バッテリの総容量、前記バッテリの残容量、充電に関するパラメータ情報、ロケーション情報を取得させて記憶手段に記憶させ、前記充電ステーションとの通信を行わせて前記充電ステーションにおける充電の有無及び充電待ち状態のステータスとロケーション情報とを取得させて前記記憶手段に記憶させ、
前記予測処理において、前記記憶手段に記憶された前記自律型駆動装置の情報を基に前記自律型駆動装置において前記バッテリ切れを起こす時期を予測させ、
前記作成処理において、前記自律型駆動装置間の充電動作に伴った前記自律型駆動装置各々のバッテリ状況に従って前記充電ステーションにおける前記自律型駆動装置のバッテリへの充電のスケジュールを変更させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は充電制御装置、充電制御システム及びそれらに用いる充電制御方法並びにそのプログラムに関し、特に自律行動が可能な自律型ロボット等の自律型駆動装置への充電を制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明に関連する自律型駆動装置においては、バッテリが消耗して残量がなくなるとその場で停止してしまう。また、自律型駆動装置が充電ステーションへ自動帰還するシステムにおいても、帰路で障害物があったり、電力消費が大きかった場合等、充電ステーションへ辿り着く前にバッテリが消耗すると停止してしまう等、自律型駆動装置において完全に自律した自律行動及び充電行動を行うことができない。
【０００３】
上記のような自律型駆動装置への充電方法としては、以下の特許文献に記載の技術がある。
【特許文献１】特開２０００−０４７７２８号公報
【特許文献２】特開平１１−２８５１０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明に関連する自律型駆動装置では、使用しているバッテリの持つ電力容量が、使用頻度（充電回数）や環境温度、経時によって容量劣化が発生する。また、本発明に関連する自律型駆動装置では、そのモデル差や機能、動作内容に応じて消費電力が変化する。
【０００５】
このため、本発明に関連する自律型駆動装置では、同じフィールド内で自律型駆動装置を複数台稼動させている場合、それらの自律型駆動装置においてバッテリ切れが同時に発生すると、自律型駆動装置に対して充電を行う充電ステーションにおいて自律型駆動装置への充電がバッティングする可能性がある。
【０００６】
充電ステーションにおいて自律型駆動装置への充電のバッティングが発生した場合には、バッテリ容量の少ない自律型駆動装置が優先され、現在充電中の自律型駆動装置が満充電でなくとも、その充電が強制的に取りやめとなる。上記の特許文献１，２に記載の技術では、この問題を解決することができない。
【０００７】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、自律型駆動装置がバッテリ切れで動作不能となることを事前に防ぐことができるとともに、充電ステーションでの充電作業をスムーズに行うことができる充電制御装置、充電制御システム及びそれらに用いる充電制御方法並びにそのプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による充電制御装置は、バッテリを搭載する複数の自律型駆動装置と、前記自律型駆動装置のバッテリへの充電が可能な１台以上の充電ステーションとを含むシステムにおいて充電制御を行う充電制御装置であって、
前記自律型駆動装置のバッテリ状況及び消費電力を管理する管理手段と、前記自律型駆動装置におけるバッテリ切れを起こす時期を事前予測する予測手段と、前記管理手段で管理する情報及び前記予測手段の予測結果を基に前記充電ステーションにおける前記自律型駆動装置のバッテリへの充電のスケジュールを作成する作成手段と、前記作成手段で作成されたスケジュールを前記自律型駆動装置及び前記充電ステーションに通知する手段とを備え、
前記管理手段は、前記自律型駆動装置との通信を行って前記自律型駆動装置の電力消費量、前記バッテリの総容量、前記バッテリの残容量、充電に関するパラメータ情報、ロケーション情報を取得して記憶手段に記憶し、前記充電ステーションとの通信を行って前記充電ステーションにおける充電の有無及び充電待ち状態のステータスとロケーション情報とを取得して前記記憶手段に記憶し、
前記予測手段は、前記記憶手段に記憶された前記自律型駆動装置の情報を基に前記自律型駆動装置において前記バッテリ切れを起こす時期を予測し、
前記作成手段は、前記自律型駆動装置間の充電動作に伴った前記自律型駆動装置各々のバッテリ状況に従って前記充電ステーションにおける前記自律型駆動装置のバッテリへの充電のスケジュールを変更している。
【０００９】
本発明による充電制御システムは、上記の充電制御装置を含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明による充電制御方法は、バッテリを搭載する複数の自律型駆動装置と、前記自律型駆動装置のバッテリへの充電が可能な１台以上の充電ステーションとを含むシステムにおいて充電制御を行う充電制御制御装置に用いる充電制御制御方法であって、
前記充電制御制御装置が、前記自律型駆動装置のバッテリ状況及び消費電力を管理する管理処理と、前記自律型駆動装置におけるバッテリ切れを起こす時期を事前予測する予測処理と、前記管理処理にて管理する情報及び前記予測処理の予測結果を基に前記充電ステーションにおける前記自律型駆動装置のバッテリへの充電のスケジュールを作成する作成処理と、前記作成処理で作成されたスケジュールを前記自律型駆動装置及び前記充電ステーションに通知する通知処理とを実行し、
前記管理処理において、前記自律型駆動装置との通信を行って前記自律型駆動装置の電力消費量、前記バッテリの総容量、前記バッテリの残容量、充電に関するパラメータ情報、ロケーション情報を取得して記憶手段に記憶し、前記充電ステーションとの通信を行って前記充電ステーションにおける充電の有無及び充電待ち状態のステータスとロケーション情報とを取得して前記記憶手段に記憶し、
前記予測処理において、前記記憶手段に記憶された前記自律型駆動装置の情報
を基に前記自律型駆動装置において前記バッテリ切れを起こす時期を予測し、
前記作成処理において、前記自律型駆動装置間の充電動作に伴った前記自律型駆動装置各々のバッテリ状況に従って前記充電ステーションにおける前記自律型駆動装置のバッテリへの充電のスケジュールを変更している。
【００１１】
本発明によるプログラムは、バッテリを搭載する複数の自律型駆動装置と、前記自律型駆動装置のバッテリへの充電が可能な１台以上の充電ステーションとを含むシステムにおいて充電制御を行う充電制御装置内の中央処理装置に実行させるブログラムであって、
前記自律型駆動装置のバッテリ状況及び消費電力を管理する管理処理と、前記自律型駆動装置におけるバッテリ切れを起こす時期を事前予測する予測処理と、前記管理処理にて管理する情報及び前記予測処理の予測結果を基に前記充電ステーションにおける前記自律型駆動装置のバッテリへの充電のスケジュールを作成する作成処理と、前記作成処理で作成されたスケジュールを前記自律型駆動装置及び前記充電ステーションに通知する通知処理とを含み、
前記管理処理において、前記自律型駆動装置との通信を行わせて前記自律型駆動装置の電力消費量、前記バッテリの総容量、前記バッテリの残容量、充電に関するパラメータ情報、ロケーション情報を取得させて記憶手段に記憶させ、前記充電ステーションとの通信を行わせて前記充電ステーションにおける充電の有無及び充電待ち状態のステータスとロケーション情報とを取得させて前記記憶手段に記憶させ、
前記予測処理において、前記記憶手段に記憶された前記自律型駆動装置の情報を基に前記自律型駆動装置において前記バッテリ切れを起こす時期を予測させ、
前記作成処理において、前記自律型駆動装置間の充電動作に伴った前記自律型駆動装置各々のバッテリ状況に従って前記充電ステーションにおける前記自律型駆動装置のバッテリへの充電のスケジュールを変更させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、自律型駆動装置がバッテリ切れで動作不能となることを事前に防ぐことができるとともに、充電ステーションでの充電作業をスムーズに行うことができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態による充電制御装置の構成例を示すブロック図である。図１において、充電制御装置１は、バッテリを搭載する自律型駆動装置（本例では、自律型ロボットとする）への充電を行う充電ステーション（図示せず）内もしくは独立して設置されている。
【００１４】
また、充電制御装置１は、制御部［例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）等］１１と、記憶部１２と、ロボット通信部１３と、充電ステーション通信部１４とから構成されている。
【００１５】
制御部１１は、充電管理部１１１と、バッテリ切れ時間予測部１１２と、充電時間計算部１１３と、充電スケジューリング部１１４とを備えており、記憶部１２は、プログラム記憶部１２１と、パラメータ情報／ロケーション情報共有記憶部（以下、共有記憶部とする）１２２とを備えている。尚、制御部１１内の各部は、制御部１１がプログラム記憶部１２１内のプログラムを実行することで実現される。
【００１６】
制御部１１は、ロボット通信部１３を用いて、自律型ロボット各々の電力消費量、バッテリの総容量、バッテリ残容量、充電に関するパラメータ情報、ロケーション情報を取得して共有記憶部１２２に記憶する。これらの情報は、自律型ロボット各々にも記憶されるので、充電制御装置１と自律型ロボット各々との間で共有される。
【００１７】
また、制御部１１は、充電ステーション通信部１４を用いて、充電ステーション各々における充電の有無、充電待ち状態のステータスやロケーション情報を取得して共有記憶部１２２に記憶する。これらの情報は、充電ステーション各々にも記憶されるので、充電制御装置１と充電ステーション各々との間で共有される。
【００１８】
充電管理部１１１は、１台以上の自律型ロボットと１台以上の充電ステーションとを一元管理し、バッテリ切れ時間予測部１１２は稼働中の全自律型ロボットのバッテリ切れ時間の予測を行う。
【００１９】
充電時間計算部１１３は自律型ロボット各々のバッテリのパラメータに応じた充電時間を計算し、充電スケジューリング部１１４はバッテリ切れ予測時間に応じた各充電ステーションでの充電スケジュールを作成する充電スケジューリングを行う。
【００２０】
図２は本発明の実施の形態による自律型ロボットの構成例を示すブロック図である。図２において、自律型ロボット２は、電力入出制御部２１と、接続監視部２２と、バッテリ監視部２３と、ロボットシステム２４と、バッテリ２５と、通信部２６と、外部電源端子２７とから構成されている。尚、他のロボットＡ４は、自律型ロボット２の内部構成と同様の構成となっているので、その構成の図示及び説明を省略する。
【００２１】
外部電源端子２７は、充電ステーション３及び他のロボットＡ４との接点となる。電力入出制御部２１は、電力の入出力制御を行う。接続監視部２２は、外部電源端子２７への充電ステーション３及び他のロボットＡ４の接続状況を監視する。
【００２２】
バッテリ監視部２３は、バッテリ２５の残量を監視する。通信部２６は、充電制御装置１、充電ステーション３、他のロボットＡ４との通信を行い、充電制御装置１に対して電力消費量、バッテリの総容量、バッテリ残容量、充電に関するパラメータ情報、ロケーション情報を発信し、充電ステーション３に対してＳＯＳ信号と位置情報を発信する。
【００２３】
接続監視部２１は、外部電源端子２７に接続される他のロボットＡ４や充電ステーション３から、接続状況や接続対象の判別、ロボットの場合にはＩＤ情報や相互の電力量情報等を入手し、それらの情報を電力入出力制御部２１に提供する。
【００２４】
通信部２６は、常に、他のロボットＡ４、充電ステーション３、充電制御装置１との通信によって位置情報やバッテリ状況の情報を共有している。また、バッテリ監視部２３がバッテリ２５の消費状況を監視し、残量不足から自律行動が不能となった時には、通信部２６からＳＯＳ信号を発信する。
【００２５】
さらに、通信部２６が他のロボットＡ４からＳＯＳ信号を受信すると、バッテリ監視部２３は、バッテリ２５の残量から救済の判断を行い、ロボットシステム２４の制御によって他のロボットＡ４への救済行動を開始する。
【００２６】
電力入出力制御部２１は、接続監視部２２、バッテリ監視部２３、通信部２６からの情報に基づいて、バッテリ２５の電力の外部への充放電制御をきめ細かく行う。
【００２７】
尚、電力入出力制御部２１は、バッテリ２５の電力の外部への充放電制御の履歴を記憶しており、それに基づいて電力消費量、バッテリの総容量、バッテリ残容量、充電に関するパラメータ情報を作成し、通信部２６に送る。また、ロボットシステム２４は、自律型ロボット２の自律行動に基づいてロケーション情報を作成し、通信部２６に送る。
【００２８】
図３は図２の電力入出制御部２１の内部回路の構成例を示すブロック図である。図３において、電力入出制御部２１は、マイクロコンピュータ（以下、マイコンとする）２１１と、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）ａ２１２と、ＦＥＴｂ２１３と、ＦＥＴｃ２１４と、昇圧回路２１５と、バッテリ充放電制御回路２１６とを備えている。
【００２９】
マイコン２１１は、外部電源端子２７への接続が充電ステーション３か、もしくはロボットＡ４か、またＳＯＳを発信したロボットＡ４か否かどうかの判別を行う。また、マイコン２１１は、その他のロボットＡ４のバッテリ残量情報を接続監視部２２から得て、バッテリ２５の残量と消費情報とをバッテリ監視部２３から得る。
【００３０】
これによって、マイコン２１１は、他のロボットＡ４に電力を供給する場合にＦＥＴａ１２のスイッチを、充電ステーション３から電力を受給する場合にＦＥＴｂ１３のスイッチを、他のロボットＡ４から電力を受給する場合にＦＥＴｃ１４のスイッチをそれぞれオンにし、バッテリ充放電制御回路２１６で充放電の向きと電流量とを制御する。ここで、昇圧回路２１５は、ＦＥＴｃ１４のスイッチを経由した電力を、バッテリ２５を充電するために必要な電圧まで昇圧する回路である。
【００３１】
図４は図２の充電ステーション３の構成例を示すブロック図である。図４において、充電ステーション３は、電力入出力制御部３１と、充電制御装置通信部３２と、ロボット通信部３３と、接続監視部３４と、外部電源端子３５とから構成されている。
【００３２】
外部電源端子３５は、自律型ロボット２、他のロボットＡ４との接点となる。電力入出制御部３１は、電力（図示せぬ電源装置からの電源）の入出力制御を行う。接続監視部３４は、外部電源端子３５への自律型ロボット２、他のロボットＡ４の接続状況を監視する。
【００３３】
充電制御装置通信部３２は充電制御装置１との通信を行い、充電制御装置１に対して充電ステーション３における充電の有無、充電待ち状態のステータスやロケーション情報を発信し、充電制御装置１から充電スケジュールを受信する。
【００３４】
ロボット通信部３３は、自律型ロボット２、他のロボットＡ４との通信を行い、自律型ロボット２、他のロボットＡ４からパラメータ情報、ロケーション情報、ＳＯＳ信号を受信し、自律型ロボット２、他のロボットＡ４へ別のロボットへの電力供給を指示する。
電力入出力制御部２１は、接続監視部３４、充電制御装置通信部３２、ロボット通信部３３からの情報に基づいて、電源電力の外部への充放電制御をきめ細かく行う。
【００３５】
図５は図１の充電制御装置１による充電制御動作を示すフローチャートであり、図６及び図７は本発明の実施の形態による充電制御システムの動作を示すシーケンスチャートであり、図８〜図１１は本発明の実施の形態による充電制御システムの動作を示す図である。これら図１〜図１１を参照して本発明の実施の形態による充電制御システムの動作について説明する。
【００３６】
図５〜図７に示す充電制御装置１の処理動作は、制御部１１が記憶部１２のプログラム記憶部１２１に格納したプログラムを実行することで実現される。また、図８は充電ステーション３が全ロボット４ａ〜４ｃの位置情報とバッテリ残量とを管理し、バッテリが消耗して停止しているロボットＣ４ｃに電力を供給するのにふさわしいロボットを保持しているバッテリ残量と、ロボットＣ４ｃとの距離からロボットＡ４ａを選定（選定条件３ａ）している例を示している。
【００３７】
図９は充電ステーション３が停止しているロボットＣ４ｃと電源を供給のために移動を開始するロボットＡ４ａの移動量（選定条件３ｂ内のベクトル３ｃ）を計算し、ロボットＡ４ａに指示を出している例を示している。図１０は電源供給に向かうロボットＡ４ａが停止しいているロボットＣ４ｃを発見し、ロボットＣ４ｃの位置、向きを判断して電源を授受するインターフェースに接続するまでの自律行動の過程を示している。図１１は充電ステーション３ｄに充電ステーション３ｅを追加し、充電ステーションが複数になっても情報を共有できるシステムの例を示している。
【００３８】
充電制御装置１の制御部１１は、ロボット通信部１３を用いて自律型ロボット２や他のロボット４との通信を行い（図５ステップＳ１）、自律型ロボットや他のロボット４各々の電力消費量、バッテリ２５の総容量、バッテリ２５の残容量、充電に関するパラメータ情報、ロケーション情報を取得して共有記憶部１２２に記憶する（図５ステップＳ２）。
【００３９】
これらの情報は、自律型ロボット２や他のロボット４各々にも記憶されるので、充電制御装置１と自律型ロボット２や他のロボット４各々との間で共有される。また、制御部１１は、自律型ロボット２や他のロボット４全てからこれらの情報を取得するまで（図５ステップＳ３）、上記の処理を繰り返し行う。
【００４０】
次に、制御部１１は、充電ステーション通信部１４を用いて充電ステーション３，３ｄ，３ｅとの通信を行い（図５ステップＳ４）、充電ステーション３，３ｄ，３ｅにおける充電の有無や充電待ち状態のステータスとロケーション情報とを取得して共有記憶部１２２に記憶する（図５ステップＳ５）。
【００４１】
これらの情報は、充電ステーション３，３ｄ，３ｅ各々にも記憶されるので、充電制御装置１と充電ステーション３，３ｄ，３ｅ各々との間で共有される。また、制御部１１は、充電ステーション３，３ｄ，３ｅ全てからこれらの情報を取得するまで（図５ステップＳ６）、上記の処理を繰り返し行う。
【００４２】
この後に、制御部１１は、バッテリ切れ時間予測部１１２にて、共有記憶部１２２に記憶された自律型ロボット２や他のロボット４全ての情報を基に、稼働中の自律型ロボット２や他のロボット４全てのバッテリ切れ時間の予測を行う（図５ステップＳ７）。さらに、制御部１１は、充電時間計算部１１３にて自律型ロボット２や他のロボット４全ての各バッテリ２５のパラメータに応じた充電時間を計算する（図５ステップＳ８）。
【００４３】
制御部１１は、上記の予測や計算結果、及び充電ステーション３，３ｄ，３ｅにおける充電の有無や充電待ち状態のステータスとロケーション情報とに基づいて、充電スケジューリング部１１４にてバッテリ切れ予測時間に応じた各充電ステーション３，３ｄ，３ｅでの充電スケジューリングを実行する（図５ステップＳ９）。制御部１１は、充電スケジューリング部１１４にて作成したスケジュールを、自律型ロボット２や他のロボット４全て、及び充電ステーション３，３ｄ，３ｅへ通知する（図５ステップＳ１０）。
【００４４】
充電制御装置１では、１台以上の自律型ロボットと１台以上の充電ステーションとを充電管理部１１１にて一元管理しており、予め設定された所定時刻、あるいはスケジュールの調整が必要となった時に上記の充電制御処理を実行する。これによって、本実施の形態では、同一の充電ステーションにおいて充電時間が重なる場合、一方の充電を繰り上げて開始することで他方の充電時間を確保して両立を図っている。
【００４５】
充電制御装置１は、上記の処理で作成した充電スケジュールを自律型ロボット２や他のロボット４全て、及び充電ステーション３，３ｄ，３ｅに通知する（図６のａ１〜ａ３）。
【００４６】
自律型ロボット２や他のロボット４は、通知された充電スケジュールに基づいて充電ステーション３，３ｄ，３ｅに移動し（図６のａ４）、充電ステーション３，３ｄ，３ｅにてバッテリ２５に充電を行う（図６のａ５）。
【００４７】
この時、充電ステーション３，３ｄ，３ｅでは、自律型ロボット２や他のロボット４のバッテリへの充電時に、対応する充電の有無や充電待ち状態のステータスを更新する（図６のａ６）。
【００４８】
この後に、充電制御装置１にて充電制御処理が再度行われると（図６のａ７）、上述した処理が、充電制御装置１、充電ステーション３，３ｄ，３ｅ、自律型ロボット２や他のロボット４にて実行される（図６のａ８〜ａ１２）。
【００４９】
一方、自律型ロボット２において他のロボット４への充電が行われると、（図７のｂ１）、自律型ロボット２は、その充電に伴ってバッテリ２５の残量が変化するので、自装置内のパラメータ等を更新し（図７のｂ２）、その更新したパラメータ等を充電制御装置１に送信する（図７のｂ３，ｂ４）。
【００５０】
充電制御装置１は、自律型ロボット２から送られてきたパラメータ等を基に充電スケジュールを更新し（図７のｂ５）、更新した充電スケジュールを自律型ロボット２や他のロボット４全て、及び充電ステーション３，３ｄ，３ｅに通知する（図７のｂ６〜ｂ８）。以下、図７に示すｂ９〜ｂ１７の処理は、上記の図６に示すａ４〜ａ１２の処理と同様であるので、その説明は省略する。
【００５１】
続いて、バッテリを消耗した自律型ロボット２の動作について図８及び図９を参照して説明する。図８及び図９においては、バッテリを消耗した自律型ロボット２をロボットＣ４ｃとして図示し、電力を供給するロボットＡ４をロボットＡ４ａとして図示している。
【００５２】
バッテリ２５が消耗して自律行動ができないとバッテリ監視部２３が判断すると、ロボットシステム２４は省電力モードに入り、通信部２６は自律型ロボット２の位置情報、バッテリ残量と共に、ＳＯＳ信号を発信する。
【００５３】
ＳＯＳ信号は、複数のロボットＡ４群や充電ステーション３への通信の他、ロボットＡ４を外部電源端子２７に接続するための位置情報、例えば、光、音、電磁波、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）等とともに発信する。
【００５４】
電力を供給するロボットＡ４が接続されると、マイコン２１はＦＥＴｃ２１４のスイッチ操作と、バッテリ充放電制御回路２１６の充電制御とを開始する。バッテリ２５に電力が充電されると、ロボットシステム２４は省電力モードから復帰する。
【００５５】
バッテリ２５を消耗したロボットＡ４に電力を供給する自律型ロボット２の動作について図１０及び図１１を参照して説明する。図１０及び図１１においては、電力を供給する自律型ロボット２をロボットＡ４ａとして図示し、バッテリを消耗したロボットＡ４をロボットＣ４ｃとして図示している。
【００５６】
自律型ロボット２では、ＳＯＳ信号を通信部２６から得て、ロボットシステム２４の制御によってバッテリ２５を消耗して停止しているロボットＡ４に接続が完了すると、接続監視部２２によってＳＯＳ信号を発信したロボットかどうかの照合が行われる。
【００５７】
続いて、自律型ロボット２では、ロボットＡ４のバッテリ残量と供給側のバッテリ２５の残量とから、適した供給電力量をマイコン２１１によって算出し、ＦＥＴａ１２のスイッチ操作とバッテリ充放電制御回路２１６の放電制御とを開始する。ロボットＡ４のバッテリが充電されると、自律型ロボット２は、ＦＥＴａ１２をオフし、ロボットＡ４と外部電源端子２７とを切り離し、自律行動に戻る。
【００５８】
このように、本実施の形態では、自律型ロボット２や他のロボット４のバッテリ残量の管理を各個体だけでなく、一元管理することによって、自律型ロボット２や他のロボット４がバッテリ切れで動作不能となることを事前に防ぐことができる。
【００５９】
また、本実施の形態では、自律型ロボット２や他のロボット４からバッテリ容量不足のアラーム（ＳＯＳ信号）を受けて充電作業を開始するだけなく、能動的に自律型ロボット２や他のロボット４のバッテリ管理を行い、自律型ロボットや他のロボット４に向けて充電スケジュール（充電指示）を出すことで、充電ステーション３，３ｄ，３ｅでの充電作業をスムーズに行うことができる。
【００６０】
上記以外に、本実施の形態では、自律型ロボット２や他のロボット４相互において充放電できるので充電ステーション以外でも充電できる。また、本実施の形態では、自律型ロボット２や他のロボット４が、バッテリが消耗して停止している自律型ロボット２や他のロボット４の位置を探すことができる。
【００６１】
さらに、本実施の形態では、自律型ロボット２や他のロボット４が停止している自律型ロボット２や他のロボット４の位置、向きを把握して接続（ドッキング）することができる。
【００６２】
さらにまた、本実施の形態では、充電ステーション３，３ｄ，３ｅへ帰還できなくても、複数の自律型ロボット２や他のロボット４によって電力が給電されるため、人手を必要とせず、複数の自律型ロボット２や他のロボット４が完全に自律した行動を行うことができるとともに、複数の自律型ロボット２や他のロボット４と充電ステーション３，３ｄ，３ｅとが通信しながら電力をシェアできるので、複数の自律型ロボット２や他のロボット４において充電ステーション３，３ｄ，３ｅを共有することができる。
【００６３】
本実施の形態による自律型ロボット２としては、上記のシステムを掃除機に搭載することで、自動掃除機とすることが可能である。本実施の形態では、バッテリ情報の他、ロボットシステム２４でゴミ貯蔵量やメンテナンス情報を持つことによって、充電制御装置１や充電ステーション３，３ｄ，３ｅで個々の掃除機の状況を一元管理することができる。
【００６４】
また、本実施の形態では、充電制御装置１や充電ステーション３，３ｄ，３ｅの通信機能を使い、携帯電話機やパーソナルコンピュータへ掃除機の状況をメール配信することが可能となる。
【００６５】
本実施の形態では、上記のシステムを警備用ロボット（例えば、夜間警備ロボット等）に搭載することも可能である。この場合には、ロボットシステム２４で警備情報やメンテナンス情報を持ち、充電ステーション３，３ｄ，３ｅを警備用システムに組み込むことによって実現することができる。
【００６６】
本実施の形態では、上記のシステムを、移動手段を持つ装置へ組み込むことで、人間が出入りできない場所で活動する自律型装置を実現することができる。
【００６７】
さらに、本実施の形態では、バッテリの消耗だけでなく、バッテリの寿命（劣化状況）を判断するプログラムをバッテリ監視部２３に組み込むことによって、バッテリ駆動装置のバッテリ、予備バッテリ、非常用バッテリの寿命による交換時期をユーザに通知することもできる。
【００６８】
すなわち、本発明は、バッテリ切れを起こさないように、同じフィールドに居る自律型ロボット２のバッテリ状況及び消費電力を充電制御装置１で管理し、バッテリ切れを起こす時期を事前予測することによって、同時にバッテリ切れを起こす可能性がある場合に、同時にバッテリ切れを起こす可能性がある自律型駆動装置のいずれかをの充電時期を繰り上げて、充電ステーション３，３ｄ，３ｅにて充電を開始するように制御を行うことができる。
【００６９】
これによって、本発明では、自律型駆動装置がバッテリ切れで動作不能となることを事前に防ぐことができるとともに、充電ステーション３，３ｄ，３ｅでの充電作業をスムーズに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態による充電制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態による自律型ロボットの構成例を示すブロック図である。
【図３】図２の電力入出制御部の内部回路の構成例を示すブロック図である。
【図４】図２の充電ステーションの構成例を示すブロック図である。
【図５】図１の充電制御装置による充電制御動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態による充電制御システムの動作を示すシーケンスチャートである。
【図７】本発明の実施の形態による充電制御システムの動作を示すシーケンスチャートである。
【図８】本発明の実施の形態による充電制御システムの動作を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態による充電制御システムの動作を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態による充電制御システムの動作を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態による充電制御システムの動作を示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  充電制御装置
２  自律型ロボット
３，３ｄ，３ｅ  充電ステーション
３ａ，３ｂ，
３ｆ，３ｇ  選定条件
３ｃ  ベクトル
４  他のロボットＡ
４ａ  ロボットＡ
４ａ  ロボットＢ
４ｃ  ロボットＣ
１１  制御部
１２  記憶部
１３  ロボット通信部
１４  充電ステーション通信部
２１，３１  電力入出制御部
２２，３４  接続監視部
２３  バッテリ監視部
２４  ロボットシステム
２５  バッテリ
２６  通信部
２７，３５  外部電源端子
３２  充電制御装置通信部
３３  自律型ロボット通信部
１１１  充電管理部
１１２  バッテリ切れ時間予測部
１１３  充電時間計算部
１１４  充電スケジューリング部
１２１  プログラム記憶部
１２２  パラメータ情報／ロケーション情報共有記憶部
２１１  マイクロコンピュータ
２１２  ＦＥＴａ
２１３  ＦＥＴｂ
２１４  ＦＥＴｃ
２１５  昇圧回路
２１６  バッテリ充放電制御回路
【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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