JP6590531B2 - 自走式電子機器 - Google Patents

Description

この発明は、自走式電子機器に関し、特に、充電池を備え、自律的に走行して所定の領域の掃除を行う自走式掃除機などの自走式電子機器に関する。

従来から用いられている自走式掃除機では、充電池が１つ搭載されているものが多く、通常、容易に着脱できないように筐体内部に固定配置されている。また、充電池の残容量（出力電圧）が所定値以下に低下した場合は、たとえば、掃除を中止してその場に停止するか、あるいは充電台のところまで戻っていた。

また、今日の携帯型通信装置では、複数のバッテリーを有し、通信時に使用中のバッテリーの電圧が警戒電圧範囲内にあると判断された場合、他のバッテリーに切り替えて通信を実行し、通信終了後は、以前使用中であったバッテリーの電圧が動作可能最低電圧よりも小さくないと判断された場合は、以前使用中であったバッテリーに切り戻して、複数のバッテリーの容量の有効活用を図ることができるようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。

特開２００６−１２９６２６号公報

しかし、充電池が１つしか搭載されていない自走式掃除機では、その充電池の容量によって掃除のできる最大運転時間が決定されてしまい、その時間が経過すると、充電池の充電を行わなければならない。
さらに、充電池が筐体内部に固定配置されている場合には、掃除機本体そのものと一体として充電作業をする必要があり、その充電中は、掃除ができないという問題がある。

また、上記従来の携帯型通信装置のように、複数の着脱可能な充電池を自走式掃除機に搭載し、交互に切り替えて使用することにより、掃除可能時間を長くすることができる。
しかし、掃除や自動走行を実行している途中に、単に、使用する充電池を他方に切り替える場合、掃除用モータや走行用モータにかかる電圧に大きな変動が生じ、モータの駆動に影響を及ぼし、予期しない動作をする場合や、動作不良になる場合もある。
また、充電池のセルの残容量（出力電圧）の低下以外にも、セルの不良やセルの発熱異常などが生じている場合には、安全性等の観点から、そのような異常状態の充電池への切り替えは行われないことが望ましい。

そこで、この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであり、複数の充電池を備え、安全性と運転時間の長期化とを考慮した充電池の切替制御ができる自走式電子機器を提供することを課題とする。

この発明は、複数の充電池を備えた自走式電子機器であって、電子機器の動作電源電圧を生成する電源部と、前記電源部と各充電池との接続および解除を行う接続切替部と、各充電池から出力される出力電圧を検出する電圧検出部と、各充電池と通信し、各充電池の所定の情報を取得する第１通信部と、制御部とを備え、前記各充電池は、充電可能な電池セルと、前記電池セルの状態を検出するセル状態検出部と、充電回数を記憶した記憶部と、第２通信部とを備え、前記第２通信部は、前記セル状態検出部によって検出された電池セルの状態を示すセル情報と、前記記憶部に記憶された充電回数とを、前記第１通信部に送信し、前記制御部は、充電池ごとに取得した前記セル情報と、前記検出された充電池ごとの出力電圧とを利用して動作可能な充電池を選択し、動作可能な充電池が複数個ある場合に、予め設定された選択電池条件に基づいて、複数の動作可能な充電池の前記出力電圧あるいは前記充電回数を比較し、動作可能な充電池のうち、前記検出された出力電圧が最大の充電池を使用すべき１つの充電池として選択するか、あるいは、前記充電回数が最小の充電池を使用すべき１つの充電池として選択し、前記接続切替部が、前記選択された充電池と前記電源部とを接続し、前記電源部が、前記接続された充電池から供給される電力を利用して動作電源電圧を生成して、前記制御部が、自走式電子機器の所定の機能を実行させることを特徴とする自走式電子機器を提供するものである。

また、前記各充電池は、充電可能な電池セルと、前記電池セルの状態を検出するセル状態検出部と、充電回数を記憶した記憶部と、第２通信部とを備え、前記第２通信部は、前記セル状態検出部によって検出された電池セルの状態を示すセル情報と、前記記憶部に記憶された充電回数とを、前記第１通信部に送信し、前記制御部は、充電池ごとに取得した前記セル情報と、前記検出された充電池ごとの出力電圧とを利用して動作可能な充電池を選択し、動作可能な充電池が複数個ある場合は、動作可能な充電池の前記出力電圧あるいは前記充電回数に基づいて、使用すべき１つの充電池を選択することを特徴とする。
また前記各充電池は、前記電池セルの温度を検出する温度検出部をさらに備え、前記第２通信部が、前記温度検出部によって検出された温度情報を、前記第１通信部に送信し、前記制御部は、受信した温度情報を、動作可能な充電池を選択するために利用することを特徴とする。
この発明によれば、充電池ごとに取得したセル情報と、温度情報と、出力電圧とを利用して動作可能な充電池を選択し、動作可能な充電池が複数個ある場合は、出力電圧あるいは充電回数に基づいて使用すべき１つの充電池を選択するので、動作できない充電池が使用されることを未然に防止でき、さらに異常がなく出力電圧が低下していない充電池を選択することによって、電子機器を安全にできるだけ長時間使用することができる。

また、電源投入操作を行うための電源スイッチを、さらに備え、前記電源スイッチが押された場合、前記接続切替部によって、すべての充電池を前記電源部に接続した後、前記電圧検出部が、各充電池から出力される出力電圧を検出し、前記第１通信部が、前記各充電池の第２通信部から送信されるセル情報、温度情報、および検出した充電回数を受信し、前記制御部が、受信した各充電池のセル情報、温度情報、充電回数および出力電圧を利用して、使用すべき１つの充電池を選択した後、前記接続切替部によって、選択された１つの充電池のみを前記電源部に接続し、他の充電池は前記電源部に接続しないようにすることを特徴とする。
これによれば、電源スイッチが押された場合に、セル情報、温度情報、充電回数および出力電圧を利用して、使用すべき充電池が選択されるので、充電池の使用開始前に、充電池の動作可能状況を考慮して、電子機器の所定の機能を実行させるのに適切な充電池が選択されるようにすることができる。

また、前記使用すべき１つの充電池のみが前記電源部に接続された後、所定の機能を実行している場合に、その充電池のセル情報、温度情報および出力電圧を新たに取得し、取得したセル情報により電池セルが異常状態となっていること、取得した温度情報が異常状態となっていること、検出した出力電圧が所定の出力電圧しきい値よりも低下していることのいずれかの状態が生じていることを検出した場合には、前記接続切替部が、他の動作可能な充電池を前記電源部に接続し、かつ前記使用すべき１つの充電池と前記電源部との接続を解除することを特徴とする。
これによれば、使用すべき１つの充電池を利用して所定の機能を実行している場合において、その充電池について新たに取得したセル情報、温度情報および出力電圧によって、電池セル異常状態、温度異常状態、出力電圧の低下状態のいずれかの状態が生じていることを検出した場合、他の動作可能な充電池を電源部に接続し、上記異常状態などが生じた充電池を解除するようにしているので、使用中の充電池の異常が原因で電子機器が機能停止する前に、他の動作可能な充電池に切り替えて、機能を継続することができる。

また、前記自走式電子機器が、掃除機能および自律的に走行する走行機能を有する自走式掃除機であり、複数個の充電池が自走式掃除機に着脱可能に収納されている場合、前記収納されている充電池のうち、動作可能な１つの充電池を使用して、前記掃除機能および走行機能を実行しているときに、前記使用している充電池において、その電池セルが異常状態となったこと、温度情報が異常状態となったこと、出力電圧が所定の出力電圧しきい値よりも低下したことのいずれかの状態となった場合、前記掃除機能および走行機能を停止した後、前記接続切替部が、前記電源部に接続される充電池を、前記使用している充電池から、他の動作可能な充電池に切り替え、前記他の動作可能な充電池を使用して、前記掃除機能および走行機能を再開することを特徴とする。
これによれば、掃除機能および走行機能を実行しているときに、使用している充電池が、電池セル異常状態、温度異常状態、出力電圧の低下状態のいずれかの状態となった場合、実行していた掃除機能および走行機能を停止した後、使用している充電池から他の動作可能な充電池に切り替えて、掃除機能および走行機能を再開するので、充電池の切替時に出力電圧の大きな変動が生じたとしても、意図しない動作が起こらないようにすることができ、掃除機能等の安全化を図ることができる。

また、前記セル情報が、充電池の電池セルが異常状態であることを示している場合と、前記温度情報が、充電池の所定の正常動作範囲外の温度であることを示している場合と、前記出力電圧が所定の出力電圧しきい値よりも低下している場合のいずれかが成立している充電池が存在する場合、その充電池は、使用すべき充電池として選択されないことを特徴とする。

この発明によれば、複数の各充電池から取得した情報と、検出された各充電池の出力電圧とに基づいて、使用すべき１つの充電池を選択しているので、動作できない充電池が選択されることを防止し、長期的かつ安全に電子機器の機能が実行されるように、充電池の切替制御を行うことができる。

この発明の自走式掃除機の一実施例の構成ブロック図である。 この発明の自走式掃除機の本体と充電池との接続例の説明図である。 この発明の自走式掃除機に記憶される情報の説明図である。 この発明の受信情報と選択充電池との関係を示す説明図である。 この発明の充電池と電源部との接続の切替説明図である。 この発明の充電池接続選択処理の一実施例のフローチャートである。 この発明の充電池接続切替処理の一実施例のフローチャートである。 この発明の充電池接続切替処理の一実施例のフローチャートである。

以下、図に示す実施例に基づいて、この発明を説明する。
なお、これによって、この発明が限定されるものではない。

＜この発明の自走式掃除機の構成＞
図１に、この発明の自走式掃除機の一実施例の構成ブロック図を示す。
ここでは、自走式電子機器の一実施例として、自走式掃除機１００について説明する。
ただし、自走式電子機器は、少なくとも充電池を備え、自動走行制御を行って、所定領域を移動する機能を有する電子機器であればよく、自走式掃除機に限定するものではない。
たとえば、自走式空気清浄機、自走式イオン発生機、ユーザが要求した機能を実行する自走式ロボット等も、自走式電子機器に含まれる。
図１において、この発明の自走式掃除機１００（以下、単に、掃除機とも呼ぶ）は、充電池１と掃除機本体２とからなり、充電池１は、複数個の充電池から構成される。

充電池１は、掃除機本体２の筐体内部に、着脱可能に収納される。
残容量が減少し出力電力が低下した充電池のみを取り外して、図示しない充電器に装着して充電をするために、充電池は、ユーザが着脱することが可能な構成とすることが好ましい。各充電池を着脱可能とすることにより、１つの充電池を取り出して充電しているときでも、他の動作可能な充電池のみを本体２に収納した状態で、掃除をすることが可能となる。
また、収納する複数の充電池は、定格電圧、出力電流能力、インターフェース仕様（物理仕様、電気仕様、ソフト仕様）が適合していれば、定格容量、残容量、寿命などがそれぞれ異なる充電池を混載してもよい。
さらに、充電池の形状、大きさが同一であって、掃除機本体の内部空間に収納できる充電池であれば、掃除機以外の他の用途で利用されている充電池を使用してもよい。
ただし、１または複数の充電池を筐体内部に固定配置してもよい。
たとえば、掃除機本体２の筐体内部に、複数の充電池を設置できる空間を設け、本体２の上面パネルを取り外した後、上記空間内にある残容量の少なくなった充電池を取り外し、上記空間内に充電済みの充電池を取り付ければよい。
掃除機本体２は、従来と同様に、充電池１から出力された電力を利用して、掃除機能や自律的に走行する走行機能等を実行する部分である。

＜充電池の構成＞
充電池１（ＢＴ１）は、主として、制御部１１、電池セル１２、セル状態検出部１３、通信部１４、温度検出部１５、記憶部１６を備える。
充電池１を複数個備える場合、他の充電池（ＢＴ２〜ＢＴｎ）も、同様の構成を備える。充電池１は、自走式掃除機１００に装着されると、電源線４と通信線５を介して、掃除機本体２に接続される。
あるいは、充電池１と掃除機本体２に、それぞれ電源端子と通信端子とを備え、充電池１が本体内に装着されたときに、互いの電源端子と通信端子がそれぞれ接触するように構成してもよい。

電源線４は、電池セル１２から出力される電力を、本体２内の電源部２２に与えるものである。
通信線５は、充電池１と本体２の互いの通信部（１４，２６）を接続するラインであり、この通信線５を介して所定の情報が双方向通信される。

制御部１１は、充電池１の動作を制御する部分であり、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏコントローラ、タイマー等からなるマイクロコンピュータにより構成され、記憶部１６に記憶されたプログラムに基づいて、ＣＰＵが、各種ハードウェアを有機的に動作させることによって、電池セルの異常検出処理などを実行する。
電池セル１２は、充電可能な蓄電装置であり、具体的には、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池などが用いられる。

セル状態検出部１３は、電池セル１２の状態を検出する部分であり、電池セルそのものが正常な状態であるか、あるいは異常な状態となっているかを検出する。たとえば、電池セルの過充電、過放電、過負荷など、電池セルから得られる情報に基づいて、異常の有無を検出する。
セル状態検出部１３は、電池セル１２に内蔵してもよく、あるいは、電池セルの近傍に取り付けてセルの状態を検出するようにしてもよい。セル状態検出部１３は、電池セル１２から、異常状態を示す情報を検出した場合に、電池セル１２に異常が発生したことを示す信号を制御部１１に送る。
制御部１１は、セル状態検出部１３から得た信号に基づいて、セルの状態を示すセル情報を、通信部１４を介して、掃除機本体２に送信する。

通信部１４は、通信線５を介して、本体２の通信部２６とデータ通信をする部分であり、上記した第２通信部に相当する。たとえば、本体２からの要求に応じて、充電池１の状態を示す情報（充電回数、温度情報、セル情報など）を、本体２の通信部２６に送信する。
温度検出部１５は、電池セル１２の温度を検出する部分であり、いわゆる温度センサーに相当する。温度検出部１５によって検出された温度情報は、通信線５を介して、本体２の通信部２６へ送信される。

記憶部１６は、充電池１の状態に関する情報やプログラムを記憶する部分であり、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの半導体記憶素子が用いられる。記憶部１６には、たとえば、その充電池１を充電した回数を示す情報（充電回数１７）や、型番などの充電池のID情報などが記憶される。
充電池１は、上記のような構成に限るものではなく、これらの構成の他に、たとえば、充電器に接続して充電を行うための充電端子を備える。

＜掃除機本体の構成＞
図１において、掃除機本体２は、主として、制御部２１，電源部２２，切替スイッチ２３，接続切替部２４，電圧検出部２５，通信部２６，走行機能部２７，掃除機能部２８，入力部２９を備える。
制御部２１は、掃除機１の各構成要素の動作を制御する部分であり、主として、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏコントローラ、タイマー等からなるマイクロコンピュータにより実現される。ＣＰＵは、ＲＯＭ等に予め格納されたプログラムに基づいて、各種ハードウェアを有機的に動作させて、この発明の掃除機能、走行機能、充電池の切替機能などを実行する。たとえば、制御部２１は、各充電池から取得した情報と、検出された各充電池の出力電圧に基づいて、使用すべき１つの充電池を選択する。

電源部２２は、充電池１から供給される電力を利用して、電子機器（掃除機）の動作電源電圧を生成する部分である。すなわち、複数の充電池のうち電源部２２に接続された充電池から供給される電力を利用して、掃除や走行機能を実行する掃除機本体２の各ハードウェアが動作するための電源電圧３０を生成して、各ハードウェアに与える部分である。
切替スイッチ２３は、充電池１の電池セル１２に接続された電源線４と、電源部２２との間に配置され、電池セル１２から電源線４を介して供給される電力の供給経路を、接続および解除（遮断）する部分である。
接続切替部２４は、電源部２２と各充電池との接続および解除を行う部分であり、具体的には、切替スイッチ２３の接続および解除を制御する部分である。

切替スイッチ２３は、後述する図２に示すように、電源線４の電源供給経路を接続または解除するための接続点を備え、たとえば、接続切替部２４からの接続要求信号によって接続点を閉じて、電源線４を電源部２２に接続させて、充電池１からの電力を掃除機本体２に供給する。逆に、接続解除要求信号によって、接続点を解放して、電源部２２と電源線４との接続を切り離し、充電池１からの電力の供給を停止させる。

切替スイッチ２３は、各充電池１と対応させて、充電池１と同数だけ設けられる。
接続切替部２４が、各切替スイッチ２３をそれぞれ制御することによって、電力を供給する充電池が選択され、選択された充電池が電源部２２に接続される。掃除機能等の実行中は、原則として、１つの電池セル１２のみが、電源部２２に接続されるように、切替スイッチ２３を切り替える。

電圧検出部２５は、各充電池から出力される出力電圧を検出する部分であり、電池セル１２に接続された電源線４に出力される電圧を検出する。すなわち、電圧検出部２５は、図１および図２に示すように、各充電池の電池セル１２と切替スイッチ２３との間の電源線４の電圧を、それぞれ検出する。充電池ごとに検出された電圧は、検出出力電圧４４として、記憶部４０に記憶される。

通信部２６は、通信線５を介して、各充電池の通信部１４と通信し、各充電池の所定の情報を取得する部分であり、上記した第１通信部に相当する。
たとえば、各充電池の充電回数１７，各充電池の温度検出部１５によって検出された温度情報、各充電池のセル状態検出部１３によって検出されたセル情報を受信する。
受信された情報は、それぞれ、受信充電回数４１，受信温度情報４２，受信セル情報４３、電池ＩＤ情報４９として、充電池ごとに、記憶部４０に記憶される。

走行機能部２７は、自走式掃除機１００の自律的な走行を制御する部分であり、筐体内に備えられた走行用モータを用いて、本体２の裏面に設けられた一対の駆動輪の回転を制御し、前進、後退、回転、静止などの動作を行わせ、主として、直線走行および回転動作を行わせることによって、所定の領域を自動走行させる。
また、筐体側面に設けられたマイクロスイッチからなる障害検知部、壁や机などの対象物までの距離を測定する超音波センサや赤外線センサを用いて、障害物を避けながら、所定の領域内を自動走行させる。

掃除機能部２８は、床面の掃除をする部分であり、通常の掃除機と同様に、吸気口、排気口、集塵部、回転ブラシ、サイドブラシ、送風機、掃除用モータ、その他の掃除に必要な部材から構成される。
このような走行機能部２７および掃除機能部２８の動作は、電源部２２から各機能部のハードウェアに与えられる動作電源電圧３０によって実行される。

入力部２９は、ユーザが、掃除機の動作を指示入力する部分であり、筐体表面に、操作パネル、あるいは操作ボタンとして設けられる。入力部２９としては、たとえば、電源スイッチ、掃除運転モードスイッチ、設定スイッチ、タイマースイッチなどが設けられる。
電源スイッチは、ユーザが電源投入操作を行うためのスイッチであり、すべての充電池の電源線４に接続される。電源スイッチが押された（オン入力）場合、各電池セル１２に接続された電源線４から、それぞれ電力が本体２内に供給され、少なくとも、制御部２１，接続切替部２４，電圧検出部２５，通信部２６が動作できる状態となる。

記憶部４０は、掃除機の各種機能を実現するために必要な情報や、プログラムを記憶する部分であり、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどの半導体記憶素子、ＨＤＤ、ＳＳＤなどの記憶装置、その他の記憶媒体が用いられる。
記憶部４０には、主として、受信充電回数４１，受信温度情報４２，受信セル情報４３，検出出力電圧４４，使用電池情報４５，電圧判定条件４６，温度判定値４７，選択電池条件４８、電池ID情報４９などが、記憶される。

受信充電回数４１は、充電池を充電した回数であり、充電池ごとに記憶される情報である。
受信温度情報４２は、充電池の電池セル１２の温度であり、充電池ごとに記憶される情報である。
受信セル情報４３は、充電池の電池セル１２の状態（正常または異常）を示す情報であり、充電池ごとに記憶される情報である。
上記した３つの情報（４１，４２，４３）は、通信線５を介して、各充電池１から送られてくる情報である。
検出出力電圧４４は、電圧検出部２５によって検出される情報であり、各充電池の電池セル１２から出力される電力の電源電圧値であり、充電池ごとに記憶される。

図３に、記憶部４０に記憶される情報の一実施例の説明図を示す。
図３（ａ）に、ｎ個の各充電池から取得される情報を示す。上記したように、ｎ個の充電池（ＢＴ１〜ＢＴｎ）から、情報（４１〜４４，４９）を取得し、記憶部４０に記憶する。いずれの情報も変化するものであるので、書き換え可能なメモリに記憶される。

使用電池情報４５は、自走式掃除機１００の機能を実行中に、電力を供給している充電池１を特定する情報であり、たとえば、１番目の充電池ＢＴ１を使用している場合は、ＢＴ１という情報が記憶され、１番目の充電池が現在使用されていることを示す。
電圧判定条件４６は、充電池から取得された検出出力電圧と比較されるしきい値電圧を記憶したものであり、予め適合する電池型番毎に固定的に設定されている情報である。検出出力電圧（Ｖ）と、しきい値電圧とを比較することにより、後述するように、使用する充電池の選択や、充電池の切替判定、掃除の可否判定などの処理が行われる。

図３（ｂ）に、この電圧判定条件の一実施例の説明図を示す。ここでは、電圧判定を行うためのしきい値電圧として、使用する電池型番毎に、運転停止電圧Ｖａと動作禁止電圧Ｖｃという２つの電圧を設定している。
運転停止電圧Ｖａは、掃除機能等の実行を許可するか否かを判断するためのしきい値電圧であり、掃除運転時の電圧Ｖａ１と、掃除停止時の電圧Ｖａ２とを別々に設定している。
たとえば、掃除運転時のしきい値電圧Ｖａ１＝１５．５（Ｖ）、掃除停止時のしきい値電圧Ｖａ２＝１６（Ｖ）とする。

掃除運転時において、検出された現在使用中の充電池の検出出力電圧Ｖが、しきい値電圧Ｖａ１よりも小さい場合（Ｖ＜Ｖａ１）、その充電池の容量が少なくなってきたと判断し、掃除運転を停止するか、あるいは、他の動作可能な充電池に切り替える。

また、掃除停止時においては、現在使用中の充電池の検出出力電圧Ｖが、しきい値電圧Ｖａ２よりも小さい場合（Ｖ＜Ｖａ２）、その充電池の容量が少なくなってきたと判断し、他の動作可能な充電池に切り替える。
ここで、一般的に、Ｖａ１＜Ｖａ２であるが、これは、電池セルの内部インピーダンスにより出力電流の大きい方が出力電圧が低くなるためである。

一方、動作禁止電圧Ｖｃは、過放電による充電池の劣化を防止するために安全に放電を行える放電電圧の最低値であり、いわゆるカットオフ電圧である。
たとえば、Ｖｃ＝１３（Ｖ）が設定され、現在使用中の充電池の検出出力電圧Ｖが、このしきい値電圧Ｖｃよりも小さい場合（Ｖ＜Ｖｃ）、速やかに電源遮断するか、あるいは、他の動作可能な充電池に切り替える。

温度判定値４７は、温度検出部１５によって検出された温度情報４２が正常な温度であるか、あるいは、動作に問題が生じる程度の異常な温度であるかを判定するために、予め設定される温度である。温度判定値４７としては、主として、充電池の正常動作範囲を示す上限値と下限値が設定される。検出温度が正常動作範囲内であれば、正常と判定し、正常動作範囲外の場合は、温度異常と判定する。
たとえば、温度判定値４７として、０度から４０度（＝Ｔｏ）が予め設定され、受信された温度情報（Ｔ）が、Ｔ≧Ｔｏとなっていた場合、電池セルに温度異常が発生していると判断し、掃除機能等の動作を停止させるか、あるいは、他の動作可能な充電池に切り替える。

選択電池条件４８は、搭載された充電池が複数ある場合であって、動作可能な充電池が複数個存在する場合において、動作可能な充電池のうち、どの充電池を、使用する充電池として選ぶかを決めるための条件である。
図３（ｃ）に、選択電池条件４８の一実施例の説明図を示す。
ここでは、３つの選択電池条件４８を示している。この３つの条件のうち、どの条件を使用するかを、予め設定しておく。

１つ目の条件が設定された場合は、受信充電回数４１が最小の充電池を、使用する電池に選択することを示している。
すなわち、図３（ａ）に示すように、複数の充電池から受信した充電回数（ＪＣ１〜ＪＣｎ）を比較し、そのうち最も小さい充電回数を持つ充電池を、使用する充電池として選択する。一般的に、充電池は、充電回数が増加すれば、最大電池容量が少なくなる傾向があるので、充電回数の小さい充電池を選択した方が、動作時間を長くすることができる。

２つ目の条件は、検出出力電圧４４が最大の充電池を選択することを示している。
すなわち、図３（ａ）に示したように、取得した複数の充電池の検出出力電圧４４（ＶＢ〜ＶＢｎ）を比較し、検出出力電圧４４が最も大きい値を示した充電池を、使用する電池に選択する。
これによれば、現在検出された出力電圧のうち、最も出力電圧が大きい充電池が選択されるので、動作時間を長くすることができる。

３つ目の条件は、充電池に予め付与された充電池番号が数字の場合、その数値が最小のものを選択することを示している。
充電池番号が数字でなく、アルファベットを含む製造番号のようなものである場合は、アルファベット順などの特定の順序に基づいて、充電池を選択すればよい。
あるいは、充電池を装着するスロット位置に、番号が付与されている場合、番号の小さい方に装着されている充電池を選択してもよい。
なお、選択電池条件４８は、図３（ｃ）に示すような３つの条件に限るものではなく、必要に応じて他の条件を利用してもよい。
電池ID情報４９は、搭載された充電池の型番や製造日など充電池固有の情報であり、読み出した型番が適合外である場合は選択電池から除外する。ここで適合外であるか否かは、たとえば、掃除機本体記憶部４０に記録している適合電池型番リストと照合して判断する。また、電池型番情報に基づいてそれぞれの放電特性に最適なしきい値を設定することができる。

図２に、この発明の自走式電子機器の本体と充電池との接続例の説明図を示す。
図２では、２つの充電池１（ＢＴ１，ＢＴ２）を備え、２つの電源線４にそれぞれ切替スイッチ２３（ＳＷ１，ＳＷ２）が接続されているものを示す。なお、図２には、図１の接続ブロックの一部分を省略して図示している。
図２において、充電池１の電池セル１２は、＋端子と、−端子を持ち、＋端子は電源線４に接続され、−端子は本体２と共通の接地点（ＧＮＤ）に接続される。

切替スイッチ２３（ＳＷ１，ＳＷ２）は、接続切替部２４からの指示によって、接続と解放が可能な１対の接続点（Ｃ１，Ｃ２）を有し、電源線４は、一方の接続点Ｃ１に接続される。切替スイッチ２３の他方の接続点Ｃ２は、電源部２２に接続される。
また、電源線４は、電圧検出部２５にも接続され、電池セル１２の＋端子に接続された電源線４に出力されている電圧が、電圧検出部２５によって検出される。

通信線５は、充電池１の通信部１４と、本体２の通信部２６とに接続され、本体２の通信部２６から所定の要求信号が送信されると、その要求に対応した応答信号が、充電池１の通信部１４から返信される。
たとえば、本体２の通信部２６から、充電回数を取得するための充電回数要求信号が送信された場合、充電池１の記憶部１６から充電回数１７が読み出され、充電池１の通信部１４から、その充電回数１７が送信される。
また、温度情報要求信号が、本体２から充電池１に送信された場合、温度検出部１５によって検出された温度情報が、通信線５を介して、本体２の通信部２６に送信される。
また、電池セルの状態を取得するためのセル情報要求信号が、本体２から充電池１に送信された場合、セル状態検出部１３によって検出された電池セルの状態を示すセル情報が、通信線５を介して、本体の通信部２６に送信される。

上記したように、入力部２９の１つとして、電源スイッチがあるが、電源スイッチが押されていない解放状態、すなわち、自走式掃除機が動作していない状態では、切替スイッチ２３（ＳＷ１，ＳＷ２）の接続点は解放された状態であり、電源線４に接続された切替スイッチ２３を介しては、充電池１から電力は供給されない。
ユーザによって電源スイッチが押された場合、図示しない電源供給経路が閉じ、すべての充電池からの合成電力によって、制御部２１，電圧検出部２５，接続切替部２４，通信部２６、記憶部４０などが駆動されて、切替スイッチ２３の切替ができるようになる。

＜充電池の接続切替の実施形態＞
図５に、充電池と電源部との接続の切替説明図を示す。
図５（ａ）は、２つの切替スイッチ２３（ＳＷ１，ＳＷ２）が、どちらも解放されている状態を示しており、この場合、電源部２２から出力される動作電源電圧３０は、ゼロボルトである。
図５（ｂ）は、２つの切替スイッチ２３のうち、一方の切替スイッチＳＷ１を接続して、充電池ＢＴ１の電池セル１２からの電力を受けて、電源部２２から、動作電源電圧３０を出力している状態を示している。この場合、充電池ＢＴ１から供給される電力を利用して、掃除機１の各機能ブロックが動作することになる。
図５（ｄ）は、２つの切替スイッチのうち、他方の切替スイッチＳＷ２を接続して、充電池ＢＴ２の充電セル１２からの電力を受けて、動作電源電圧３０を出力している状態を示している。

通常、自走式掃除機１００が自走して掃除をしている場合は、図５（ｂ）または図５（ｄ）に示すように、どちらか一方の充電池のみを電源部２２に接続して、接続された充電池の電力を利用して、所定の機能を実行する。
たとえば、一方の充電池ＢＴ１の残容量が減少し、所定の動作電源電圧３０を出力できなくなった場合などにおいて、掃除中に、他方の充電池ＢＴ２に切りかえる必要が生じた場合、切替スイッチ２３を切りかえて、図５（ｂ）の接続状態から、図５（ｄ）の接続状態に切りかえることになる。
ただし、２つの充電池（ＢＴ１，ＢＴ２）のどちらからも電力が供給されていない状態を避けるために、一旦、図５（ｃ）に示すように、２つの電池セル１２を電源部２２に接続させるように、２つの切替スイッチ２３（ＳＷ１，ＳＷ２）を接続状態にする必要がある。

しかし、掃除中においては、掃除用モータや走行用モータにも電力が供給されているので、図５（ｃ）のように、両方の充電池の電池セル１２を同時に電源部２２に接続させる状態となったとすると、モータ駆動電圧が大きく変化し、走行動作などに影響を与えてしまう。そこで、図５（ｂ）の接続状態から、図５（ｃ）の接続状態に変化させる前に、まず、掃除機能および走行機能を停止させる。
その後、切替スイッチＳＷ２を接続状態として、図５（ｃ）のように、両方の切替スイッチ２３が接続状態となるようにした後、図５（ｄ）に示すように、切替スイッチＳＷ１を解放状態として、充電池ＢＴ２の電池セルのみが接続されるようにする。図５（ｄ）の接続状態となった後に、停止させていた掃除機能と走行機能を再開させる。

また、後述するように、電源スイッチが押されたとき、２つの充電池のうち、どちらの充電池を使用するかを判断するために、図５（ａ）の接続状態から、図５（ｃ）に示したように、切替スイッチ（ＳＷ１，ＳＷ２）を接続させるように切り替え、両方の電池セル１２を電源部２２に接続する。
そして、電圧検出部２５によって出力電圧を判定し、さらに、通信部２６によって各種情報を受信して、動作可能である充電池のうち、所定の選択電池条件に基づいて、使用すべき充電池を１つに決定する。使用すべき充電池が決定された後、使用しない充電池の電池セルの接続を解除する。これにより、図５（ｂ）または図５（d）のいずれかの接続状態となり、掃除機能などが実行できる状態となる。

図４に、この発明の受信情報と選択充電池との関係の一実施例の説明図を示す。
ここでは、図２に示すように、２つの充電池（ＢＴ１，ＢＴ２）を備えた場合について示す。
図４において、セル情報、温度情報は、通信線５を介して、充電池から受信した情報に基づいて、正常か異常かを判断した結果を示している。
すなわち、受信セル情報４３によって、電池セルが正常に動作できる状態であると判断した場合を「正常」とし、電池セルに何らかの異常が発生し動作できない状態であると判断した場合を「異常」とする。
また、受信温度情報４２によって、電池セルの検出温度が、温度判定値４７と比較して、通常動作が可能と考えられる温度範囲内であれば「正常」とし、通常動作が可能でないと考えられる場合には「異常」とする。

出力電圧（Ｖ）は、電圧検出部２５によって検出した検出出力電圧４４と、図３（ｂ）に示した電圧判定条件４６とを比較した結果を示している。
選択充電池は、セル情報と温度情報と出力電圧との所定の組合せが満たされた場合に、２つの充電池（ＢＴ１，ＢＴ２）のうち、選択すべき充電池を示している。
図４には、図示していないが、組合せ条件としては、上記の他に、充電回数も考慮してもよい。
掃除可否は、セル情報と温度情報と出力電圧との所定の組合せが満たされた場合に、掃除動作を行ってもよいか否かを示したものである。ここでは、掃除動作に走行動作も含むものとし、掃除を許可する場合は走行動作も許可し、掃除を不可とする場合は走行動作も不可とするものとする。

他の充電池への切替可否は、現在使用中である一方の充電池から、他方の充電池へ切り替えてもよいか否かを示したものである。図４では、１番目の条件が成立するときのみ、他の充電池への切替が許可される。
すなわち、２つの充電池（ＢＴ１，ＢＴ２）とも、セル情報と温度情報とが「正常」であって、どちらの充電池とも、現在の出力電圧（Ｖ）がＶａ_２以上の場合（Ｖ≧Ｖａ_２）に、現在選択されている充電池がＢＴ１であるとした場合に、充電池ＢＴ１から充電池ＢＴ２への切り替えを許可することを意味する。なお、図示していないが、選択された充電池がＢＴ２であった場合は、充電池ＢＴ２から充電池ＢＴ１への切り替えを許可する。
２番目以降の他の条件の場合は、切り替えた後の他方の充電池のセル情報あるいは温度情報が「異常」であるか、あるいは、その充電池の出力電圧が電圧判定条件のしきい値電圧よりも低い場合であるので、他方の充電池への切替を不可とする。

図４において、１番目から７番目までは、２つの充電池（ＢＴ１，ＢＴ２）ともセル情報と温度情報とが正常である場合を示しているが、２つの充電池の出力電圧（Ｖ）が、しきい値電圧（Ｖａ_２）以上であるか、あるいは、２番目から５番目の条件に示すように、一方の充電池のみの出力電圧（Ｖ）が、しきい値電圧（Ｖａ_２）以上の場合に、その高い出力電圧（Ｖ）を示している充電池を利用した掃除処理を許可する。

６番目の条件では、掃除運転時において、出力電圧（Ｖ）がＶａ_１よりも小さい（Ｖ＜Ｖａ_１）場合、あるいは、掃除停止時において、出力電圧（Ｖ）がＶａ_２よりも小さい（Ｖ＜Ｖａ_２）場合、出力電圧が低下しているので動作が不安定となると考え、選択充電池としては、現在使用していた充電池をそのまま維持し、掃除運転を不可とし、停止させることを意味する。

また、７番目の条件では、どちらの充電池とも、現在の出力電圧（Ｖ）が、動作禁止電圧（Ｖｃ）よりも小さいので、動作すべきでないと判断し、選択充電池としては、どちらも選択させないで全オフとする。
すなわち、電源スイッチの解放状態と同じように、充電池の電池セルを電源部２２から切り離し、掃除も他の充電池への切替も、不可とする。

また、１１番目から１９番目の条件において、一方の充電池のセル情報と温度情報とが「異常」の場合、「正常」である他方の充電池の出力電圧（Ｖ）が、少なくとも、しきい値電圧（Ｖａ_２）以上であれば、「正常」である他方の充電池を選択して、掃除運転を継続して行うことを意味する。
ただし、他方の充電池の出力電圧（Ｖ）が、Ｖａ_１，Ｖａ_２，Ｖｃのいずれかよりも小さい場合は、充電池を選択することなく、掃除運転も停止させる。

２０番目と２１番目の条件において、一方の充電池のみのセル情報と温度情報とが「正常」であって、その出力電圧（Ｖ）が、少なくとも、しきい値電圧（Ｖａ_２）以上であれば、その一方の充電池を選択して、掃除運転も許可することを意味する。

２２番目から３１番目の条件では、２つの充電池のセル情報あるいは温度情報のいずれか一方、あるいは、両方が「異常」であるために、掃除運転をさせるべきでない状態を示しており、出力電圧（Ｖ）の値にかかわらず、充電池を選択させずに、掃除も停止させることを意味する。

なお、図４に示す条件と処理内容は、すべての動作を示したものではなく、これ以外にも条件等が存在しうる。
複数の充電池が搭載されている場合、図４に示したような条件が成立するときに、動作可能な充電池のうち、１つの充電池が選択され、掃除等の処理が可能な出力電圧を出力している場合には、その選択された充電池を使用して、掃除等の処理を実行させるようにする。
これにより、複数の充電池が存在する場合は、セル情報と温度情報を利用して、動作可能な充電池を選択するとともに、一方から他方の充電池に切り替え可能な場合にのみ、他方の充電池に切り替えるようにしているので、より効率的かつ長時間の掃除や走行機能を実行させることができる。

＜充電池の接続選択処理＞
図６に、充電池の接続選択処理の一実施例のフローチャートを示す。
ここでは、自走式掃除機が停止している状態において、ユーザによって電源を投入する電源スイッチが押された場合に、複数の充電池のうち、いずれか１つの使用すべき充電池を選択するまでの処理について説明する。

まず、充電池ごとに取得したセル情報と、温度情報と、検出された充電池ごとの出力電圧とを利用して、動作可能な充電池を選択する。
そして、動作可能な充電池が複数個ある場合は、動作可能な充電池の出力電圧あるいは充電回数等に基づいて、使用すべき１つの充電池を選択する。その後、選択された１つの充電池のみを、電源部２２に接続する。

また、セル情報が充電池の電池セルが異常状態であることを示している場合と、温度情報が充電池の所定の正常動作範囲外の温度であることを示している場合と、出力電圧が所定の出力電圧しきい値よりも低下している場合のいずれかが成立している充電池が存在する場合、その充電池は、使用すべき充電池として選択しないようにする。

ステップＳ１において、現在、掃除機本体２の電源がオフ状態であるとする。このとき、図５（ａ）に示すように、切替スイッチ２３は、すべて開放された状態である。
ステップＳ２において、ユーザによって、電源投入（オン）のための電源スイッチが押し下げられたか否かがチェックされる。電源スイッチが入力された場合、ステップＳ３に進み、その他の場合は、スイッチＳ１に戻る。
電源スイッチが入力されると、少なくとも、制御部２１と接続切替部２４が起動させられる。

ステップＳ３において、制御部２１は、接続切替部２４に、切替スイッチ２３をオン（接続状態）にする信号を出力し、接続切替部２４は、すべての切替スイッチ２３をオンに切り替える。これにより、すべての充電池の電池セル１２が、電源部２２に接続される。
ステップＳ４において、電圧検出部２５が、各充電池から出力される出力電圧を検出し、記憶部４０に、充電池ごとに、検出出力電圧４４として記憶する。

ステップＳ５において、制御部２１は、通信部２６を介して、各充電池のセル情報と電池ＩＤ情報とを取得し、受信セル情報４３として記憶する。ここで、各充電池１に対して、セル情報要求と電池ＩＤ情報要求とを送信し、充電池の制御部１１は、受信した上記要求に対して、セル状態検出部１３によって取得されたセル情報と、その充電池固有の電池ＩＤ情報とを、通信線５を介して、通信部２６に送信すし、制御部２１は、送られてきたセル情報と電池ＩＤ情報とを記憶する。

ステップＳ６において、制御部２１は、通信部２６を介して、各充電池の温度情報を取得し、受信温度情報４２として記憶する。ここで、各充電池１に対して、温度情報要求を送信し、充電池の制御部１１は、温度検出部１５によって検出された温度情報を、通信線５を介して、本体の通信部２６に送信する。
ステップＳ７において、制御部２１は、通信部２６を介して、各充電池の充電回数を取得し、受信充電回数４１として記憶する。ここで、各充電池１に対して、充電回数要求を送信し、充電池の制御部１１は、記憶部１６に記憶されている充電回数１７を読み出して、通信線５を介して、本体の通信部２６に送信する。

ステップＳ８において、制御部２１は、取得した受信セル情報４３と受信温度情報４２とを用いて、各充電池のセル異常および温度異常があるか否かをチェックする。
ここで、受信セル情報４３の中に、異常を示す情報があれば、対応する充電池の電池セルが「異常」と判断し、異常を示す情報がなければ、電池セルは、「正常」と判断する。
また、受信温度情報４２と、予め記憶されている温度判定値４７とを比較し、受信した温度情報が、温度判定値の示す正常な温度範囲内にあれば、温度は「正常」と判断し、正常な温度範囲内になければ、電池セルの温度は「異常」と判断する。

ステップＳ９において、取得した電池ＩＤ情報の電池型番が適合品か否かをチェックする。適合品であれば、ステップＳ１１へ進み、適合品でなければ、ステップＳ１０へ進む。ステップＳ１０において、適合外の充電池の接続を解除し、ステップＳ１１へ進む。

ステップＳ１１において、上記のチェックの結果、セル異常または温度異常のどちらかが検出された充電池がないかチェックする。セル異常または温度異常の少なくともどちらか一方が検出された充電池があれば、ステップＳ１２へ進み、その異常が検出された充電池の接続を解除する。
ここでは、異常が検出された充電池の電池セル１２に接続された切替スイッチ２３を切り替えて、その接続点を解放する。その後、ステップＳ１３へ進む。

一方、セル状態が正常かつ温度も正常である充電池については、そのまま接続状態を継続し、ステップＳ１３に進む。
ステップＳ１３において、電圧検出部２５によって検出された各充電池の出力電圧を、電圧判定条件４６を用いて、判定する。

図６のフローチャートでは、電源投入直後であって、まだ、掃除機は掃除停止中なので、上記したように、検出出力電圧（Ｖ）４４と、図３（ｂ）に示したようなしきい値電圧（Ｖａ_２，Ｖｃ）とを比較し、検出出力電圧（Ｖ）が、Ｖ＜Ｖａ_２，Ｖ＜Ｖｃのいずれかを満たしているか否かをチェックする。
たとえば、Ｖ＜Ｖａ_２の場合と、Ｖ＜Ｖｃの場合は、充電池の検出出力電圧Ｖが低いので、その充電池は動作可能でないと判断する。一方、Ｖ≧Ｖａ_２の場合は、その充電池は動作可能であると判断する。

ステップＳ１４において、出力電圧が低下し、動作可能でないと判断された充電池があるか否かをチェックする。すべての充電池が動作可能な場合、ステップＳ１６へ進む。動作可能でない充電池がある場合、ステップＳ１５へ進み、その電圧が低下して動作可能でない充電池の接続を解除する。
すなわち、電圧低下した充電池に接続された切替スイッチ２３を解放する。その後、ステップＳ１６へ進む。

ステップＳ１６において、動作可能な充電池が複数個存在するか否かをチェックする。複数個存在する場合は、ステップＳ１９へ進み、そうでない場合は、ステップＳ１７へ進む。
ステップＳ１７において、動作可能な充電池が１つもない場合は、処理を終了する。あるいは、動作可能な充電池が１つもないことや、充電池の充電が必要なことを、表示または音声等を利用して、ユーザに報知してもよい。

ステップＳ１７において、動作可能な充電池が１つのみ存在する場合は、ステップＳ１８へ進み、その１つの動作可能な充電池の接続をそのまま維持し、使用電池情報４５に、その動作可能な充電池の情報を記憶する。
この場合、その後の走行処理および掃除処理をするための充電池が１つに確定する。
ステップＳ１９からステップＳ２７において、動作可能な充電池が複数個存在するので、予め設定された選択電池条件４８に基づいて、実際に使用すべき１つの充電池を選択する。
ステップＳ１９において、記憶部４０から、選択電池条件４８を読み出す。

ステップＳ２０において、その条件４８に、出力電圧による判定を行うことが設定されているか否かをチェックし、その設定がされている場合は、ステップＳ２１へ進む。そうでない場合は、ステップＳ２３において、条件４８に、充電回数による判定を行うことが設定されているか否かをチェックし、その設定がされている場合は、ステップＳ２４へ進む。そうでない場合は、ステップＳ２６へ進む。
ステップＳ２１において、複数の動作可能な充電池の出力電圧の大きさを比較する。
ステップＳ２２において、比較の結果、最高出力電圧を示している充電池を使用することに決定する。ここで、最高出力電圧の充電池のみを電源部２２に接続し、他の充電池の接続を解除する。
また、使用電池情報４５に、使用することに決定された充電池の情報を記憶し、処理を終了する。
なお、最高出力電圧が同一の充電池が複数個ある場合は、それらの充電池のうち、任意の充電池を選択すればよい。

ステップＳ２４において、複数の動作可能な充電池の充電回数を比較する。
ステップＳ２５において、比較の結果、最小充電回数を示している充電池を使用することに決定する。最小充電回数が同一の充電池が複数存在する場合は、それらの充電池のうち任意の充電池を選択すればよい。ここで、最小充電回数の充電池のみを電源部２２に接続し、他の充電池の接続を解除する。
また、使用電池情報４５に、使用することに決定された充電池の情報を記憶し、処理を終了する。

ステップＳ２６において、複数の動作可能な充電池の番号を比較する。
ステップＳ２７において、比較の結果、最小番号の充電池を使用することに決定し、最小番号の充電池のみを電源部２２に接続し、他の充電池の接続を解除する。
また、使用電池情報４５に、使用することに決定された充電池の情報を記憶し、処理を終了する。

以上の処理により、ユーザによって電源投入動作がされた直後に、すべての充電池を、一旦電源部２２に接続して、各充電池から所定の情報を取得し、出力電圧を検出した後に、取得した出力電圧や情報を利用して、使用すべき１つの充電池を選択しているので、動作できない充電池が選択されることはなく、動作可能かつ長時間使用できる充電池を適切に選択することができる。

＜充電池接続切替処理＞
図７および図８に、この発明の充電池接続切替処理の一実施例のフローチャートを示す。
ここでは、電源投入操作がされて、図６に示した接続選択処理によって使用する１つの充電池が選択された後に、掃除および走行処理を実行中に、使用する充電池を切り替える場合について説明する。
この発明では、掃除処理および走行処理を実行中に、充電池の出力低下等の原因の発生のため、充電池を切り替える必要がでてきた場合は、一旦、掃除処理および走行処理を停止した後に、使用する充電池を、動作可能な他の充電池に切り替えることを特徴とする。

特に、使用すべき１つの充電池のみが電源部２２に接続された後、所定の機能を実行している場合に、その充電池のセル情報、温度情報および出力電圧を新たに取得し、取得したセル情報により電池セルが異常状態となっていること、取得した温度情報が異常状態となっていること、検出した出力電圧が所定の出力電圧しきい値よりも低下していることのいずれかの状態が生じていることを検出した場合に、接続切替部２４によって、他の動作可能な充電池を電源部２２に接続し、かつ上記使用すべき１つの充電池と電源部２２との接続を解除する。

ステップＳ５１において、現在、掃除機本体は電源オン状態であり、掃除および走行が可能な状態であるとする。
ステップＳ５２において、掃除機能を起動させる入力があったか否かをチェックする。
掃除起動入力があった場合は、ステップＳ５３へ進み、ない場合は、ステップＳ５１へ戻る。掃除機能を起動させる入力としては、たとえば、ユーザが、掃除起動スイッチを押した場合、起動タイマーが設定されておりそのタイマーの設定時刻が到来した場合などがある。

ステップＳ５３において、走行機能部２７および掃除機能部２８によって、所定の掃除処理および走行処理を開始する。
ステップＳ５４において、記憶部４０から使用電池情報４５を読み出す。
ステップＳ５５において、複数の充電池のうち、使用電池情報４５によって特定される使用中の充電池から、通信線５を介してセル情報と温度情報を取得し、さらに電圧検出部２５によって、使用中の充電池の電池セルから出力されている出力電圧を検出させる。
ステップＳ５６において、上記したステップＳ８と同様に、取得したセル情報と温度情報とを用いて、使用中の充電池のセル異常および温度異常があるか否かをチェックする。

ステップＳ５７において、使用中の充電池に、セル異常および温度異常の少なくともどちらか一方がある場合、ステップＳ６０へ進み、そうでない場合は、ステップＳ５８へ進む。
ステップＳ５８において、ステップＳ１１と同様に、使用中の充電池の出力電圧が低下していないかどうかを判定する。ここでも、現在の検出出力電圧（Ｖ）と、図３（ｂ）のしきい値電圧との差異を用いて判定する。

ステップＳ５９において、使用中の充電池の出力電圧が低下していると判断された場合は、ステップＳ６０へ進み、そうでない場合は、ステップＳ５３へ戻る。
ステップＳ６０において、使用中の充電池に異常が発生し、あるいは、その出力電圧が所定値よりも低下した場合には、現在行っている掃除処理と走行処理を停止させる。

ステップＳ６１において、ステップＳ５６およびＳ５８と同様に、現在使用していない他の充電池について、セル異常、温度異常および出力電圧の低下があるかどうかをチェックする。
ここで、他の充電池のセル情報、温度情報および出力電圧を取得して、これらの取得された情報に異常がなく、出力電圧も正常な数値を示している場合に、他の充電池が動作可能な充電池であると判断する。
一方、セル異常あるいは温度異常、出力電圧が所定よりも低下していることのいずれかが検出された場合は、その充電池は動作できない充電池と判断する。

ステップＳ６２において、他の充電池のうち、動作可能な充電池が１つ以上存在するか否かをチェックする。１つも動作可能な他の充電池がなかった場合は、ステップＳ６３へ進み、１つでも動作可能な他の充電池が存在する場合は、ステップＳ６４へ進む。

ステップＳ６３において、現在使用中の充電池に代わる動作可能な充電池が他にないので、掃除処理および走行処理を停止したまま、現在の位置で静止して、その他の機能も停止させる。
あるいは、もし、充電台へ戻ることができる程度の電力が残っている場合、たとえば、使用中の充電池の出力電力ＶがＶａ_１よりも小さく、Ｖｃ以上の場合（Ｖｃ≦Ｖ＜Ｖａ_１）、充電台のある位置まで、帰還する処理を実行してもよい。

ステップＳ６４において、使用中の充電池以外に、動作可能な充電池が複数存在するか否かをチェックする。複数存在する場合は、図８のステップＳ７１へ進み、１つのみ存在する場合は、ステップＳ６５へ進む。
ステップＳ６５において、接続切替部２４が、１つの動作可能な充電池を電源部２２に接続するように、切替スイッチ２３を切り替える。すなわち、現在使用中の充電池を電源部２２に接続したままで、他の動作可能な１つの充電池も電源部２２に接続する。

ステップＳ６６において、使用中の充電池の接続を解除するように、切替スイッチ２３を切り替える。
ステップＳ６７において、使用電池情報４５に、上記切替後に電源部２２に接続した充電池の情報を記憶させる。
ステップＳ６８において、停止させていた掃除処理および走行処理を再開させる。その後、ステップＳ５３へ戻り、上記した一連の処理を繰り返し実行する。

図８のステップＳ７１からＳ７９において、動作可能な充電池が複数存在するので、どれか１つの充電池を選択するための処理を実行する。これらのステップＳ７１からＳ７９は、図６に示したステップＳ１７からＳ２７に相当する。

ステップＳ７１において、まず、予め記憶部４０に設定されていた選択電池条件４８を読み出す。
ステップＳ７２において、選択電池条件４８が出力電圧判定をするものに設定されていた場合は、ステップＳ７３とＳ７４を実行し、複数の充電池の出力電圧を比較した結果、最高の出力電圧を示した充電池を、電源部２２に接続させる。
また、ステップＳ７５において、選択電池条件４８が、充電回数による判定をするものに設定されていた場合は、ステップＳ７６とＳ７７を実行し、複数の充電池の充電回数を比較した結果、最小の充電回数を示した充電池を、電源部２２に接続させる。

さらに、選択電池条件４８が、充電池の番号順による判定をするものに設定されている場合は、ステップＳ７８とＳ７９を実行し、複数の充電池の番号を比較した結果、最小の番号を持つ充電池を、電源部２２に接続させる。
なお、最高出力電圧、あるいは、最小充電回数が同一の充電池が複数存在する場合は、それらの充電池のうち、任意の１つの充電池を選択すればよい。その後、図７のステップＳ６６へ進む。

以上のように、使用中の充電池から他の充電池へ切り替える場合に、セル情報などの他の充電池の状態を確認した後に、切替後の充電池を選択するので、動作できない充電池に切り替えてしまうことを防止し、確実に動作可能な充電池に切り替えることができる。
また、掃除中あるいは走行中において、他の充電池に切り替える必要が生じたときには、一旦、掃除処理および走行処理を停止した後に、充電池の切替処理を行い、その後、掃除処理等を再開するので、掃除中等に、モータにかかる電圧に大きな電圧変動が生じることがなく、意図しない走行動作等を防止することができる。

＜その他の実施形態＞
（実施形態１）
上記実施形態では、動作可能な充電池を選択する条件として、セル情報、温度情報および出力電圧を利用したが、これらに限るものではない。たとえば、その他の選択条件として、充電回数と、充電回数のしきい値とを利用し、現在の充電回数が、予め設定された充電回数のしきい値以上となっていた充電池は、動作可能な充電池から除外してもよく、あるいは、選択する優先順位を低くしてもよい。

（実施形態２）
複数の動作可能な充電池の中から１つの充電池を選択する条件として、最高出力電圧や、最小充電回数を利用していたが、電源投入時に、すべての充電池を接続して種々の情報を取得したときに、検出した出力電圧の大きさの順序や、取得した充電回数の大きさの順序をチェックし、充電池を切り替える場合の優先順位を、各充電池に付与してもよい。充電池を切り替える必要が生じた場合は、充電回数等を利用して付与した優先順位に従って、優先順位の高いものから順に、使用すべき充電池を選択すればよい。

（実施形態３）
上記実施形態では、充電池の異常を検出する条件として、セル異常および温度異常とを利用したが、これに限るものではない。たとえば、充電池の製造年月日が情報として取得することができる場合は、この製造年月日を利用し、装着された充電池が現在よりも何年前に製造されたものであるかをチェックし、所定の年数以前に製造されたものは、異常ではないが、動作可能な充電池から除外するようにしてもよい。
また、その他の異常を検出する条件としては、たとえば、充電池の近傍に設置された結露センサを利用し、予め設定されたレベル以上の結露が発生していることを検知した場合は異常と判断すればよい。

（実施形態４）
動作可能な充電池が複数個存在する場合、使用する１つの充電池を選択するために、出力電圧、充電回数、および充電池の番号を利用したが、これに限るものではない。たとえば、充電池を装着する位置を特定する番号、電池の定格容量等を利用してもよい。電池の定格容量を利用する場合は、電池切り替えまでの最初の運転時間が常に最長になるよう、大容量の充電池を優先的に選択するようにすればよい。

１ 充電池、 ２ 掃除機本体、 ４ 電源線、 ５ 通信線、 １１ 制御部、 １２ 電池セル、 １３ セル状態検出部、 １４ 通信部、 １５ 温度検出部、 １６ 記憶部、 １７ 充電回数、 ２１ 制御部、 ２２ 電源部、 ２３ 切替スイッチ、 ２４ 接続切替部、 ２５ 電圧検出部、 ２６ 通信部、 ２７ 走行機能部、 ２８ 掃除機能部、 ２９ 入力部、 ３０ 動作電源電圧、 ４０ 記憶部、 ４１ 受信充電回数、 ４２ 受信温度情報、 ４３ 受信セル情報、 ４４ 検出出力電圧、 ４５ 使用電池情報、 ４６ 電圧判定条件、 ４７ 温度判定値、 ４８ 選択電池条件、 ４９ 電池ＩＤ情報、 １００ 自走式掃除機

Claims (5)

1. 複数の充電池を備えた自走式電子機器であって、
   電子機器の動作電源電圧を生成する電源部と、
   前記電源部と各充電池との接続および解除を行う接続切替部と、
   各充電池から出力される出力電圧を検出する電圧検出部と、
   各充電池と通信し、各充電池の所定の情報を取得する第１通信部と、
   制御部とを備え、
   前記各充電池は、充電可能な電池セルと、前記電池セルの状態を検出するセル状態検出部と、充電回数を記憶した記憶部と、第２通信部とを備え、
   前記第２通信部は、前記セル状態検出部によって検出された電池セルの状態を示すセル情報と、前記記憶部に記憶された充電回数とを、前記第１通信部に送信し、
   前記制御部は、充電池ごとに取得した前記セル情報と、前記検出された充電池ごとの出力電圧とを利用して動作可能な充電池を選択し、
   動作可能な充電池が複数個ある場合に、予め設定された選択電池条件に基づいて、複数の動作可能な充電池の前記出力電圧あるいは前記充電回数を比較し、動作可能な充電池のうち、前記検出された出力電圧が最大の充電池を使用すべき１つの充電池として選択するか、あるいは、前記充電回数が最小の充電池を使用すべき１つの充電池として選択し、
   前記接続切替部が、前記選択された充電池と前記電源部とを接続し、
   前記電源部が、前記接続された充電池から供給される電力を利用して動作電源電圧を生成して、前記制御部が、自走式電子機器の所定の機能を実行させることを特徴とする自走式電子機器。
2. 前記各充電池は、前記電池セルの温度を検出する温度検出部をさらに備え、
   前記第２通信部が、前記温度検出部によって検出された温度情報を、前記第１通信部に送信し、前記制御部は、受信した温度情報を、動作可能な充電池を選択するために利用することを特徴とする請求項１に記載の自走式電子機器。
3. 電源投入操作を行うための電源スイッチを、さらに備え、
   前記電源スイッチが押された場合、 前記接続切替部によって、すべての充電池を前記電源部に接続した後、前記電圧検出部が、各充電池から出力される出力電圧を検出し、前記第１通信部が、前記各充電池の第２通信部から送信されるセル情報、温度情報、および検出した充電回数を受信し、
   前記制御部が、受信した各充電池のセル情報、温度情報、充電回数および出力電圧を利用して、使用すべき１つの充電池を選択した後、前記接続切替部によって、選択された１つの充電池のみを前記電源部に接続し、他の充電池は前記電源部に接続しないようにすることを特徴とする請求項２に記載の自走式電子機器。
4. 前記セル情報が、充電池の電池セルが異常状態であることを示している場合と、前記温度情報が、充電池の所定の正常動作範囲外の温度であることを示している場合と、前記出力電圧が所定の出力電圧しきい値よりも低下している場合のいずれかが成立している充電池が存在する場合、
   その充電池は、使用すべき充電池として選択されないことを特徴とする請求項３に記載の自走式電子機器。
5. 前記充電池から検出された出力電圧と比較するしきい値電圧からなる電圧判定条件を記憶した第２記憶部を備え、
   現在使用中の充電池の出力電圧が前記しきい値電圧よりも小さい場合に、他の動作可能な充電池に切り替え、他の動作可能な充電池が無い場合は前記所定の機能を停止させ、
   前記しきい値電圧は、運転停止を判断する基準となる運転停止電圧と、過放電による充電池の劣化を防止するための放電電圧の最低値である動作禁止電圧とを含むことを特徴とする請求項１に記載の自走式電子機器。

Images