JP2001121455A - 移動ロボットのための充電システム及び充電制御方法、充電ステーション、移動ロボット及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バッテリ駆動により作業空間を無経路で自在
に移動する移動ロボットに対して充電ステーションによ
って充電を行う。 【解決手段】 移動ロボットの最近の充電ログに充電ル
ールを適用することによって、現実にバッテリを充電す
べきか否かを判断する。充電ログには充電回数、充電頻
度、供給電流量の記録が含まれ、充電ルールは、充電ロ
グの内容に応じて充電の可否を規定する。充電ルールを
好適に作成することによって、充電オペレーションに対
して、餌を与える、お預けをするなどのメタファを付与
することができる。あるいは、例えば１以上の移動ロボ
ット１が協働的にゲームをプレイしている際の「一回休
み」や「退場」などのようなペナルティーとして活用す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヒトやイヌ、その
他の動物が持つ生体メカニズムの全部又は一部を模した
構造を有する機械装置すなわちロボットに係り、特に、
２足又は４足などによる脚式移動（歩行）やクロール式
移動などにより作業空間を自在（無経路）に移動するこ
とができる移動ロボットに関する。

【０００２】更に詳しくは、本発明は、充電式バッテリ
を用いて外部電源ケーブルによる拘束なしに作業空間を
無経路で移動自在な移動ロボット及びその充電メカニズ
ムに係り、特に、自律作業中にバッテリの残存容量が低
下すると充電ステーションに立ち寄って自動的に充電す
るとともに、充電完了とともに充電ステーションから離
れて作業を再開するタイプの移動ロボット及びその充電
メカニズムに関する。

【０００３】

【従来の技術】ロボットの語源は、スラブ語のＲＯＢＯ
ＴＡ（奴隷機械）に由来するといわれている。わが国で
は、ロボットが普及し始めたのは１９６０年代末からで
あるが、その多くは、工場における生産作業の自動化・
無人化などを目的とした多関節アーム・ロボット（マニ
ピュレータ）や搬送ロボットなどの産業用ロボット（ｉ
ｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｒｏｂｏｔ）であった。

【０００４】最近では、イヌやネコのように４足歩行の
動物の身体メカニズムやその動作を模したペット型ロボ
ットや、ヒトやサルなどの２足直立歩行を行う動物の身
体メカニズムや動作を模した「人間形」若しくは「人間
型」のロボットなど、脚式移動ロボットやその安定歩行
制御に関する研究開発が進展し、実用化への期待も高ま
ってきている。これら脚式移動ロボットは、クローラ式
ロボットに比し不安定で姿勢制御や歩行制御が難しくな
るが、階段の昇降や障害物の乗り越え等、柔軟な歩行・
走行動作を実現できるという点で優れている。

【０００５】アーム式ロボットのように、ある特定の場
所に植設して用いるような据置きタイプのロボットは、
部品の組立・選別作業など固定的・局所的な作業空間で
のみ活動する。これに対し移動式のロボットは、作業空
間は非限定的であり、所定の経路上または無経路上を自
在に移動して、所定の若しくは任意の作業を代行した
り、ヒトやイヌその他の生命体に置き換わる種々のサー
ビスを提供する。

【０００６】また、「人間形」若しくは「人間型」と呼
ばれる移動ロボット（ｈｕｍａｎｏｉｄ Ｒｏｂｏｔ）
は、人間の住環境下で共存し、産業活動・生産活動等に
おける各種の難作業の代行を行うことができる。例え
ば、原子力発電プラントや火力発電プラント、石油化学
プラントにおけるメンテナンス作業、製造工場や高層ビ
ルにおける清掃作業、火災現場その他における救助とい
ったようなさまざま危険作業・難作業の場面において活
躍の場が見出されている。人間型ロボットは、２足歩行
により障害物を好適に乗り越えたり迂回しながら、所望
の現場まで自律的に移動して、難作業を遂行することが
できる。

【０００７】また、イヌやネコなどの愛玩動物を模した
エンターティンメント向けの移動ロボットの場合、難作
業の代行などの生活支援というよりも、生活密着型、す
なわち人間との「共生」という性質が強い。この種のペ
ット型ロボットは、所定のプログラムによって動作する
以外に、例えば、「撫でる」、「褒める」、「叱る」、
「吠える」、「尻尾を振る」などのユーザ操作を入力と
して一種の感情に基づいて行動する。ペット型ロボット
は、一般家庭内の部屋などを作業空間として、２足又は
４足歩行により、障害物を好適に乗り越えたり迂回しな
がら、無経路上を自由且つ自動的に自律的に探索する。

【０００８】上述した各種のロボットはいずれも、電気
電動式の機械装置であり、装置への給電作業は当然欠か
すことができない。

【０００９】前述のアーム型ロボットのように特定の場
所に固定的に設置するタイプのロボットや、行動半径や
動さパターンが限定されたロボットの場合、商用ＡＣ
（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ）電源から
電源ケーブルを介して常時給電することができる。

【００１０】これに対し、自律的且つ自在に動き回るタ
イプの移動ロボットの場合、電源ケーブルによって行動
半径が制限されてしまうため、商用ＡＣ電源による給電
は不可能である。この当然の帰結として、移動ロボット
には充電式バッテリによる自律駆動が導入される。バッ
テリ駆動によれば移動ロボットは、電源コンセントの場
所や電源ケーブル長などの物理的な制約を意識せず、人
間の住空間や各種の作業空間を自走することができる。

【００１１】但し、バッテリ駆動式のロボットはバッテ
リの充電作業を伴うことが難点となる。移動ロボットは
自動機器として使用するものであるにも拘らず、充電作
業は完全自動化の障壁になる。また、充電のためのバッ
テリ交換や電源コネクタ接続は、ユーザにとって手間で
もある。

【００１２】そこで、移動ロボットのためのバッテリ充
電を確実且つ完全に自動化する方式として、いわゆる
「充電ステーション」が導入されている。充電ステーシ
ョンとは、その字義通り、移動ロボットのバッテリ充電
を行うための専用スペースのことである。

【００１３】ロボットは、自走式・自律的な作業を行っ
ている期間中にバッテリの残存容量が低下したことを検
知すると、作業を中断して、自ら（すなわち自動的に）
充電ステーションに立ち寄る。充電ステーション内で
は、ロボットと電源との間で所定の電気接続を果たし、
バッテリへの給電を受ける。そして、バッテリが満充電
若しくは所定容量まで回復したら、電源との電気接続を
解除するとともに充電ステーションを立ち去って、中断
していた作業を再開する。

【００１４】作業空間内に複数の充電ステーションを設
置することにより、移動ロボットは、最寄の充電ステー
ションで給電を受けることができる。すなわち、移動ロ
ボットは、充電ステーション間を跨いで移動することが
でき、行動半径が実質的に拡張される。また、１つの充
電ステーションを複数のロボット間で共有することもで
き、ステーション数を節約することもできる。また、充
電機能の一部を充電ステーションに移管することによ
り、ロボット本体の要求仕様や重量、コストなどを削減
することができる。

【００１５】前述したように、ロボットの中には、作業
の自動化・無人化、あるいは難作業や危険作業の代行、
生活支援といった産業目的に特化した産業用ロボットの
他に、娯楽や教育を目的としたエンターティンメント向
けのロボットがある。エンターティンメント向けのロボ
ットは、生活支援というよりも、生活に密着した性質を
有し、ユーザの対応に対して動的に感情表現を行うこと
ができ、人間と住環境を共有する。

【００１６】例えば、エンターティンメント向けロボッ
トの１つであるペット型ロボット（前述）は、実際の動
物を扱うよりも手軽であるだけでなく、従来の玩具に比
し、高機能・高付加価値を有する。

【００１７】従来の玩具機械は、ユーザ操作と応答動作
との関係が固定・画一的であり、玩具の動作をユーザの
好みに合わせて変更することはできない。この結果、ユ
ーザは同じ動作しか繰り返さない玩具をやがては飽きて
しまうことになる。これに対し、ペット型ロボットは、
動作生成の時系列モデルに従って動作を実行するが、ユ
ーザ操作などの外部からの刺激を検出したことに応答し
てこの時系列モデルを変更する、すなわち学習効果を付
与することによって、ユーザにとって飽きない、あるい
は、ユーザの好みに適応した動作パターンを提供するこ
とができる。

【００１８】この種のペット型ロボットは、飼い主とし
てのユーザによる「褒める」、「遊んであげる（可愛が
る）」、「撫でる」、あるいは「叱る」、「叩く」など
の入力に対して動的に反応して、「喜ぶ」、「甘え
る」、「すねる」、「叱る」、「吠える」、「尻尾を振
る」などの感情的動作を実行するようにプログラムする
ことによって、育成シミュレーションを享受することが
できる。

【００１９】このようなエンターティンメント向けのロ
ボットの場合、給電若しくは充電は、単なる機械装置へ
の燃料補給という本来の機能的な意味合いを越えて、餌
を与えたり、飢え（空腹）を癒してやる、ご褒美（ｒｅ
ｗａｒｄ）を与えるというような一種のメタファーを包
含している。

【００２０】例えば、ペット型ロボットは、バッテリの
残存容量の低下を飢え（空腹）や疲労の度合いとして、
画像又は音声、四肢などを用いた動作表現によってユー
ザに出力若しくは通知することができる。これに対し、
ユーザは、餌を与えてあげたり、お預けをするなど、飼
い主としての対応をとることができる。また、ロボット
は、充電完了若しくは満充電という自己の電源状態を満
腹感に喩えて、感情表現することもできよう。さらに
は、ロボットは、飼い主としてのユーザの対応の履歴を
記録し解析し、ユーザの対応や時間の経過に従って感情
などの状態を変化させることで、ペットの育成や成長を
シミュレートすることができる。

【００２１】感情表現を行うエンターティンメント向け
ロボットにとっては、バッテリ充電は感情入力、情動入
力といった側面を持つべきである。しかしながら、現在
の充電ステーションや充電メカニズムは、燃料補給とい
う純技術的な意味しか持たず、バッテリ充電をエンター
ティンメント的な観点から意味付けして充電動作を制御
するものはない。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、充電
式バッテリによって自律駆動する移動ロボットのため
の、優れた充電メカニズムを提供することにある。

【００２３】本発明の更なる目的は、バッテリ駆動によ
り作業空間を無経路で自由に移動することができる移動
ロボットのための、優れた充電メカニズムを提供するこ
とにある。

【００２４】本発明の更なる目的は、バッテリ駆動によ
り作業空間を無経路で自在に移動する移動ロボットに対
して充電ステーションによって充電を行うことができ
る、優れた充電メカニズムを提供することにある。

【００２５】本発明の更なる目的は、充電オペレーショ
ンのために充電ステーションに立ち寄る移動ロボットに
対して、ロボットがモデル化した生命体の行動や感情的
動作のメタファ、エンターティンメント志向の動作パタ
ーンを付与して、移動ロボットをより高機能、高付加価
値にすることにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、上記
課題を参酌してなされたものであり、その第１の側面
は、作業空間上をバッテリで自律的に移動する移動ロボ
ットのための充電システムであって、前記移動ロボット
に対してバッテリ充電のための電力を供給する電源手段
と、前記電源手段によってバッテリの充電オペレーショ
ンを行った際の充電ログを保管する充電ログ保管手段
と、前記移動ロボットに関する充電ログを前記充電ログ
保管手段から取り出して、所定の充電ルールを適用する
ことによって、前記電源手段による電力供給の可否を決
定する制御手段と、を具備することを特徴とする充電シ
ステムである。

【００２７】本発明の第１の側面に係る充電システムに
よれば、移動ロボット（若しくはそのバッテリ）が持つ
過去又は最近の充電ログに充電ルールを適用することに
よって、例えばエンターティンメント的な観点から、バ
ッテリを充電すべきか否かを判断することができる。こ
こで言う充電ログには、最後の充電時や、最近Ｎ回分の
充電、又は最近Ｔ時間における充電回数、充電頻度、供
給電流量などの記録が含まれる。また、充電ルールと
は、充電ログが示す最近の充電回数、充電頻度、供給電
流量などに応じて充電の可否を記述した規則である。

【００２８】充電ルールを好適に作成することによっ
て、移動ロボットを充電するオペレーションに対して、
例えば、餌を与えたり、飢え（空腹）を癒してやる、お
預けをする、ご褒美を与えるなどのメタファを付与する
ことができる。例えば、充電頻度や供給電流量が多いロ
ボットに対しては充電を拒否することによって「意地
悪」な対応をとることもできる。

【００２９】あるいは、充電ルールを好適に作成するこ
とによって、例えば１以上の移動ロボットが協働的にゲ
ームをプレイしている際の「一回休み」や「退場」など
のように、充電オペレーションを一種のペナルティーと
して活用することができる。逆に、ゲームのスコアに貢
献したロボットに対して電流供給という「ご褒美」を与
えることもできる。

【００３０】要するに、充電ルールの記述次第では、充
電オペレーションにエンターティンメント上の機能や付
加価値を与えることができる。また、ユーザにとって飽
きの来ない、又は、ユーザ好みの充電オペレーションを
享受することができる。

【００３１】移動ロボットが充電ステーションに収容さ
れたにも拘らず、充電動作が開始されないと、ユーザは
システムの誤動作若しくは故障と誤解・勘違いする危険
がある（このような誤解は、ロボット製造業者・販売業
者のサービス・センターへの苦情や問合わせを無用に増
大させる惧れがある！）。このため、充電システムは、
前記制御手段が移動ロボットへの電力供給を拒否したこ
とに応答して、ユーザにその旨を通知するユーザ通知手
段をさらに備えることが好ましい。

【００３２】かかるユーザ通知手段は、充電ステーショ
ン又は移動ロボットのいずれに装備されてもよい。ま
た、ユーザ通知手段は、ディスプレイ画面上のダイアロ
グ表示、警告音などの音声出力、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ
Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）やパイロット・ランプ
の発光など、ユーザが感知できる手段であればその実現
形態は特に限定されない。また、電力供給を拒否された
場合だけでなく、一定時間毎、又はユーザが要求したこ
とに応答して、現在の充電ログをディスプレイ表示等に
よる通知する手段を含んでもよい。

【００３３】また、充電ステーションを複数の移動ロボ
ット間で共用してもよい。あるいは、広いフロア（競技
場）や数階に跨る作業空間で複数の移動ロボットが作業
している場合には、複数の充電ステーションを複数の移
動ロボットが共用してもよい。このような利用形態によ
れば、移動ロボットは、充電時に特定の充電ステーショ
ンに復帰せず、最寄の（又は各ロボットに固有の）充電
ステーションで給電を受けることができるので、作業範
囲を実質的に拡張することができる。

【００３４】このように、複数の移動ロボット間で充電
ステーションを共用する場合には、例えば各移動ロボッ
トが固有に持つ識別情報（製造番号など）を用いて、各
移動ロボット毎に充電ログを管理する必要がある。充電
の可否を判断する際には、現在充電を行おうとする（す
なわち現在充電ステーションに収容されている）移動ロ
ボットに関する充電ログに充電ルールを適用する必要が
ある。

【００３５】また、本発明の第２の側面は、作業空間上
をバッテリで自律的に移動する移動ロボットのための充
電ステーションであって、充電用の電力供給を要求する
移動ロボットを収容する収容部と、前記収容部に受容さ
れた移動ロボットに対してバッテリ充電のための電力を
供給する電源手段と、前記収容部に受容された移動ロボ
ットに対する前記電源手段から電力供給を拒否すること
ができる制御手段と、を具備することを特徴とする充電
ステーションである。

【００３６】本発明の第２の側面に係る充電ステーショ
ンは、さらに、前記制御手段が移動ロボットへの電力供
給を拒否したことに応答して、ユーザにその旨を通知す
るユーザ通知手段を備えてもよい。

【００３７】また、充電ステーションは、さらに、前記
収容部に受容された移動ロボットとの間でデータ交換を
行う通信手段を具備し、前記制御手段は、該移動ロボッ
トへの電力供給を拒否する場合には前記通信手段を用い
てその旨の通知を行うようにしてもよい。

【００３８】また、本発明の第３の側面は、作業空間上
でバッテリで自律的に移動するとともに、充電ステーシ
ョンに立ち寄って充電用の電力を消費するタイプの移動
ロボットであって、充電ステーションから電力を受け取
るための電気的接続手段と、充電ステーションとの間で
データ交換を行うための通信手段と、前記移動ロボット
の動作パターンを決定可能な制御手段と、前記制御手段
において決定された動作パターンを実現する駆動手段
と、を具備し、前記制御手段は、充電ステーションが電
力供給を拒否する旨の通知を前記通信手段経由で受け取
ったことに応答して、該拒否に呼応した動作パターンを
決定する、ことを特徴とする移動ロボットである。

【００３９】本発明の第３の側面に係る移動ロボットに
おいて、前記の拒否に呼応した動作パターンは、収容さ
れた充電ステーションから立ち去る動作パターンを含ん
でいてもよい。

【００４０】あるいは、前記の拒否に呼応した動作パタ
ーンは、移動ロボットのモデルとなった生命体における
空腹感、疲労感、絶望感、苛立ちなどの感情を表現した
動作パターンを含んでいてもよい。

【００４１】本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、
後述する本発明の実施例や添付する図面に基づくより詳
細な説明によって明らかになるであろう。

【００４２】

【発明の実施の形態】本発明は、移動ロボット、とりわ
け作業空間を無経路で自由に移動することができるバッ
テリ駆動式の移動ロボットに対して、充電ステーション
を用いて充電を行う充電メカニズムに関する。勿論、特
定の経路上のみを移動するタイプの移動ロボットに対し
ても、本発明を好適に適用することができることは言う
までもない。

【００４３】また、後述する実施例では、４足歩行のロ
ボットを用いて説明しているが、移動ロボットは、２
足、４足、６足などの脚式歩行を行うロボットの他、ク
ロール式など他の移動メカニズムを採用するロボットで
あっても、同様に本発明を好適に適用することができ
る。

【００４４】以下、図面を参照しながら本発明の実施例
を詳解する。

【００４５】図１には、本発明を実施に供される、四肢
による脚式歩行を行う移動ロボット１の外観構成を示し
ている。図示の通り、該ロボット１は、四肢を有する動
物の形状や構造を有した多関節型の移動ロボットであ
る。また、移動ロボット１は、愛玩動物の代表例である
イヌの形状及び構造を模してデザインされたペット型ロ
ボットという側面を有し、例えば人間の住環境において
人間と共存するような形態で、ユーザ操作に応答した動
作表現することができる。

【００４６】移動ロボット１は、胴体部ユニット２と、
頭部ユニット３と、尻尾４と、四肢すなわち脚部ユニッ
ト６Ａ〜６Ｄで構成される。

【００４７】頭部ユニット３は、ロール、ピッチ及びヨ
ーの各軸方向の自由度を持つ首関節７を介して、胴体部
ユニット２の略前上端に配設されている。また、頭部ユ
ニット３には、イヌの「目」に相当するＣＣＤ（Ｃｈａ
ｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：電荷結合素
子）カメラ１５と、「耳」に相当するマイクロフォン１
６と、「口」に相当するスピーカ１７と、触感に相当す
るタッチセンサ１８が搭載されている。これら以外に
も、生体の五感を構成するセンサを含んでいても構わな
い。

【００４８】尻尾４は、ロール及びピッチ軸の自由度を
持つ尻尾関節８を介して、胴体部ユニット２の略後上端
に湾曲若しくは揺動自在に取り付けられている。

【００４９】脚部ユニット６Ａ及び６Ｂは前足を構成
し、脚部ユニット６Ｃ及び６Ｄは後足を構成する。各脚
部ユニット６Ａ〜６Ｄは、それぞれ、大腿部ユニット９
Ａ〜９Ｄ及び脛部ユニット１０Ａ〜１０Ｄの組み合わせ
で構成され、胴体部ユニット２底面の前後左右の各隅部
に取り付けられている。大腿部ユニット９Ａ〜９Ｄは、
ロール、ピッチ、ヨーの各軸の自由度を持つ股関節１１
Ａ〜１１Ｄによって、胴体部ユニット２の各々の所定部
位に連結されている。また、大腿部ユニット９Ａ〜９Ｄ
と脛部ユニット１０Ａ〜１０Ｄとは、ロール及びピッチ
軸の自由度を持つ膝関節１２Ａ〜１２Ｄによって連結さ
れている。

【００５０】なお、移動ロボット１の関節自由度は、実
際には各軸毎に配備されモータ（図示しない）の回転駆
動によって提供される。また、移動ロボット１が持つ関
節自由度の個数は任意であり、本発明の要旨を限定する
ものではない。

【００５１】図２には、移動ロボット１の電気・制御系
統の構成図を模式的に示している。同図に示すように、
移動ロボット１は、全体の動作の統括的制御やその他の
データ処理を行う制御部２０と、入出力部４０と、駆動
部５０と、電源部６０とで構成される。以下、各部につ
いて説明する。

【００５２】入出力部４０は、外界からの入力を行う入
力部としての移動ロボット１の目に相当するＣＣＤカメ
ラ１５や、耳に相当するマイクロフォン１６、触感に相
当するタッチセンサ１８など、五感に相当する各種のセ
ンサを含む。また、出力部として、口に相当するスピー
カ１７など、脚などによる機械運動以外の手段によって
外部出力を行う装置類を含む。

【００５３】移動ロボット１は、カメラ１５を含むこと
で、作業空間上に存在する任意の物体の形状や色彩を認
識することができる。また、移動ロボット１は、カメラ
のような視覚手段の他に、赤外線、音波、超音波、電波
などの発信波を受信する受信装置をさらに備えていても
よい。この場合、各伝送波を検知するセンサ出力に基づ
いて発信源からの位置や向きを計測することができる
（後述）。

【００５４】駆動部５０は、制御部２０が指令する所定
の運動パターンに従って移動ロボット１の機械運動を実
現する機能ブロックであり、首関節７、尻尾関節８、股
関節１１Ａ〜１１Ｄ、膝関節１２Ａ〜１２Ｄなどのそれ
ぞれの関節におけるロール、ピッチ、ヨーなど各軸毎に
設けられた駆動ユニットで構成される。図示の例では、
移動ロボット１はｎ個の関節自由度を有し、したがって
駆動部５０はｎ個の駆動ユニットで構成される。各駆動
ユニットは、所定軸回りの回転動作を行うモータ５１
と、モータ５１の回転位置を検出するエンコーダ５２
と、エンコーダ５２の出力に基づいてモータ５１の回転
位置や回転速度を適応的に制御するドライバ５３の組み
合わせで構成される。

【００５５】電源部６０は、その字義通り、移動ロボッ
ト１内の各電気回路等に対して給電を行う機能モジュー
ルである。本実施例に係る移動ロボット１は、バッテリ
を用いた自律駆動式であり、電源部６０は、充電バッテ
リ６１と、充電バッテリ６１の充放電状態を管理する充
放電制御部６２とで構成される。

【００５６】充電バッテリ６１は、例えば、複数本のニ
ッケル・カドミウム電池セルをカートリッジ式にパッケ
ージ化した「バッテリ・パック」の形態で構成される。

【００５７】また、充放電制御部６２は、バッテリ６１
の端子電圧や流出／流入電流量、温度などを測定するこ
とでバッテリ６１の残存容量を把握し、充電の開始時期
や終了時期などを決定するようになっている。充放電制
御部６２が決定する充電の開始及び終了時期は制御部２
０に通知され、移動ロボット１が充電作業を開始及び終
了するためのトリガとなる。充電作業の詳細については
後述に譲る。

【００５８】図３には、制御部２０の構成をさらに詳細
に図解している。同図に示すように、制御部２０は、メ
イン・コントローラとしてのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ
Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２１が、メモリその
他の各回路コンポーネントや周辺機器とバス接続された
構成となっている。バス２７上の各装置にはそれぞれに
固有のアドレス（メモリ・アドレス又はＩ／Ｏアドレ
ス）が割り当てられており、ＣＰＵ２１はアドレス指定
することで特定の装置と通信することができる。

【００５９】ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍ
ｅｍｏｒｙ）２２は、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ ＲＡ
Ｍ）などの揮発性メモリで構成された書き込み可能メモ
リであり、ＣＰＵ２１が実行するプログラム・コードを
ロードしたり、作業データの一時的な保存のために使用
される。

【００６０】ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒ
ｙ）２３は、プログラムやデータを恒久的に格納する読
み出し専用メモリである。ＲＯＭ２３に格納されるプロ
グラム・コードには、移動ロボット１の電源投入時に実
行する自己診断テストプログラムや、移動ロボット１の
動作を規定する制御プログラムなどが挙げられる。制御
プログラムには、カメラ１５やマイクロフォン１６など
のセンサ入力を処理する「センサ入力処理プログラ
ム」、センサ入力と所定の「時系列モデル」（後述）と
に基づいて移動ロボット１の行動すなわち運動パターン
を生成する「行動命令プログラム」、生成された運動パ
ターンに従って各モータの駆動やスピーカ１７の音声出
力などを制御する「駆動制御プログラム」などが含まれ
る。生成される運動パターンには、通常の歩行運動や走
行運動以外に、「お手」、「お預け」、「お座り」や、
「ワンワン」などの動物の鳴き声の発声などエンターテ
ィンメント志向の高い動作を含んでいてもよい。

【００６１】不揮発性メモリ２４は、例えばＥＥＰＲＯ
Ｍ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａ
ｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）のように、
電気的に消去再書き込みが可能なメモリ素子で構成さ
れ、逐次更新すべきデータを不揮発的に保持するために
使用される。逐次更新すべきデータには、例えば、移動
ロボット１の行動パターンを規定する時系列モデルなど
が挙げられる。

【００６２】移動ロボット１は、飼い主としてのユーザ
による「褒める」、「遊んであげる（可愛がる）」、
「撫でる」、あるいは「叱る」、「叩く」などの行為を
刺激としてセンサ入力し、不揮発メモリ２４に格納され
た時系列モデルに従って「喜ぶ」、「甘える」、「すね
る」、「叱る」、「吠える」、「尻尾を振る」などの感
情的な動作を実行する。また、センサ入力された刺激に
応じて不揮発メモリ２４中の時系列モデルを逐次的に更
新するという学習効果を付与することができる。このよ
うな学習効果により、移動ロボット１の行動パターンに
変化を与え、ユーザが飽きない又はその好みに適応した
挙動を提供することができる。また、ユーザは、一種の
育成シミュレーションをゲーム感覚で楽しむことができ
る。

【００６３】インターフェース２５は、制御部２０外の
機器と相互接続し、データ交換を可能にするための装置
である。インターフェース２５は、例えば、カメラ１５
やマイクロフォン１６、スピーカ１７との間でデータ入
出力を行う。また、インターフェース２５は、駆動部５
０内の各ドライバ５３−１…との間でデータやコマンド
の入出力を行う。また、インターフェース２５は、電源
部６０との間で充電開始及び充電終了信号の授受を行
う。

【００６４】インターフェース２５は、ＲＳ（Ｒｅｃｏ
ｍｍｅｎｄｅｄ Ｓｔａｎｄａｒｄ）−２３２Ｃなどの
シリアル・インターフェース、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔ
ｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）１２８４など
のパラレル・インターフェース、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒ
ｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）インターフェース、ｉ
−Ｌｉｎｋ（ＩＥＥＥ１３９４）インターフェース、Ｓ
ＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ
Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）インターフェースなどのよう
な、コンピュータの周辺機器接続用の汎用インターフェ
ースを備え、充電ステーション８０（後述）などの外部
機器との間でプログラムやデータの移動を行うようにし
てもよい。あるいは、移動ロボット１が持つ固有の識別
情報（例えば製造番号など）を、充電ステーション８０
（後述）などの外部システムに対してインターフェース
２５経由で通知することができる。あるいは、充電ステ
ーション８０から充電用の電力供給を拒否された場合に
は、インターフェース２５経由でその旨の通知を受け取
ることもできる。

【００６５】また、インターフェース２５の１つとして
赤外線通信（ＩｒＤＡ）インターフェースを備え、充電
ステーション８０などの外部機器と無線通信を行うよう
にしてもよい。赤外線通信のための送受信部は、例えば
頭部ユニット２や尻尾３など、移動ロボット１本体の先
端部に設置されることが受信感度の観点から好ましい。

【００６６】さらに、制御部２０は、ネットワーク・イ
ンターフェース・カード（ＮＩＣ）２６を含み、ＬＡＮ
（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ：例えば、Ｅ
ｔｈｅｒｎｅｔやＢｌｕｅｔｏｏｔｈなど）やインター
ネットを経由して外部のコンピュータ・システムとデー
タ通信したり、遠隔のコンピュータ資源を用いて移動ロ
ボット１の動作をリモート・コントロールするようにし
てもよい。あるいは、不揮発性メモリ２４に保管すべき
時系列モデルを、ネットワーク経由で移動ロボット１に
供給することができる。

【００６７】［従来の技術］の欄でも説明したように、
本実施例に係る移動ロボット１に代表されるような自律
駆動式のロボットに対しては、「充電ステーション」を
用いてバッテリの充電を行うことができる。充電ステー
ションとは、その字義通り、移動ロボット１のバッテリ
充電を行うためのロボット収容場所のことであり、移動
ロボットのためのバッテリ充電を確実且つ完全に自動化
する方式として、既に当業界において採用されている。

【００６８】移動ロボット１は、自走式・自律的な作業
を行っている期間中にバッテリ６１の残存容量が低下し
たことを検知すると、作業を中断して、自ら（すなわち
自動的に）充電ステーション８０に立ち寄る。充電ステ
ーション８０内では、移動ロボット１と供給電源との間
で所定の電気接続を果たし、バッテリ６１への給電を受
ける。そして、バッテリ６１が満充電若しくは所定容量
まで回復したら、電源との電気接続を解除するとともに
充電ステーション８０を立ち去って、中断していた作業
を再開する。

【００６９】本発明を実現する上で、充電ステーション
８０の外観構成は特に限定されない。図１に示すような
イヌの構造を模したペット型ロボット１に対しては、イ
ヌの寝床であるベッドやイヌ小屋をモデルにした充電ス
テーションに構成すれば、ロボットの通常オペレーショ
ンだけでなく、充電ステーションに立ち寄って充電を行
う一連の「充電オペレーション」に対しても、エンター
ティンメント的なメタファを付与することができる。

【００７０】また、作業空間内に複数の充電ステーショ
ンを設置することにより、移動ロボット１は、最寄の充
電ステーションで給電を受けることができる。すなわ
ち、移動ロボット１は、充電ステーション間を跨いで移
動することができ、行動半径が実質的に拡張される。ま
た、１つの充電ステーションを複数の移動ロボット間で
共有することもでき、ステーション数を節約することも
できる。また、充電機能の一部を充電ステーションに移
管することにより、ロボット本体の要求仕様や重量、コ
ストを削減することができる。

【００７１】図４には、本発明の実施に供される充電ス
テーション８０と移動ロボット１を含んだ作業空間の構
成を模式的に表した機能ブロック図を示している。

【００７２】本実施例に係る充電ステーション８０は、
移動ロボット１との間で充電作業におけるトランザクシ
ョンを好適に実現するために、表示部８２、発信機８
３、接近・接続検知部８４、インターフェース８５、給
電制御部８６、計時部１０１、ルール記憶部１０２、及
び、スイッチ１０３を備えるとともに、作業空間上に設
けられた外部コンピュータ・システムなどの他の機器と
通信を行うためのインターフェース８７を含んでおり、
これらの各部は制御部８１によって統括的に制御されて
いる。

【００７３】表示部８２は、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉ
ｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：液晶表示ディス
プレイ）やＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂ
ｅ：陰極線管）ディスプレイのようなグラフィック表示
可能な表示装置であり、色や模様の出現に所定のパター
ンを持たせた画像（例えば、サイバーコード^/*/）を表
示出力して、遠方から眺望した場合であっても充電ステ
ーション８０の視認性・識別性を高めるようにしてい
る。

【００７４】一方の移動ロボット１側では、カメラ１５
による撮像画像を基に、表示部６２に表示された模様を
探索することで充電ステーション８０の位置を特定する
ようになっている。必要であれば、カメラ１５が撮像し
た模様の大きさなどを基に現在位置から充電ステーショ
ン８０までの距離を特定する。さらに、距離の変化に応
じて経路探索アルゴリズムを切替えたり、充電ステーシ
ョン８０に接近するにつれて歩幅を小さくして充電ステ
ーション８０との合体に至るまでの位置調整を図っても
よい。

【００７５】なお、表示部８２には、サイバーコードの
ような識別パターンの他に、充電ステーションにおいて
管理している充電ログ（後述）を、一定時間毎、あるい
はユーザからの要求に応答して表示するようにしてもよ
い。

【００７６】発信機８３は、光、赤外線、音波、超音
波、電波、磁場のうち少なくとも１つの信号波を発信し
て、移動ロボット１側に対して、充電ステーション８０
が存在する位置や方向を割り出す手掛かりを与える。発
信信号は、特定の周波数パターンを持ち、作業空間にお
いて発生する他の信号とは容易に区別・分離できるよう
にしておくことが好ましい。

【００７７】これに対し、移動ロボット１側では、受信
機２８（図２には図示せず）による検知出力の信号強度
などを基に、発信源すなわち充電ステーション８０の在
り処を探索することができる。受信機２８は、指向性に
優れ、受信波の強度測定を行えるタイプであることが好
ましい。

【００７８】受信機２８は、カメラ２５と同様に、移動
ロボット１の頭部ユニット３に搭載させていることが好
ましい。例えば、２以上の受信機２８を備えて、ステレ
オ法により充電ステーション８０の距離や方向を算出す
ることができる。

【００７９】あるいは、首関節を作動させて頭部ユニッ
ト３を首振り運動させることによって、受信機２８の受
信方向を変更することができる。この場合、受信した信
号強度が最大となる方向に向かって進行（歩行）する操
作を繰り返すことによって発信源のある受信ステーショ
ン８０への経路探索を実現することができる。但し、
「フェイズド・アレイ・レーダ」のように発信源までの
距離と方向の双方を検出できるタイプの受信機２８であ
れば、信号強度と方向を同時に検出することができるの
で、首振り動作の必要はない。

【００８０】移動ロボット１が充電ステーション８０を
探索し、該ステーション内の所定の収容場所に装着する
際に、互いの本体同士、あるいは電極・端子同士の衝突
や衝突に伴なう破損を防止するためには、距離に応じた
探索作業を行う必要がある。例えば、比較的遠い距離に
ある期間中は、移動ロボット１は、充電ステーション８
０全体を探索目標としてカメラ１５の撮像画像などを基
に探索することで、高速に接近することができる。そし
て、ある程度まで近づいたときには、充電端子など小さ
な対象物に探索目標を切替えるとともに、カメラ１５よ
りもさらに正確な距離測定が可能な装置の検出出力に従
って探索を行う。例えば、赤外線出力や超音波出力の反
射時間を基により正確な距離を測定する方式等を採用す
ることができる。

【００８１】接近・接続検知部８４は、移動ロボット１
の経路探索作業の結果、移動ロボット１が充電ステーシ
ョン８０内に収容され、給電制御部８６と充放電制御部
６２との電気接続が果たされたことを確認するための装
置である。接近・接続検知部８４は、例えばマイクロ・
スイッチや近接センサなどで構成することができる。接
近・接続検知部８４による検知出力は、例えば給電制御
部８６による給電開始のトリガとなる。

【００８２】インターフェース８５は、ＲＳ−２３２
Ｃ、ＩＥＥＥ１２８４、ＵＳＢ、ｉ−Ｌｉｎｋ、ＳＣＳ
Ｉ、ＩｒＤＡ…などいずれか少なくともインターフェー
ス・プロトコルに従って移動ロボット１側のインターフ
ェース２５と双方向接続若しくは一方向接続されてお
り、両者間での情報の伝送を可能にする装置である。イ
ンターフェース８５及び２５間は、有線又は無線のいず
れの形態で結ばれてもよいが、接近・接続検知部８４の
出力が付勢された期間だけ接続が確保されれば充分であ
る。

【００８３】例えば、制御部８１は、移動ロボット１が
持つ固有の識別情報（例えば製造番号など）を、インタ
ーフェース２５及び８５経由で受け取ることができる。
あるいは、充電ステーション８０が移動ロボット１に対
する電力供給を拒否する場合には、インターフェース８
５及び２５経由でその旨を移動ロボット１側に通知する
こともできる。あるいは、移動ロボット１に対応する充
電ログを、インターフェース８５及び２５経由でその旨
を移動ロボット１側に通知することもできる。

【００８４】給電制御部８６は、商用ＡＣ（Ａｌｔｅｒ
ｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ）電源から供給された電
源電圧を移動ロボット１側に供給するための給電制御を
行う。給電の開始及び終了時期は、例えば接近・接続検
知部８４の出力信号がトリガとなる。

【００８５】これに対し、充放電制御部６２は、供給電
圧を基に充電電流を生成してバッテリ６１に供給する。
充放電制御部６２は、充電電流の積算量、バッテリ６１
の端子電圧、バッテリ周囲温度などを基に満充電若しく
は充電終了時期を検出して、制御部２０に通知する。制
御部２０は、さらにインターフェース２５を介して充電
ステーション８０側に充電終了時期を通知してもよい。
また、充放電制御部６２は、移動ロボット１がバッテリ
６１による自律駆動を行う期間中においては、バッテリ
６１からロボット内の各部への出力電流（すなわち放電
電流）の積算量、端子電圧、バッテリ周囲温度などを計
測することで残存容量の低下を常時監視して、充電開始
時期を検出するとともに制御部２０に通知する。

【００８６】給電制御部８６と充放電制御部６２との電
気接続形態は特に限定されない。一般には、電極やコネ
クタといった機械式接点を持つ電気部品間を接触させる
ことによって通電させる。これ以外にも、電磁誘導の原
理を用いて非接触により給電する方式も挙げられる。す
なわち、給電制御部８６と充放電制御部６２の双方に誘
導コイルを内蔵し、各々のコイルを近接させて、給電制
御部８６側のコイルに供給電流を流すことによって、電
磁誘導作用により充放電制御部６２側のコイルに充電電
流を発生させることができる。

【００８７】本実施例の給電制御部８６は、移動ロボッ
ト１側に供給した電流量の計測も行い、制御部８１に通
知する。制御部８１では、この供給電流量に基づいて、
ルール記憶部１０２に格納された充電ルールを充電オペ
レーションに適用するようになっているが、この点につ
いては後に詳解する。

【００８８】インターフェース８７は、例えばネットワ
ーク・インターフェース・カード（ＮＩＣ）であり、コ
ンピュータや他の充電ステーションなどの１以上の外部
システムとネットワーク接続して（例えば、Ｅｔｈｅｒ
ｎｅｔやＢｌｕｅｔｏｏｔｈなど）、メッセージ交換を
行うための手段である。すなわち、充電ステーション８
０は、ネットワーク経由で他の充電ステーションと相互
接続され、連携的に充電オペレーションを行うことがで
きる。また、充電ステーション８０を、ネットワーク経
由でホスト・コンピュータの管理下に置き、充電オペレ
ーションをリモート・コントロールすることができる。
さらに、移動ロボット１に対する充電オペレーションに
適用する充電ルールを、外部システムからインターフェ
ース８７経由で供給して、ルール記憶部１０２に格納す
ることもできる。あるいは、充電ステーション８０にお
いて蓄積された充電ログを、インターフェース８７経由
で外部出力（あるいは外部から供給）することもでき
る。

【００８９】なお、インターフェース８７は、外部シス
テムとのインターフェース・プロトコルを実現するもの
であれば、特にＮＩＣには限定されない。例えば、ＲＳ
−２３２Ｃ、ＩＥＥＥ１２８４、ＵＳＢ、ｉ−Ｌｉｎ
ｋ、ＳＣＳＩ、ＩｒＤＡ…などのインターフェース規格
であってもよい。

【００９０】計時部１０１は、リアル・タイム・クロッ
クなど現在時刻を計時して制御部８１に供給するクロッ
ク機能を有する。計時部１０１は、例えばコイン・バッ
テリのような予約電源によって充電ステーションの電源
遮断時にも現在時刻を保持し続けることができる。

【００９１】ルール記憶部１０２は、移動ロボット１の
充電オペレーションに対して適用する充電ルールを格納
するための手段であり、例えばＥＥＰＲＯＭのような不
揮発性メモリや、ハード・ディスク・ドライブのような
外部記憶装置で構成される。

【００９２】ここで言う「充電ルール」とは、ある特定
の移動ロボット１に対する以前の供給電流量や充電回
数、充電頻度などに応じて充電電流の供給の可否を判断
するための規則のことである（後述）。充電ルールは、
例えば１以上の移動ロボット１がゲームを行っている際
の「一回休み」や「退場」など、一種のペナルティーと
して活用することができる。この結果、ロボット１のエ
ンターティンメント上の効果をさらに向上させることが
できる。

【００９３】制御部８１は、給電制御部８６から通知さ
れる給電電流量や、計時部１０１から供給される現在時
刻などを基に作成された充電ログに対して、充電ルール
を適用して、電流供給の可否を決定する。供給不可と決
定された場合には、スイッチ１０３を開いて、商用ＡＣ
電源を給電制御部８６から遮断し、移動ロボット１への
充電電流を停止する。制御部８１は、移動ロボット１
（若しくはバッテリ６１）に関する充電ログを揮発的又
は不揮発的に保存しておく必要がある。

【００９４】図５には、本実施例に係る移動ロボット１
が行う充電オペレーションの処理手順をフローチャート
の形式で図解している。以下、同図を参照しながら充電
オペレーションについて説明する。

【００９５】移動ロボット１は、バッテリ駆動により通
常オペレーションを実行中であるとする。

【００９６】ここで言う通常オペレーションとは、例え
ばカメラ１５、マイクロフォン１６、タッチセンサ１８
などのセンサ入力に応答して、不揮発性メモリ２４中の
時系列モデルに従って各種の動作表現を実行することを
意味する。

【００９７】充放電制御部６２は、通常オペレーション
中に、バッテリ６１の残存容量の低下すなわち「ロー・
バッテリ」状態を検出すると、これを制御部２０に通知
する。

【００９８】制御部２０内のＣＰＵ２１は、ロー・バッ
テリの通知に応答して通常オペレーションを中断する。
そして、通常オペレーションに割り込む形式で充電オペ
レーションが開始する。

【００９９】充電オペレーションにおいては、まず、移
動ロボット１は、充電ステーション８０の場所を探索す
る（ステップＳ２１）。該探索は、例えばカメラ１５の
撮像画像や、充電ステーション８０側から発信される電
波、音波、超音波、光などを手掛かりにして、所定の経
路探索アルゴリズムに従って行われる（前述）。

【０１００】なお、後に作業状態を円滑に再開するため
には、充電ステーション８０の探索（ステップＳ２１）
を行う前に、通常オペレーション中断直前の作業状態や
その場所を記憶しておくことが好ましい（ステップＳ２
０）。

【０１０１】探索の結果、移動ロボット１が充電ステー
ション８０に到着すると、両者間の合体作業が行われる
（ステップＳ２２）。合体作業には、移動ロボット１と
充電ステーション８０間で給電用の電極若しくは端子の
接続が含まれる。但し、電磁誘導などを用いて非接触給
電を行う場合（前述）には機械的な「接続」ではなく、
誘導コイル間の「接近」でよい。合体作業時には、移動
ロボット１の制御部２０は、インターフェース２５及び
８５経由で充電ステーション８０側の制御部８１と通信
し、ハンドシェイクを行ってもよい。また、合体が完了
したか否かは、例えば接近・接続検知部８４の検出信号
を基に判断することができる。

【０１０２】前ステップＳ２２の合体により充電可能な
状態になると、制御部８１は、給電制御部８６から通知
される給電電流量や、計時部１０１から供給される現在
時刻などの充電ログを基に、充電ルールを参照して、電
流供給の可否を決定する（ステップＳ２３）。

【０１０３】ここで言う「充電ルール」とは、ある特定
の移動ロボット１に対する以前の供給電流量や充電回
数、充電頻度などの移動ロボット１（若しくはバッテリ
６１）が持つ充電ログに応じて充電の可否を判断するた
めの規則のことである（後述）。充電ルールは、例えば
１以上の移動ロボット１がゲームを行っている際の「一
回休み」や「退場」など、充電オペレーションを一種の
ペナルティーとして活用することができる。この結果、
ロボット１のエンターティンメント上の効果をさらに向
上させることができる。充電ルールの適用処理の詳細に
ついては後述する。

【０１０４】充電ルールを適用した結果、充電”ＯＫ”
と判断された場合には、スイッチ１９３が閉じられ、給
電制御部８６から充放電制御部６２への給電が開始する
（ステップＳ２４）。充放電制御部６２は、給電電流
を、バッテリ６１の充電特性に適した電圧レベルの充電
電流に変換して、バッテリ６１に供給する。

【０１０５】充電期間中、充放電制御部６１は、バッテ
リ６１の端子電圧、充電電流の積算量、温度などを計測
して、バッテリ６１の充電状態を常時監視する。そし
て、バッテリ６１の満充電状態若しくは充電終了状態を
検出すると、これを制御部２０に通知する（ステップＳ
２５）。

【０１０６】本実施例では、制御部２０は、ステップＳ
２５において充電終了の通知を受け取ると、さらに、イ
ンターフェース２５及び８５経由で充電ステーション８
０側に通知することが好ましい。充電ステーション８０
側の制御部８１は、今回の充電ログを新たに追加する。
充電ログには、今回の充電開始（又は終了）時刻や、今
回の充電時に供給した電流量である。充電時刻は、計時
部１０１から供給される。また、供給電流量は、給電制
御部８６から通知される。全ての充電ログを保管してお
いてもよいし、直近１回分、最近Ｎ回分、最近Ｔ時間内
の分などデータ数を限定して保管するようにしてもよ
い。また、複数の移動ロボット間で充電ステーション８
０を共用する場合には、各移動ロボットと対応付けて充
電ログを保管する必要がある。

【０１０７】他方、判断ブロックＳ２３において、電流
供給が不可（”ＮＧ”）と決定された場合には、スイッ
チ１０３を開いて、商用ＡＣ電源を給電制御部８６から
遮断し、移動ロボット１への充電電流を停止する。この
場合、ステップＳ２４及びＳ２５で構成されるバッテリ
充電処理はスキップされる。

【０１０８】制御部２０は、充電終了の通知又は充電不
可の決定に応答して、充電ステーション８０からの離
脱、すなわち、移動ロボット１と充電ステーション８０
間の合体状態の解除を行う（ステップＳ２６）。この離
脱作業の際、制御部２０は、インターフェース２５及び
８５経由で充電ステーション８０側の制御部８１と通信
し、ハンドシェイクを行ってもよい。

【０１０９】充電ステーション８０からの離脱を終える
と、移動ロボット２０は、通常オペレーションを中断し
た時点の居場所を探索する（ステップＳ２７）。そし
て、該場所に復帰すると、通常オペレーション中断直前
の状態を復元して（ステップＳ２８）、中断していた通
常オペレーションを再開する。

【０１１０】１以上の移動ロボットが単一の充電ステー
ション８０を共用する場合には、充電ステーション８０
は、各移動ロボット毎に供給電流量や充電回数、充電頻
度などの充電ログを管理するとともに、合体した移動ロ
ボットに該当する充電ログを用いて充電ルールを適用す
る必要がある。このような場合、以下のように実装する
こともできる。

【０１１１】（１）各移動ロボットは、製造番号等の固
有の識別子（以下、「ロボットＩＤ」とする）を有し、
充電ステーションと合体したときには、インターフェー
ス２５及び８５経由でロボットＩＤを充電ステーション
に通知する。 （２）充電ステーション側では、受け取ったロボットＩ
Ｄに従って充電ログを管理する。例えば、各ロボットＩ
Ｄ毎にデータベース・エントリを作成し、該エントリに
供給電流量や充電回数、充電頻度などの充電ログを書き
込む。また、あるロボットをステーション内に収容した
ときには、該ロボットＩＤに該当するエントリを取り出
して、充電ルールを適用する。

【０１１２】複数の移動ロボットが単一の充電ステーシ
ョンを共用する場合において、充電ステーションが各ロ
ボットＩＤに従って充電ログを管理する様子を、図６に
図解しておく。

【０１１３】次に、移動ロボット１の充電オペレーショ
ンに適用される充電ルール等について説明する。

【０１１４】（１）充電ログの保管 本実施例に係る充電オペレーションでは、移動ロボット
１に対して過去又は最近行った充電ログに従って、今回
の給電を拒否するか否かを決定する。このような処理の
前提として、充電ステーション８０は、移動ロボット１
に対して行った充電ログを記録しておく必要がある。

【０１１５】ここで言う充電ログには、充電を行った時
刻や、移動ロボット１への供給電流量などが含まれる。
充電時刻に関しては、制御部１０１が計時部１０１から
現在時刻の供給を受けているので、計測可能である。ま
た、供給電流量は、例えば給電制御部８６が電力線の途
上に電流センサを挿入することで検出可能である。

【０１１６】図７には、電流センサの構成例を示してい
る。同図に示すように、充電養鯉供給電流を伝送する電
力線の途上に、電気抵抗体８６Ａを挿入するとともに、
該抵抗体８６Ａの両端を差動アンプ８６Ｂの各端子を接
続する。差動アンプ８６Ｂの出力端子レベルは、抵抗体
８６Ａを通過する電流強度に比例した電圧レベルを示
す。すなわち、該電流センサによれば、電流―電圧変換
して供給電流量を計測することができるという次第であ
る。なお、抵抗体８６Ａの電気抵抗を低く設定すること
により、無駄な電力消耗や発熱を軽減することができ
る。

【０１１７】本実施例に係る充電拒否動作を実現する上
で、移動ロボット１に対して行った全ての充電に対して
充電ログを記録しておく必要は必ずしもない。例えば、
最後の充電時の充電ログだけでもよい。あるいは、充電
頻度や充電回数を充電ログの１つとして使用したい場合
であれば、最近Ｎ回分の充電ログだけ、あるいは、最近
Ｔ時間分の充電ログだけを記録するようにすればよい。
このような場合、例えばＬＲＵ（Ｌｅａｓｔ Ｒｅｃｅ
ｎｔｌｙ Ｕｓｅｄ）論理に従って古い充電ログを廃棄
すればよい。

【０１１８】また、単一の充電ステーション８０を複数
の移動ロボット間で共用する場合があるが、この場合
は、図６を参照しながら既に説明したように、製造番号
等の移動ロボットに固有の識別情報（ロボットＩＤ）毎
に充電ログ・エントリを設けて管理すればよい。

【０１１９】また、充電ログは、必ずしも充電ステーシ
ョン８０において管理する必要はない。例えば、移動ロ
ボット１側で充電ログを保存しておき、充電ステーショ
ン８０に合体した際にインターフェース２５及び８５経
由で充電ステーション側８０にデータ転送するようにし
てもよい。

【０１２０】あるいは、充電ステーション８０において
一旦計測した充電ログを、インターフェース８７経由で
外部コンピュータ・システム（ホスト・システム）に転
送するようにしてもよい。例えば、作業空間上に多数の
充電ステーションが散在するような場合には、外部コン
ピュータ・システムで各移動ロボットの充電ログを集中
管理しておくことができる。充電ステーション８０は、
移動ロボット１と合体したときに、ホスト・システムに
アクセスして対応する充電ログをインターフェース８７
経由で取り寄せればよい。

【０１２１】（２）充電ルールの適用 既に述べたように、移動ロボット１が持つ充電ログに所
定の充電ルールを適用することにより、充電ステーショ
ン８０に立ち寄った移動ロボット１に対する電流の供給
を拒否するか否かを決定する。

【０１２２】充電ルールとは、充電ログが示す最近の充
電回数、充電頻度、供給電流量などに応じて充電の可否
を記述した規則である。例えば、充電回数や充電頻度が
密な場合には、電流供給を拒否するといったルールでも
よい。

【０１２３】充電ルールを好適に作成することによっ
て、移動ロボットを充電するオペレーションに対して、
例えば、餌を与えたり、飢え（空腹）を癒してやる、お
預けをする、あるいはご褒美（ｒｅｗａｒｄ）を与える
などのメタファを付与することができる。例えば、充電
頻度が多いロボットに対しては充電を拒否することによ
って「意地悪」な対応をとることもできる。

【０１２４】充電ルールは、例えばｉｆ形式の条件文に
よって記述することができる。

【０１２５】図８には、充電ルールの適用処理の一例
を、フローチャートの形式で示している。以下、このフ
ローチャートの各ステップについて説明する。

【０１２６】充電ステーション８０の制御部８１は、移
動ロボット１に関する最後の充電時刻（充電ログ）を参
照し（ステップＳ４１）、現在時刻までの経過時間を算
出する（ステップＳ４２）。経過時間が所定値以上であ
れば移動ロボットへの電流供給（すなわちバッテリ充
電）を許可し（ステップＳ４３）、逆に、所定値未満で
あれば電流供給を拒否する（ステップＳ４４）。拒否さ
れた場合、移動ロボット１は所定のリアクションを行っ
てもよい（後述）。

【０１２７】また、図９には、充電ルールの適用処理の
一例を、フローチャートの形式で示している。以下、こ
のフローチャートの各ステップについて説明する。

【０１２８】充電ステーション８０の制御部８１は、移
動ロボット１に関する最近Ｎ回分の充電時刻（充電ロ
グ）を参照し（ステップＳ５１）、充電間隔の平均値を
算出して（ステップＳ５２）、平均時間間隔と所定値と
を大小比較する（ステップＳ５３）。平均時間間隔が所
定値以上であれば移動ロボットへの電流供給（すなわち
バッテリ充電）を許可し（ステップＳ５４）、逆に、所
定値未満であれば電流供給を拒否する（ステップＳ５
５）。拒否された場合、移動ロボット１は所定のリアク
ションを行ってもよい（後述）。なお、ステップＳ５３
では、平均時間間隔と所定値との大小比較を行ったが、
必ずしもこれに限定されない。例えば、今回の充電間隔
と平均時間間隔との標準偏差に基づいて給電の可否を判
断してもよい。

【０１２９】また、図１０には、充電ルールの適用処理
の一例を、フローチャートの形式で示している。以下、
このフローチャートの各ステップについて説明する。

【０１３０】充電ステーション８０の制御部８１は、移
動ロボット１に関する最近Ｔ時間内における充電時刻
（充電ログ）を参照し（ステップＳ６１）、充電間隔の
平均値を算出して（ステップＳ６２）、平均時間間隔と
所定値とを大小比較する（ステップＳ６３）。平均時間
間隔が所定値以上であれば移動ロボットへの電流供給
（すなわちバッテリ充電）を許可し（ステップＳ６
４）、逆に、所定値未満であれば電流供給を拒否する
（ステップＳ６５）。拒否された場合、移動ロボット１
は所定のリアクションを行ってもよい（後述）。なお、
ステップＳ６３では、平均時間間隔と所定値との大小比
較を行ったが、必ずしもこれに限定されない。例えば、
今回の充電間隔と平均時間間隔との標準偏差に基づいて
給電の可否を判断してもよい。

【０１３１】図１１には、充電ルールの適用処理の一例
を、フローチャートの形式で示している。以下、このフ
ローチャートの各ステップについて説明する。

【０１３２】充電ステーション８０の制御部８１は、移
動ロボット１に関する最後の充電時における供給電流量
（充電ログ）を参照し（ステップＳ７１）、所定値と大
小比較する（ステップＳ７２）。供給電流量が所定値以
上であれば移動ロボットへの電流供給（すなわちバッテ
リ充電）を許可し（ステップＳ７３）、逆に、所定値未
満であれば電流供給を拒否する（ステップＳ７４）。拒
否された場合、移動ロボット１は所定のリアクションを
行ってもよい（後述）。

【０１３３】また、図１２には、充電ルールの適用処理
の一例を、フローチャートの形式で示している。以下、
このフローチャートの各ステップについて説明する。

【０１３４】充電ステーション８０の制御部８１は、移
動ロボット１に関する最近Ｎ回分の充電時における供給
電流量（充電ログ）を参照し（ステップＳ８１）、供給
電流量の合計を算出して（ステップＳ８２）、総供給電
流量と所定値とを大小比較する（ステップＳ８３）。総
供給電流量が所定値未満であれば移動ロボットへの電流
供給（すなわちバッテリ充電）を許可し（ステップＳ８
４）、逆に、所定値以上であれば電流供給を拒否する
（ステップＳ８５）。拒否された場合、移動ロボット１
は所定のリアクションを行ってもよい（後述）。なお、
ステップＳ８３では、供給電流量の合計を求めたが、必
ずしもこれに限定されない。例えば、供給電流量の平均
値を大小比較してもよい。

【０１３５】また、図１３には、充電ルールの適用処理
の一例を、フローチャートの形式で示している。以下、
このフローチャートの各ステップについて説明する。

【０１３６】充電ステーション８０の制御部８１は、移
動ロボット１に関する最近Ｔ時間内の充電時における供
給電流量（充電ログ）を参照し（ステップＳ９１）、供
給電流量の合計を算出して（ステップＳ９２）、総供給
電流量と所定値とを大小比較する（ステップＳ９３）。
総供給電流量が所定値未満であれば移動ロボットへの電
流供給（すなわちバッテリ充電）を許可し（ステップＳ
９４）、逆に、所定値以上であれば電流供給を拒否する
（ステップ９６５）。拒否された場合、移動ロボット１
は所定のリアクションを行ってもよい（後述）。なお、
ステップＳ９３では、供給電流量の合計を求めたが、必
ずしもこれに限定されない。例えば、供給電流量の平均
値を大小比較してもよい。

【０１３７】なお、充電ルールは、充電ログを必ずしも
利用する必要はない。例えば、１以上の移動ロボットを
用いて、サッカーその他のゲームをプレイしている場
合、反則を犯してペナルティーを課された移動ロボット
に対しては、ペナルティーの重さなどに相応して、充電
を拒否する、あるいは充電回数や供給電流量を制限する
といった充電ルールであっても構わない。充電ルールを
好適に作成することによって、例えば１以上の移動ロボ
ットが協働的にゲームをプレイしている際の「一回休
み」や「退場」などのように、充電オペレーションを一
種のペナルティーとして活用することができる。

【０１３８】どの移動ロボットがペナルティーをどれだ
け負っているかという情報は、例えば、ゲームのアンパ
イヤに見立てられた外部コンピュータ・システムにおい
て集中管理することができる。充電ステーション８０
は、移動ロボット１と合体したときに、インターフェー
ス８７などを介してホスト・システムにアクセスして対
応する充電ログを取り寄せればよい。

【０１３９】要するに、充電ルールの記述次第では、充
電オペレーションにエンターティンメント上の機能や付
加価値を与えることができる。また、ユーザにとって飽
きの来ない、又は、ユーザ好みの充電オペレーションを
享受することができる、という点を充分理解されたい。

【０１４０】（３）電力供給の拒否 移動ロボット１が持つ充電ログやゲーム進行上のペナル
ティに対して充電ルールを適用した結果、電力供給が拒
否されることがある。

【０１４１】充電ステーション８０が電力供給を拒否し
たという情報は、例えばインターフェース８５及び２５
経由で、移動ロボット１側の制御部に通知される。

【０１４２】この拒否通知を受け取った移動ロボット１
は、もはや充電ステーション８０に居る必要がないの
で、図５に示したフローチャートＳ２６〜Ｓ２８のよう
に、充電ステーション８０の収容場所から立ち去って、
元の通常オペレーションを再開するようにしてもよい。
充電ステーション８０から立ち去ることは、他の移動ロ
ボットのために充電ステーション８０を解放するという
意味も包含する。

【０１４３】また、拒否通知を受け取った移動ロボット
１は、移動ロボットのモデルとなった生命体における空
腹感、疲労感、絶望感、苛立ちなどの感情を発現した動
作パターンを生成し、且つ動作してもよい。この場合、
移動ロボット１は、元の生命体の行動や感情的動作のメ
タファが付与され、ペット型ロボットとしてよりリアリ
ティを増し、エンターティメントの志向性が高まる。ま
た、ユーザは、ペットの育成をシミュレートすることが
できる。

【０１４４】電力供給の拒否に対応する移動ロボット１
の動作パターンは、例えば、制御部２０内の不揮発性メ
モリ２４に格納された時系列モデル（前述）で規定する
ことができる。時系列モデルは、例えばＮＩＣ２６経由
でネットワーク上のホスト・システムから供給すること
ができる。また、学習効果を採り入れて、充電ログや度
重なる充電拒否動作に従って時系列モデルを逐次更新す
るようにしてもよい。

【０１４５】なお、移動ロボットなどの機械装置の動作
パターンを時系列モデルに従って生成する点や、外部か
らの刺激などを学習して時系列モデルを更新する点は、
例えば、本出願人に既に譲渡されている特願平１１−２
１５０号明細書（「機械装置及びその駆動方法」）に開
示されている。また、本出願人に既に譲渡されている特
願平１１−１２９２７５号明細書には、動作に起因する
感情本能モデルを有するとともに、入力情報に基づいて
感情本能モデルを変化させることができる「ロボット装
置」について開示されている。また、本出願人に既に譲
渡されている特願平１１−１２９２７９号明細書には、
感情モデル、本能モデル、学習モデル、及び成長モデル
などの各種動作モデルに基づいて行動を生成する「ロボ
ット装置」について開示されている。

【０１４６】（４）電力拒否の拒否の表示 移動ロボットが充電ステーションに収容されたにも拘ら
ず、充電動作が開始されないと、ユーザはシステムの誤
動作若しくは故障と誤解・勘違いする危険がある（この
ような誤解は、ロボット製造業者・販売業者のサービス
・センターへの苦情や問合わせを無用に増大させる惧れ
がある！）。

【０１４７】このため、充電ステーション８０が移動ロ
ボット１への電力供給を拒否したことに応答して、ユー
ザにその旨を通知するユーザ通知手段を、さらに備える
ことが好ましい。

【０１４８】かかるユーザ通知手段は、充電ステーショ
ン又は移動ロボットのいずれに装備されてもよい。ま
た、ユーザ通知手段は、表示部８２のディスプレイ画面
上のダイアログ表示、警告音などの音声出力、ＬＥＤ
（Ｌｉｇｈｔ ＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）やパイロ
ット・ランプの発光など、ユーザが感知できる手段であ
ればその実現形態は特に限定されない。また、電力供給
を拒否された場合だけでなく、一定期間毎、あるいはユ
ーザが要求したことに応答して、現在の充電ログをディ
スプレイ表示等による通知する手段を含んでもよい。

【０１４９】《注釈》 ＊サイバーコード：サイバーコードとは、２次元バーコ
ードの一種であり、図１４に示すように、サイバーコー
ドの所在を表すためのガイド・バー表示領域と、２次元
状のコード・パターンを表示するコード・パターン表示
領域とで構成される。コード・パターン表示領域内は、
ｎ×ｍマトリックス（同図では７×７）に配列されたセ
ルで構成され、各セルを白又は黒の２値表現することで
識別情報を付与することができる。但し、コード・パタ
ーン表示領域の４隅のセルは、識別情報としてではなく
位置合わせ（ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ）パターンとし
て常に黒パターンとなっている。サイバーコードの認識
手順は、撮像画像中からガイド・バーを発見するステッ
プと、位置合わせパターンを用いてサイバーコードを位
置合わせするステップと、コード・パターンを認識して
識別情報を導出するステップに大別される。サイバーコ
ードの詳細については、例えば、本出願人に既に譲渡さ
れている特願平１０−１８４３５０号明細書（「画像処
理装置および方法、並びに提供媒体」）に開示されてい
る。

【０１５０】［追補］以上、特定の実施例を参照しなが
ら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発
明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や
代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示とい
う形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈
されるべきではない。本発明の要旨を判断するために
は、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきで
ある。

【０１５１】

【発明の効果】以上詳記したように、本発明によれば、
充電式バッテリによって自律駆動する移動ロボットのた
めの、優れた充電メカニズムを提供することができる。

【０１５２】また、本発明によれば、バッテリ駆動によ
り作業空間を無経路で自由に移動することができる移動
ロボットのための、優れた充電メカニズムを提供するこ
とができる。

【０１５３】また、本発明によれば、バッテリ駆動によ
り作業空間を無経路で自在に移動する移動ロボットに対
して充電ステーションによって自動充電を行うことがで
きる、優れた充電メカニズムを提供することができる。

【０１５４】また、本発明によれば、充電オペレーショ
ンのために充電ステーションに立ち寄る移動ロボットに
対して、ロボットがモデル化した生命体の行動や感情的
動作のメタファ、エンターティンメント志向の動作パタ
ーンを付与して、移動ロボットをより高機能、高付加価
値にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施に供される四肢による脚式歩行を
行う移動ロボット１の外観構成を示した図である。

【図２】移動ロボット１の電気・制御系統の構成図を模
式的に示した図である。

【図３】制御部２０の構成をさらに詳細に示した図であ
る。

【図４】本発明の実施に供される充電ステーション８０
と移動ロボット１を含んだ作業空間の構成を模式的に表
した機能ブロック図である。

【図５】本実施例に係る移動ロボット１が行う充電オペ
レーションの処理手順を示したフローチャートである。

【図６】複数の移動ロボットが単一の充電ステーション
を共用する場合において、充電ステーションが各ロボッ
トＩＤに従って充電ログを管理する様子を示した図であ
る。

【図７】電流センサの構成例を示した図である。

【図８】充電ルールの適用処理の一例を示したフローチ
ャートである。

【図９】充電ルールの適用処理の一例を示したフローチ
ャートである。

【図１０】充電ルールの適用処理の一例を示したフロー
チャートである。

【図１１】充電ルールの適用処理の一例を示したフロー
チャートである。

【図１２】充電ルールの適用処理の一例を示したフロー
チャートである。

【図１３】充電ルールの適用処理の一例を示したフロー
チャートである。

【図１４】サイバーコードの構造を模式的に示した図で
ある。

【符号の説明】

１…移動ロボット ２…胴体部ユニット ３…頭部ユニット ４…尻尾 ６Ａ〜６Ｄ…脚部ユニット ７…首関節 ８…尻尾関節 ９Ａ〜９Ｄ…大腿部ユニット １０Ａ〜１０Ｄ…脛部ユニット １１Ａ〜１１Ｄ…股関節 １２Ａ〜１２Ｄ…膝関節 １５…ＣＣＤカメラ １６…マイクロフォン １７…スピーカ １８…タッチセンサ ２０…制御部 ２１…ＣＰＵ ２２…ＲＡＭ ２３…ＲＯＭ ２４…不揮発メモリ ２５…インターフェース ２６…ネットワーク・インターフェース・カード ２７…バス ２８…受信機 ４０…入出力部 ５０…駆動部 ５１…モータ ５２…エンコーダ ５３…ドライバ ６０…電源部 ６１…バッテリ ６２…充放電制御部 ８０…充電ステーション ８１…制御部 ８２…表示部 ８３…発信機 ８４…接近・接続検知部 ８５…インターフェース ８６…給電制御部 ８７…インターフェース １０１…計時部 １０２…ルール記憶部 １０３…スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２５Ｊ 13/00 Ｂ２５Ｊ 13/00 Ｚ 19/00 19/00 Ｆ Ｈ０１Ｍ 10/42 Ｈ０１Ｍ 10/42 Ｐ Ｈ０２Ｊ 7/10 Ｈ０２Ｊ 7/10 Ａ Ｆターム(参考） 2C150 CA01 CA02 CA25 DA02 DA04 DA23 DF01 DF03 DF04 DF33 DG01 DG13 DG22 DJ01 DJ08 EB01 ED42 ED43 ED47 ED49 ED52 ED58 EF01 EF11 EF13 EF16 EF23 EF29 EF34 EH07 EH08 FA01 FA02 FA03 FA41 3F059 AA00 BB06 FC00 3F060 AA00 BA10 CA12 HA02 5G003 AA01 BA01 CA05 CB06 GB08 GC05 5H030 AA03 AS08 AS12 AS18 BB12 FF42 FF52

Claims (41)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】作業空間上をバッテリで自律的に移動する
   移動ロボットのための充電システムであって、 前記移動ロボットに対してバッテリ充電のための電力を
   供給する電源手段と、 前記電源手段によってバッテリの充電オペレーションを
   行った際の充電ログを保管する充電ログ保管手段と、 前記移動ロボットに関する充電ログを前記充電ログ保管
   手段から取り出して、所定の充電ルールを適用すること
   によって、前記電源手段による電力供給の可否を決定す
   る制御手段と、を具備することを特徴とする充電システ
   ム。
2. 【請求項２】さらに、 時刻を計時する計時手段と、 前記計時手段の出力に基づいて、前記移動ロボットに対
   して充電を行った時刻のデータを計測する時刻データ計
   測手段と、を具備し、前記時刻データ計測手段による計
   測結果を充電ログとして前記充電ログ保管手段に記録す
   ることを特徴とする請求項１に記載の充電システム。
3. 【請求項３】さらに、 時刻を計時する計時手段と、 前記計時手段の出力に基づいて、前記移動ロボットに対
   して充電を行った時刻のデータを計測する時刻データ計
   測手段と、を具備し、直近１回分の充電時における前記
   時刻データ計測手段による計測結果のみを充電ログとし
   て前記充電ログ保管手段に記録することを特徴とする請
   求項１に記載の充電システム。
4. 【請求項４】さらに、 時刻を計時する計時手段と、 前記計時手段の出力に基づいて、前記移動ロボットに対
   して充電を行った時刻のデータを計測する時刻データ計
   測手段と、を具備し、最近Ｎ回分の充電時における前記
   時刻データ計測手段による計測結果を充電ログとして前
   記充電ログ保管手段に記録することを特徴とする請求項
   １に記載の充電システム。
5. 【請求項５】さらに、 時刻を計時する計時手段と、 前記計時手段の出力に基づいて、前記移動ロボットに対
   して充電を行った時刻のデータを計測する時刻データ計
   測手段と、を具備し、最近Ｔ時間の期間内の充電時にお
   ける前記時刻データ計測手段による計測結果を充電ログ
   として前記充電ログ保管手段に記録することを特徴とす
   る請求項１に記載の充電システム。
6. 【請求項６】さらに、前記電源手段が前記移動ロボット
   に対して供給した電流量を計測する供給電流量計測手段
   を具備し、 前記供給電流量計測手段による計測結果を充電ログとし
   て前記充電ログ保管手段に記録することを特徴とする請
   求項１に記載の充電システム。
7. 【請求項７】さらに、前記電源手段が前記移動ロボット
   に対して供給した電流量を計測する供給電流量計測手段
   を具備し、 直近１回分の充電時における前記供給電流量計測手段に
   よる計測結果のみを充電ログとして前記充電ログ保管手
   段に記録することを特徴とする請求項１に記載の充電シ
   ステム。
8. 【請求項８】さらに、前記電源手段が前記移動ロボット
   に対して供給した電流量を計測する供給電流量計測手段
   を具備し、 最近Ｎ回分の充電時における前記供給電流量計測手段に
   よる計測結果を充電ログとして前記充電ログ保管手段に
   記録することを特徴とする請求項１に記載の充電システ
   ム。
9. 【請求項９】さらに、前記電源手段が前記移動ロボット
   に対して供給した電流量を計測する供給電流量計測手段
   を具備し、 最近Ｔ時間の期間内の充電時における前記供給電流量計
   測手段による計測結果を充電ログとして前記充電ログ保
   管手段に記録することを特徴とする請求項１に記載の充
   電システム。
10. 【請求項１０】前記充電ルールは、最近Ｎ回の充電時の
    充電ログが示す充電頻度に応じて電力供給の可否を規定
    することを特徴とする請求項１に記載の充電システム。
11. 【請求項１１】前記充電ルールは、最近Ｔ時間内の充電
    ログが示す充電頻度に応じて電力供給の可否を規定する
    ことを特徴とする請求項１に記載の充電システム。
12. 【請求項１２】前記充電ルールは、最近Ｎ回の充電時の
    充電ログが示す供給電流量に応じて電力供給の可否を規
    定することを特徴とする請求項１に記載の充電システ
    ム。
13. 【請求項１３】前記充電ルールは、最近Ｔ時間内の充電
    ログが示す供給電流量に応じて電力供給の可否を規定す
    ることを特徴とする請求項１に記載の充電システム。
14. 【請求項１４】さらに、前記制御手段が移動ロボットへ
    の電力供給を拒否したことに応答して、ユーザにその旨
    を通知するユーザ通知手段を具備することを特徴とする
    請求項１に記載の充電システム。
15. 【請求項１５】前記充電システムは複数の移動ロボット
    間で共用可能であり、 前記充電ログ保管手段は各移動ロボット毎に充電ログを
    管理し、 前記制御手段は、現在充電を要求する移動ロボットに対
    応する充電ログを前記充電ログ保管手段から取り出し
    て、所定の充電ルールを適用することによって、前記電
    源手段による電力供給の可否を決定する、ことを特徴と
    する請求項１に記載の充電システム。
16. 【請求項１６】さらに、充電ログ保管手段が保管する充
    電ログを一定時間毎又はユーザの要求に応答して表示す
    る手段、及び／又は、充電ログをデータ転送する手段を
    含むことを特徴とする充電システム。
17. 【請求項１７】作業空間上をバッテリで自律的に移動す
    る移動ロボットのための充電ステーションであって、 充電用の電力供給を要求する移動ロボットを収容する収
    容部と、 前記収容部に受容された移動ロボットに対してバッテリ
    充電のための電力を供給する電源手段と、 前記収容部に受容された移動ロボットに対する前記電源
    手段から電力供給を拒否することができる制御手段と、
    を具備することを特徴とする充電ステーション。
18. 【請求項１８】さらに、前記制御手段が移動ロボットへ
    の電力供給を拒否したことに応答して、ユーザにその旨
    を通知するユーザ通知手段を具備することを特徴とする
    請求項１７に記載の充電ステーション。
19. 【請求項１９】さらに、前記収容部に受容された移動ロ
    ボットとの間でデータ交換を行う通信手段を具備し、 前記制御手段は、該移動ロボットへの電力供給を拒否す
    る場合には前記通信手段を用いてその旨の通知を行う、
    ことを特徴とする請求項１７に記載の充電ステーショ
    ン。
20. 【請求項２０】作業空間上でバッテリで自律的に移動す
    るとともに、充電ステーションに立ち寄って充電用の電
    力を消費するタイプの移動ロボットであって、 充電ステーションから電力を受け取るための電気的接続
    手段と、 充電ステーションとの間でデータ交換を行うための通信
    手段と、 前記移動ロボットの動作パターンを決定可能な制御手段
    と、 前記制御手段において決定された動作パターンを実現す
    る駆動手段と、を具備し、 前記制御手段は、充電ステーションが電力供給を拒否す
    る旨の通知を前記通信手段経由で受け取ったことに応答
    して、該拒否に呼応した動作パターンを決定する、こと
    を特徴とする移動ロボット。
21. 【請求項２１】前記の拒否に呼応した動作パターンは、
    収容された充電ステーションから立ち去る動作パターン
    を含むことを特徴とする請求項２１に記載の移動ロボッ
    ト。
22. 【請求項２２】前記の拒否に呼応した動作パターンは、
    移動ロボットのモデルとなった生命体における空腹感、
    疲労感、絶望感、苛立ちなどの感情を表現した動作パタ
    ーンを含むことを特徴とする請求項２０に記載の移動ロ
    ボット。
23. 【請求項２３】作業空間上をバッテリで自律的に移動す
    る移動ロボットに対して充電ステーションを用いて充電
    するための充電制御方法であって、 移動ロボットに対する充電オペレーションを行った際の
    充電ログを保管する充電ログ保管ステップと、 前記充電ステーションに収容された移動ロボットに関す
    る充電ログに対して所定の充電ルールを適用することに
    よって、前記電源手段による電力供給の可否を決定する
    決定ステップと、を具備することを特徴とする充電制御
    方法。
24. 【請求項２４】さらに、前記移動ロボットに対して充電
    を行った時刻のデータを計測する時刻データ計測ステッ
    プを備え、 前記充電ログ保管ステップでは充電を行った時刻データ
    を充電ログとして記録する、ことを特徴とする請求項２
    ３に記載の充電制御方法。
25. 【請求項２５】さらに、前記移動ロボットに対して充電
    を行った時刻のデータを計測する時刻データ計測ステッ
    プを備え、 前記充電ログ保管ステップでは直近１回分の充電時にお
    ける時刻データを充電ログとして記録する、ことを特徴
    とする請求項２３に記載の充電制御方法。
26. 【請求項２６】さらに、前記移動ロボットに対して充電
    を行った時刻のデータを計測する時刻データ計測ステッ
    プを備え、 前記充電ログ保管ステップでは最近Ｎ回分の充電時にお
    ける時刻データを充電ログとして記録する、ことを特徴
    とする請求項２３に記載の充電制御方法。
27. 【請求項２７】さらに、前記移動ロボットに対して充電
    を行った時刻のデータを計測する時刻データ計測ステッ
    プを備え、 前記充電ログ保管ステップでは最近Ｔ時間の期間内の充
    電時における充電時における時刻データを充電ログとし
    て記録する、ことを特徴とする請求項２３に記載の充電
    制御方法。
28. 【請求項２８】さらに、前記電源手段が前記移動ロボッ
    トに対して供給した電流量を計測する供給電流量計測ス
    テップを具備し、 前記充電ログ保管ステップでは計測された供給電流量を
    充電ログとして記録する、ことを特徴とする請求項２３
    に記載の充電制御方法。
29. 【請求項２９】さらに、前記電源手段が前記移動ロボッ
    トに対して供給した電流量を計測する供給電流量計測ス
    テップを具備し、 前記充電ログ保管ステップでは直近１回分の充電時に計
    測された供給電流量を充電ログとして記録する、ことを
    特徴とする請求項２３に記載の充電制御方法。
30. 【請求項３０】さらに、前記電源手段が前記移動ロボッ
    トに対して供給した電流量を計測する供給電流量計測ス
    テップを具備し、 前記充電ログ保管ステップでは最近Ｎ回分の充電時に計
    測された供給電流量を充電ログとして記録する、ことを
    特徴とする請求項２３に記載の充電制御方法。
31. 【請求項３１】さらに、前記電源手段が前記移動ロボッ
    トに対して供給した電流量を計測する供給電流量計測ス
    テップを具備し、 前記充電ログ保管ステップでは最近Ｔ時間の期間内の充
    電時に計測された供給電流量を充電ログとして記録す
    る、ことを特徴とする請求項２３に記載の充電制御方
    法。
32. 【請求項３２】前記充電ルールは、最近Ｎ回の充電時の
    充電ログが示す充電頻度に応じて電力供給の可否を規定
    することを特徴とする請求項２３に記載の充電制御方
    法。
33. 【請求項３３】前記充電ルールは、最近Ｔ時間内の充電
    ログが示す充電頻度に応じて電力供給の可否を規定する
    ことを特徴とする請求項２３に記載の充電制御方法。
34. 【請求項３４】前記充電ルールは、最近Ｎ回の充電時の
    充電ログが示す供給電流量に応じて電力供給の可否を規
    定することを特徴とする請求項２３に記載の充電制御方
    法。
35. 【請求項３５】前記充電ルールは、最近Ｔ時間内の充電
    ログが示す供給電流量に応じて電力供給の可否を規定す
    ることを特徴とする請求項２３に記載の充電制御方法。
36. 【請求項３６】さらに、前記制御手段が移動ロボットへ
    の電力供給を拒否したことに応答して、ユーザにその旨
    を通知するユーザ通知ステップを具備することを特徴と
    する請求項２３に記載の充電制御方法。
37. 【請求項３７】前記充電ログ保管ステップでは各移動ロ
    ボット毎に充電ログを管理し、 前記決定ステップでは、現在充電を要求する移動ロボッ
    トに対応する充電ログに充電ルールを適用することによ
    って移動ロボットへの電力供給の可否を決定する、こと
    を特徴とする請求項２３に記載の充電制御方法。
38. 【請求項３８】さらに、充電ログ保管ステップにおいて
    保管された充電ログを一定時間毎又はユーザの要求に応
    答して表示するステップ、及び／又は、充電ログを外部
    のシステムにデータ転送するステップを含むことを特徴
    とする請求項２３に記載の充電制御方法。
39. 【請求項３９】作業空間上でバッテリで自律的に移動す
    るとともに、充電ステーションに立ち寄って充電用の電
    力を消費するタイプの移動ロボットの制御方法であっ
    て、 充電ステーションから電力供給を拒否する旨の通知を受
    理したことに応答して、該拒否に呼応した動作パターン
    を実現することを特徴とする移動ロボットの制御方法。
40. 【請求項４０】前記の拒否に呼応した動作パターンは、
    収容された充電ステーションから立ち去る動作パターン
    を含むことを特徴とする請求項３９に記載の移動ロボッ
    トの制御方法。
41. 【請求項４１】前記の拒否に呼応した動作パターンは、
    移動ロボットのモデルとなった生命体における空腹感、
    疲労感、絶望感、苛立ちなどの感情を表現した動作パタ
    ーンを含むことを特徴とする請求項３９に記載の移動ロ
    ボットの制御方法。