JP2008259331A - 充電器およびロボット - Google Patents

Abstract

【課題】ロボットがその充電を行う操作者の手を離れている場合でも内蔵のバッテリの残量を容易に確認することのできる充電器および充電器よりもロボットの台数が多い場合にもバッテリ切れを極力防止できるようにしたロボットを得ること。
【解決手段】第１および第２のロボット１０４₁、１０４₂は共にこれらの内蔵のバッテリの残量を無線で充電器１０２に通知することができる。充電器１０２には、無線で通知されたバッテリの残量や対象とするロボットを表わした表示手段が設けられている。したがって充電器１０２の操作者１０１はそれぞれのロボット１０４₁、１０４₂の状態を見て充電を管理することができる。また、充電器１０２はロボット１０４₁、１０４₂の一方が充電を行っているときに他方を省電力モードに移行させる通知を行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、充電器およびロボットに係わり、特にバッテリを内蔵した自律走行型のロボットに使用する充電器およびそのロボットに関する。

自律走行型のロボットは、工業用のみならず民生用にも多数活躍している。これらのロボットは場所を移動して与えられた仕事を行うので、バッテリを内蔵しているものが多い。バッテリはその残量が少なくなると、充電ステーション（充電器）で充電を行うようになっている。

事業所のように複数のロボットがフロアを行き来して作業を行っているような環境では、これらの充電を行うための充電ステーションが場所を異にして配置されている場合がある。ロボットには、それぞれバッテリの残量を示すインジケータが取り付けられている。ロボットの操作者は、たとえば荷物を届けてきたロボットに次の仕事を行わせるときに、このインジケータを見て、バッテリの残量が残り少なくなったことが分かったときには充電を指示するようにしている。すると、充電の指示を受けたロボットは、最寄の充電ステーションまで自力で走行して充電を行うようになっている。

１つの充電ステーションの周りに充電の対象となるロボットが複数配置されている場合がある。このような場合に、このうちの１台のロボットが先に充電ステーションで充電を開始すると、他のロボットは充電を必要としたときにその場所で充電を行うことができないという問題がある。

したがって、このような場合に、後から充電を必要とするようになったロボットは、他の場所に配置された充電ステーションまで自力で走行していくことになる。このとき、その充電ステーションが遠い場所に存在するような場合には、最寄の充電ステーション用に残していた予備の電力を消費してしまい、途中で走行が不可能になる場合があった。

そこで、それぞれのロボットが自分の充電用の充電ステーションを決めておいて、この充電ステーションに帰る前提でバッテリの管理を行うことが提案されている（たとえば特許文献１参照）。この提案では、自分の充電ステーションに帰るまで、通常の作業よりも速度を低くして作業を行うことで消費電力を節約しながら作業を行うことを可能にしている。
特開２０００−４７７２８号公報（第０００８段落、第００３６段落、図４）

ところで、あるロボットが自分の充電ステーションから遠く離れた場所に荷物を持っていくというような仕事を行ったとき、この仕事先の操作者がそのロボットに付属したインジケータを見て充電が必要と判断したものとする。このとき、前記した提案では、そのロボットの近傍に充電ステーションが存在する場合でも、そのロボットは遠くに存在する自分の充電ステーションに戻って充電を行う必要がある。これは、もちろんそれぞれのロボットの充電する場所を確保するためには効果がある。しかしながら、ロボット同士が互いに他のロボットの充電ステーションの傍で作業を行っている場合もあり、自分の充電ステーションに常に戻って充電を行うことは非効率な場合が多い。

また、ロボットの総数と充電ステーションの総数が一致している場合には、この提案によると充電を行う場所が常に確保されるが、充電ステーションの数が少ない場合にはせっかく自分の充電ステーションに戻っても他のロボットが充電中という場合もあり得る。充電ステーションが１つしかなく、複数のロボットがこれを共用している場合も同様である。

このような場合、充電待ちのロボットは通常の仕事を続行することになるが、操作者の把握していない状態でバッテリ切れが生じて立ち往生するおそれがあった。もちろん、ロボットの台数に対して十分な数の充電ステーションあるいは充電器といった充電設備を配置すればこの問題は解消する。しかしながら、ロボットの増加に伴って充電設備の数を増加させることは経済性に反する。

そこで本発明の目的は、ロボットがその充電の操作を行う操作者の手を離れている場合でも内蔵のバッテリの残量を容易に確認することのできる充電器および充電器よりもロボットの台数が多い場合にもバッテリ切れを極力防止できるようにしたロボットを提供することにある。

請求項１記載の発明では、（イ）自律走行型のロボットからこれに内蔵されたバッテリの残量に関する残量情報を無線で受信する受信手段と、（ロ）この受信手段で受信した残量情報を基にしてロボットのバッテリの残量を表示する表示手段と、（ハ）ロボットをコネクタを介して充電する充電手段とを充電器に具備させる。

すなわち本発明では、充電器にロボットをコネクタを介して充電する従来から備えられた充電手段の他に、自律走行型のロボットからこれに内蔵されたバッテリの残量に関する残量情報を無線で受信する受信手段を用意させ、この受信手段で受信した残量情報を基にしてロボットのバッテリの残量を表示手段で表示するようにしている。このように充電器自体が受信手段で得たロボットのバッテリの残量を表示手段で表示するようにしたので、ロボットが充電器から離れている場合でも操作者は充電器をチェックすることでバッテリの残量をチェックすることができる。

ここで、自律走行型のロボットは１台だけでもよいが、複数台であってもよい。複数台である場合には、これらのロボットのうちの任意の１つのロボットを選択するロボット選択手段を備え、表示手段は、このロボット選択手段で選択したロボットのバッテリの残量を表示する手段であってもよい。また、充電手段が充電を開始するとき、充電を行うロボット以外のロボットに対して省電力モードへの移行を無線で指示する省電力モード移行指示手段を充電器に具備させてもよい。この場合、複数台のロボットそれぞれのバッテリの残量を所定のしきい値と比較する比較手段を用意しておいて、充電を行うロボット以外のロボットでバッテリの残量が比較手段で所定のしきい値以下であるとされたロボットに対してのみ省電力モードへの移行を無線で指示するようにしてもよい。

請求項５記載の発明では、（イ）内蔵されたバッテリと、（ロ）このバッテリを一部に使用して自律走行する自律走行手段と、（ハ）バッテリの残量に関する残量情報を充電を行う充電器に無線で送信する送信手段と、（ニ）充電器からバッテリを充電するための電力の供給を受けるコネクタと、（ホ）バッテリの使用を節約する省電力モードを実行する省電力モード実行手段と、（へ）充電器から無線で省電力モードへの移行を指示されたとき省電力モード実行手段によって省電力モードに移行する省電力モード移行手段とをロボットに具備させる。

すなわち本発明では、ロボットがバッテリの残量に関する残量情報を充電を行う充電器に無線で送信するようにしている。これにより、ロボットがどの場所にいても充電器側がバッテリの残量を確認することができる。また、ロボットは充電器から無線で省電力モードへの移行を指示されたとき省電力モードに移行できるので、他のロボットが充電中であってもバッテリ切れを極力防止することができる。

省電力モード移行手段は省電力モードへの移行を指示されたときバッテリの残量に応じた内容の省電力モードを実行するようにしてもよい。これにより、自装置のバッテリの残量が比較的多い場合には、仕事の効率をあまり下げずにバッテリを次の充電まで持たせることができる。

以上説明したように本発明によれば、自律走行型のロボットが各所に移動している状態でもバッテリの残量を充電器の近傍で確認できるので、ロボットが少なくとも一定時間内に一度は充電器の近辺に来てバッテリの残量のチェックを受けるといった処理が不要になる。したがって、バッテリの残量を監視しながら効率的に仕事を割り当てることができるようになる。

また、複数のロボットを充電器で管理できるので、ロボット１台に対して１台の充電器を割り当てる必要がなくなり、ロボットのバッテリ給電システムを安価に構成することができる。更にロボットが広範囲に移動するような場合には、ロボットの台数に応じて充電器を分散配置することも可能になり、操作者の連携で複数のロボットを効率的に使用することができるようになる。

以下実施例につき本発明を詳細に説明する。

図１は本発明の一実施例におけるロボットのバッテリ給電システムの構成の概要を表わしたものである。本実施例によるロボットのバッテリ給電システム１００は、操作者１０１の傍に配置された充電器１０２と、この充電器１０２のアンテナ１０３と通信を行う第１および第２のロボット１０４₁、１０４₂によって構成されている。充電器１０２は第１および第２のロボット１０４₁、１０４₂に共通のもので、この例ではこのうちの１台を一度に充電することができる。

図２は、第１のロボットと充電器の構成の概要を表わしたものである。図１に示した第２のロボット１０４₂は第１のロボット１０４₁と同一の回路構成をしているので、その図示および説明を省略する。ただし、この明細書で第２のロボット１０４₂の説明を行うときには、第１のロボット１０４₁の構成部品に記した符号の添え字「１」を「２」に置き換えて用いることにする。

第１のロボット１０４₁は、充電器１０２のアンテナ１０３と無線で送受信を行う内蔵アンテナ１１１₁を備えている。内蔵アンテナ１１１₁は、無線送受信部１１２₁に接続されている。無線送受信部１１２₁は各種の制御を行う制御部１１４₁と接続されており、この制御部１１４₁から送られてきたバッテリ１１３₁に関する送信データを変調後、Ｄ−Ａ（ディジタル−アナログ）変換し、増幅して内蔵アンテナ１１１₁から出力する。また、内蔵アンテナ１１１₁の受信した電波を復調後にＡ−Ｄ（アナログ−ディジタル）変換して制御部１１４₁に出力するようになっている。

制御部１１４₁は、この第１のロボット１０４₁を自走させるための車輪１１５₁を駆動するためのモータ１１６₁を制御する他、バッテリ１１３₁からその残量を示すバッテリ残量データ１１７₁を受け取るようになっている。また、制御部１１４₁は、ロボット機能部１１８₁と接続されており、この第１のロボット１０４₁の作業のための各種処理を行うようになっている。

このような制御部１１４₁は、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算処理ユニット）１１９₁と、メモリ１２１₁を備えている。メモリ１２１₁には、第１のロボット１０４₁の制御を行うための制御プログラムが格納されている。なお、ロボット機能部１１８₁は独自の制御部を備え、制御部１１４₁は主にバッテリ１１３₁の残量に関する制御のみを行ってもよい。

バッテリ１１３₁は、充電が可能な二次電池によって構成されている。バッテリ１１３₁は、コネクタからなる接続部１２２₁に接続されている。接続部１２２₁は、充電器１０２との接続を検知してバッテリ１１３₁への充電を行うようになっている。

充電器１０２は、アンテナ１０３を接続した無線送受信部１３１を備えている。アンテナ１０３は、この図２に示した第１のロボット１０４₁の内蔵アンテナ１１１₁および図１に示した第２のロボット１０４₂の内蔵アンテナ１１１₂の双方と電波の送受信を行うようになっている。無線送受信部１３１は、充電器１０２内の各種の制御を行う制御部１３３と接続されている。この無線送受信部１３１は、制御部１３３から送られてきたバッテリ１１３₁に関する送信データを変調後、Ｄ−Ａ変換し、増幅してアンテナ１０３から出力する。また、アンテナ１０３の受信した電波を復調後にＡ−Ｄ変換して制御部１３３に出力するようになっている。このような制御部１３３は、ＣＰＵ１３４とメモリ１３５を備えている。メモリ１３５には、充電器１０２の各部の制御を行うための制御プログラムが格納されている。

制御部１３３は、視覚的な表示を行う表示部１３７と、この表示部１３７の表示を切り替えるためのスイッチ１３８と、残量の比較を行う比較部１３９および所定の論理をとる論理回路１４１とも接続されている。ここで表示部１３７は、具体的には第１のロボット１０４₁に内蔵されたバッテリ１１３₁または第２のロボット１０４₂に内蔵されたバッテリ１１３₂の残量と、残量表示を行っている第１のロボット１０４₁または第２のロボット１０４₂をＬＥＤ（Light Emitting Diode）ランプで表示するようになっている。スイッチ１３８は、押しボタン式のスイッチであり、これが押されるたびに第１のロボット１０４₁と第２のロボット１０４₂の中から表示部１３７が表示を行う対象を選択するようになっている。

比較部１３９は、無線送受信部１３１が受信し制御部１３３を介して第１のロボット１０４₁および第２のロボット１０４₂から得られたバッテリ１１３₁とバッテリ１１３₂の双方の残量を表わした残量データ１４２のうちの残量が多い方のデータを入力して、これを所定の設定値と比較するようになっている。そして、残量データ１４２がこの設定値以下になると残量低下を示すＨ（ハイ）レベルの残量低下信号１４３を論理回路１４１の一方の入力端子に出力するようになっている。

論理回路１４１は他方の入力端子に接続部１４４の接続を検知する検知出力１４５を入力してこれらの論理積をとり、その論理出力１４６を制御部１３３に入力するようになっている。ここで接続部１４４の検知出力１４５は、第１のロボット１０４₁の接続部１２２₁あるいは第２のロボット１０４₂の接続部１２２₂と充電の際の接続を検知するとＨレベルとなるようになっている。接続部１４４は第１または第２のロボット１０４₁、１０４₂との接続を検知すると共に、バッテリ１１３₁あるいはバッテリ１１３₂の充電用の電力を供給するようになっている。このため接続部１４４は充電用の直流電源１４７と接続されている。

接続部１４４に第１または第２のロボット１０４₁、１０４₂が接続され、かつそのバッテリ１１３₁あるいは１１３₂が残量低下を示している状態では、論理出力１４６がＨレベルとなる。制御部１３３はＨレベルの論理出力１４６を入力すると、第１または第２のロボット１０４₁、１０４₂のいずれかが充電を開始したことを検出して、接続されていない方に対して消費電力を抑えるための省電力通知を行うようになっている。

図３は、充電器の表示部とこれに関連する回路部分を示したものである。表示部１３７は、バッテリ残量計１５１と装置インジケータ１５２の２つの表示領域を備えている。このうちバッテリ残量計１５１は、図１に示した第１あるいは第２のロボット１０４₁、１０４₂のバッテリ１１３₁あるいはバッテリ１１３₂の残量を８段階に表示するもので、第１〜第８の残量ＬＥＤ１５３₁〜１５３₈が配置されている。装置インジケータ１５２には、第１のロボットＬＥＤ１５４₁と第２のロボットＬＥＤ１５４₂が配置されており、バッテリ残量計１５１に現在表示中のロボットに対応するものが点灯するようになっている。

バッテリ残量計１５１内の第８の残量ＬＥＤ１５３₈は、装置インジケータ１５２で表示を指示された第１または第２のロボットＬＥＤ１５４₁、１５４₂のバッテリ１１３₁あるいはバッテリ１１３₂が満充電の状態でのみ点灯するようになっている。この満充電の状態では、残りの第１〜第７の残量ＬＥＤ１５３₁〜１５３₇も点灯する。第７の残量ＬＥＤ１５３₇は、表示を指示された第１または第２のロボットＬＥＤ１５４₁、１５４₂のバッテリ１１３₁あるいはバッテリ１１３₂が、満充電よりも残量が更に一段階少なくなった状態で消灯する。以下同様にして、第２の残量ＬＥＤ１５３₂は、表示を指示された第１または第２のロボットＬＥＤ１５４₁、１５４₂のバッテリ１１３₁あるいはバッテリ１１３₂が最低の残量となったときに消灯するようになっている。このようにして、第１〜第７の残量ＬＥＤ１５３₁〜１５３₇の点灯している個数を見ることで、操作者はバッテリ１１３₁あるいはバッテリ１１３₂の残量が８段階のいずれに属するかを判別することができる。

バッテリ残量計１５１のこのような表示制御を行うために、制御部１３３は残量に対応した８段階のＬＥＤ駆動信号１５６₁〜１５６₈を出力し、第１〜第８の残量ＬＥＤ１５３₁〜１５３₈のうちの対応するものに供給するようになっている。また、制御部１３３はスイッチ１３８が押下された際に発生するスイッチ押下信号１５７を入力するたびに、第１および第２のロボットＬＥＤ１５４₁、１５４₂の表示の状態を切り替える。そして、第１のロボットＬＥＤ１５４₁のバッテリ１１３₁の表示が行われる状態で、制御部１３３は第１のロボットＬＥＤ駆動信号１５８₁を第１のロボットＬＥＤ１５４₁に送出してこれを点灯させる。この状態で制御部１３３はＬＥＤ駆動信号１５６₁〜１５６₈を第１のロボット１０４₁用のものとして出力する。

スイッチ押下信号１５７の入力によって第２のロボットＬＥＤ１５４₂のバッテリ１１３₂の表示が行われる状態になると、制御部１３３は第２のロボットＬＥＤ駆動信号１５８₂を第２のロボットＬＥＤ１５４₂に送出してこれを点灯させる。この状態で制御部１３３はＬＥＤ駆動信号１５６₁〜１５６₈を第２のロボット１０４₂用のものとして出力することになる。

図４はこのようなロボットのバッテリ給電システムで操作者が充電器のスイッチを押すことによる表示制御の切替処理の様子を表わしたものである。この切替処理は、図２に示した制御部１３３内のメモリ１３５に格納された制御プログラムをＣＰＵ１３４が実行することによって実現する。図２と共に説明する。

充電器１０２はその図示しない電源が投入されると、スイッチ１３８が押下されていない状態で３．３ボルトのＬＶＣＭＯＳ（Low Voltage Complementary Metal Oxide Semiconductor）のＨ（ハイ）レベルの信号が制御部１３３に入力される。この状態でＣＰＵ１３４は第１のロボット１０４₁のバッテリ１１３₁に関する表示を行う第１のロボット表示モードを実行する（ステップＳ２０１）。この第１のロボット表示モードが実行されている状態で、ＣＰＵ１３４は操作者によるスイッチ１３８の押下を監視している（ステップＳ２０２）。そして、スイッチ１３８が押下されるまでは（Ｎ）、ステップＳ２０１の処理を続行する。

スイッチ１３８が押下されて制御部１３３に入力される信号レベルがその時点だけＨレベルからＬ（ロー）レベルに変化すると（ステップＳ２０２：Ｙ）、第１のロボット表示モードを終了して、第２のロボット１０４₂のバッテリ１１３₂に関する表示を行う第２のロボット表示モードを実行する（ステップＳ２０３）。この状態でＣＰＵ１３４は操作者によるスイッチ１３８の押下を監視している（ステップＳ２０４）。そして、スイッチ１３８が押下されるまでは（Ｎ）、ステップＳ２０３の処理を続行する。スイッチ１３８が押下されると（ステップＳ２０４：Ｙ）、処理を最初のステップＳ２０１に戻す（リターン）。

以後、スイッチ１３８が押下されるたびに、第１のロボット表示モードと第２のロボット表示モードが交互に切り替わることになる。なお、充電器１０２の電源を投入したときに最初に第１のロボット表示モードが実行されるようにしたが、第２のロボット表示モードを先に実行させるようにすることも可能である。

図５は、第１のロボット表示モードにおける表示処理の様子を表わしたものである。図２と共に説明する。充電器１０２の制御部１３３は、第１のロボットＬＥＤ駆動信号１５８₁をＨレベルに設定し、第１のロボットＬＥＤ１５４₁を点灯させる（ステップＳ２２１）。次に制御部１３３は無線送受信部１３１に対して第１のロボット１０４₁のバッテリ１１３₁の残量に関するデータの要求を送信させる（ステップＳ２２２）。

図６は、第１のロボットによるバッテリ残量送信処理の様子を表わしたものである。図２と共に説明する。第１のロボット１０４₁は充電器１０２から第１のロボット１０４₁のバッテリ１１３₁の残量に関するデータの要求を受信すると（ステップＳ２４１：Ｙ）、その制御部１１４₁がバッテリ１１３₁の出力電圧をチェックする（ステップＳ２４２）。バッテリ１１３₁の出力電圧は定期的にチェックしてその結果をメモリ１２１₁に格納しておき、これを読み出すようにしてもよい。このようにして得られたバッテリ１１３₁の出力電圧は８ビットのシリアルな送信データとして無線送受信部１１２₁から充電器１０２に送出される（ステップＳ２４３）。

図５に戻って説明を続ける。充電器１０２側では、ステップＳ２２２の処理が行われると、第１のロボット１０４₁からバッテリ１１３₁の出力電圧が残量データとして送られてくるのを待機する（ステップＳ２２３）。第１のロボット１０４₁から残量データが送られてきたら（Ｙ）、この残量データを予め定めた８段階の電圧レベルと比較して、ＬＥＤ駆動信号１５６₁〜１５６₈として対応する段階の信号レベルの信号を出力する（ステップＳ２２４）。これにより、図３に示すバッテリ残量計１５１の第１〜第８の残量ＬＥＤ１５３₁〜１５３₈が点灯あるいは消灯してこれら全体として残量表示が行われることになる。

図４におけるステップＳ２０３の処理は、図５で説明した第１のロボット表示モードの内容を第２のロボット１０４₂に置き換えたものなので、その図示および説明を省略する。図１に示した第２のロボット１０４₂がそのバッテリ１１３₂の残量を充電器１０２に送信する処理も、図６に示した第１のロボット１０４₁における処理と実質的に同一なので、その図示および説明は省略する。

以上のように充電器１０２の操作者は、スイッチ１３８を適宜押下することで第１あるいは第２のロボット１０４₁、１０４₂のバッテリ１１３₁、１１３₂の残量を簡単にチェックすることができる。したがって、これら第１および第２のロボット１０４₁、１０４₂が共に残量が最低の段階に低下した時点で自動的に充電器１０２で充電を行う機能を持っていたとしても、仕事の割り振りを考えて一方を早期に強制的に充電させることで第１および第２のロボット１０４₁、１０４₂が同時に充電を必要とする事態が生じないように調整することも可能である。

図７は、充電器にロボットの一方が接続されて充電が開始された場合の他方のロボットに対する省電力モード移行指示処理の流れを表わしたものである。ここでは図２と共に、第１のロボット１０４₁が充電器１０２に接続された場合を説明する。

充電器１０２の制御部１３３は論理回路１４１から入力される論理出力１４６がＨレベルであるかＬレベルであるかをチェックしている（ステップＳ２６１）。論理出力１４６がＬレベルの状態では（Ｎ）、操作者の操作によって第１および第２のロボット１０４₁、１０４₂から受信するバッテリ１１３₁、１１３₂の一対の残量データの最新のもののうちの残量が多い方を残量データ１４２として比較部１３９に送出するようにしている（ステップＳ２６２）。これら受信した残量データを常に比較部１３９に送出して、比較部１３９側で残量が多い方を選択させてもよい。

比較部１３９は、制御部１３３から送られてきたこの残量データ１４２を設定値と比較する。設定値は、前記した８段階の残量表示のうちのたとえば残量の低い方から４段階目の値に設定されている。通常は、第１のロボット１０４₁と第２のロボット１０４₂のうちでバッテリ１１３₁、１１３₂の残量の少ない方から先に充電が行われる。したがって、第１のロボット１０４₁が充電器１０２に接続されたとき、比較部１３９で比較したのは第２のロボット１０４₂のバッテリ１１３₂の残量ということになる。

第１のロボット１０４₁が充電器１０２に接続されたとき、第２のロボット１０４₂のバッテリ１１３₂の残量が５段階目から８段階目のフル充電状態までのいずれかであったとき、第２のロボット１０４₂は早期に充電を行う必要がない。そこで、このような状態で残量低下信号１４３はＬレベルとなっており、論理回路１４１から入力される論理出力１４６はＬレベルのままとなっている。この場合、充電器１０２から第２のロボット１０４₂に対して省電力モードへの移行指示がでることはない。

これとは逆に第１のロボット１０４₁が充電器１０２に接続されたときに、第２のロボット１０４₂のバッテリ１１３₂の残量が比較的少なくなっている場合、電池切れを起こさせないようにする必要がある。本実施例ではこのため、この状況の第２のロボット１０４₂に対して省電力モードに移行することを指示するようにしている。

このような場合、すなわち第１のロボット１０４₁が充電器１０２に接続されたとき、第２のロボット１０４₂のバッテリ１１３₂の残量が最も低い１段階目から４段階目のいずれかであったとする。比較部１３９は残量低下を示すＨレベルの残量低下信号１４３を出力する。これにより、論理回路１４１はＨレベルの検知出力１４５とＨレベルの残量低下信号１４３との論理積をとり、その論理出力１４６をＨレベルにする（ステップＳ２６１：Ｙ）。

すると、このＨレベルの論理出力１４６を受け取った制御部１３３は第１のロボット１０４₁が充電器１０２に接続されているかどうかを判別する（ステップＳ２６３）。この判別は、充電器１０２が受信した残量データの低い方が第１のロボット１０４₁であるかどうかによって行うことができる。ここで説明した例では、充電器１０２が第１のロボット１０４₁と接続されている。そこでこの場合（ステップＳ２６３：Ｙ）、制御部１３３は第２のロボット１０４₂に対して省電力モードへの移行指示を送信することになる（ステップＳ２６４）。

今まで説明した状況と逆の状況で、第２のロボット１０４₂のバッテリ１１３₂の残量の方が少なく、こちらが充電器１０２に接続されたものとする（ステップＳ２６３：Ｙ）。この場合には、第１のロボット１０４₁のバッテリ１１３₁の残量が比較的少ないことを条件として（ステップＳ２６１参照）、制御部１３３は第１のロボット１０４₁に対して省電力モードへの移行指示を送信することになる（ステップＳ２６５）。

図８は、省電力モードへの移行指示を受信したロボットの省電力対応処理の様子を表わしたものである。図１および図２と共に説明する。たとえば図１に示す第１のロボット１０４₁が充電を開始して、充電器１０２が第２のロボット１０４₂に対して省電力モードへの移行指示を送信したとする。第２のロボット１０４₂はこの指示を受信すると（ステップＳ２８１：Ｙ）、その制御部１１４₂がバッテリ１１３₂の残量をチェックする（ステップＳ２８２）。

そして、第１のロボット１０４₁が充電を開始したことにより、第２のロボット１０４₂側で充電がたとえば最大で３時間行えない前提の下で、残量に応じた省電力モードを実行する（ステップＳ２８３）。一例としては、仕事が発生していない間、モータ１１６₂の駆動を停止したり、走行時には距離当たり最も消費電力の少なくなる速度を設定するようにする。また、機能に最低限必要な回路部分のみを通電するようにする。また、本実施例では充電器１０２が要求したときバッテリ１１３₂の残量を充電器１０２に通知しているが、これに係らず定期的に充電器１０２に通知する方法を採用している場合はその通知の周期を長くするといったような対策が採られる。

以上説明した実施例によれば、操作者は第１および第２のロボット１０４₁、１０４₂が傍にいない状況でも充電器１０２の表示内容を確認することでこれらのバッテリ１１３₁、１１３₂の残量を簡単にチェックすることができる。したがって、第１および第２のロボット１０４₁、１０４₂が共に近い将来、充電を必要とするような場合に操作者は必要に応じていずれかのロボット１０４を早期に充電させるといった操作を行うことができ、電池切れによる仕事ができない状況の発生を防止することができる。

また、第１および第２のロボット１０４₁、１０４₂の一方が充電中の場合には他方が省電力モードに移行できるので、これによっても電池切れによる仕事ができない状況の発生を防止することができる。

このような工夫がされることで、１台の充電器１０２が２台のロボット１０４₁、１０４₂に対応できるようになり、経済的なシステムを構築することができる。また、たとえば２台のロボット１０４₁、１０４₂がそれぞれの充電器１０２を遠く離れて配置しているような場合にも、近場の充電器１０２を使用することができるので、移動に要する時間を他の仕事に当てて、効率的な仕事を行わせることができる。

＜発明の変形例＞

図９は、本発明の変形例における充電器の表示部とこれに関連する回路部分を示したものである。図９で図３と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。

この第１の変形例では、図１に示した第１および第２のロボット１０４₁、１０４₂の他に図示しない第３のロボット１０４₃が１台の充電器１０２Ａで充電されるようになっている。これに伴って充電器１０２Ａ内の表示部１３７Ａの装置インジケータ１５２Ａには、第１および第２のロボットＬＥＤ１５４₁、１５４₂の他に、第３のロボットＬＥＤ１５４₃が配置されている。

また、スイッチ１３８Ａは、３つの角度方向に回転可能なスイッチノブ３０１を備えている。スイッチノブ３０１は、これをスイッチ盤面３０２に刻印された数字「１」から「３」のいずれかに合わせておくことで、第１〜第３のロボット１０４₁〜１０４₃のうちの該当するものを表示部１３７Ａで表示するようになっている。たとえば、図示のようにスイッチノブ３０１が数字「１」を指した状態では、装置インジケータ１５２Ａの第１のロボットＬＥＤ１５４₁が点灯し、バッテリ残量計１５１の第１〜第８の残量ＬＥＤ１５３₁〜１５３₈は第１のロボット１０４₁のバッテリ１１３₁の残量を表示することになる。

スイッチ１３８Ａからは第１および第２のスイッチ状態信号３０３、３０４が制御部１３３Ａに供給されるようになっている。ここで第１および第２のスイッチ状態信号３０３、３０４が共にＬレベルのときには、スイッチノブ３０１が数字「１」を指し、第１のロボット１０４₁の表示が選択された状態となる。また、第１のスイッチ状態信号３０３がＨレベルで第２のスイッチ状態信号３０４がＬレベルのときには、スイッチノブ３０１が数字「２」を指し、第２のロボット１０４₂の表示が選択された状態となる。更に、第１のスイッチ状態信号３０３がＬレベルで第２のスイッチ状態信号３０４がＨレベルのときには、スイッチノブ３０１が数字「３」を指し、第３のロボット１０４₃の表示が選択された状態となる。

なお、この例では第１のスイッチ状態信号３０３と第２のスイッチ状態信号３０４が共にＨレベルとなる状態の設定は禁止されている。もちろん、４台のロボット１０４₁〜１０４₄（第４のロボット１０４₄は第３のロボット１０４₃と共に図示せず）が１台の充電器１３３Ａを使用する場合には、第１のスイッチ状態信号３０３と第２のスイッチ状態信号３０４が共にＨレベルとなる状態を第４のロボット１０４₄に割り当てるようにすればよい。

このように本発明で１台の充電器に対応させるロボットの数は２台や３台である必要はなく、任意の数が可能である。また、実施例では省電力モードへの移行の通知先のロボットのバッテリの残量をチェックして残量が十分存在するときには省電力モードへの移行の通知を行わないことにしたが、これに限るものではない。たとえば１台のロボットが充電を開始したときには他のロボットに無条件に省電力モードへの移行の通知を行い、通知を受けたロボット自体が自分のバッテリの残量に応じた制御を行うようにしてもよい。

更に、実施例および変形例では充電器に各ロボットのバッテリの残量表示を行うことにしたが、これと併せてロボットに自身のバッテリの残量表示を行わせることも可能である。また、実施例および変形例では操作者がバッテリの残量表示を行うロボットを選択したが、充電器がそれぞれのロボットのバッテリの状態を定期的に報告されており、残量が一番少ない状態のロボットを自動的に選択してその残量を優先的に表示するようにしてもよい。

また、実施例および変形例ではバッテリの残量をＬＥＤの点灯の割合で表示するようにしたが、文字や数字あるいは図形を用いて表示するようにしてもよい。更にどのロボットを表示しているかについても、対応するランプを点灯表示するだけでなく、ロボットの番号や愛称を文字で表示するようにしてもよい。

また、自律走行型のロボットは車輪で走行するものに限らず、足を用いて歩行によって移動するもの、浮上して空気等の推力を利用して移動するものといった他の手段で移動するものを含むことができることは当然である。

本発明の一実施例におけるロボットのバッテリ給電システムの構成の概要を表わしたシステム構成図である。 本実施例で第１のロボットと充電器の回路図である。 本実施例で電器の表示部とこれに関連する回路部分を示したブロック図である。 本実施例で充電器のスイッチを押すことによる表示制御の切替処理の様子を表わした流れ図である。 本実施例で第１のロボット表示モードにおける表示処理の様子を表わした流れ図である。 本実施例で第１のロボットによるバッテリ残量送信処理の様子を表わした流れ図である。 本実施例でロボットに対する省電力モード移行指示処理の流れを表わした流れ図である。 本実施例で省電力モードへの移行指示を受信したロボットの省電力対応処理の様子を表わした流れ図である。 本発明の変形例における充電器の表示部とこれに関連する回路部分を示した回路図である。

符号の説明

１００ ロボットのバッテリ給電システム
１０１ 操作者
１０２、１０２Ａ 充電器
１０３ アンテナ
１０４₁ 第１のロボット
１０４₂ 第２のロボット
１０４₃ 第３のロボット
１１１ 内蔵アンテナ
１１２、１３１ 無線送受信部
１１４、１３３ 制御部
１１３ バッテリ
１３７、１３７Ａ 表示部
１３８、１３８Ａ スイッチ
１３９ 比較部
１４１ 論理回路
１５３ 残量ＬＥＤ
１５４ ロボットＬＥＤ

Claims (6)

1. 自律走行型のロボットからこれに内蔵されたバッテリの残量に関する残量情報を無線で受信する受信手段と、
   この受信手段で受信した前記残量情報を基にして前記ロボットのバッテリの残量を表示する表示手段と、
   前記ロボットをコネクタを介して充電する充電手段
   とを具備することを特徴とする充電器。
2. 複数台のロボットのうちの任意の１つのロボットを選択するロボット選択手段を備え、
   前記表示手段は、このロボット選択手段で選択したロボットの前記バッテリの残量を表示する手段である
   ことを特徴とする請求項１記載の充電器。
3. 前記充電手段が充電を開始するとき、充電を行うロボット以外のロボットに対して省電力モードへの移行を無線で指示する省電力モード移行指示手段を具備することを特徴とする請求項２記載の充電器。
4. 前記複数台のロボットそれぞれのバッテリの残量を所定のしきい値と比較する比較手段を備え、
   前記省電力モード移行指示手段は、前記充電を行うロボット以外のロボットでバッテリの残量が前記比較手段で所定のしきい値以下であるとされたロボットに対して省電力モードへの移行を無線で指示する手段であることを特徴とする請求項３記載の充電器。
5. 内蔵されたバッテリと、
   このバッテリを一部に使用して自律走行する自律走行手段と、
   前記バッテリの残量に関する残量情報を充電を行う充電器に無線で送信する送信手段と、
   前記充電器から前記バッテリを充電するための電力の供給を受けるコネクタと、
   前記バッテリの使用を節約する省電力モードを実行する省電力モード実行手段と、
   前記充電器から無線で省電力モードへの移行を指示されたとき前記省電力モード実行手段によって省電力モードに移行する省電力モード移行手段
   とを具備することを特徴とするロボット。
6. 前記省電力モード移行手段は前記省電力モードへの移行を指示されたとき前記バッテリの残量に応じた内容の省電力モードを実行することを特徴とする請求項５記載のロボット。

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