(57)【要約】  充電制御システム１００は、バッテリー１７を有し、自律走行しながら芝刈り作業を実行する芝刈機２と、バッテリー１７を充電する充電ステーション３と、を備える。芝刈機２は、充電ステーション３から供給される供給電力ＰＳの遮断期間ＰＣを規定する期間情報ＤＰを示す電流を充電電流ＪＢに重畳する重畳部２０３を備える。充電ステーション３は、充電電流ＪＢを検出する電流検出部３１１Ａと、電流検出部３１１Ａの検出結果に基づき、期間情報ＤＰを取得する情報取得部３１１Ｂと、供給電力ＰＳを遮断するスイッチ３１２と、スイッチ３１２の動作を制御する遮断制御部３１１Ｃと、を備える。遮断制御部３１１Ｃは、情報取得部３１１Ｂが取得した期間情報ＤＰに基づき、芝刈機２への電力の供給の遮断を解放する。したがって、芝刈機２の消費電力を削減できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーを有し、自律走行しながら所定の作業を実行する自律走行作業機と、前記バッテリーを充電する充電ステーションと、を備える充電制御システムであって、
前記自律走行作業機は、前記充電ステーションから供給される供給電力の遮断期間を規定する期間情報を示す電流を充電電流に重畳する重畳部を備え、
前記充電ステーションは、
前記充電電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部の検出結果に基づき、前記期間情報を取得する情報取得部と、
前記供給電力を遮断する遮断部と、
前記遮断部の動作を制御する遮断制御部と、を備え、
前記遮断制御部は、前記情報取得部が取得した前記期間情報に基づき、前記供給電力の遮断を解放する、充電制御システム。
【請求項２】
前記自律走行作業機は、現在時刻と、前記所定の作業を開始する日時とに基づき、前記遮断期間を算出する算出部を備える、請求項１に記載の充電制御システム。
【請求項３】
前記自律走行作業機は、
前記バッテリーの残量に基づき、前記バッテリーの充電完了までに要する充電時間を算出する第１算出部と、
前記充電時間と、前記所定の作業を開始する日時とに基づき、前記遮断期間を算出する第２算出部と、を備える、請求項１に記載の充電制御システム。
【請求項４】
前記重畳部は、前記充電電流の電流値、パルス幅、及びパルス数の少なくとも１つによって前記期間情報を示す電流を前記充電電流に重畳する、請求項１から３のいずれか１項に記載の充電制御システム。
【請求項５】
前記自律走行作業機は、前記充電電流の電流値を規制する規制制御部を備え、
前記重畳部は、前記規制制御部に前記充電電流の電流値を規制させて、前記充電電流の電流値、パルス幅、及びパルス数の少なくとも１つによって前記期間情報を示す電流を前記充電電流に重畳する、請求項４に記載の充電制御システム。
【請求項６】
前記バッテリーの充電が完了したときに、前記遮断制御部は、前記供給電力を遮断する、請求項１から５のいずれか１項に記載の充電制御システム。
【請求項７】
前記遮断期間が経過したときに、前記遮断制御部は、前記供給電力の遮断を解放する、請求項１から６のいずれか１項に記載の充電制御システム。
【請求項８】
前記自律走行作業機は、
前記バッテリーの充電が完了したときに、前記自律走行作業機を通常状態から省電力状態に移行させる遷移部を備える、請求項１から６のいずれか１項に記載の充電制御システム。
【請求項９】
前記遮断期間が経過したときに、前記遷移部は、前記自律走行作業機を省電力状態から通常状態へ遷移させる、請求項８に記載の充電制御システム。
【請求項１０】
前記自律走行作業機は、
前記バッテリーの蓄電電力に基づいて、前記自律走行作業機の動作電力を生成する内部電源回路を備え、
前記遷移部は、
前記バッテリーの充電が完了したときに、前記バッテリーから前記内部電源回路への電力の供給を遮断する、請求項８または９に記載の充電制御システム。
【請求項１１】
前記充電ステーションから前記内部電源回路に電力を供給可能に構成され、
前記バッテリーからの電力の供給が遮断されている期間において、前記充電ステーションから前記内部電源回路への電力の供給が開始された場合に前記内部電源回路は、前記充電ステーションから供給される電力によって前記遷移部を動作させる電力を生成する、請求項１０に記載の充電制御システム。
【請求項１２】
自律走行しながら所定の作業を実行する自律走行作業機のバッテリーを充電する充電ステーションであって、
前記自律走行作業機に供給する供給電力の遮断期間を規定する期間情報を示す信号が前記自律走行作業機によって重畳された充電電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部の検出結果に基づき、前記期間情報を取得する情報取得部と、
前記供給電力を遮断する遮断部と、
前記遮断部の動作を制御する遮断制御部と、を備え、
前記遮断制御部は、前記情報取得部が取得した前記期間情報に基づき、前記供給電力の遮断を解放する、充電ステーション。
【請求項１３】
バッテリーを有し、自律走行しながら所定の作業を実行する自律走行作業機であって、
充電ステーションから供給される供給電力の遮断期間を規定する期間情報を示す信号を充電電流に重畳する重畳部を備え、
前記充電ステーションによって、前記充電電流が検出され、前記充電電流の検出結果に基づき前記期間情報が取得され、前記期間情報に基づき前記供給電力の遮断が解放される、自律走行作業機。
【請求項１４】
バッテリーを有し、自律走行しながら所定の作業を実行する自律走行作業機と、前記バッテリーを充電する充電ステーションと、を備える充電制御システムの制御方法であって、
前記自律走行作業機が、前記充電ステーションから供給される供給電力の遮断期間を規定する期間情報を示す信号を充電電流に重畳する重畳ステップと、
前記充電ステーションが、前記充電電流を検出する電流検出ステップと、
前記充電ステーションが、前記電流検出ステップにおける検出結果に基づき、前記期間情報を取得する情報取得ステップと、
前記充電ステーションが、前記供給電力を遮断する遮断ステップと、
前記充電ステーションが、前記情報取得ステップにおいて取得した前記期間情報に基づき、前記供給電力の遮断を解放する解放ステップと、
を含む、充電制御システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電制御システム、充電ステーション、自律走行作業機、及び充電制御システムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自律走行しながら作業をする自律走行作業機の１つとして、芝地領域の中を自律的に走行し芝刈りをする芝刈機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の芝刈機は、バッテリーによって駆動され、バッテリーは、充電ステーションに接続することによって充電される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１０１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の芝刈機では、消費電力を削減する余地があった。
上記芝刈機では、例えば、バッテリーの充電が完了した場合であっても、バッテリーが充電ステーションに接続されている。このことに起因して、電力が消費される場合がある。
本発明は、消費電力を削減可能な充電制御システム、充電ステーション、自律走行作業機、及び充電制御システムの制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、バッテリーを有し、自律走行しながら所定の作業を実行する自律走行作業機と、前記バッテリーを充電する充電ステーションと、を備える充電制御システムであって、前記自律走行作業機は、前記充電ステーションから供給される供給電力の遮断期間を規定する期間情報を示す電流を充電電流に重畳する重畳部を備え、前記充電ステーションは、前記充電電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部の検出結果に基づき、前記期間情報を取得する情報取得部と、前記供給電力を遮断する遮断部と、前記遮断部の動作を制御する遮断制御部と、を備え、前記遮断制御部は、前記情報取得部が取得した前記期間情報に基づき、前記供給電力の遮断を解放する。【０００６】
本発明は、上記充電制御システムにおいて、前記自律走行作業機は、現在時刻と、前記所定の作業を開始する日時とに基づき、前記遮断期間を算出する算出部を備える。【０００７】
本発明は、上記充電制御システムにおいて、前記自律走行作業機は、前記バッテリーの残量に基づき、前記バッテリーの充電完了までに要する充電時間を算出する第１算出部と、前記充電時間と、前記所定の作業を開始する日時とに基づき、前記遮断期間を算出する第２算出部と、を備える。【０００８】
本発明は、上記充電制御システムにおいて、前記重畳部は、前記充電電流の電流値、パルス幅、及びパルス数の少なくとも１つによって前記期間情報を示す電流を前記充電電流に重畳する。【０００９】
本発明は、上記充電制御システムにおいて、前記自律走行作業機は、前記充電電流の電流値を規制する規制制御部を備え、前記重畳部は、前記規制制御部に前記充電電流の電流値を規制させて、前記充電電流の電流値、パルス幅、及びパルス数の少なくとも１つによって前記期間情報を示す電流を前記充電電流に重畳する。【００１０】
本発明は、上記充電制御システムにおいて、前記バッテリーの充電が完了したときに、前記遮断制御部は、前記供給電力を遮断する。【００１１】
本発明は、上記充電制御システムにおいて、前記遮断期間が経過したときに、前記遮断制御部は、前記供給電力の遮断を解放する。【００１２】
本発明は、上記充電制御システムにおいて、前記自律走行作業機は、前記バッテリーの充電が完了したときに、前記自律走行作業機を通常状態から省電力状態に移行させる遷移部を備える。【００１３】
本発明は、上記充電制御システムにおいて、前記遮断期間が経過したときに、前記遷移部は、前記自律走行作業機を省電力状態から通常状態へ遷移させる。【００１４】
本発明は、上記充電制御システムにおいて、前記自律走行作業機は、前記バッテリーの蓄電電力に基づいて、前記自律走行作業機の動作電力を生成する内部電源回路を備え、前記遷移部は、前記バッテリーの充電が完了したときに、前記バッテリーから前記内部電源回路への電力の供給を遮断する。【００１５】
本発明は、上記充電制御システムにおいて、前記充電ステーションから前記内部電源回路に電力を供給可能に構成され、前記バッテリーからの電力の供給が遮断されている期間において、前記充電ステーションから前記内部電源回路への電力の供給が開始された場合に前記内部電源回路は、前記充電ステーションから供給される電力によって前記遷移部を動作させる電力を生成する。【００１６】
本発明は、自律走行しながら所定の作業を実行する自律走行作業機のバッテリーを充電する充電ステーションであって、前記自律走行作業機に供給する供給電力の遮断期間を規定する期間情報を示す信号が前記自律走行作業機によって重畳された充電電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部の検出結果に基づき、前記期間情報を取得する情報取得部と、前記供給電力を遮断する遮断部と、前記遮断部の動作を制御する遮断制御部と、を備え、前記遮断制御部は、前記情報取得部が取得した前記期間情報に基づき、前記供給電力の遮断を解放する。【００１７】
本発明は、バッテリーを有し、自律走行しながら所定の作業を実行する自律走行作業機であって、充電ステーションから供給される供給電力の遮断期間を規定する期間情報を示す信号を前記充電電流に重畳する重畳部を備え、前記充電ステーションによって、前記充電電流が検出され、前記充電電流の検出結果に基づき前記期間情報が取得され、前記期間情報に基づき前記供給電力の遮断が解放される。【００１８】
本発明は、バッテリーを有し、自律走行しながら所定の作業を実行する自律走行作業機と、前記バッテリーを充電する充電ステーションと、を備える充電制御システムの制御方法であって、前記自律走行作業機が、前記充電ステーションから供給される供給電力の遮断期間を規定する期間情報を示す信号を前記充電電流に重畳する重畳ステップと、前記充電ステーションが、前記充電電流を検出する電流検出ステップと、前記充電ステーションが、前記電流検出ステップにおける検出結果に基づき、前記期間情報を取得する情報取得ステップと、前記充電ステーションが、前記供給電力を遮断する遮断ステップと、前記充電ステーションが、前記情報取得ステップにおいて取得した前記期間情報に基づき、前記供給電力の遮断を解放する解放ステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、消費電力を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る無人芝刈りシステムの構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、自律走行作業機の構成の一例を示す側面図である。
【図３】図３は、バッテリーの給電経路の一例を示す図である。
【図４】図４は、充電制御システムの構成の一例を示す図である。
【図５】図５は、第１制御部の構成、及び第２制御部の構成の一例を示す図である。
【図６】図６は、充電電流の一例を示す図である。
【図７】図７は、スイッチの動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図８】図８は、第１制御部の処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、第２制御部の処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して実施形態について説明する。
【００２２】
［１．無人芝刈りシステムの構成］
［１−１．無人芝刈りシステムの全体構成］
図１は、本実施形態に係る無人芝刈システム１の構成を示す図である。
無人芝刈システム１は、ロボット芝刈機２と、芝刈り作業を実行する対象である芝刈エリアＡＲを区画するエリアワイヤー５と、充電ステーション３と、を備える。
ロボット芝刈機２は、芝刈エリアＡＲの中を無人で自律走行しながら芝草を刈る自律走行型の作業機である。エリアワイヤー５は、芝刈エリアＡＲの境界Ａをロボット芝刈機２が検知可能にするために、業者等によって境界Ａに沿って敷設される部材である。本実施形態では、敷設されたエリアワイヤー５が磁性を帯びており、ロボット芝刈機２がエリアワイヤー５の磁気を検出することで芝刈エリアＡＲの境界Ａを検知する。ロボット芝刈機２は、「自律走行作業機」の一例に対応する。
【００２３】
充電ステーション３は、ロボット芝刈機２を充電する制御基板３１を有し、芝刈エリアＡＲの中に設置される。制御基板３１については、図４を参照して詳細に説明する。充電ステーション３は、非作業時におけるロボット芝刈機２の待機場所でもある。ロボット芝刈機２は、芝刈り作業の終了時には、自律走行により充電ステーション３に帰還し、充電ステーション３で適宜に充電を受けるように構成されている。
【００２４】
［１−２．ロボット芝刈機の構成］
図２は、本実施形態に係るロボット芝刈機２の構成の一例を示す側面図である。
ロボット芝刈機２を、以下の説明において、芝刈機２と表記する場合がある。
芝刈機２は、ハウジング１１と、ハウジング１１の前部に設けられた左右の前輪１２と、ハウジング１１の後部に設けられた左右の後輪１３と、ハウジング１１の中央の下部に設けられた作業部１４とを備えている。作業部１４は、刈刃が設けられた刈刃ディスクであり、刈刃ディスクが回転駆動されることによって芝草を刈ることができる。
【００２５】
芝刈機２は、左右の走行用モーター１５と、作業部駆動用モーター１６と、バッテリー１７と、車輪速センサー１８と、第１制御部２０とを備えている。ハウジング１１は、左右の走行用モーター１５、作業部駆動用モーター１６、バッテリー１７、車輪速センサー１８、及び第１制御部２０を収納する。
左右の走行用モーター１５の各々は、左右の後輪１３を個別に駆動する。走行用モーター１５が、第１制御部２０の指示に従って後輪１３を駆動することによって、芝刈機２が走行する。作業部駆動用モーター１６は、作業部１４を駆動する。第１制御部２０の指示に従って作業部駆動用モーター１６が作業部１４を駆動することによって、芝刈り作業が実行される。バッテリー１７は、芝刈機２の各部に動作電力を供給する。車輪速センサー１８は、駆動輪である左右の後輪１３の回転速度を検出する。車輪速センサー１８の検出信号は、第１制御部２０に伝送される。
【００２６】
第１制御部２０は、芝刈機２の各部の動作を制御する。第１制御部２０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等のプロセッサーと、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリーとを有する。メモリーには、作業対象エリアに関するマップデータ、及び制御プログラム等のデータが格納されている。第１制御部２０については、図４及び図５を参照して詳細に説明する。
【００２７】
［１−３．充電制御システムの構成］
図３は、充電制御システム１００におけるバッテリー１７の給電経路の一例を示す図である。
充電制御システム１００は、変換装置４と、充電ステーション３と、ロボット芝刈機２とを備える。充電制御システム１００は、ロボット芝刈機２のバッテリー１７の充電を制御する。
図３に示すように、商用電源から供給される電力は、変換装置４と、充電ステーション３とを経由して、バッテリー１７に供給される。
変換装置４は、接続プラグ４１と、ＡＣＤＣアダプター４２とを備える。接続プラグ４１は、商用電源に接続される。ＡＣＤＣアダプター４２は、商用電源から供給される交流電圧を、直流電圧に変換する。接続プラグ４１とＡＣＤＣアダプター４２との間は、電源線ＰＷ１によって接続される。
【００２８】
充電ステーション３は、制御基板３１と、接続部３２と、載置台３３とを備える。制御基板３１には、第２制御部３１１が搭載される。第２制御部３１１は、充電ステーション３の動作を制御する。第２制御部３１１は、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサーと、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリーとを有する。メモリーには、制御プログラム等のデータが格納されている。第２制御部３１１については、図４及び図５を参照して詳細に説明する。変換装置４と充電ステーション３との間は、電源線ＰＷ２によって接続される。
【００２９】
接続部３２は、充電ステーション３と芝刈機２とを通電可能に接続する。載置台３３には、芝刈機２が載置される。接続部３２は、載置台３３に芝刈機２が載置された場合に、充電ステーション３と芝刈機２とを通電可能に接続するように構成される。すなわち、載置台３３に芝刈機２が載置された場合に、充電ステーション３から芝刈機２に電力を供給できる。載置台３３に芝刈機２が載置された場合に、接続部３２とバッテリー１７との間は、電源線ＰＷ３によって接続される。すなわち、載置台３３に芝刈機２が載置された場合に、充電ステーション３からバッテリー１７に電力を供給できる。
【００３０】
図４は、充電制御システム１００の構成の一例を示す図である。図４では、電力を供給する経路を実線で示し、信号を伝送する経路を破線で示している。
【００３１】
充電ステーション３の制御基板３１には、第２制御部３１１と、第３スイッチ３１２と、電流検出回路３１３とが搭載される。
電流検出回路３１３は、ＡＣＤＣアダプター４２と接続部３２との間に配置される。電流検出回路３１３は、ＡＣＤＣアダプター４２からバッテリー１７に供給される充電電流ＪＢの電流値を検出する。電流検出回路３１３の検出した電流値を示す第４信号ＳＧ４は、第２制御部３１１へ伝送される。
第３スイッチ３１２は、電流検出回路３１３と接続部３２との間に配置される。第３スイッチ３１２は、第２制御部３１１からの第５信号ＳＧ５に従ってＯＮとＯＦＦとが切り換えられる。第３スイッチ３１２がＯＮの場合には、充電ステーション３から芝刈機２へ電力を供給できる。第３スイッチ３１２は、「遮断部」の一例に対応する。
【００３２】
芝刈機２は、第１制御部２０と、充電制御ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）２２と、第１スイッチ２３と、第２スイッチ２４と、内部電源回路２５とを備える。
充電制御ＩＣ２２は、接続部３２とバッテリー１７との間に配置される。充電制御ＩＣ２２は、第１制御部２０からの第２信号ＳＧ２に従って充電電流ＪＢを規制する。充電電流ＪＢは、充電時に充電ステーション３からバッテリー１７に供給される電流を示す。
【００３３】
第１スイッチ２３は、充電制御ＩＣ２２とバッテリー１７との間に配置される。第１スイッチ２３は、第１制御部２０からの第１信号ＳＧ１に従ってＯＮとＯＦＦとが切り換えられる。第３スイッチ３１２がＯＮであり、且つ第１スイッチ２３がＯＮである場合には充電ステーション３からバッテリー１７へ電力を供給できる。すなわち、バッテリー１７を充電できる。
第２スイッチ２４は、バッテリー１７と内部電源回路２５との間に配置される。第２スイッチ２４は、第１制御部２０からの第３信号ＳＧ３に従ってＯＮとＯＦＦとが切り換えられる。第２スイッチ２４がＯＮである場合には、バッテリー１７から内部電源回路２５へ電力を供給できる。この場合には、内部電源回路２５から、芝刈機２の各部に対して、電力を供給できる。
【００３４】
内部電源回路２５は、接続部３２に接続されると共に、第２スイッチ２４を介してバッテリー１７と接続される。第２スイッチ２４がＯＮの場合には、バッテリー１７から第２スイッチ２４を介して内部電源回路２５に電力が供給される。
内部電源回路２５は、芝刈機２の各部に対して、電力を供給する。例えば、内部電源回路２５は、第１制御部２０に対して３Ｖの直流電圧を供給する。また、例えば、内部電源回路２５は、充電制御ＩＣ２２に対して５Ｖの直流電圧を供給する。すなわち、内部電源回路２５は、バッテリー１７から供給される直流電圧から、複数の電圧値の直流電圧を生成し、芝刈機２の各部に対して、各部の動作に適した電圧値の直流電圧を供給する。また、内部電源回路２５は接続部３２に接続されるため、第３スイッチ３１２がＯＮである場合には、充電ステーション３から内部電源回路２５に電力が供給される。内部電源回路２５については、図５を参照して更に説明する。
【００３５】
［１−４．第１制御部及び第２制御部の構成］
図５は、第１制御部２０の構成、及び第２制御部３１１の構成の一例を示す図である。
第１制御部２０は、第１算出部２０１と、第２算出部２０２と、重畳部２０３と、規制制御部２０４と、遷移部２０５とを備える。具体的には、第１制御部２０のプロセッサーが、メモリーに記憶された制御プログラムを実行することによって、第１算出部２０１、第２算出部２０２、重畳部２０３、規制制御部２０４及び遷移部２０５として機能する。
【００３６】
第２制御部３１１は、電流検出部３１１Ａと、情報取得部３１１Ｂと、遮断制御部３１１Ｃとを備える。具体的には、第２制御部３１１のプロセッサーが、メモリーに記憶された制御プログラムを実行することによって、電流検出部３１１Ａ、情報取得部３１１Ｂ及び遮断制御部３１１Ｃとして機能する。
【００３７】
第１算出部２０１は、バッテリー１７の残量ＱＲに基づき、バッテリー１７の充電完了までに要する充電時間ＴＦを算出する。例えば、第１算出部２０１は、バッテリー１７のバッテリー電圧ＶＢを検出し、バッテリー電圧ＶＢに基づき、バッテリー１７の残量ＱＲを算出する。そして、第１算出部２０１は、バッテリー１７の残量ＱＲに基づき、バッテリー１７の充電完了までに要する充電時間ＴＦを算出する。
本実施形態では、第１算出部２０１が、バッテリー電圧ＶＢを検出し、バッテリー電圧ＶＢに基づき、バッテリー１７の残量ＱＲを算出するが、本発明はこれに限定されない。第１算出部２０１が、バッテリー１７の残量ＱＲを算出すればよい。例えば、第１算出部２０１が、充電電流ＪＢに基づき、バッテリー１７の残量ＱＲを算出してもよい。
【００３８】
第２算出部２０２は、充電時間ＴＦと芝刈り作業を開始する日時とに基づき、遮断期間ＰＣを算出する。遮断期間ＰＣは、供給電力ＰＳを遮断する期間を規定する。具体的には、遮断期間ＰＣは、充電を開始した時点から芝刈り作業を開始する日時までの期間を示す。換言すれば、遮断期間ＰＣは、充電を開始した時点から供給電力ＰＳの遮断を解放する時点までの期間を示す。芝刈り作業は、「所定の作業」の一例に対応する。芝刈り作業を開始する日時は、予め第１制御部２０のメモリーに記憶されている。「供給電力ＰＳ」は、充電ステーション３から芝刈機２に供給される電力を示す。
【００３９】
重畳部２０３は、充電電流ＪＢの電流値、パルス幅、及びパルス数の少なくとも１つによって期間情報ＤＰを示す電流ＪＡを充電電流ＪＢに重畳する。期間情報ＤＰは、供給電力ＰＳの遮断期間ＰＣを規定する。
具体的には、重畳部２０３は、規制制御部２０４に充電電流ＪＢの電流値を規制させて、充電電流ＪＢの電流値、パルス幅、及びパルス数の少なくとも１つによって期間情報ＤＰを示す電流ＪＡを充電電流ＪＢに重畳する。
例えば、重畳部２０３は、規制制御部２０４に充電電流ＪＢの電流値を規制させて、充電電流ＪＢのパルス数によって期間情報ＤＰを示す電流ＪＡを充電電流ＪＢに重畳する。期間情報ＤＰを示す電流ＪＡが重畳された充電電流ＪＢの一例については、図６を参照して詳細に説明する。
本実施形態では、重畳部２０３は、規制制御部２０４に充電電流ＪＢの電流値を規制させて、充電電流ＪＢのパルス数によって期間情報ＤＰを示す電流ＪＡを充電電流ＪＢに重畳するが、本発明はこれに限定されない。重畳部２０３は、規制制御部２０４に充電電流ＪＢの電流値を規制させて、充電電流ＪＢの電流値、パルス幅、及びパルス数の少なくとも１つによって期間情報ＤＰを示す電流ＪＡを充電電流ＪＢに重畳すればよい。
【００４０】
規制制御部２０４は、充電電流ＪＢの電流値を規制する。具体的には、規制制御部２０４は、充電制御ＩＣに対して、充電電流ＪＢの電流値を規制するよう指示する第２信号ＳＧ２を伝送する。そして、充電制御ＩＣは、規制制御部２０４からの第２信号ＳＧ２による指示に従って、充電電流ＪＢの電流値を規制する。具体的には、充電制御ＩＣは、充電電流ＪＢの電流値を、通常の充電電流ＪＢの電流値未満の電流値に低下させる。「通常の充電電流ＪＢの電流値」とは、規制制御部２０４が充電電流ＪＢの電流値を規制しない場合における、充電電流ＪＢの電流値を示す。
【００４１】
遷移部２０５は、バッテリー１７の充電が完了したときに、芝刈機２を通常状態から省電力状態に移行させる。また、遷移部２０５は、遮断期間ＰＣが経過したときに、芝刈機２を省電力状態から通常状態へ遷移させる。
なお、「通常状態」とは、芝刈機２が芝刈り作業を実行可能な状態を示す。例えば、「通常状態」とは、バッテリー１７から内部電源回路２５に電力が供給され、且つ、内部電源回路２５から芝刈機２の各部に電力が供給される状態を示す。
「省電力状態」とは、「通常状態」と比較して、芝刈機２が消費する電力が少ない状態を示す。例えば、「省電力状態」とは、充電ステーション３からバッテリー１７に電力が供給されず、且つバッテリー１７から内部電源回路２５に電力が供給さない状態を示す。この場合には、内部電源回路２５から芝刈機２の各部に電力が供給されない。本実施形態では、「省電力状態」は、いわゆる、シャットダウン状態である。
【００４２】
具体的には、バッテリー１７の充電が完了したときには、遷移部２０５は、第１スイッチ２３に対して、「ＯＦＦ」することを指示する第１信号ＳＧ１を伝送する。第１スイッチ２３は、遷移部２０５からの第１信号ＳＧ１による指示に従って、ＯＦＦする。第１スイッチ２３がＯＦＦすることによって、充電ステーション３からバッテリー１７への電力の供給が遮断される。
また、バッテリー１７の充電が完了したときには、遷移部２０５は、第２スイッチ２４に対して、「ＯＦＦ」することを指示する第３信号ＳＧ３を伝送する。第２スイッチ２４は、遷移部２０５から第３信号ＳＧ３による指示に従って、ＯＦＦする。第２スイッチ２４がＯＦＦすることによって、バッテリー１７から内部電源回路２５への電力の供給が遮断される。
【００４３】
遮断期間ＰＣが経過したときには、遷移部２０５は、第２スイッチ２４に対して、「ＯＮ」することを指示する第３信号ＳＧ３を伝送する。第２スイッチ２４は、遷移部２０５から第３信号ＳＧ３による指示に従って、ＯＮする。第２スイッチ２４がＯＮするため、バッテリー１７から内部電源回路２５に電力が供給される。
また、遮断期間ＰＣが経過したときには、遷移部２０５は、第１スイッチ２３に対して、「ＯＮ」することを指示する第１信号ＳＧ１を伝送する。第１スイッチ２３は、遷移部２０５から第１信号ＳＧ１による指示に従って、ＯＮする。
【００４４】
電流検出部３１１Ａは、充電電流ＪＢを検出する。具体的には、電流検出部３１１Ａは、電流検出回路３１３からの第４信号ＳＧ４に基づき、充電電流ＪＢの電流値を検出する。第４信号ＳＧ４は、充電電流ＪＢの電流値を示す。
【００４５】
情報取得部３１１Ｂは、電流検出部３１１Ａの検出結果に基づき、期間情報ＤＰを取得する。期間情報ＤＰは、供給電力ＰＳの遮断期間ＰＣを規定する。
例えば、重畳部２０３が、規制制御部２０４に充電電流ＪＢの電流値を規制させて、充電電流ＪＢのパルス数によって期間情報ＤＰを示す電流ＪＡを充電電流ＪＢに重畳する場合には、情報取得部３１１Ｂは、以下のようにして、期間情報ＤＰを取得する。すなわち、情報取得部３１１Ｂは、電流検出部３１１Ａの検出結果に基づき、充電電流ＪＢのパルス数を期間情報ＤＰとして取得する。
【００４６】
遮断制御部３１１Ｃは、バッテリー１７の充電が完了したときに、充電ステーション３から芝刈機２に供給される供給電力ＰＳを遮断する。具体的には、遮断制御部３１１Ｃは、電流検出部３１１Ａの検出結果に基づき、バッテリー１７の充電が完了したか否かを判定する。更に具体的には、遮断制御部３１１Ｃは、充電電流ＪＢの電流値が閾値以下である場合に、バッテリー１７の充電が完了したと判定する。
また、バッテリー１７の充電が完了したと判定した場合に、遮断制御部３１１Ｃは、第３スイッチ３１２に対して、「ＯＦＦ」することを指示する第５信号ＳＧ５を伝送する。第３スイッチ３１２は、遮断制御部３１１Ｃからの第５信号ＳＧ５による指示に従って、ＯＦＦする。第３スイッチ３１２がＯＦＦになるため、充電ステーション３から芝刈機２に供給される供給電力ＰＳが遮断される。その結果、充電ステーション３から内部電源回路２５への電力の供給が遮断される。
【００４７】
また、遮断制御部３１１Ｃは、情報取得部３１１Ｂが取得した期間情報ＤＰに基づき、充電ステーション３から芝刈機２に供給される供給電力ＰＳの遮断を解放する。具体的には、遮断制御部３１１Ｃは、期間情報ＤＰが示す遮断期間ＰＣが経過したか否かを判定する。そして、遮断期間ＰＣが経過したと判定した場合には、遮断制御部３１１Ｃは、第３スイッチ３１２に対して、「ＯＮ」することを指示する第５信号ＳＧ５を伝送する。第３スイッチ３１２は、遮断制御部３１１Ｃからの第５信号ＳＧ５による指示に従って、ＯＮする。第３スイッチ３１２がＯＮになるため、充電ステーション３から芝刈機２に供給される供給電力ＰＳの遮断が解放される。すなわち、充電ステーション３から芝刈機２に供給電力ＰＳが供給される。その結果、充電ステーション３から内部電源回路２５へ電力が供給される。
【００４８】
内部電源回路２５は、バッテリー１７からの電力の供給が遮断されている期間において、充電ステーション３から内部電源回路２５への電力の供給が開始された場合に、充電ステーション３から供給される電力から遷移部２０５を動作させる電力を生成する。
具体的には、バッテリー１７の充電が完了し、且つ遮断期間ＰＣが経過した場合には、内部電源回路２５は、充電ステーション３から供給される電力から第１制御部２０を動作させる電力を生成し、第１制御部２０に電力を供給する。
すなわち、バッテリー１７の充電が完了したときには、遷移部２０５の指示に従って、第２スイッチ２４はＯＦＦになる。また、遮断期間ＰＣが経過した場合には、遮断制御部３１１Ｃからの指示に従って、第３スイッチ３１２がＯＮになる。よって、バッテリー１７の充電が完了し、且つ遮断期間ＰＣが経過した場合には、バッテリー１７からの電力の供給が遮断されている期間において、充電ステーション３から内部電源回路２５への電力の供給が開始される。
このようにして、内部電源回路２５は、充電ステーション３から内部電源回路２５への電力の供給が開始された場合に、充電ステーション３から供給される電力から遷移部２０５を動作させる電力を生成するため、遷移部２０５が動作可能になる。そして、遷移部２０５は、遮断期間ＰＣが経過したときに、芝刈機２を省電力状態から通常状態へ遷移させる。その結果、芝刈機２は、芝刈り作業を実行可能な状態になる。
【００４９】
［２．充電電流の具体例］
図６は、期間情報ＤＰを示す電流ＪＡが重畳された充電電流ＪＢの一例を示す図である。本実施形態では、充電電流ＪＢのパルス数によって期間情報ＤＰを示す電流ＪＡを充電電流ＪＢに重畳する場合について説明する。
図６の横軸は、時間Ｔを示し、縦軸は充電電流ＪＢの電流値を示す。
【００５０】
時点Ｔ１において、芝刈機２が載置台３３に載置され、接続部３２は、充電ステーション３と芝刈機２とを通電可能に接続する。その結果、充電電流ＪＢが零から第１電流値ＪＢ１に変化し、バッテリー１７の充電が開始される。第１電流値ＪＢ１は、規制制御部２０４が充電電流ＪＢの電流値を規制していない場合における充電電流ＪＢの電流値を示す。
次に、時点Ｔ２において、規制制御部２０４は、充電電流ＪＢの電流値を規制する。その結果、充電電流ＪＢが第１電流値ＪＢ１から第２電流値ＪＢ２に変化する。第２電流値ＪＢ２は、第１電流値ＪＢ１よりも電流ＪＡの電流値だけ小さい。第２電流値ＪＢ２は、規制制御部２０４が充電電流ＪＢの電流値を規制している場合における充電電流ＪＢの電流値を示す。
次に、時点Ｔ３において、規制制御部２０４は、充電電流ＪＢの電流値の規制を解除する。その結果、充電電流ＪＢが第２電流値ＪＢ２から第１電流値ＪＢ１に変化する。このようにして、重畳部２０３は、規制制御部２０４に充電電流ＪＢの電流値を規制させて、充電電流ＪＢに第１パルスＰ１を重畳する。
第１パルスＰ１は、第１制御部２０が第２制御部３１１に対して、期間情報ＤＰの伝送を開始することを示す。第１パルスＰ１は、「充電開始信号」の一例に対応する。「充電開始信号」は、充電が開始されたことを示す信号である。また、「充電開始信号」は、遮断期間信号を送信することを第２制御部３１１に報知するための信号である。
【００５１】
次に、時点Ｔ４において、第２制御部３１１は、第１パルスＰ１を検出したことを示す第２パルスＰ２を生成する。具体的には、第２制御部３１１は、第３スイッチ３１２に対して、ＯＦＦすることを指示する第５信号ＳＧ５を伝送し、第３スイッチ３１２をＯＦＦする。その結果、充電電流ＪＢが零になる。
次に、時点Ｔ５において、第２制御部３１１は、第３スイッチ３１２に対して、ＯＮすることを指示する第５信号ＳＧ５を伝送し、第３スイッチ３１２をＯＮする。その結果、充電電流ＪＢが第１電流値ＪＢ１になる。このようにして、情報取得部３１１Ｂは、第２パルスＰ２を生成する。
第２パルスＰ２は、「受信応答信号」の一例に対応する。「受信応答信号」は、第２制御部３１１が充電開始信号を受信したことを示す信号である。
【００５２】
次に、時点Ｔ６〜時点Ｔ１１において、重畳部２０３は、規制制御部２０４に充電電流ＪＢの電流値を規制させて、充電電流ＪＢのパルス数によって期間情報ＤＰを示す電流ＪＡを充電電流ＪＢに重畳する。
具体的には、時点Ｔ６において、規制制御部２０４は、充電電流ＪＢの電流値を規制する。その結果、充電電流ＪＢが第１電流値ＪＢ１から第２電流値ＪＢ２に変化する。
次に、時点Ｔ７において、規制制御部２０４は、充電電流ＪＢの電流値の規制を解除する。その結果、充電電流ＪＢが第２電流値ＪＢ２から第１電流値ＪＢ１に変化する。このようにして、重畳部２０３は、第３パルスＰ３を生成する。
次に、時点Ｔ８において、規制制御部２０４は、充電電流ＪＢの電流値を規制する。その結果、充電電流ＪＢが第１電流値ＪＢ１から第２電流値ＪＢ２に変化する。
次に、時点Ｔ９において、規制制御部２０４は、充電電流ＪＢの電流値の規制を解除する。その結果、充電電流ＪＢが第２電流値ＪＢ２から第１電流値ＪＢ１に変化する。このようにして、重畳部２０３は、第４パルスＰ４を生成する。
次に、時点Ｔ１０において、規制制御部２０４は、充電電流ＪＢの電流値を規制する。その結果、充電電流ＪＢが第１電流値ＪＢ１から第２電流値ＪＢ２に変化する。
次に、時点Ｔ１１において、規制制御部２０４は、充電電流ＪＢの電流値の規制を解除する。その結果、充電電流ＪＢが第２電流値ＪＢ２から第１電流値ＪＢ１に変化する。このようにして、重畳部２０３は、第５パルスＰ５を生成する。
第３パルスＰ３〜第５パルスＰ５は、期間情報ＤＰを示す。すなわち、充電電流ＪＢのパルス数が「３」である。例えば、重畳部２０３は、期間情報ＤＰが示す遮断期間ＰＣに応じて、充電電流ＪＢのパルス数を決定する。例えば、１つのパルスが２時間を示す。この場合には、第３パルスＰ３〜第５パルスＰ５は、遮断期間ＰＣが６時間（＝２時間×３）であることを示す。第３パルスＰ３〜第５パルスＰ５は、「遮断期間信号」の一例に対応する。「遮断期間信号」は、遮断期間ＰＣを示す信号である。
【００５３】
［３．スイッチの動作の具体例］
図７は、第１スイッチ２３、第２スイッチ２４及び第３スイッチ３１２の動作の一例を示すタイミングチャートである。
図７では、上部に第１スイッチ２３のタイミングチャートを示し、中央部に第２スイッチ２４のタイミングチャートを示し、下部に第３スイッチ３１２のタイミングチャートを示している。各タイミングチャートの横軸は時間Ｔであり、縦軸は、スイッチがＯＮであるかＯＦＦであるかを示す。
【００５４】
まず、時点ＴＡにおいて、芝刈機２が載置台３３に載置され、接続部３２は、充電ステーション３と芝刈機２とを通電可能に接続する。第２制御部３１１は、充電ステーション３と芝刈機２とが通電可能に接続されたことを検出して、第３スイッチ３１２に対して、「ＯＮ」することを指示する第５信号ＳＧ５を伝送する。第３スイッチ３１２は、第２制御部３１１からの第５信号ＳＧ５による指示に従って、ＯＮする。第３スイッチ３１２がＯＮすることによって、バッテリー１７の充電が開始される。
【００５５】
次に、時点ＴＢにおいて、バッテリー１７の充電が完了したと遷移部２０５が判定し、遷移部２０５は、芝刈機２を通常状態から省電力状態に移行させる。具体的には、遷移部２０５は、第１スイッチ２３に対して、「ＯＦＦ」することを指示する第１信号ＳＧ１を伝送する。第１スイッチ２３は、遷移部２０５からの第１信号ＳＧ１による指示に従って、ＯＦＦする。第１スイッチ２３がＯＦＦすることによって、充電ステーション３からバッテリー１７への電力の供給が遮断される。
また、時点ＴＢにおいて、遷移部２０５は、第２スイッチ２４に対して、「ＯＦＦ」することを指示する第３信号ＳＧ３を伝送する。第２スイッチ２４は、遷移部２０５から第３信号ＳＧ３による指示に従って、ＯＦＦする。第２スイッチ２４がＯＦＦすることによって、バッテリー１７から内部電源回路２５への電力の供給が遮断される。
【００５６】
次に、時点ＴＣにおいて、バッテリー１７の充電が完了したと遮断制御部３１１Ｃが判定し、遮断制御部３１１Ｃは、第３スイッチ３１２に対して、「ＯＦＦ」することを指示する第５信号ＳＧ５を伝送する。第３スイッチ３１２は、遮断制御部３１１Ｃからの第５信号ＳＧ５による指示に従って、ＯＦＦする。第３スイッチ３１２がＯＦＦすることによって、充電ステーション３から芝刈機２に供給される供給電力ＰＳが遮断される。
【００５７】
次に、時点ＴＤにおいて、遮断制御部３１１Ｃは、遮断期間ＰＣが経過したと判定し、第３スイッチ３１２に対して、「ＯＮ」することを指示する第５信号ＳＧ５を伝送する。第３スイッチ３１２は、遮断制御部３１１Ｃからの第５信号ＳＧ５による指示に従って、ＯＮする。第３スイッチ３１２がＯＮすることによって、充電ステーション３から芝刈機２に供給される供給電力ＰＳの遮断が解放される。すなわち、充電ステーション３から芝刈機２に供給電力ＰＳが供給される。
【００５８】
次に、時点ＴＥにおいて、遷移部２０５は、遮断期間ＰＣが経過したと判定し、第１スイッチ２３に対して、「ＯＮ」することを指示する第１信号ＳＧ１を伝送する。第１スイッチ２３は、遷移部２０５からの第１信号ＳＧ１による指示に従って、ＯＮする。第１スイッチ２３がＯＮすることによって、充電ステーション３からバッテリー１７へ電力が供給される。
また、遷移部２０５は、第２スイッチ２４に対して、「ＯＮ」することを指示する第３信号ＳＧ３を伝送する。第２スイッチ２４は、遷移部２０５から第３信号ＳＧ３による指示に従って、ＯＮする。第２スイッチ２４がＯＮすることによって、バッテリー１７から内部電源回路２５へ電力が供給される。
【００５９】
［４．第１制御部及び第２制御部の処理］
図８は、第１制御部２０の処理の一例を示すフローチャートである。
なお、図８の初期状態においては、第１スイッチ２３、第２スイッチ２４及び第３スイッチ３１２の各々がＯＮである場合について説明する。
図８に示すように、まず、ステップＳＡ１０１において、第１制御部２０は、バッテリー１７の充電が開始されたか否かを判定する。第１制御部２０は、例えば、充電制御ＩＣに充電電流ＪＢが流れているか否かに応じて、バッテリー１７の充電が開始されたか否かを判定する。
バッテリー１７の充電が開始されていないと第１制御部２０が判定した場合（ステップＳＡ１０１：ＮＯ）には、処理が待機状態になる。バッテリー１７の充電が開始されたと第１制御部２０が判定した場合（ステップＳＡ１０１：ＹＥＳ）には、処理がステップＳＡ１０３に進む。
そして、ステップＳＡ１０３において、第１制御部２０は、充電開始信号ＳＧＡを第２制御部３１１に対して送信する。充電開始信号ＳＧＡは、充電が開始されたことを示す信号であって、例えば、図６に示す第１パルスＰ１に対応する。
【００６０】
次に、ステップＳＡ１０５において、第１制御部２０は、受信応答信号ＳＧＢを検出したか否かを判定する。受信応答信号ＳＧＢは、第２制御部３１１が充電開始信号ＳＧＡを受信したことを示す信号であって、例えば、図６に示す第２パルスＰ２に対応する。
受信応答信号ＳＧＢを検出していないと第１制御部２０が判定した場合（ステップＳＡ１０５：ＮＯ）には処理がステップＳＡ１０７に進む。
そして、ステップＳＡ１０７において、第１制御部２０は、充電開始信号ＳＧＡを第２制御部３１１に対して所定回数だけ送信したか否かを判定する。所定回数は、例えば３回である。
充電開始信号ＳＧＡを第２制御部３１１に対して所定回数だけ送信したと第１制御部２０が判定した場合（ステップＳＡ１０７：ＹＥＳ）には、処理が終了する。充電開始信号ＳＧＡを第２制御部３１１に対して所定回数だけ送信していないと第１制御部２０が判定した場合（ステップＳＡ１０７：ＮＯ）には、処理がステップＳＡ１０３に戻る。
受信応答信号ＳＧＢを検出したと第１制御部２０が判定した場合（ステップＳＡ１０５：ＹＥＳ）には処理がステップＳＡ１０９に進む。
そして、ステップＳＡ１０９において、第１算出部２０１は、バッテリー１７の残量ＱＲに基づき、バッテリー１７の充電完了までに要する充電時間ＴＦを算出する。
【００６１】
次に、ステップＳＡ１１１において、第２算出部２０２は、充電時間ＴＦと、芝刈り作業を開始する日時とに基づき、遮断期間ＰＣを算出する。遮断期間ＰＣは、充電を開始した時点から供給電力ＰＳの遮断を解放する時点までの期間を示す。
次に、重畳部２０３は、充電電流ＪＢのパルス数によって期間情報ＤＰを示す電流ＪＡを充電電流ＪＢに重畳する。このことによって、重畳部２０３は、遮断期間信号ＳＧＣを第２制御部３１１に対して送信する。遮断期間信号ＳＧＣは、期間情報ＤＰを示す信号であって、例えば図６に示す第３パルスＰ３〜第５パルスＰ５に対応する。
次に、ステップＳＡ１１５において、遷移部２０５は、バッテリー１７の充電が完了し、供給電力ＰＳが遮断されたか否かを判定する。遷移部２０３は、例えば、充電電流ＪＢに基づいて、供給電力ＰＳが遮断されたか否かを判定する。具体的には、遷移部２０３は、充電電流ＪＢが零である場合に、供給電力ＰＳが遮断されたと判定する。
供給電力ＰＳが遮断されていないと遷移部２０５が判定した場合（ステップＳＡ１１５：ＮＯ）には、処理が待機状態になる。供給電力ＰＳが遮断されたと遷移部２０５が判定した場合（ステップＳＡ１１５：ＹＥＳ）には、処理がステップＳＡ１１７に進む。
そして、ステップＳＡ１１７において、遷移部２０５は、芝刈機２を通常状態から省電力状態に移行させる。具体的には、遷移部２０５は、第１スイッチ２３をＯＦＦし、第２スイッチ２４をＯＦＦする。
【００６２】
次に、ステップＳＡ１１９において、内部電源回路２５は、充電ステーション３から内部電源回路２５への電力の供給が開始されたか否かを判定する。
充電ステーション３から内部電源回路２５への電力の供給が開始されていないと内部電源回路２５が判定した場合（ステップＳＡ１１９：ＮＯ）には、処理が待機状態になる。充電ステーション３から内部電源回路２５への電力の供給が開始されたと内部電源回路２５が判定した場合（ステップＳＡ１１９：ＹＥＳ）には、処理がステップＳＡ１２１に進む。
そして、ステップＳＡ１２１において、内部電源回路２５は、充電ステーション３から供給された電力から第１制御部２０を動作させる電力を生成し、第１制御部２０に電力を供給する。そして、遷移部２０５は、バッテリー１７から内部電源回路２５への電力の供給を開始する。具体的には、遷移部２０５は、第２スイッチ２４をＯＮにすることによって、バッテリー１７から内部電源回路２５への電力の供給を開始する。
次に、ステップＳＡ１２３において、遷移部２０５は、芝刈機２を省電力状態から通常状態に移行させ、処理が終了する。具体的には、遷移部２０５は、第１スイッチ２３をＯＮにする。
【００６３】
図９は、第２制御部３１１の処理の一例を示すフローチャートである。
なお、図９の初期状態においては、第１スイッチ２３、第２スイッチ２４及び第３スイッチ３１２の各々がＯＮである場合について説明する。
まず、ステップＳＢ１０１において、第２制御部３１１は、芝刈機２との接続を検出したか否かを判定する。例えば、接続部３２における導通を検出することによって、第２制御部３１１は、芝刈機２との接続を検出したか否かを判定する。
芝刈機２との接続を検出していないと第２制御部３１１が判定した場合（ステップＳＢ１０１：ＮＯ）には、処理が待機状態になる。芝刈機２との接続を検出したと第２制御部３１１が判定した場合（ステップＳＢ１０１：ＹＥＳ）には、処理がステップＳＢ１０３に進む。
【００６４】
次に、ステップＳＢ１０３において、第２制御部３１１は、バッテリー１７の充電を開始する。
次に、ステップＳＢ１０５において、第２制御部３１１は、充電開始信号ＳＧＡを検出したか否かを判定する。充電開始信号ＳＧＡは、第１制御部２０が第２制御部３１１に対して、期間情報ＤＰの伝送を開始することを示す。充電開始信号ＳＧＡは、例えば図６の第１パルスＰ１に対応する。
充電開始信号ＳＧＡを検出していないと第２制御部３１１が判定した場合（ステップＳＢ１０５：ＮＯ）には、処理が待機状態になる。充電開始信号ＳＧＡを検出したと第２制御部３１１が判定した場合（ステップＳＢ１０５：ＮＯ）には、処理がステップＳＢ１０７に進む。
そして、ステップＳＢ１０７において、第２制御部３１１は、受信応答信号ＳＧＢを第１制御部２０に対して送信する。受信応答信号ＳＧＢは、充電開始信号ＳＧＡを検出したことを示す。また、受信応答信号ＳＧＢは、例えば図６の第２パルスＰ２に対応する。
【００６５】
次に、ステップＳＢ１０９において、情報取得部３１１Ｂは、遮断期間信号ＳＧＣを検出したか否かを判定する。遮断期間信号ＳＧＣは、期間情報ＤＰを示す。遮断期間信号ＳＧＣは、例えば図６の第３パルスＰ３〜第５パルスＰ５に対応する。
遮断期間信号ＳＧＣを検出していないと情報取得部３１１Ｂが判定した場合（ステップＳＢ１０９：ＮＯ）には、処理が待機状態になる。遮断期間信号ＳＧＣを検出したと情報取得部３１１Ｂが判定した場合（ステップＳＢ１０９：ＹＥＳ）には、処理がステップＳＢ１１１に進む。
そして、ステップＳＢ１１１において、情報取得部３１１Ｂは、電流検出部３１１Ａの検出結果に基づき、期間情報ＤＰを取得する。期間情報ＤＰは、供給電力ＰＳの遮断期間ＰＣを規定する。遮断期間ＰＣは、充電を開始した時点から供給電力ＰＳの遮断を解放する時点までの期間を示す。
次に、ステップＳＢ１１３において、遮断制御部３１１Ｃは、遮断期間ＰＣのカウントを開始する。
【００６６】
次に、ステップＳＢ１１５において、遮断制御部３１１Ｃは、バッテリー１７の充電が完了したか否かを判定する。
バッテリー１７の充電が完了していないと遮断制御部３１１Ｃが判定した場合（ステップＳＢ１１５：ＮＯ）には、処理が待機状態になる。バッテリー１７の充電が完了したと遮断制御部３１１Ｃが判定した場合（ステップＳＢ１１５：ＹＥＳ）には、処理がステップＳＢ１１７に進む。
そして、ステップＳＢ１１７において、遮断制御部３１１Ｃは、供給電力ＰＳを遮断する。換言すれば、遮断制御部３１１Ｃは、充電ステーション３からバッテリー１７及び内部電源回路２５への電力の供給を遮断する。
【００６７】
次に、ステップＳＢ１１９において、遮断制御部３１１Ｃは、遮断期間ＰＣが経過したか否かを判定する。
遮断期間ＰＣが経過していないと遮断制御部３１１Ｃが判定した場合（ステップＳＢ１１９：ＮＯ）には、処理が待機状態になる。遮断期間ＰＣが経過したと遮断制御部３１１Ｃが判定した場合（ステップＳＢ１１９：ＹＥＳ）には、処理がステップＳＢ１２１に進む。
そして、ステップＳＢ１２１において、遮断制御部３１１Ｃは、供給電力ＰＳの遮断を解放する。換言すれば、遮断制御部３１１Ｃは、充電ステーション３からバッテリー１７及び内部電源回路２５への電力の供給を開始する。その後、処理が終了する。
【００６８】
図８のステップＳＡ１１３が、「重畳ステップ」の一例に対応する。図９のステップＳＢ１０９が、「電流検出ステップ」の一例に対応する。図９のステップＳＢ１１１が「情報取得ステップ」の一例に対応する。図９のステップＳＢ１１７が「遮断ステップ」の一例に対応する。図９のステップＳＢ１１９及びステップＳＢ１２１が「解放ステップ」の一例に対応する。
【００６９】
［５．本実施形態の効果］
以上説明したように、本実施形態では、充電制御システム１００は、バッテリー１７を有し、自律走行しながら芝刈り作業を実行する芝刈機２と、バッテリー１７を充電する充電ステーション３と、を備える。芝刈機２は、充電ステーション３から供給される供給電力ＰＳの遮断期間ＰＣを規定する期間情報ＤＰを示す電流を充電電流ＪＢに重畳する重畳部２０３を備える。充電ステーション３は、充電電流ＪＢを検出する電流検出部３１１Ａと、電流検出部３１１Ａの検出結果に基づき、期間情報ＤＰを取得する情報取得部３１１Ｂと、供給電力ＰＳを遮断する遮断制御部３１１Ｃと、を備える。遮断制御部３１１Ｃは、情報取得部３１１Ｂが取得した期間情報ＤＰに基づき、芝刈機２への電力の供給の遮断を解放する。
すなわち、重畳部２０３が供給電力の遮断期間ＰＣを規定する期間情報ＤＰを示す電流を充電電流ＪＢに重畳し、電流検出部３１１Ａが充電電流ＪＢを検出し、情報取得部３１１Ｂが電流検出部３１１Ａの検出結果に基づき、期間情報ＤＰを取得する。よって、充電電流ＪＢにより期間情報ＤＰを芝刈機２から充電ステーション３へ伝送できる。また、遮断制御部３１１Ｃは、供給電力ＰＳを遮断し、情報取得部３１１Ｂが取得した期間情報ＤＰに基づき、供給電力ＰＳの遮断を解放する。
したがって、芝刈機２の消費電力を削減できる。例えば、充電が完了したときに、遮断制御部３１１Ｃが供給電力ＰＳを遮断し、遮断期間ＰＣが経過したときに、遮断制御部３１１Ｃが供給電力ＰＳの遮断を解放する。この場合には、芝刈機２の消費電力を効果的に削減できる。
【００７０】
また、本実施形態に係る充電ステーション３、芝刈機２、及び充電制御システム１００の制御方法は、上記と同様の効果を得ることができる。
【００７１】
また、芝刈機２は、バッテリー１７の残量に基づき、バッテリー１７の充電完了までに要する充電時間ＴＦを算出する第１算出部２０１と、充電時間ＴＦと、芝刈り作業を開始する日時とに基づき、遮断期間ＰＣを算出する第２算出部と、を備える。
よって、適正な遮断期間ＰＣを算出できる。したがって、芝刈機２の消費電力を効果的に削減できる。
【００７２】
また、重畳部２０３は、充電電流ＪＢの電流値、パルス幅、及びパルス数の少なくとも１つによって期間情報ＤＰを示す電流を充電電流ＪＢに重畳する。
したがって、期間情報ＤＰが充電電流ＪＢの電流値、パルス幅、及びパルス数の少なくとも１つによって表されるため、電流検出部３１１Ａの検出結果に基づき、情報取得部３１１Ｂが期間情報ＤＰを容易に取得できる。
【００７３】
また、芝刈機２は、充電電流ＪＢの電流値を規制する規制制御部２０４を備える。重畳部２０３は、規制制御部２０４に充電電流ＪＢの電流値を規制させて、充電電流ＪＢの電流値、パルス幅、及びパルス数の少なくとも１つによって期間情報ＤＰを示す電流を充電電流ＪＢに重畳する。
よって、規制制御部２０４に充電電流ＪＢの電流値を規制させることによって期間情報ＤＰを示す電流を充電電流ＪＢに重畳するため、簡素な構成で期間情報ＤＰを示す電流を充電電流ＪＢに重畳できる。
【００７４】
また、バッテリー１７の充電が完了したときに、遮断制御部３１１Ｃは、供給電力ＰＳを遮断する。
したがって、消費電力を効果的に削減できる。
【００７５】
また、遮断期間ＰＣが経過したときに、遮断制御部３１１Ｃは、供給電力ＰＳの遮断を解放する。
よって、簡素な構成で、芝刈機２に遮断期間ＰＣが経過したことを通知できる。したがって、芝刈機２を適正なタイミングで起動できる。
【００７６】
また、芝刈機２は、バッテリー１７の充電が完了したときに、芝刈機２を通常状態から省電力状態に移行させる遷移部２０５を備える。
よって、バッテリー１７の充電が完了したときに、芝刈機２は通常状態から省電力状態に移行される。したがって、芝刈機２の消費電力を削減できる。
【００７７】
また、遮断期間ＰＣが経過したときに、遷移部２０５は、芝刈機２を省電力状態から通常状態へ遷移させる。
したがって、芝刈機２は、遮断期間ＰＣが経過するまで省電力状態に保持される。したがって、芝刈機２の消費電力を削減できる。また、遮断期間ＰＣが経過したときに、芝刈機２を省電力状態から通常状態へ遷移されるため、適正なタイミングで芝刈機２を動作し得る状態に移行できる。
【００７８】
また、芝刈機２は、バッテリー１７の蓄電電力に基づいて、芝刈機２の動作電力を生成する内部電源回路２５を備える。遷移部２０５は、バッテリー１７の充電が完了したときに、バッテリー１７から内部電源回路２５への電力の供給を遮断する。
よって、バッテリー１７の充電が完了したときに、バッテリー１７から、芝刈機２の動作電力を生成する内部電源回路２５への電力の供給を遮断するため、バッテリー１７の蓄電電力の消費量を削減できる。したがって、芝刈機２の消費電力を削減できる。
【００７９】
また、充電ステーション３から内部電源回路２５に電力を供給可能に構成される。バッテリー１７からの電力の供給が遮断されている期間において、充電ステーション３から内部電源回路２５への電力の供給が開始された場合に、内部電源回路２５は、充電ステーション３から供給される電力によって遷移部２０５を動作させる電力を生成する。
よって、バッテリー１７から内部電源回路２５への電力の供給が遮断されている期間であっても、充電ステーション３から供給される電力によって遷移部２０５を動作させることができる。したがって、バッテリー１７から内部電源回路２５への電力の供給が遮断されている期間においても、遷移部２０５を動作できる。その結果、バッテリー１７から内部電源回路２５への電力の供給が遮断されている期間における芝刈機２の消費電力を削減できる。
【００８０】
［６．他の実施形態］
本発明は上記実施形態の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
例えば、本実施形態では、「自律走行作業機」がロボット芝刈機２であるが、本発明はこれに限定されない。「自律走行作業機」が自律走行しながら所定の作業を実行すればよい。例えば、「自律走行作業機」が、自律走行しながら監視作業を行う警備ロボットでもよい。
【００８１】
また、本実施形態では、「省電力状態」が、いわゆる、シャットダウン状態であるが、本発明はこれに限定されない。「省電力状態」が、いわゆる、スリープ状態でもよい。この場合には、芝刈機２の構成を簡素化できる。具体的には、芝刈機２の第２スイッチ２４が不要になる。また、供給電力ＰＳが遮断されている状態でも、バッテリー１７から内部電源回路２５の電力が供給されるため、芝刈機２を容易に「通常状態」に移行できる。その結果、第１制御部２０の処理が簡素化できる。
【００８２】
また、本実施形態では、遮断制御部３１１Ｃが、バッテリー１７の充電が完了したときから、遮断期間ＰＣが経過するまでの間、芝刈機２への電力の供給を遮断するが、本発明はこれに限定されない。
遮断期間ＰＣに基づき、芝刈機２への電力の供給の遮断を解放すればよい。
例えば、バッテリー１７の蓄電量が所定量に到達したときから、芝刈機２への電力の供給を遮断してもよい。所定量は、例えば、満充電時の蓄電量の８０％である。この場合には、充電ステーション３から芝刈機２に供給する消費電力を効果的に削減できる。また、この場合には、第１算出部２０１は、充電時間ＴＦを算出しなくてもよい。この場合には、第２算出部２０２は、芝刈り作業を開始する日時に基づき、遮断期間ＰＣを算出する。
例えば、「芝刈作業を開始する日時」は、芝刈機２の第１制御部２０のメモリーにユーザの入力により格納されている。当該メモリーには、例えば、芝刈作業を開始する作業時間帯が曜日毎に格納されている。作業時間帯は一日に複数回存在してもよい。そして、第２算出部２０２は、「現在時刻」から、メモリーに記憶された「複数の作業時間帯のうち次に到来する作業時間帯」までの時間を「遮断期間ＰＣ」として算出してもよい。
また、例えば、遮断期間ＰＣが経過する所定時間前まで芝刈機２への電力の供給を遮断してもよい。所定時間は、例えば、芝刈機２の起動に要する時間である。この場合には、遮断期間ＰＣが経過するときに、芝刈機２を即座に動作させることができる。
【００８３】
また、図２〜図４等に示した各機能ブロックのうち少なくとも一部は、ハードウェアで実現してもよいし、ハードウェアとソフトウェアの協働により実現される構成としてもよく、図に示した通りに独立したハードウェア資源を配置する構成に限定されない。
また、第１制御部２０及び第２制御部３１１の各々が実行する制御プログラムは、メモリー内の他の記憶部に記憶されてもよい。また、外部の装置に記憶された制御プログラムを、通信部等を介して取得して実行する構成としてもよい。
【００８４】
また、図６に示す充電電流ＪＢは、一例に過ぎず、これに限定されない。例えば、遮断期間信号ＳＧＣが、図６に示す第３パルスＰ３〜第５パルスＰ５に対応するが、遮断期間信号ＳＧＣは、期間情報ＤＰを示す信号であればよい。また、受信応答信号ＳＧＢが、図６に示す第２パルスＰ２に対応するが、受信応答信号ＳＧＢは、第２制御部３１１が充電開始信号を受信したことを示す信号であればよい。
【００８５】
また、図７に示すタイミングチャートは、一例に過ぎず、これに限定されない。例えば、図７では、時点ＴＢ〜時点ＴＣにおいて、第１スイッチ２３がＯＦＦし、第２スイッチ２４がＯＦＦし、第３スイッチ３１２がＯＦＦするが、これに限定されない。第１スイッチ２３がＯＦＦし、第３スイッチ３１２がＯＦＦし、第２スイッチ２４がＯＦＦしてもよい。
【００８６】
また、図８及び図９に示すフローチャートの処理単位は、第１制御部２０及び第２制御部３１１の処理を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものである。図８及び図９に示すフローチャートに示す処理単位の分割の仕方や名称によって実施形態が制限されることはない。また、第１制御部２０及び第２制御部３１１の処理は、処理内容に応じて、さらに多くの処理単位に分割することもできるし、１つの処理単位がさらに多くの処理を含むように分割することもできる。また、上記のフローチャートの処理順序も、図示した例に限られるものではない。
また、第１算出部２０１が充電時間ＴＦを算出しない場合には、図８のステップＳＡ１０９、及び図９のステップＳＢ１０５は不要である。また、図８において、ステップＳＡ１０３〜ステップＳＡ１０７の処理をステップＳＡ１１３の後に実行してもよい。また、図９のステップＳＢ１０７の処理をステップＳＢ１１１の後に実行してもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１００  充電制御システム
２  ロボット芝刈機、芝刈機（自律走行作業機）
１７  バッテリー
２０  第１制御部
２０１  第１算出部
２０２  第２算出部
２０３  重畳部
２０４  規制制御部
２０５  遷移部
２２  充電制御ＩＣ
２３  第１スイッチ
２４  第２スイッチ
２５  内部電源回路
３  充電ステーション
３１  制御基板
３１１  第２制御部
３１１Ａ  電流検出部
３１１Ｂ  情報取得部
３１１Ｃ  遮断制御部
３１２  第３スイッチ（遮断部）
３２  接続部
４  変換装置
４２  ＡＣＤＣアダプター
ＤＰ  期間情報
ＪＢ  充電電流
ＰＣ  遮断期間
ＰＳ  供給電力
ＳＧＡ  充電開始信号
ＳＧＢ  受信応答信号
ＳＧＣ  遮断期間信号
ＴＦ  充電時間
ＶＢ  バッテリー電圧
【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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【国際調査報告】
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