CN110086213B - 电动自主移动体的充电方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及电动自主移动体的充电方法。当对多个电动自主移动体的蓄电池进行充电时,各电动自主移动体发送表示自身电动自主移动体的蓄电池的充电状态的充电状态信息。控制器基于各电动自主移动体的蓄电池的充电状态信息,在各电动自主移动体的蓄电池的充电状态与非充电状态间进行切换控制,以使得在各电动自主移动体的蓄电池中流通的电流的总和不超过充电器单元以及电力供给线的容许电流。
Description
技术领域
本公开涉及电动自主移动体的充电方法。
背景技术
近年来,提出了用于对机器人(个人移动机器人(personal mobility robot)、清扫机器人等)、电动汽车等具备蓄电池(battery)的电动自主移动体进行充电的技术。
例如,日本特开2013-090416号公报中公开了用于对移动体所搭载的蓄电池进行充电的技术。根据日本特开2013-090416号公报中公开的技术,通过设置多个电力供给部和能够对各电力供给部连接分开的蓄电池的多条供电布线,使得能够对多个移动体的蓄电池进行充电。另一方面,通过设置使多个电力供给部合并、独立的切换开关,在对一个移动体的蓄电池进行充电时,能够用合并了的多个电力供给部来快速进行充电。
发明内容
然而,日本特开2013-090416号公报中公开的技术在对多个移动体的蓄电池进行充电时需要对一个电力供给部连接一个蓄电池。因此,为了对多个移动体的蓄电池进行充电,需要将多个电力供给部组装于充电设备,导致充电设备大型化。
于是,可考虑构成为使多个移动体排列为成串状态并将电力供给部与多个移动体电连接从而用一个电力供给部对多个移动体的蓄电池进行充电。然而,在该构成的情况下,存在多个移动体的蓄电池的充电需要在电力供给部和/或电力供给线的容许电流的范围内来进行这一问题。
本公开是鉴于上述而做出的,提供一种在使多个电动自主移动体排列为成串状态并将充电器单元与多个电动自主移动体电连接从而用一个充电器单元对多个电动自主移动体的蓄电池进行充电的情况下能够在充电器单元以及电力供给线的容许电流的范围内进行充电的电动自主移动体的充电方法。
本公开的一个技术方案涉及的电动自主移动体的充电方法是由充电系统实现的充电方法,所述充电系统使具备蓄电池的多个电动自主移动体排列为成串状态,并将充电器单元与多个所述电动自主移动体电连接,从所述充电器单元向各所述电动自主移动体供给电力来对多个所述电动自主移动体的蓄电池进行充电,所述充电器单元设置有用于与所述电动自主移动体电连接的连接部(单元),各所述电动自主移动体设置有能够与所述充电器单元的所述连接部电连接的第1连接部、和能够与其他所述电动自主移动体的所述第1连接部电连接的第2连接部,所述充电系统具备在各所述电动自主移动体的蓄电池的充电状态与非充电状态间进行切换控制的控制器,各所述电动自主移动体具备通信功能,当使多个所述电动自主移动体排列为成串状态并经由所述连接部、所述第1连接部以及所述第2连接部将所述充电器单元与多个所述电动自主移动体电连接来对多个所述电动自主移动体的蓄电池进行充电时,各所述电动自主移动体发送表示自身电动自主移动体的蓄电池的充电状态的充电状态信息,所述控制器基于各所述电动自主移动体的蓄电池的充电状态信息,在各所述电动自主移动体的蓄电池的充电状态与非充电状态间进行切换控制,以使得在各所述电动自主移动体的蓄电池中流通的电流的总和不超过所述充电器单元以及电力供给线的容许电流。
根据上述本公开的技术方案,能够提供在使多个电动自主移动体排列为成串状态并用一个充电器单元对多个电动自主移动体的蓄电池进行充电的情况下能够在充电器单元以及电力供给线的容许电流的范围内进行充电的电动自主移动体的充电方法。
通过下面给出的具体实施方式和附图可以更充分地理解本公开的上述目的、特征及优点,这些具体实施方式和附图仅是以说明的方式给出的,因此不应被理解为是对本公开的限定。
附图说明
图1是表示实施方式1涉及的充电系统的外观构成(结构)的一例的外观侧视图。
图2是表示实施方式1涉及的充电器单元的外观构成的一例的外观侧视图。
图3是表示实施方式1涉及的充电器单元的外观构成的另一例的外观侧视图。
图4是表示实施方式1涉及的机器人的外观构成的一例的外观侧视图。
图5是表示实施方式1涉及的机器人的外观构成的另一例的外观侧视图。
图6是表示实施方式1涉及的充电器单元的块(block,框)结构的一例的框图。
图7是表示实施方式1涉及的机器人的块结构的一例的框图。
图8是表示先入先出(FIFO)方式的示意的图。
图9是表示后入先出(LIFO)方式的示意的图。
图10是表示实施方式1涉及的充电系统中的先入先出方式的情况下的概略操作(工作)的一例的图。
图11是表示实施方式1涉及的充电系统中的后入先出方式的情况下的概略操作的一例的图。
图12是表示实施方式1涉及的机器人中的向充电器单元连接时的操作流程的一例的流程图。
图13是表示实施方式1涉及的机器人中的充电时的操作流程的一例的流程图。
图14是表示实施方式1涉及的机器人中的从充电器单元分离时的操作流程的一例的流程图。
图15是表示实施方式2涉及的充电器单元的块结构的一例的框图。
图16是表示实施方式2涉及的充电系统中的先入先出方式的情况下的概略操作的一例的图。
图17是表示实施方式2涉及的充电系统中的后入先出方式的情况下的概略操作的一例的图。
图18是表示实施方式2涉及的充电器单元的操作流程的一例的流程图。
图19是表示实施方式2涉及的充电系统中的具备两个系统的充电器单元的情况下的概略操作的一例的图。
图20是表示实施方式3涉及的管理服务器的块结构的一例的框图。
图21是表示实施方式3涉及的充电系统中的先入先出方式的情况下的概略操作的一例的图。
图22是表示实施方式3涉及的充电系统中的后入先出方式的情况下的概略操作的一例的图。
图23是表示实施方式3涉及的管理服务器的操作流程的一例的流程图。
图24是表示实施方式3涉及的充电系统中的具备两个系统的充电器单元的情况下的概略操作的一例的图。
图25是表示实施方式4涉及的机器人的块结构的一例的框图。
图26是表示实施方式4涉及的充电系统中的概略操作的一例的图。
图27是表示实施方式4涉及的机器人中的向充电器单元连接时以及充电时的操作流程的一例的流程图。
图28是表示实施方式4涉及的机器人中的从充电器单元分离时的操作流程的一例的流程图。
图29是表示实施方式1~4的变形例涉及的充电系统的外观构成的一例的外观侧视图。
图30是表示实施方式1~4的变形例涉及的电动汽车的外观构成的一例的外观侧视图。
具体实施方式
以下,参照附图来对本公开的实施方式进行说明。此外,在以下说明的各附图中,对相同或者对应的要素赋予同一标号,并根据需要省略重复说明。另外,以下的实施方式中所示的具体的数值等仅为用于使发明易于理解的例示,并不限定于此。
(1)实施方式1
<实施方式1的构成>
<实施方式1涉及的充电系统的外观构成>
首先,对本实施方式1涉及的充电系统的外观构成进行说明。
图1中表示本实施方式1涉及的充电系统的外观构成的一例。此外,图1表示了电动自主移动体是由利用者搭乘而行进的机器人(个人移动机器人)的例子。但是本公开的电动自主移动体不限定于图1的机器人。
如图1所示,本实施方式1涉及的充电系统相对于多个具备蓄电池205(参照后述的图7)的机器人20设置有一个能够对多个机器人20的蓄电池205进行充电的充电器单元10。
在对多个机器人20的蓄电池205进行充电时,使多个机器人20排列为成串状态,将多个机器人20彼此电连接,并且将离充电器单元10最近的机器人20与充电器单元10电连接。然后,从充电器单元10向各机器人20供给电力,对多个机器人20的蓄电池205进行充电。因此,离充电器单元10最近的机器人20直接由充电器单元10供给电力,其他机器人20间接地由充电器单元10供给电力。
<实施方式1涉及的充电器单元、机器人的外观构成>
接下来,对本实施方式1涉及的充电器单元10以及机器人20的详细的外观构成进行说明。
图2以及图3中表示本实施方式1涉及的充电器单元10的外观构成的一例。
充电器单元10具备图2所示的充电用连接器101和图3所示的非接触充电端子101A中的某一方。此外,充电用连接器101以及非接触充电端子101A是连接部的一例。
充电用连接器101是能够为了向机器人20供给电力而与机器人20的后述的前方充电用连接器201接合并电连接的连接器。非接触充电端子101A是能够为了使得能向机器人20供给电力而与机器人20的后述的前方非接触充电端子201A在非接触的状态下电连接的端子。
图4以及图5中表示本实施方式1涉及的机器人20的外观构成的一例。
机器人20是如下个人移动机器人:其具备驱动轮203以及操舵轮204,由利用者搭乘而行进。另外,机器人20具备图4所示的前方充电用连接器201以及后方充电用连接器202、和图5所示的前方非接触充电端子201A以及后方非接触充电端子202A中的某一方。此外,前方充电用连接器201以及前方非接触充电端子201A是第1连接部的一例,后方充电用连接器202以及后方非接触充电端子202A是第2连接部的一例。
前方充电用连接器201是如下连接器:其设置在机器人20的机身的前方,能够为了输入从充电器单元10直接或者间接地供给的电力而与充电器单元10的充电用连接器101接合并电连接。前方非接触充电端子201A是以下端子:其设置在机器人20的机身的前方,能够为了输入从充电器单元10直接或者间接地供给的电力而与充电器单元10的非接触充电端子101A在非接触的状态下电连接。
后方充电用连接器202是如下连接器:其设置在机器人20的机身的后方,能够为了向其他机器人20输出电力而与其他机器人20的前方充电用连接器201接合并电连接。后方非接触充电端子202A是以下端子:其设置在机器人20的机身的后方,能够为了向其他机器人20输出电力而与其他机器人20的前方非接触充电端子201A在非接触的状态下电连接。
此外,充电用连接器101以及前方充电用连接器201只要是一方为雄式(公)而另一方为雌式(母)即可,不论哪个为雄式或者雌式均不限。另外,前方充电用连接器201以及后方充电用连接器202也只要是一方为雄式而另一方为雌式即可,不论哪个为雄式或者雌式均不限。
另外,充电用连接器101、前方充电用连接器201以及后方充电用连接器202至少具备用于供给电力的布线,但根据需要,也可以具备用于检测电连接的布线、用于与其他机器人20进行有线通信的布线等。
另外,在使用连接器(充电用连接器101、前方充电用连接器201以及后方充电用连接器202)的情况下,需要使机器人20在连接器的位置偏离容许量内停靠,因而以位置偏离的观点来看,使用非接触充电端子(非接触充电端子101A、前方非接触充电端子201A以及后方非接触充电端子202A)较为有利。另一方面,在使用非接触充电端子的情况下,电子电路增多、价格增高,因而以成本的观点来看,使用连接器较为有利。因此,关于使用连接器还是非接触充电端子,根据是使位置偏离优先还是使成本优先来适当决定即可。
此外,在本实施方式1中,将使多个机器人20以成串状态排列时的机器人20的排列方向设定为机器人20的前后方向,在机器人20的机身的前方配置前方充电用连接器201或者前方非接触充电端子201A,在机器人20的机身的后方配置后方充电用连接器202或者后方非接触充电端子202A,但不限定于此。机器人20的排列方向也可以设为机器人20的前后方向以外的方向(例如从前后方向倾斜的方向、左右方向等)。在该情况下,机器人20只要将输出侧的充电用连接器或者非接触充电端子在机器人20的排列方向上相对于输入侧的充电用连接器或者非接触充电端子配置在机器人20的机身的相反侧的位置即可。
<实施方式1涉及的充电器单元、机器人的块结构>
接下来,对本实施方式1涉及的充电器单元10以及机器人20的块结构进行说明。在此,对充电器单元10具备充电用连接器101、机器人20具备前方充电用连接器201以及后方充电用连接器202的情况下的块结构进行说明。
图6中表示本实施方式1涉及的充电器单元10的块结构的一例。
图6所示的充电器单元10除了具备上述的充电用连接器101之外,还具备熔丝(保险丝)102以及电源103。
电源103经由插座70从商用电源(未图示)接受电源供给,对与充电用连接器101电连接的机器人20供给电力。根据直流、交流、电压容量、电流容量等,向机器人20供给各种电力。
熔丝102配置在插座70与电源103之间,在从插座70向电源103进行电源供给时,若有过电流流通则熔丝102熔断,保护电源103。
图7中表示本实施方式1涉及的机器人20的块结构的一例。
图7所示的机器人20除了具备上述的前方充电用连接器201以及后方充电用连接器202之外,还具备蓄电池205、微型计算机206、充电开关207以及通信机208。
在机器人20的内部,前方充电用连接器201和后方充电用连接器202经由电力布线PL电连接。因此,能够将从充电器单元10直接或者间接地供给的、经由前方充电用连接器201输入的电力经由后方充电用连接器202向其他机器人20输出。
通信机208与外部设备进行通信。在本实施方式1中,通信机208与其他机器人20进行通信,而在充电器单元10具备通信功能的情况下,也能够与充电器单元10进行通信。另外,通信机208也能够与外部服务器进行通信。此外,通信机208的通信方式考虑有无线通信(无线局域网(LAN:Local Area Network)通信、Bluetooth(注册商标)通信等)、有线串行通信、电力通信等,但不特别限定。
微型计算机206控制机器人20的内部的各构成要素,从而执行机器人20所具备的功能。
在本实施方式1中,微型计算机206将表示自身机器人20的蓄电池205的充电状态(在充电期间还是非充电期间、充电余量)的充电状态信息经由通信机208发送给其他机器人20。
在对各机器人20的蓄电池205进行充电时,微型计算机206基于自身以及其他机器人20的蓄电池205的充电状态信息,进行各机器人20的蓄电池205的充电状态与非充电状态的切换控制,以使得在各机器人20的蓄电池205中流通的充电电流的总和不超过充电器单元10以及电力供给线(充电器单元10与机器人20之间的电力布线)的容许电流。因此,在本实施方式1中,各机器人20的微型计算机206作为控制器进行工作。
在对蓄电池205进行充电时,微型计算机206使充电开关207成为导通(ON)状态,向蓄电池205供给电力。另外,在不对蓄电池205进行充电时,微型计算机206使充电开关207成为截止(OFF)状态,停止向蓄电池205的电力供给。例如,在蓄电池205变为满充电状态时、产生了与其他机器人20的通信中断等异常时、与充电器单元10间的电连接切断时,不对蓄电池205进行充电。
此外,机器人20也具备对机器人20的驱动轮203进行前进驱动或者后退驱动的马达、对该马达进行驱动控制的马达放大器等,但这些构成要素并非本公开的本质上的构成要素,因而省略了图示。
<实施方式1的工作>
接下来,对本实施方式1涉及的充电系统的操作进行说明。
作为实施方式1涉及的机器人20的利用模式,可考虑许多利用者以共享模式利用机器人20这一模式。
在共享模式下,作为利用机器人20的方式,例如可考虑以下两种方式:先被归还并停靠的机器人20先被取出而利用的方式(以下称为先入先出方式)和后被归还并停靠的机器人20先被取出而利用的方式(以下称为后入先出方式)。将先入先出方式的示意图表示于图8,将后入先出方式的示意图表示于图9。
本实施方式1涉及的充电系统在先入先出方式的情况下的操作与在后入先出方式的情况下的操作不同。因此,以下将各自的操作分开说明。
<实施方式1中的先入先出方式的情况下的概略操作>
图10中表示本实施方式1涉及的充电系统中的先入先出方式的情况下的概略操作的一例。此外,在图10中,选取表示了图7所示的机器人20的构成要素的一部分。
在此,在图10中,设机器人20-1~20-4按该次序连接于充电器单元10,且机器人20-1~20-4识别出表示自身与充电器单元10连接的次序的连接号码。另外,设充电器单元10以及电力供给线的容许电流为2x[A],蓄电池205的最大充电电流为x[A]。
为了向利用者出借充电量充足的机器人20,优选使先被取出而利用的机器人20的充电量极大化。因此,在先入先出方式的情况下,优先对先停靠的、离充电器单元10近的机器人20的蓄电池205进行充电。
另外,对到使得正在充电的台数的机器人20的蓄电池205的充电电流的总和不超过充电器单元10以及电力供给线的容许电流的台数为止的机器人进行充电。在图10中,充电器单元10以及电力供给线的容许电流为2x[A],蓄电池205的最大充电电流为x[A]。因此,对两台机器人20的蓄电池205进行充电。
在图10中,机器人20-1~20-4经由通信机208向其他机器人20发送自身机器人20的连接号码以及充电状态信息。
在此,先停靠的两台机器人20是连接号码为“1”、“2”的机器人20-1、20-2,因而首先,两台机器人20-1、20-2使充电开关207成为导通状态,对蓄电池205进行充电。
因此,机器人20-1、20-2经由通信机208向其他机器人20发送连接号码和表示正在充电这一情况以及充电余量的充电状态信息。另一方面,机器人20-3、20-4经由通信机208向其他机器人20发送连接号码和表示没有在充电这一情况以及充电余量的充电状态信息。
之后,当机器人20-1的蓄电池205变为满充电状态时,机器人20-1使充电开关207成为截止状态,完成对蓄电池205的充电。而且,机器人20-1经由通信机208向其他机器人20-2~20-4发送连接号码“1”和表示没有在充电这一情况以及充电余量为满充电状态的充电状态信息。
此时,机器人20-2~20-4基于机器人20-1~20-4各自的充电状态信息,识别出机器人20-2~20-4的充电余量不为满充电状态。另外,机器人20-2~20-4基于机器人20-1~20-4各自的连接号码,识别出机器人20-2~20-4中的先停靠的两台机器人20是连接号码为“2”、“3”的机器人20-2、20-3。因此,机器人20-2继续对蓄电池205进行充电,机器人20-3使充电开关207成为导通状态,开始对蓄电池205进行充电。而且,机器人20-3经由通信机208向其他机器人20-1、20-2、20-4发送连接号码“3”和表示正在充电这一情况以及充电余量的充电状态信息。
<实施方式1中的后入先出方式的情况下的概略操作>
图11中表示本实施方式1涉及的充电系统中的后入先出方式的情况下的概略操作的一例。此外,在图11中,选取表示了图7所示的机器人20的构成要素的一部分。
在此,在图11中,设机器人20-1~20-4按该次序连接于充电器单元10,且机器人20-1~20-4识别出表示自身与充电器单元10连接的次序的连接号码。另外,设充电器单元10以及电力供给线的容许电流为2x[A],蓄电池205的最大充电电流为x[A]。
为了向利用者出借充电量充足的机器人20,优选使先被取出而利用的机器人20的充电量极大化。因此,在后入先出方式的情况下,优先对后停靠的、离充电器单元10远的机器人20的蓄电池205进行充电。
另外,对到使得正在充电的台数的机器人20的蓄电池205的充电电流的总和不超过充电器单元10以及电力供给线的容许电流的台数为止的机器人进行充电。在图11中,充电器单元10以及电力供给线的容许电流为2x[A],蓄电池205的最大充电电流为x[A]。因此,对两台机器人20的蓄电池205进行充电。
在图11中,机器人20-1~20-4经由通信机208向其他机器人20发送自身机器人20的连接号码以及充电状态信息。
在此,后停靠的两台机器人20是连接号码为“3”、“4”的机器人20-3、20-4,因而首先,两台机器人20-3、20-4使充电开关207成为导通状态,对蓄电池205进行充电。
因此,机器人20-3、20-4经由通信机208向其他机器人20发送连接号码和表示正在充电这一情况以及充电余量的充电状态信息。另一方面,机器人20-1、20-2经由通信机208向其他机器人20发送连接号码和表示没有在充电这一情况以及充电余量的充电状态信息。
之后,当机器人20-4的蓄电池205变为满充电状态时,机器人20-4使充电开关207成为截止状态,完成对蓄电池205的充电。而且,机器人20-4经由通信机208向其他机器人20-1~20-3发送连接号码“4”和表示没有在充电这一情况以及充电余量为满充电状态的充电状态信息。
此时,机器人20-1~20-3基于机器人20-1~20-4各自的充电状态信息,识别出机器人20-1~20-3的充电余量不为满充电状态。另外,机器人20-1~20-3基于机器人20-1~20-4各自的连接号码,识别出机器人20-1~20-3中的后停靠的两台机器人20是连接号码为“2”、“3”的机器人20-2、20-3。因此,机器人20-3继续对蓄电池205进行充电,机器人20-2使充电开关207为导通状态,开始对蓄电池205进行充电。而且,机器人20-2经由通信机208向其他机器人20-1、20-3、20-4发送连接号码“2”和表示正在充电这一情况以及充电余量的充电状态信息。
<实施方式1涉及的机器人的操作流程>
接下来,对本实施方式1涉及的机器人20的操作流程进行说明。
图12中表示本实施方式1涉及的机器人20中的向充电器单元10连接时的操作流程的一例。
如图12所示,机器人20在检测到已与充电器单元10电连接时(步骤S101),向已经与充电器单元10电连接的其他机器人20发送询问连接号码的消息(步骤S102)。
然后,机器人20基于从其他机器人20回复的连接号码,识别自身的连接号码n(步骤S103)。
图13中表示本实施方式1涉及的机器人20中的充电时的操作流程的一例。
如图13所示,各机器人20发送自身机器人20的连接号码以及充电状态信息。因此,机器人20基于各机器人20的连接号码以及充电状态信息,判断自身机器人20能否对蓄电池205进行充电(步骤S201)。
在步骤S201中,例如使得正在充电的台数的机器人20的蓄电池205的充电电流的总和不超过充电器单元10以及电力供给线的容许电流的台数为y台。此时,在先入先出方式的情况下,如果在没有产生通信中断等异常并且充电余量不为满充电状态的机器人20之中,自身机器人20在从最前面起第y个以内,则机器人20判断为自身机器人20能够进行充电。另外,在后入先出方式的情况下,如果在没有产生通信中断等异常并且充电余量不为满充电状态的机器人20之中,自身机器人20在从最后方起第y个以内,则机器人20判断为自身机器人20能够进行充电。
在步骤S201的判断结果表示不能进行充电的情况下(步骤S202:否),返回至步骤S201。
另一方面,在步骤S201的判断结果表示能够进行充电的情况下(步骤S202:是),接下来,机器人20使充电开关207成为导通状态,开始对蓄电池205进行充电(步骤S203)。而且,机器人20向其他机器人20发送连接号码和表示正在充电这一情况以及充电余量的充电状态信息(步骤S204)。
接下来,机器人20判断对蓄电池205的充电是否完成(步骤S205)。在步骤S205中,在充电完成了的情况下(步骤S205:是),前进至步骤S210。
另一方面,在步骤S205中,在充电没有完成的情况下(步骤S205:否),机器人20再次基于各机器人20的连接号码以及充电状态信息,判断自身机器人20能否对蓄电池205进行充电(步骤S206)。这是因为,在后入先出方式的情况下,由于优先对后停靠的机器人20进行充电,因而存在已经在充电的机器人20要停止充电的可能性。此外,步骤S206的判断方法与在步骤S201中说明的方法是同样的。
在步骤S206的判断结果表示能够进行充电的情况下(步骤S207:是),返回至步骤S205。
另一方面,在步骤S206的判断结果表示不能进行充电的情况下(步骤S207:否),机器人20使充电开关207成为截止状态,停止对蓄电池205进行充电(步骤S208)。而且,机器人20向其他机器人20发送连接号码和表示没有在充电这一情况以及充电余量的充电状态信息(步骤S209)。之后,返回至步骤S201。
在步骤S205中,在充电完成了的情况下(步骤S205:是),机器人20使充电开关207成为截止状态(步骤S210)。而且,机器人20向其他机器人20发送连接号码和表示没有在充电这一情况以及充电余量的充电状态信息(步骤S211)。之后,结束处理。
图14中表示本实施方式1涉及的机器人20中的从充电器单元10分离时的操作流程的一例。
如图14所示,机器人20判断自身机器人20是否正在充电(步骤S301)。在步骤S301中,当没有在充电的情况下(步骤S301:否),前进至步骤S304。
另一方面,在步骤S301中,当正在充电的情况下(步骤S301:是),机器人20使充电开关207成为截止状态(步骤S302),向其他机器人20发送连接号码和表示没有在充电这一情况以及充电余量的充电状态信息(步骤S303)。
接下来,机器人20向其他机器人20发送连接号码和自身机器人20已从充电器单元10分离这一意思的通知(步骤S304)。之后,结束处理。
<实施方式1的效果>
如上所述,根据本实施方式1,各机器人20向其他机器人20发送自身机器人20的蓄电池205的充电状态信息。在对多个机器人20的蓄电池205进行充电时,使多个机器人20排列为成串状态,将充电器单元10与多个机器人20电连接,从充电器单元10向各机器人20供给电力,用一个充电器单元10对多个机器人20的蓄电池205进行充电。此时,各机器人20基于各机器人20的蓄电池205的充电状态信息,进行各机器人20的蓄电池205的充电状态与非充电状态的切换控制,以使得在各机器人20的蓄电池205中流通的充电电流的总和不超过充电器单元10以及电力供给线的容许电流。
因此,能够在使多个机器人20排列为成串状态从而用一个充电器单元10对多个机器人20的蓄电池205进行充电时,在充电器单元10以及电力供给线的容许电流的范围内安全地对各机器人20的蓄电池205进行充电。
另外,根据本实施方式1,各机器人20在先入先出方式的情况下,优先对先停靠的、离充电器单元10近的机器人20进行充电,以使得在各机器人20的蓄电池205中流通的充电电流的总和不超过充电器单元10以及电力供给线的容许电流。另外,各机器人20在后入先出方式的情况下,优先对后停靠的、离充电器单元10远的机器人20进行充电,以使得在各机器人20的蓄电池205中流通的充电电流的总和不超过充电器单元10以及电力供给线的容许电流。
因此,能够在优先将先连接于充电器单元10的机器人20从充电器单元10分离而使用、优先将后连接于充电器单元10的机器人20从充电器单元10分离而使用时,优先对应该充电的机器人20的蓄电池205进行充电。
此外,在本实施方式1中,通过调整进行充电的机器人20的台数来进行控制以使得在充电器单元10以及电力供给线中流通的电流不超过容许电流,但不限定于此。
一般而言,对蓄电池205进行充电时的充电电流在充电开始初期为最高并随着充电的进行而稳定在低电流值。因此,如果进行充电的机器人20的台数多,则由于这些机器人20的充电电流会降低,因而能够进一步追加进行充电的机器人20的台数。
于是,例如各机器人20也能够进行如还向其他机器人20发送对蓄电池205进行充电时的充电电流并根据充电电流来调整进行充电的机器人20的台数这样的细致的充电控制。
(2)实施方式2
在实施方式1中,各机器人20成为控制主体来进行各机器人20的蓄电池205的充电状态与非充电状态的切换控制,以使得在各机器人20的蓄电池205中流通的充电电流的总和不超过充电器单元10以及电力供给线的容许电流。
与此相对地,在本实施方式2中,充电器单元10成为控制主体来进行各机器人20的蓄电池205的充电状态与非充电状态的切换控制,以使得在各机器人20的蓄电池205中流通的充电电流的总和不超过充电器单元10以及电力供给线的容许电流。
<实施方式2的构成>
在本实施方式2中,充电器单元10的块结构与实施方式1的不同,充电器单元10以及机器人20的外观构成和机器人20的块结构与实施方式1是同样的。
因此,以下作为本实施方式2的构成,仅对本实施方式2涉及的充电器单元10的块结构进行说明。在此,对充电器单元10具备充电用连接器101、机器人20具备前方充电用连接器201以及后方充电用连接器202的情况下的块结构进行说明。
<实施方式2涉及的充电器单元的块结构>
图15中表示本实施方式2涉及的充电器单元10的块结构的一例。
图15所示的充电器单元10与图6所示的实施方式1相比,不同之处在于追加了微型计算机104以及通信机105。
通信机105与外部设备进行通信。在本实施方式2中,通信机105与机器人20进行通信。此外,通信机105的通信方式考虑有无线通信(无线局域网通信、Bluetooth(注册商标)通信等)、有线串行通信、电力通信等,但不特别限定。
微型计算机104控制充电器单元10的内部的各构成要素,从而执行充电器单元10所具备的功能。
在本实施方式2中,微型计算机104经由通信机105从各机器人20接收各机器人20的蓄电池205的充电状态信息。
在对各机器人20的蓄电池205进行充电时,微型计算机104基于各机器人20的蓄电池205的充电状态信息,进行各机器人20的蓄电池205的充电状态与非充电状态的切换控制,以使得在各机器人20的蓄电池205中流通的充电电流的总和不超过充电器单元10以及电力供给线的容许电流。因此,在本实施方式2中,充电器单元10的微型计算机104作为控制器进行工作。
微型计算机104经由通信机105向对蓄电池205进行充电的机器人20发送充电指示。另一方面,微型计算机104经由通信机105向不对蓄电池205进行充电的机器人20发送充电停止指示。
<实施方式2的工作>
接下来,对本实施方式2涉及的充电系统的操作进行说明。
以下,与实施方式1同样地,将先入先出方式的情况下的操作和后入先出方式的情况下的操作分开来说明。
<实施方式2中的先入先出方式的情况下的概略操作>
图16中表示本实施方式2涉及的充电系统中的先入先出方式的情况下的概略操作的一例。此外,在图16中,选取表示了图7所示的机器人20的构成要素以及图15所示的充电器单元10的构成要素的一部分。
在此,在图16中,设机器人20-1~20-4按该次序连接于充电器单元10,且机器人20-1~20-4识别出表示自身与充电器单元10连接的次序的连接号码。另外,设充电器单元10识别出机器人20-1~20-4的连接号码。另外,设充电器单元10以及电力供给线的容许电流为2x[A],蓄电池205的最大充电电流为x[A]。
为了向利用者出借充电量充足的机器人20,优选使先被取出而利用的机器人20的充电量极大化。因此,在先入先出方式的情况下,优先对先停靠的、离充电器单元10近的机器人20的蓄电池205进行充电。
另外,对到使得正在充电的台数的机器人20的蓄电池205的充电电流的总和不超过充电器单元10以及电力供给线的容许电流的台数为止的机器人进行充电。在图16中,充电器单元10以及电力供给线的容许电流为2x[A],蓄电池205的最大充电电流为x[A]。因此,对两台机器人20的蓄电池205进行充电。
在图16中,机器人20-1~20-4经由通信机208向充电器单元10发送自身机器人20的连接号码以及充电状态信息。
在此,先停靠的两台机器人20是连接号码为“1”、“2”的机器人20-1、20-2。因此,首先,充电器单元10经由通信机105向两台机器人20-1、20-2发送充电指示,两台机器人20-1、20-2使充电开关207成为导通状态,对蓄电池205进行充电。另一方面,充电器单元10经由通信机105向两台机器人20-3、20-4发送充电停止指示,两台机器人20-3、20-4使充电开关207成为截止状态,停止对蓄电池205进行充电。
因此,机器人20-1、20-2经由通信机208向充电器单元10发送连接号码和表示正在充电这一情况以及充电余量的充电状态信息。另一方面,机器人20-3、20-4经由通信机208向充电器单元10发送连接号码和表示没有在充电这一情况以及充电余量的充电状态信息。
之后,当机器人20-1的蓄电池205变为满充电状态时,机器人20-1使充电开关207成为截止状态,完成对蓄电池205的充电。而且,机器人20-1经由通信机208向充电器单元10发送连接号码“1”和表示没有在充电这一情况以及充电余量为满充电状态的充电状态信息。
此时,充电器单元10基于机器人20-1~20-4各自的充电状态信息,识别出机器人20-2~20-4的充电余量不为满充电状态。另外,充电器单元10基于机器人20-1~20-4各自的连接号码,识别出机器人20-2~20-4中的先停靠的两台机器人20是连接号码为“2”、“3”的机器人20-2、20-3。因此,充电器单元10不向机器人20-2再次发送充电指示而使其继续对蓄电池205进行充电。另外,充电器单元10经由通信机105向机器人20-3发送充电指示,机器人20-3使充电开关207成为导通状态,开始对蓄电池205进行充电。而且,机器人20-3经由通信机208向充电器单元10发送连接号码“3”和表示正在充电这一情况以及充电余量的充电状态信息。此外,充电器单元10也可以在对机器人20-3发送充电指示时重新向所有机器人20-1~20-4发送充电指示或者充电停止指示。
<实施方式2中的后入先出方式的情况下的概略操作>
图17中表示本实施方式2涉及的充电系统中的后入先出方式的情况下的概略操作的一例。此外,在图17中,选取表示了图7所示的机器人20的构成要素以及图15所示的充电器单元10的构成要素的一部分。
在此,在图17中,设机器人20-1~20-4按该次序连接于充电器单元10,且机器人20-1~20-4识别出表示自身与充电器单元10连接的次序的连接号码。另外,设充电器单元10识别出机器人20-1~20-4的连接号码。另外,设充电器单元10以及电力供给线的容许电流为2x[A],蓄电池205的最大充电电流为x[A]。
为了向利用者出借充电量充足的机器人20,优选使先被取出而利用的机器人20的充电量极大化。因此,在后入先出方式的情况下,优先对后停靠的、离充电器单元10远的机器人20的蓄电池205进行充电。
另外,对到使得正在充电的台数的机器人20的蓄电池205的充电电流的总和不超过充电器单元10以及电力供给线的容许电流的台数为止的机器人进行充电。在图17中,充电器单元10以及电力供给线的容许电流为2x[A],蓄电池205的最大充电电流为x[A]。因此,对两台机器人20的蓄电池205进行充电。
在图17中,机器人20-1~20-4经由通信机208向充电器单元10发送自身机器人20的连接号码以及充电状态信息。
在此,后停靠的两台机器人20是连接号码为“3”、“4”的机器人20-3、20-4。因此,首先,充电器单元10经由通信机105向两台机器人20-3、20-4发送充电指示,两台机器人20-3、20-4使充电开关207成为导通状态,对蓄电池205进行充电。另一方面,充电器单元10经由通信机105向两台机器人20-1、20-2发送充电停止指示,两台机器人20-1、20-2使充电开关207成为截止状态,停止对蓄电池205的充电。
因此,机器人20-3、20-4经由通信机208向充电器单元10发送连接号码和表示正在充电这一情况以及充电余量的充电状态信息。另一方面,机器人20-1、20-2经由通信机208向充电器单元10发送连接号码和表示没有在充电这一情况以及充电余量的充电状态信息。
之后,当机器人20-4的蓄电池205变为满充电状态时,机器人20-4使充电开关207成为截止状态,完成对蓄电池205的充电。而且,机器人20-4经由通信机208向充电器单元10发送连接号码“4”和表示没有在充电这一情况以及充电余量为满充电状态的充电状态信息。
此时,充电器单元10基于机器人20-1~20-4各自的充电状态信息,识别出机器人20-1~20-3的充电余量不为满充电状态。另外,充电器单元10基于机器人20-1~20-4各自的连接号码,识别出机器人20-1~20-3中的后停靠的两台机器人20是连接号码为“2”、“3”的机器人20-2、20-3。因此,充电器单元10不向机器人20-3再次发送充电指示而使其继续对蓄电池205进行充电。另外,充电器单元10经由通信机105向机器人20-2发送充电指示,机器人20-2使充电开关207成为导通状态,开始对蓄电池205进行充电。而且,机器人20-2经由通信机208向充电器单元10发送连接号码“2”和表示正在充电这一情况以及充电余量的充电状态信息。此外,充电器单元10也可以在对机器人20-2发送充电指示时重新向所有机器人20-1~20-4发送充电指示或者充电停止指示。
<实施方式2涉及的充电器单元的操作流程>
接下来,对本实施方式2涉及的充电器单元10的操作流程进行说明。
图18中表示本实施方式2涉及的充电器单元10的操作流程的一例。此外,在图18中,机器人20在检测到已与充电器单元10电连接时,将连接通知发送给充电器单元10。另外,机器人20在从充电器单元10分离时,将连接号码和已从充电器单元10分离这一意思的通知发送给充电器单元10。
如图18所示,充电器单元10判断是否从机器人20接收到连接通知(步骤S401)。
在步骤S401中,在接收到连接通知的情况下(步骤S401:是),接下来,充电器单元10基于已经连接于充电器单元10的其他机器人20的连接号码,对新连接于充电器单元10的机器人20分配连接号码n并发送该连接号码n(步骤S402)。之后,前进至步骤S406。
另一方面,在步骤S401中,在没有接收到连接通知的情况下(步骤S401:否),接下来,充电器单元10判断是否有哪个已经连接于充电器单元10的机器人20分离了(步骤S403)。
在步骤S403中,在机器人20中的某一个分离了的情况下(步骤S403:是),接下来,充电器单元10对在该时刻连接于充电器单元10的所有机器人20分配新的连接号码并发送该新的连接号码(步骤S404)。之后,前进至步骤S406。
另一方面,在步骤S403中,在没有哪个机器人20分离的情况下(步骤S403:否),接下来,充电器单元10判断是否有哪个在该时刻连接于充电器单元10的机器人20的充电状态发生了变化(步骤S405)。
例如,机器人20在充电期间,在蓄电池205变为满充电状态时、产生了与其他机器人20的通信中断等异常时,使充电开关207成为截止状态,变为非充电期间。在该情况下,机器人20将表示没有在充电这一情况的充电状态信息与连接号码一起发送给充电器单元10。在这种情况下,充电器单元10判断为机器人20的充电状态发生了变化。
在步骤S405中,在没有哪个机器人20的充电状态发生变化的情况下(步骤S405:否),返回至步骤S401,在机器人20中的某一个的充电状态发生了变化的情况下(步骤S405:是),前进至步骤S406。
充电器单元10在有机器人20新连接于充电器单元10(步骤S401:是)、有机器人20从充电器单元10分离(步骤S403:是)以及有机器人20的充电状态发生了变化(步骤S405:是)的情况下,基于在该时刻连接于充电器单元10的机器人20的连接号码以及充电状态信息,决定对哪个机器人20的蓄电池205进行充电(步骤S406)。
在步骤S406中,例如使得正在充电的台数的机器人20的蓄电池205的充电电流的总和不超过充电器单元10以及电力供给线的容许电流的台数为y台。在该情况下,充电器单元10在先入先出方式的情况下,决定在没有产生通信中断等异常并且充电余量不为满充电状态的机器人20之中,对从最前面起到第y个为止的机器人20的蓄电池205进行充电。另外,充电器单元10在后入先出方式的情况下,决定在没有产生通信中断等异常并且充电余量不为满充电状态的机器人20之中,对从最后方起到第y个为止的机器人20的蓄电池205进行充电。
之后,充电器单元10向对蓄电池205进行充电的机器人20发送充电指示,向除此以外的机器人20发送充电停止指示(步骤S407)。此时,充电器单元10既可以向在该时刻连接于充电器单元10的所有机器人20发送充电指示或者充电停止指示,也可以仅向指示内容变更了的机器人20发送充电指示或者充电停止指示。
<实施方式2中的具备多系统的充电器单元10的情况下的工作>
在本实施方式2中,对具备一个系统的充电器单元10的构成进行了说明,但也可以变形为具备多系统的充电器单元10的构成。
图19是表示本实施方式2涉及的充电系统中的具备两个系统的充电器单元10的情况下的概略操作的一例的图。
在图19中,充电设备的容许电流为4x[A],充电器单元10以及电力供给线的容许电流为2x[A],蓄电池205的最大充电电流为x[A]。
因此,对两个系统各自的充电器单元10供给2x[A]的电流。而且,在两个系统的每一个中,在电力供给线供给2x[A]的电流,从而对两台机器人20的蓄电池205进行充电。
因此,不仅能够限制对充电器单元10供给的电力,而且能够在各机器人20的蓄电池205的充电状态与非充电状态间进行切换控制,以使得在各机器人20的蓄电池205中流通的充电电流的总和不超过充电器单元10以及电力供给线的容许电流。
<实施方式2的效果>
如上所述,根据本实施方式2,各机器人20向充电器单元10发送自身机器人20的蓄电池205的充电状态信息。在对多个机器人20的蓄电池205进行充电时,使多个机器人20排列为成串状态,将充电器单元10与多个机器人20电连接,从充电器单元10向各机器人20供给电力,用一个充电器单元10对多个机器人20的蓄电池205进行充电。此时,充电器单元10基于各机器人20的蓄电池205的充电状态信息,进行各机器人20的蓄电池205的充电状态与非充电状态的切换控制,以使得在各机器人20的蓄电池205中流通的充电电流的总和不超过充电器单元10以及电力供给线的容许电流。
因此,能够在使多个机器人20排列为成串状态从而用一个充电器单元10对多个机器人20的蓄电池205进行充电时,在充电器单元10以及电力供给线的容许电流的范围内安全地对各机器人20的蓄电池205进行充电。
另外,根据本实施方式2,充电器单元10在先入先出方式的情况下,优先对先停靠的、离充电器单元10近的机器人20进行充电,以使得在各机器人20的蓄电池205中流通的充电电流的总和不超过充电器单元10以及电力供给线的容许电流。另外,充电器单元10在后入先出方式的情况下,优先对后停靠的、离充电器单元10远的机器人20进行充电,以使得在各机器人20的蓄电池205中流通的充电电流的总和不超过充电器单元10以及电力供给线的容许电流。
因此,能够在优先将先连接于充电器单元10的机器人20从充电器单元10分离而使用、优先将后连接于充电器单元10的机器人20从充电器单元10分离而使用时,优先对应该充电的机器人20的蓄电池205进行充电。
此外,在本实施方式2中,通过调整进行充电的机器人20的台数来进行控制以使得在充电器单元10以及电力供给线中流通的电流不超过容许电流,但不限定于此。例如,充电器单元10也能够进行如还从各机器人20取得对蓄电池205进行充电时的充电电流并根据充电电流来调整进行充电的机器人20的台数这样的细致的充电控制。
(3)实施方式3
在实施方式1中,各机器人20成为控制主体来进行各机器人20的蓄电池205的充电状态与非充电状态的切换控制,以使得在各机器人20的蓄电池205中流通的充电电流的总和不超过充电器单元10以及电力供给线的容许电流。
与此相对地,本实施方式3具备与充电器单元10以及机器人20独立地设置的管理服务器40。而且,管理服务器40成为控制主体来进行各机器人20的蓄电池205的充电状态与非充电状态的切换控制,以使得在各机器人20的蓄电池205中流通的充电电流的总和不超过充电器单元10以及电力供给线的容许电流。此外,管理服务器40既可以设置在充电器单元10的附近,也可以设置在远离充电器单元10的位置。
<实施方式3的构成>
在本实施方式3中,与实施方式1相比,对充电系统追加了管理服务器40(参照后述的图21以及图22等),但充电器单元10以及机器人20的外观构成以及块结构与实施方式1是同样的。
因此,以下作为本实施方式3的构成,仅对本实施方式3涉及的管理服务器40的块结构进行说明。
<实施方式3涉及的管理服务器的块结构>
图20中表示本实施方式3涉及的管理服务器40的块结构的一例。
图20所示的管理服务器40具备微型计算机401以及通信机402。
通信机402与外部设备进行通信。在本实施方式3中,通信机402与机器人20进行通信。另外,通信机402在无法直接与机器人20进行通信的情况下,也可以通过利用充电器单元10中继来间接地与机器人20进行通信。在该情况下,充电器单元10构成为具备图15所示的通信机105。此外,通信机402的通信方式考虑有无线通信(无线局域网通信、Bluetooth(注册商标)通信等)、有线串行通信、电力通信等,但不特别限定。
微型计算机401控制管理服务器40的内部的各构成要素,从而执行管理服务器40所具备的功能。
在本实施方式3中,微型计算机401经由通信机402从各机器人20接收各机器人20的蓄电池205的充电状态信息。
在对各机器人20的蓄电池205进行充电时,微型计算机401基于各机器人20的蓄电池205的充电状态信息,进行各机器人20的蓄电池205的充电状态与非充电状态的切换控制,以使得在各机器人20的蓄电池205中流通的充电电流的总和不超过充电器单元10以及电力供给线的容许电流。因此,在本实施方式3中,管理服务器40的微型计算机401作为控制器进行工作。
微型计算机401经由通信机402向对蓄电池205进行充电的机器人20发送充电指示。另一方面,微型计算机401经由通信机402向不对蓄电池205进行充电的机器人20发送充电停止指示。
<实施方式3的工作>
接下来,对本实施方式3涉及的充电系统的操作进行说明。
以下,与实施方式1同样地,将先入先出方式的情况下的操作和后入先出方式的情况下的操作分开来说明。
<实施方式3中的先入先出方式的情况下的概略操作>
图21中表示本实施方式3涉及的充电系统中的先入先出方式的情况下的概略操作的一例。此外,在图21中,设管理服务器40与机器人20直接进行通信。另外,选取表示了图7所示的机器人20的构成要素以及图20所示的管理服务器40的构成要素的一部分。
在此,在图21中,设机器人20-1~20-4按该次序连接于充电器单元10,且机器人20-1~20-4识别出表示自身与充电器单元10连接的次序的连接号码。另外,设管理服务器40识别出机器人20-1~20-4的连接号码。另外,设充电器单元10以及电力供给线的容许电流为2x[A],蓄电池205的最大充电电流为x[A]。
为了向利用者出借充电量充足的机器人20,优选使先被取出而利用的机器人20的充电量极大化。因此,在先入先出方式的情况下,优先对先停靠的、离充电器单元10近的机器人20的蓄电池205进行充电。
另外,对到使得正在充电的台数的机器人20的蓄电池205的充电电流的总和不超过充电器单元10以及电力供给线的容许电流的台数为止的机器人进行充电。在图21中,充电器单元10以及电力供给线的容许电流为2x[A],蓄电池205的最大充电电流为x[A]。因此,对两台机器人20的蓄电池205进行充电。
在图21中,机器人20-1~20-4经由通信机208向管理服务器40发送自身机器人20的连接号码以及充电状态信息。
在此,先停靠的两台机器人20是连接号码为“1”、“2”的机器人20-1、20-2。因此,首先,管理服务器40经由通信机402向两台机器人20-1、20-2发送充电指示,两台机器人20-1、20-2使充电开关207成为导通状态,对蓄电池205进行充电。另一方面,管理服务器40经由通信机402向两台机器人20-3、20-4发送充电停止指示,两台机器人20-3、20-4使充电开关207成为截止状态,停止对蓄电池205进行充电。
因此,机器人20-1、20-2经由通信机208向管理服务器40发送连接号码和表示正在充电这一情况以及充电余量的充电状态信息。另一方面,机器人20-3、20-4经由通信机208向管理服务器40发送连接号码和表示没有在充电这一情况以及充电余量的充电状态信息。
之后,当机器人20-1的蓄电池205变为满充电状态时,机器人20-1使充电开关207成为截止状态,完成对蓄电池205的充电。而且,机器人20-1经由通信机208向管理服务器40发送连接号码“1”和表示没有在充电这一情况以及充电余量为满充电状态的充电状态信息。
此时,管理服务器40基于机器人20-1~20-4各自的充电状态信息,识别出机器人20-2~20-4的充电余量不为满充电状态。另外,管理服务器40基于机器人20-1~20-4各自的连接号码,识别出机器人20-2~20-4中的先停靠的两台机器人20是连接号码为“2”、“3”的机器人20-2、20-3。因此,管理服务器40不向机器人20-2再次发送充电指示而使其继续对蓄电池205进行充电。另外,管理服务器40经由通信机402向机器人20-3发送充电指示,机器人20-3使充电开关207成为导通状态,开始对蓄电池205进行充电。而且,机器人20-3经由通信机208向管理服务器40发送连接号码“3”和表示正在充电这一情况以及充电余量的充电状态信息。此外,管理服务器40也可以在对机器人20-3发送充电指示时重新向所有机器人20-1~20-4发送充电指示或者充电停止指示。
<实施方式3中的后入先出方式的情况下的概略操作>
图22中表示本实施方式3涉及的充电系统中的后入先出方式的情况下的概略操作的一例。此外,在图22中,设管理服务器40与机器人20直接进行通信。另外,选取表示了图7所示的机器人20的构成要素以及图20所示的管理服务器40的构成要素的一部分。
在此,在图22中,设机器人20-1~20-4按该次序连接于充电器单元10,且机器人20-1~20-4识别出表示自身与充电器单元10连接的次序的连接号码。另外,设管理服务器40识别出机器人20-1~20-4的连接号码。另外,设充电器单元10以及电力供给线的容许电流为2x[A],蓄电池205的最大充电电流为x[A]。
为了向利用者出借充电量充足的机器人20,优选使先被取出而利用的机器人20的充电量极大化。因此,在后入先出方式的情况下,优先对后停靠的、离充电器单元10远的机器人20的蓄电池205进行充电。
另外,对到使得正在充电的台数的机器人20的蓄电池205的充电电流的总和不超过充电器单元10以及电力供给线的容许电流的台数为止的机器人进行充电。在图22中,充电器单元10以及电力供给线的容许电流为2x[A],蓄电池205的最大充电电流为x[A]。因此,对两台机器人20的蓄电池205进行充电。
在图22中,机器人20-1~20-4经由通信机208向管理服务器40发送自身机器人20的连接号码以及充电状态信息。
在此,后停靠的两台机器人20是连接号码为“3”、“4”的机器人20-3、20-4。因此,首先,管理服务器40经由通信机402向两台机器人20-3、20-4发送充电指示,两台机器人20-3、20-4使充电开关207成为导通状态,对蓄电池205进行充电。另一方面,管理服务器40经由通信机402向两台机器人20-1、20-2发送充电停止指示,两台机器人20-1、20-2使充电开关207成为截止状态,停止对蓄电池205的充电。
因此,机器人20-3、20-4经由通信机208向管理服务器40发送连接号码和表示正在充电这一情况以及充电余量的充电状态信息。另一方面,机器人20-1、20-2经由通信机208向管理服务器40发送连接号码和表示没有在充电这一情况以及充电余量的充电状态信息。
之后,当机器人20-4的蓄电池205变为满充电状态时,机器人20-4使充电开关207成为截止状态,完成对蓄电池205的充电。而且,机器人20-4经由通信机208向管理服务器40发送连接号码“4”和表示没有在充电这一情况以及充电余量为满充电状态的充电状态信息。
此时,管理服务器40基于机器人20-1~20-4各自的充电状态信息,识别出机器人20-1~20-3的充电余量不为满充电状态。另外,管理服务器40基于机器人20-1~20-4各自的连接号码,识别出机器人20-1~20-3中的后停靠的两台机器人20是连接号码为“2”、“3”的机器人20-2、20-3。因此,管理服务器40不向机器人20-3再次发送充电指示而使其继续对蓄电池205进行充电。另外,管理服务器40经由通信机402向机器人20-2发送充电指示,机器人20-2使充电开关207成为导通状态,开始对蓄电池205进行充电。而且,机器人20-2经由通信机208向充电器单元10发送连接号码“2”和表示正在充电这一情况以及充电余量的充电状态信息。此外,管理服务器40也可以在对机器人20-2发送充电指示时重新向所有机器人20-1~20-4发送充电指示或者充电停止指示。
<实施方式3涉及的管理服务器40的操作流程>
接下来,对本实施方式3涉及的管理服务器40的操作流程进行说明。
图23中表示本实施方式3涉及的管理服务器40的操作流程的一例。此外,在图23中,机器人20在检测到已与充电器单元10电连接时,将连接通知发送给管理服务器40。另外,机器人20在从充电器单元10分离时,将连接号码和已从充电器单元10分离这一意思的通知发送给管理服务器40。
如图23所示,管理服务器40判断是否从机器人20接收到连接通知(步骤S501)。
在步骤S501中,在接收到连接通知的情况下(步骤S501:是),接下来,管理服务器40基于已经连接于充电器单元10的其他机器人20的连接号码,对新连接于充电器单元10的机器人20分配连接号码n并发送该连接号码n(步骤S502)。之后,前进至步骤S506。
另一方面,在步骤S501中,在没有接收到连接通知的情况下(步骤S501:否),接下来,管理服务器40判断是否有哪个已经连接于充电器单元10的机器人20分离了(步骤S503)。
在步骤S503中,在机器人20中的某一个分离了的情况下(步骤S503:是),接下来,管理服务器40对在该时刻连接于充电器单元10的所有机器人20分配新的连接号码并发送该新的连接号码(步骤S504)。之后,前进至步骤S506。
另一方面,在步骤S503中,在没有哪个机器人20分离的情况下(步骤S503:否),接下来,管理服务器40判断是否有哪个在该时刻连接于充电器单元10的机器人20的充电状态发生了变化(步骤S505)。步骤S505的判断方法与在图18的步骤S405中说明的方法是同样的。
在步骤S505中,在没有哪个机器人20的充电状态发生变化的情况下(步骤S505:否),返回至步骤S501,在机器人20中的某一个的充电状态发生了变化的情况下(步骤S505:是),前进至步骤S506。
管理服务器40在有机器人20新连接于充电器单元10(步骤S501:是)、有机器人20从充电器单元10分离(步骤S503:是)以及有机器人20的充电状态发生了变化(步骤S505:是)的情况下,基于在该时刻连接于充电器单元10的机器人20的连接号码以及充电状态信息,决定对哪个机器人20的蓄电池205进行充电(步骤S506)。步骤S506的决定方法与在图18的步骤S406中说明的方法是同样的。
之后,管理服务器40向对蓄电池205进行充电的机器人20发送充电指示,向除此以外的机器人20发送充电停止指示(步骤S507)。此时,管理服务器40既可以向在该时刻连接于充电器单元10的所有机器人20发送充电指示或者充电停止指示,也可以仅向指示内容变更了的机器人20发送充电指示或者充电停止指示。
<实施方式3中的具备多系统的充电器单元10的情况下的工作>
在本实施方式3中,对具备一个系统的充电器单元10的构成进行了说明,但也可以变形为具备多系统的充电器单元10的构成。
图24是表示本实施方式3涉及的充电系统中的具备两个系统的充电器单元10的情况下的概略操作的一例的图。
在图24中,充电设备的容许电流为4x[A],充电器单元10以及电力供给线的容许电流为2x[A],蓄电池205的最大充电电流为x[A]。
因此,对两个系统各自的充电器单元10供给2x[A]的电流。而且,在两个系统的每一个中,在电力供给线供给2x[A]的电流,从而对两台机器人20的蓄电池205进行充电。
因此,不仅能够限制对充电器单元10供给的电力,而且能够在各机器人20的蓄电池205的充电状态与非充电状态间进行切换控制,以使得在各机器人20的蓄电池205中流通的充电电流的总和不超过充电器单元10以及电力供给线的容许电流。
<实施方式3的效果>
如上所述,根据本实施方式3,各机器人20向管理服务器40发送自身机器人20的蓄电池205的充电状态信息。在对多个机器人20的蓄电池205进行充电时,使多个机器人20排列为成串状态,将充电器单元10与多个机器人20电连接,从充电器单元10向各机器人20供给电力,用一个充电器单元10对多个机器人20的蓄电池205进行充电。此时,管理服务器40基于各机器人20的蓄电池205的充电状态信息,进行各机器人20的蓄电池205的充电状态与非充电状态的切换控制,以使得在各机器人20的蓄电池205中流通的充电电流的总和不超过充电器单元10以及电力供给线的容许电流。
因此,能够在使多个机器人20排列为成串状态从而用一个充电器单元10对多个机器人20的蓄电池205进行充电时,在充电器单元10以及电力供给线的容许电流的范围内安全地对各机器人20的蓄电池205进行充电。
另外,根据本实施方式3,管理服务器40在先入先出方式的情况下,优先对先停靠的、离充电器单元10近的机器人20进行充电,以使得在各机器人20的蓄电池205中流通的充电电流的总和不超过充电器单元10以及电力供给线的容许电流。另外,管理服务器40在后入先出方式的情况下,优先对后停靠的、离充电器单元10远的机器人20进行充电,以使得在各机器人20的蓄电池205中流通的充电电流的总和不超过充电器单元10以及电力供给线的容许电流。
因此,能够在优先将先连接于充电器单元10的机器人20从充电器单元10分离而使用、优先将后连接于充电器单元10的机器人20从充电器单元10分离而使用时,优先对应该充电的机器人20的蓄电池205进行充电。
此外,在本实施方式3中,通过调整进行充电的机器人20的台数来进行控制以使得在充电器单元10以及电力供给线中流通的电流不超过容许电流,但不限定于此。例如,管理服务器40也能够进行如还从各机器人20取得对蓄电池205进行充电时的充电电流并根据充电电流来调整进行充电的机器人20的台数这样的细致的充电控制。
(4)实施方式4
实施方式1~3使向进行蓄电池205的充电的各机器人20供给的电量相同。
与此相对地,本实施方式4将向进行蓄电池205的充电的各机器人20供给的电量个别地进行变更。
<实施方式4的构成>
在本实施方式4中,机器人20的块结构与实施方式1的不同,充电器单元10以及机器人20的外观构成和充电器单元10的块结构与实施方式1是同样的。
因此,以下作为本实施方式4的构成,仅对本实施方式4涉及的机器人20的块结构进行说明。在此,对充电器单元10具备充电用连接器101、机器人20具备前方充电用连接器201以及后方充电用连接器202的情况下的块结构进行说明。
<实施方式4涉及的机器人的块结构>
图25中表示本实施方式4涉及的机器人20的块结构的一例。
图25所示的机器人20与图7所示的实施方式1相比,不同之处在于:去掉了通信机208;追加了电力限制电路209;设置了两条电力布线PL1、PL2。
电力布线PL1、PL2相互并联地配置,一端电连接于后方充电用连接器202,另一端选择性地与充电开关207电连接。
电力限制电路209配置在电力布线PL1上。另外,蓄电池205在电力限制电路209的前段与电力布线PL1连接。
电力限制电路209是对从充电器单元10直接或者间接地供给的、经由前方充电用连接器201输入的电力进行限制并将限制后的电力经由后方充电用连接器202输出给其他机器人20的电路。此外,电力限制电路209既可以限制电流,也可以限制电压,还可以限制电流和电压双方。
充电开关207的一端连接于前方充电用连接器201,在导通状态下另一端连接于电力布线PL1,在截止状态下另一端连接于电力布线PL2。
在对蓄电池205进行充电时,微型计算机206使充电开关207成为导通状态,将充电开关207与电力布线PL1连接,对蓄电池205供给电力。另外,在不对蓄电池205进行充电时,微型计算机206使充电开关207成为截止状态,将充电开关207与电力布线PL2连接,停止向蓄电池205的电力供给。例如,在蓄电池205变为满充电状态时、在与充电器单元10的电连接切断时,不对蓄电池205进行充电。
因此,在对蓄电池205进行充电时,经由前方充电用连接器201输入的电力由电力限制电路209限制,被限制了的电力经由后方充电用连接器202输出。另一方面,在不对蓄电池205进行充电时,经由前方充电用连接器201输入的电力照原样不变地经由后方充电用连接器202输出。
<实施方式4的工作>
接下来,对本实施方式4涉及的充电系统的操作进行说明。
<实施方式4中的概略操作>
图26中表示本实施方式4涉及的充电系统中的概略操作的一例。此外,在图26中,选取表示了图25所示的机器人20的构成要素的一部分。
在此,在图26中,设机器人20-1~20-3按该次序连接于充电器单元10。另外,设充电器单元10以及电力供给线的容许电流为2x[A],蓄电池205的最大充电电流为x[A]。另外,设蓄电池205具有要用比0.4x[A]高的充电电流进行充电这一充电条件。另外,设电力限制电路209限制电流。
如图26所示,在对各机器人20-1~20-3的蓄电池205进行充电时,使各机器人20-1~20-3的充电开关207成为导通状态,以使得在各机器人20-1~20-3的蓄电池205中流通的充电电流的总和不超过充电器单元10以及电力供给线的容许电流。
由此,在各机器人20-1~20-3中,充电开关207连接于电力布线PL1、即电力限制电路209。因此,从充电器单元10供给的电力通过电力限制电路209而逐步受到限制,供给到各机器人20-1~20-3的电量个别地被变更。
具体而言,机器人20-1由充电器单元10直接供给电力。因此,供给到机器人20-1的电力不受限制,机器人20-1用x[A]的充电电流对蓄电池205进行充电。
机器人20-2由充电器单元10经由机器人20-1间接地供给电力。因此,供给到机器人20-2的电力通过机器人20-1的电力限制电路209而受到电流限制。因此,机器人20-2用受到电流限制后的0.5x[A]的充电电流对蓄电池205进行充电。
机器人20-3由充电器单元10经由机器人20-1、20-2间接地供给电力。因此,供给到机器人20-3的电力不仅通过机器人20-1的电力限制电路209而受到电流限制,还通过机器人20-2的电力限制电路209而受到电流限制。因此,机器人20-3的充电电流变为受到了电流限制的0.25x[A]。然而,该充电电流不满足蓄电池205的充电条件,因而蓄电池205不被充电。
如此,从充电器单元10供给的电力通过机器人20的电力限制电路209而逐步受到限制。其结果,在机器人20-1~20-3的蓄电池205中流通的充电电流的总和变为1.75x(=x+0.5x+0.25x)[A],在充电器单元10以及电力供给线的容许电流2x[A]的范围内。另外,通过电力限制电路209逐步限制后的电力最终达到不满足蓄电池205的充电条件的电量。其结果,由充电器单元10间接地供给的电力不满足蓄电池205的充电条件的机器人20不对蓄电池205进行充电。
<实施方式4涉及的机器人的操作流程>
接下来,对本实施方式4涉及的机器人20的操作流程进行说明。
图27中表示本实施方式4涉及的机器人20中的向充电器单元10连接时以及充电时的操作流程的一例。
如图27所示,机器人20在检测到已与充电器单元10电连接时(步骤S601),判断是否需要对蓄电池205进行充电(步骤S602)。
在步骤S602中,例如在蓄电池205不为满充电状态时,判断为需要对蓄电池205进行充电。另一方面,机器人20在蓄电池205为满充电状态时判断为不需要对蓄电池205进行充电。
在步骤S602的判断结果表示不需要进行充电的情况下(步骤S603:否),返回至步骤S601。
另一方面,在步骤S602的判断结果表示需要进行充电的情况下(步骤S603:是),接下来,机器人20使充电开关207成为导通状态,将充电开关207与电力布线PL1连接,开始对蓄电池205进行充电(步骤S604)。
之后,机器人20也继续判断是否需要对蓄电池205进行充电(步骤S605)。步骤S605的判断方法与在步骤S602中说明的方法是同样的。
在步骤S605的判断结果表示需要进行充电的情况下(步骤S606:是),返回至步骤S605。
另一方面,在步骤S605的判断结果表示不需要进行充电的情况下(步骤S606:否),接下来,机器人20使充电开关207成为截止状态,将充电开关207与电力布线PL2连接,停止蓄电池205的充电(步骤S607)。之后,返回至步骤S602。
图28中表示本实施方式4涉及的机器人20中的从充电器单元10分离时的操作流程的一例。
如图28所示,机器人20判断自身机器人20是否正在充电(步骤S701)。在步骤S701中,在没有在充电的情况下(步骤S701:否),结束处理。
另一方面,在步骤S701中,在正在充电的情况下(步骤S701:是),接下来,机器人20使充电开关207成为截止状态,将充电开关207与电力布线PL2连接,停止蓄电池205的充电(步骤S702)。之后,结束处理。
<实施方式4的效果>
如上所述,根据本实施方式4,各机器人20具备对从充电器单元10直接或者间接地供给的、经由前方充电用连接器201输入的电力进行限制并将限制后的电力经由后方充电用连接器202输出给其他机器人20的电力限制电路209。在对多个机器人20的蓄电池205进行充电时,使多个机器人20排列为成串状态,将充电器单元10与多个机器人20电连接,从充电器单元10向各机器人20供给电力,用一个充电器单元10对多个机器人20的蓄电池205进行充电。此时,通过由电力限制电路209对从充电器单元10供给的电力逐步进行限制,个别地变更供给到各机器人20的电量,以使得在各机器人20的蓄电池205中流通的充电电流的总和不超过充电器单元10以及电力供给线的容许电流。
因此,能够在使多个机器人20排列为成串状态从而用一个充电器单元10对多个机器人20的蓄电池205进行充电时,在充电器单元10以及电力供给线的容许电流的范围内安全地对各机器人20的蓄电池205进行充电。
另外,各机器人20能够在受到了电力限制的分别的电量范围内安全地进行对蓄电池205的充电。
此外,考虑到在本实施方式4中,先停靠的、离充电器单元10近的机器人20由于不受电力限制,因而供给电量较大,充电量较多。因此,在以共享模式利用本实施方式4涉及的机器人20的情况下,为了向利用者出借充电量充足的机器人20,优选先入先出方式。
此外,本公开不限于上述实施方式,在不脱离宗旨的范围内可以进行适当的变更。
例如,在上述实施方式中,表示了电动自主移动体为机器人(个人移动机器人)的例子,但电动自主移动体不限定于此。电动自主移动体是其他的机器人(清扫机器人等)、电动汽车、电动式购物车等具备蓄电池的电动自主移动体即可。
图29中表示将电动自主移动体设为电动汽车的情况下的充电系统的外观构成的一例,图30中表示图29所示的电动汽车的外观构成的一例。
图29以及图30所示的充电系统是将机器人20替换成电动汽车30的系统,电动汽车30与机器人20同样地具备前方充电用连接器301以及后方充电用连接器302。另外,电动汽车30也可以具备前方非接触充电端子以及后方非接触充电端子来取代前方充电用连接器301以及后方充电用连接器302。
另外,上述实施方式1~4也可以相互组合一部分或者全部来使用。作为具体的组合,例如可考虑对上述实施方式1~3组合上述实施方式4。
对于以上描述的公开,显然可以以多种方式对本公开的实施例进行改变。这些改变并不被视为脱离本公开的宗旨和范围,并且所有这些对于本领域技术人员而言是显而易见的修改将包含在所附的权利要求的范围中。
Claims (2)
1.一种电动自主移动体的充电方法,是由充电系统实现的充电方法,所述充电系统使具备蓄电池的多个电动自主移动体排列为成串状态,并将充电器单元与多个所述电动自主移动体电连接,从所述充电器单元向各所述电动自主移动体供给电力来对多个所述电动自主移动体的蓄电池进行充电,
所述充电器单元设置有用于与所述电动自主移动体电连接的连接部,
各所述电动自主移动体设置有能够与所述充电器单元的所述连接部电连接的第1连接部、和能够与其他所述电动自主移动体的所述第1连接部电连接的第2连接部,
所述充电系统具备在各所述电动自主移动体的蓄电池的充电状态与非充电状态间进行切换控制的控制器,
各所述电动自主移动体具备通信功能,
当使多个所述电动自主移动体排列为成串状态并经由所述连接部、所述第1连接部以及所述第2连接部将所述充电器单元与多个所述电动自主移动体电连接来对多个所述电动自主移动体的蓄电池进行充电时,各所述电动自主移动体发送表示自身电动自主移动体的蓄电池的充电状态的充电状态信息,所述控制器基于各所述电动自主移动体的蓄电池的充电状态信息,在各所述电动自主移动体的蓄电池的充电状态与非充电状态间进行切换控制,以使得在各所述电动自主移动体的蓄电池中流通的电流的总和不超过所述充电器单元以及电力供给线的容许电流,并且优先对电连接于所述充电器单元的所述电动自主移动体中的、离所述充电器单元近的所述电动自主移动体的蓄电池进行充电,
所述充电状态信息是表示所述电动自主移动体的蓄电池是在充电期间还是非充电期间、以及所述电动自主移动体的蓄电池的充电余量的信息,
各所述电动自主移动体构成为,在检测到已与所述充电器单元电连接时,向已经与所述充电器单元电连接的其他所述电动自主移动体发送询问连接号码的消息,并且基于从其他所述电动自主移动体发送的连接号码来识别自身的连接号码,所述连接号码表示所述电动自主移动体与所述充电器单元连接的次序,
各所述电动自主移动体构成为,向其他所述电动自主移动体发送自身的连接号码以及充电状态信息,并基于所述多个电动自主移动体的连接号码以及充电状态信息,判断能否对自身的蓄电池进行充电,
各所述电动自主移动体设置有电力限制电路,所述电力限制电路对从所述充电器单元直接或者间接供给的、经由所述第1连接部输入的电力进行限制,将限制后的电力经由所述第2连接部向其他所述电动自主移动体输出,
以使得从电连接于所述充电器单元的所述电动自主移动体中的、离所述充电器单元近的所述电动自主移动体朝向离所述充电器单元远的所述电动自主移动体,对所述电动自主移动体的蓄电池进行充电的电力依次递减,并且在各所述电动自主移动体的蓄电池中流通的电流的总和不超过所述充电器单元以及所述电力供给线的容许电流的方式,通过所述电力限制电路个别地变更对各所述电动自主移动体供给的电量。
2.根据权利要求1所述的电动自主移动体的充电方法,
所述连接部、所述第1连接部以及所述第2连接部是充电用连接器或者非接触充电端子。
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