JP2000152421A - 搬送台車の充電制御装置および方法、記録媒体 - Google Patents

搬送台車の充電制御装置および方法、記録媒体

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JP2000152421A
JP2000152421A JP10326414A JP32641498A JP2000152421A JP 2000152421 A JP2000152421 A JP 2000152421A JP 10326414 A JP10326414 A JP 10326414A JP 32641498 A JP32641498 A JP 32641498A JP 2000152421 A JP2000152421 A JP 2000152421A
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physical
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Takashi Suyama
隆史 須山
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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  • Warehouses Or Storage Devices (AREA)
  • Control Of Conveyors (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 搬送効率の向上とバッテリー寿命の長期化と
を両方とも実現できるようにする。 【解決手段】 搬送システム内の物流負荷を測定する物
流負荷測定部15と、物流負荷の測定結果に応じて、充
電要否判断のための閾値を切り替える閾値切替部16と
を設け、AGVに対する充電要否判断のための閾値を搬
送システム内の物流負荷の変化に応じて柔軟に切り替え
るようにすることにより、物流負荷が大きいときにはバ
ッテリーの放電深度を大きくして充電間隔を長くさせ、
AGVの稼働率を向上させることができるようにすると
ともに、物流負荷が小さいときには放電深度を小さくし
て高頻度で充電させ、バッテリーの寿命を長期化させる
ことができるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、搬送台車の充電制
御装置および方法、更にはこれらを実現するためのプロ
グラムを格納した記録媒体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】鉄鋼を始めとする多くの産業における製
造プロセスでは、複数の製品を異なる複数の工程で処理
して製造している。そのため、各製造ライン間で材料や
製品を搬送することが必要となる。従来、例えば工場や
プラント内にて物を搬送するための物流システムとし
て、例えば複数の無人搬送台車(AGV=Automatic Gu
ided Vehicle)を用いたシステムが利用されている。
【0003】このAGVを用いたシステムでは、AGV
と上位コンピュータとで通信をしながら、搬送命令をA
GVに割り付けることによって各AGVに走行ルートデ
ータを設定し、あらかじめ設定した走行路上を無人で走
行することにより、複数のスキッド(物を蓄えておくバ
ッファのようなもの)間で物を搬送するようになってい
る。
【0004】このとき、複数の光空間伝送装置(OC
D)等の通信器がAGVの走行ルートに沿って設置され
ており、このOCDを介してAGVと上位コンピュータ
本体との間で通信が行われる。これにより、上述したよ
うに上位コンピュータからの搬送命令を各AGVに割り
付けることができるとともに、どのAGVによりどうい
う物をどこへ搬送しているのかが上位コンピュータで把
握可能なようになっている。
【0005】通常、AGVに割り付けられる搬送命令
は、ある搬送作業が終了したときの現在位置から次の搬
送物が置いてある荷受け位置(From位置)に行って
搬送物を積載し、搬送の目的地である荷卸し位置(To
位置)まで当該積載した物を搬送するというものであ
る。
【0006】AGVの多くはバッテリーを備え、これに
充電されたエネルギーを利用して、上述のような搬送命
令に基づき設定された走行ルートデータに従って移動す
る。その際、バッテリーは搬送に伴ってエネルギーを消
費するため、必要に応じて充電する必要がある。そのた
め、走行路を設けて充電場を設置し、搬送命令の実行の
合間に当該充電場に移動して充電することが行われてい
た。
【0007】例えば、特開平5−11846号公報や特
開平9−282038号公報に記載の技術では、ある搬
送命令に基づく作業が終了したタイミングで、次の搬送
命令を実行できるだけのエネルギーが残っているかどう
かを判断する。そして、エネルギー残量が十分にある場
合は次の搬送命令を実行するが、十分なエネルギーが残
っていない場合には、充電場に移動して充電を行うよう
になされていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】バッテリーは、種類に
よっては、放電深度が大きくなると(つまり、蓄えられ
たエネルギーを多く消費してその分だけ多く充電する処
理を繰り返し行っていると)、寿命が短くなるという習
性があるものもある。ところが、AGVシステムに用い
られるバッテリーは非常に高価であり、しかも重量物を
搬送するシステムの場合には当該バッテリーを多く使用
する必要があるため、バッテリーの寿命はできるだけ長
くしたいという要求がある。
【0009】その一方で、バッテリーの放電深度を小さ
くするためにこまめに充電作業を行うこととすると、バ
ッテリーの寿命は長くすることができるが、充電に関す
るオーバーヘッドが増大し、搬送効率が低下してしま
う。充電の作業は、本来の搬送作業とは関係のないもの
であり、しかも充電場にわざわざ移動して充電するとい
う無駄な動きをする場合もある。そのため、バッテリー
の放電深度を多少大きくしても充電の回数を少なくした
いという要求もある。
【0010】しかしながら、上記特開平5−11846
号や特開平9−282038号に記載された従来の技術
では、ある搬送命令に基づく作業が終了したタイミング
で充電を行うべきか否かを判断する際の閾値を、1つし
か持っていない。そのため、搬送効率の向上を目的とし
た閾値を設定した場合(放電深度大)には大変高価なバ
ッテリーの寿命が短くなり、バッテリー寿命を長くする
ことを目的とした閾値を設定した場合(放電深度小)に
は搬送効率が低下してしまい、どちらかの要求を犠牲に
せざるを得ないという問題があった。
【0011】本発明は、このような問題を解決するため
に成されたものであり、搬送効率の向上とバッテリー寿
命の長期化とを両方とも実現できるようにすることを目
的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明による搬送台車の
充電制御装置は、上位コンピュータから搬送台車に対し
て搬送命令を割り付けて実行させる搬送システムにおい
て、上記搬送台車の充電を制御する装置であって、上記
上位コンピュータは、上記搬送システム内の物流負荷を
測定する物流負荷測定手段と、上記物流負荷測定手段で
の測定結果に応じて、充電要否判断のための閾値を切り
替える閾値切替手段とを備えたことを特徴とする。
【0013】ここで、上記物流負荷測定手段は、上記搬
送システム内の物流負荷を定期的に測定するようにして
も良い。また、上記物流負荷測定手段は、上記搬送シス
テム内に蓄積されている搬送要求量に基づいて上記物流
負荷を測定するようにしても良い。
【0014】また、本発明による搬送台車の充電制御方
法は、搬送台車を用いた搬送システム内の物流負荷を測
定する工程と、上記物流負荷測の測定結果に応じて、上
記搬送台車に対する充電要否判断のための閾値を切り替
える工程とを有することを特徴とする。ここで、上記搬
送システム内の物流負荷の測定を定期的に行うようにし
ても良い。
【0015】また、本発明のコンピュータ読み取り可能
な記録媒体は、搬送台車を用いた搬送システム内の物流
負荷を測定する物流負荷測定手段と、上記物流負荷測定
手段での測定結果に応じて、上記搬送台車に対する充電
要否判断のための閾値を切り替える閾値切替手段として
コンピュータを機能させるためのプログラムを記録した
ことを特徴とする。また、搬送台車を用いた搬送システ
ム内の物流負荷を測定する手順と、上記物流負荷測の測
定結果に応じて、上記搬送台車に対する充電要否判断の
ための閾値を切り替える手順とをコンピュータに実行さ
せるためのプログラムを記録するようにしても良い。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図1は、本実施形態による搬送台
車のエネルギー補給制御装置を利用した搬送システムの
概要を示す図である。
【0017】図1において、1は上位コンピュータであ
り、搬送台車(例えばAGV)2に対して1つ以上の搬
送命令を割り付ける処理の他に、AGV2が1つの搬送
命令を実行し終わったときに充電の要否を判断し、必要
に応じてAGV2に対して充電命令を与える処理を行
う。また、3は光空間伝送装置(OCD)であり、工場
やプラント等の走行路に沿って複数設置される。AGV
2は、通信部21を備えており、OCD3を介して上位
コンピュータ1との間で上記搬送命令や充電命令を含む
様々なデータを通信可能なようになっている。
【0018】本実施形態において、AGV2は上位コン
ピュータ1により割り付けられた搬送命令に従って走行
する。その際、AGV2が1つの搬送命令を実行し終わ
ると、上位コンピュータ1によって充電の要否が判断さ
れる。このとき、充電が必要であると判断された場合に
は、そのAGV2に対して充電命令が与えられる。これ
を受けたAGV2は、充電場に移動して充電を受ける。
そして、充電が完了すると、AGV2は次の搬送命令に
従って作業を続行する。
【0019】図1に示すように、AGV2は、通信部2
1の他にAGV位置検出部22と充電残量検出部23と
を備えており、OCD3を介して上位コンピュータ1と
通信することにより、AGV2の現在位置や充電残量が
上位コンピュータ1にて管理される。すなわち、OCD
3は、走行路上の至る所に設置されているため、AGV
2がそれぞれのOCD3がある位置に来る毎に通信を行
うことにより、各AGV2の現在位置がどこであるかと
か、充電残量がどの位であるかといったことを上位コン
ピュータ1で把握できる。
【0020】なお、ここではAGV2の充電残量をAG
V2自身で検出し、それを上位コンピュータ1に伝達し
ているが、前回の判断時に求めた充電残量や、そこから
どのような経路を辿って現在位置まで来たか(OCD3
を介した通信により把握される)の情報等をもとに、上
位コンピュータ1自身が計算により求めるようにしても
良い。
【0021】次に、上位コンピュータ1の内部構成につ
いて説明する。通信部11は、上記OCD3との間で様
々なデータを通信するためのものである。例えば、OC
D3からAGV2の現在位置や充電残量に関するデータ
を受信したり、AGV2に対する搬送命令や充電命令を
OCD3に送信したりする。
【0022】命令管理部13は、発生した1つ以上の搬
送命令を管理し、必要に応じてそれをAGV2に与える
べく通信部11を介してOCD3に送信する。場合によ
っては、充電命令を発生する場合もある。また、この命
令管理部13は、発生した複数の搬送命令を蓄積し、現
在システム内にどの位の搬送要求が存在しているのかの
情報も管理する。この場合、蓄積されているある搬送命
令の実行が開始されたとき、あるいは完了したとき等に
は、その搬送命令は削除される。
【0023】物流負荷測定部15は、搬送システム内に
おけるその時々の物流負荷の大きさを定期的に測定す
る。ここで言う物流負荷とは、例えば搬送システム内で
行っている搬送作業の“忙しさ”のことを言う。この忙
しさは、例えば、命令管理部13により蓄積されている
搬送要求数の多さ、つまり、搬送命令が割り当てられて
搬送物が搬送待ちの状態となっているFrom位置の数
の多さ(あるいは、全てのFrom位置に対する搬送物
が乗っているFrom位置の割合)で表すことが可能で
ある。
【0024】この物流負荷測定部15における測定結果
は、閾値切替部16に与えられる。閾値切替部16は、
そのときの物流負荷の大きさに応じて、あるAGV2に
対して充電を行うか否かの判定基準となる閾値の大きさ
を切り替える。すなわち、物流負荷が大きいときには閾
値を小さくし、物流負荷が小さいときには閾値を大きく
する。そして、このようにして設定した何れかの閾値
を、充電要否判断部14に供給する。
【0025】一方、状態管理部12は、AGV2からO
CD3を介して与えられるデータに基づいて、AGV2
の現在位置や充電残量の情報を管理する。そして、その
現在位置の情報と、命令管理部13により既に割り付け
られている搬送命令とをもとにAGV2の作業状態を判
断し、空車のAGV(1つの搬送命令の実行が終了し、
何の搬送命令も未だ割り付けられていないAGV)を把
握する。その結果は命令管理部13に与えられる。命令
管理部13による搬送命令の割り付けは、基本的に空車
のAGV2に対して行われる。
【0026】また、上記状態管理部12により管理され
ているAGV2の現在位置や充電残量の情報は、必要に
応じて充電要否判断部14に与えられる。充電要否判断
部14は、上記状態管理部12より与えられるAGV2
の現在位置や充電残量、命令管理部13より与えられる
次の搬送命令、および上記閾値切替部16より与えられ
る閾値などの各種の情報に基づいて、充電の要否を判断
する。
【0027】すなわち、AGV2の現在位置と次の搬送
命令とに基づいて、次の搬送命令を実行するのに必要な
エネルギー量を計算する。なお、この計算については、
例えば特開平5−11846号公報に記載されているよ
うな従来の方法を適用することが可能であり、ここでは
その詳しい説明は省略する。そして、このようにして計
算した次の仕事に必要なエネルギー量を現在の充電残量
から減算し、それにより得られた値が、そのとき設定さ
れている閾値より大きいかどうかを判断する。
【0028】ここで、上述のように計算した値が閾値よ
り大きい場合は、次の搬送命令を実行するのに十分なエ
ネルギー量がまだバッテリーに残っているということで
あるので、充電を行わずに次の搬送命令をそのまま実行
できる。一方、上述のように計算した値が閾値より小さ
い場合は、次の搬送命令を実行するのに十分なエネルギ
ー量がバッテリーに残っていないということなので、次
の搬送命令を実行する前に充電を行う必要がある。
【0029】そこで、充電要否判断部14においてAG
V2の充電が必要であると判断したときは、そのことを
命令管理部13に伝える。この情報を受け取った命令管
理部13は、現在判断対象としているAGV2に対して
充電命令を与えるべく通信部11を介してOCD3に充
電命令を送信する。一方、充電が必要でないと判断した
ときは、そのことを命令管理部13に伝える。この場
合、命令管理部13は、空車のAGV2に対して所定の
搬送命令を割り付けるべく通信部11を介してOCD3
に搬送命令を送信する。
【0030】図2および図3は、上記のように構成した
本実施形態による充電制御装置の動作を説明するための
フローチャートである。図2は、物流負荷測定部15お
よび閾値切替部16によって定期的に行われる動作を示
したものである。図2において、まずステップS1で、
物流負荷測定部15は、搬送システム内の物流負荷の大
きさを、例えば命令管理部13により蓄積されている搬
送要求数を見ることによって測定する。
【0031】次に、ステップS2で、閾値切替部16
は、物流負荷測定部15により測定された搬送要求の数
が10個より多いかどうかを判定する。なお、この例で
は、搬送システム内でFrom位置となるべきスキッド
は全部で20ヶ所あり、その半分の10ヶ所以上が搬送
待ちの搬送物で埋まっていれば物流負荷が大きい、すな
わち各AGVは忙しいと判断するものとする。
【0032】そして、搬送要求数が10個より多い場合
は、ステップS3に進み、充電残量70%の値に閾値を
設定する。一方、搬送要求数が10以下の場合には、ス
テップS4に進み、充電残量90%の値に閾値を設定す
る。このようにして設定された閾値は、図1の充電要否
判断部14に供給される。
【0033】図3は、あるAGV2が1つの搬送命令に
基づく作業を実行し終わったタイミングで、上記充電要
否判断部14によって行われる動作を示したものであ
る。図3において、まずステップS11で、現在判断対
象としているAGV2の充電残量を検出する。そして、
次のステップS12で、その検出した充電残量をもとに
充電を行うべきか否かを判定する。
【0034】すなわち、上述したように、現在の充電残
量から次の仕事に必要なエネルギー量を減算した結果
が、そのとき設定されている閾値より大きいかどうかを
判定する。ここで、上述の減算結果が閾値より大きい場
合は、次の搬送命令を実行するのに十分なエネルギー量
がバッテリーに残っているということなので、ステップ
S13に進み、次の搬送命令をAGV2に与えるべく命
令管理部13に指示を出す。一方、上述の減算結果が閾
値より小さい場合は、次の搬送命令を実行するのに十分
なエネルギー量がバッテリーに残っていないということ
なので、ステップS14に進み、充電命令をAGV2に
与えるべく命令管理部13に指示を出す。
【0035】このとき、上記図2のフローチャートにお
いて、物流負荷が大きくてステップS3で小さい方の閾
値が設定されているときは、充電すべき閾値までに余裕
があるので、バッテリーの放電深度は大きくなり、シス
テム全体で見ると各AGV2の充電の回数は少なくな
る。つまり、物流負荷が大きいときは充電のための無駄
な動きは極力行いたくないので、搬送効率を優先した閾
値が設定され、充電を行う回数が減らされる。
【0036】また、上記図2のフローチャートにおい
て、物流負荷が小さくてステップS4で大きい方の閾値
が設定されているときは、充電すべき閾値までに余裕が
あまりないので、バッテリーの放電深度は小さくなり、
システム全体で見ると各AGV2が頻繁に充電を行うこ
ととなる。つまり、物流負荷が小さいときには充電を多
く行う余裕があるので、バッテリーの寿命を優先した閾
値が設定され、充電を行う回数が多くなる。
【0037】このように、本実施形態では、充電要否判
断のための閾値を、搬送要求量の蓄積状況などの物流負
荷の変化に応じて柔軟に切り替えるようにしたので、物
流負荷が大きいときにはバッテリーの放電深度を大きく
してAGV2の稼働率を向上させ、物流負荷が小さいと
きには放電深度を小さくしてバッテリー寿命の長期化を
図ることができる。
【0038】なお、図1に示した各機能ブロックは、本
実施形態においてはCPUあるいはMPU、ROMおよ
びRAM等からなるマイクロコンピュータにより構成さ
れ、その動作はROMやRAMに格納された作業プログ
ラムに従って実現されるが、ハード的に構成してもよ
い。また、上記各機能ブロックの機能を実現するように
当該機能を実現するためのソフトウェアのプログラムを
RAMに供給し、そのプログラムに従って上記各機能ブ
ロックを動作させることによって実施したものも、本発
明の範疇に含まれる。
【0039】この場合、上記プログラムを供給するため
の手段、例えば上記プログラムを格納した記録媒体は本
発明を構成する。なお、上記プログラムを記憶する記録
媒体としては、ROMやRAMの他に、例えばフロッピ
ー(登録商標)ディスク、ハードディスク、光ディス
ク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−I、CD−
R、CD−RW、DVD、zip、磁気テープ、不揮発
性のメモリカード等を用いることができる。
【0040】また、コンピュータが供給されたプログラ
ムを実行することにより上述の実施形態の機能が実現さ
れるだけでなく、そのプログラムがコンピュータにおい
て稼働しているOS(オペレーティングシステム)ある
いは他のアプリケーションソフト等と共同して上述の実
施形態の機能が実現される場合や、供給されたプログラ
ムの処理の全てあるいは一部がコンピュータの機能拡張
ボードや機能拡張ユニットにより行われて上述の実施形
態の機能が実現される場合も、かかるプログラムは本発
明の実施形態に含まれる。
【0041】なお、上記実施形態において示した各ブロ
ックの動作は、何れも本発明を実施するにあたっての具
体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによっ
て本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならない
ものである。すなわち、本発明はその精神、またはその
主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施する
ことができる。
【0042】例えば、上記実施形態では、搬送システム
内の全From位置の数が20個、物流負荷の大きさの
判定基準をその半分の10個としたが、これらの数に限
定されるものではない。また、設定する2つの閾値とし
て、充電残量の90%および70%の値を用いたが、こ
れらの値に限定されるものでもない。また、上記実施形
態では切り替える閾値の数を2つとしたが、物流負荷の
大きさを更に細かく分けてそれぞれの段階毎に異なる閾
値を設定するなど、3つ以上の閾値を切り替えられるよ
うにしても良い。
【0043】また、上記実施形態では、搬送システム内
の物流負荷の大きさを搬送要求の数をもとに判定してい
たが、これに限定されるものではない。例えば、ある搬
送物を緊急に搬送することが要求されている場合など、
To位置に搬送物を搬送し終わるまでの時間が決められ
ているような場合は、その完了時間までの余裕時間を見
て、これがあまりないときには物流負荷が大きいと判断
し、余裕時間があるときには物流負荷が小さいと判断す
るようにしても良い。
【0044】
【発明の効果】本発明は上述したように、搬送台車に対
する充電要否判断のための閾値を搬送システム内の物流
負荷の変化に応じて切り替えるようにしたので、物流負
荷が大きいときにはバッテリーの放電深度を大きくして
充電間隔を長くさせ、搬送台車の稼働率を向上させるこ
とができる。一方、物流負荷が小さいときには放電深度
を小さくして高頻度で充電させ、バッテリーの寿命の長
期化を図ることができる。このように、本発明によれ
ば、システム内の物流負荷の変化に応じて搬送効率の向
上とバッテリー寿命の長期化とを両方とも実現すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態による搬送台車の充電制御装置を利
用した搬送システムの機能構成を示すブロック図であ
る。
【図2】物流負荷判定部および閾値切替部における閾値
切替ロジックの概要を説明するためのフローチャートで
ある。
【図3】充電要否判断部における判断ロジックの概要を
説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
1 上位コンピュータ 2 AGV 3 OCD 11 通信部 12 状態管理部 13 命令管理部 14 充電要否判断部 15 物流負荷測定部 16 閾値切替部 21 通信部 22 AGV位置検出部 23 充電残量検出部
フロントページの続き Fターム(参考) 3F022 LL07 MM08 MM42 NN38 NN55 3F027 AA10 DA12 DA19 EA01 FA01 5H115 PA00 PA15 PC01 PG10 PI16 PI29 PO07 QN03 SE06 SF27 SL01 SL05 TD09 TI02 TO10 5H301 BB05 DD07 DD16 EE07 EE13 KK04

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上位コンピュータから搬送台車に対して
    搬送命令を割り付けて実行させる搬送システムにおい
    て、上記搬送台車の充電を制御する装置であって、上記
    上位コンピュータは、 上記搬送システム内の物流負荷を測定する物流負荷測定
    手段と、 上記物流負荷測定手段での測定結果に応じて、充電要否
    判断のための閾値を切り替える閾値切替手段とを備えた
    ことを特徴とする搬送台車の充電制御装置。
  2. 【請求項2】 上記物流負荷測定手段は、上記搬送シス
    テム内の物流負荷を定期的に測定することを特徴とする
    請求項1に記載の搬送台車の充電制御装置。
  3. 【請求項3】 上記物流負荷測定手段は、上記搬送シス
    テム内に蓄積されている搬送要求量に基づいて上記物流
    負荷を測定することを特徴とする請求項1または2に記
    載の搬送台車の充電制御装置。
  4. 【請求項4】 搬送台車を用いた搬送システム内の物流
    負荷を測定する工程と、 上記物流負荷測の測定結果に応じて、上記搬送台車に対
    する充電要否判断のための閾値を切り替える工程とを有
    することを特徴とする搬送台車の充電制御方法。
  5. 【請求項5】 上記搬送システム内の物流負荷の測定を
    定期的に行うことを特徴とする請求項4に記載の搬送台
    車の充電制御方法。
  6. 【請求項6】 搬送台車を用いた搬送システム内の物流
    負荷を測定する物流負荷測定手段と、 上記物流負荷測定手段での測定結果に応じて、上記搬送
    台車に対する充電要否判断のための閾値を切り替える閾
    値切替手段としてコンピュータを機能させるためのプロ
    グラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取
    り可能な記録媒体。
  7. 【請求項7】 搬送台車を用いた搬送システム内の物流
    負荷を測定する手順と、 上記物流負荷測の測定結果に応じて、上記搬送台車に対
    する充電要否判断のための閾値を切り替える手順とをコ
    ンピュータに実行させるためのプログラムを記録したこ
    とを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
JP10326414A 1998-11-17 1998-11-17 搬送台車の充電制御装置および方法、記録媒体 Withdrawn JP2000152421A (ja)

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Cited By (15)

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