WO2023188820A1 - 情報処理装置、及び情報処理方法 - Google Patents

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WO2023188820A1 PCT/JP2023/003614 JP2023003614W WO2023188820A1 WO 2023188820 A1 WO2023188820 A1 WO 2023188820A1 JP 2023003614 W JP2023003614 W JP 2023003614W WO 2023188820 A1 WO2023188820 A1 WO 2023188820A1
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drive command
capacitor
power supply
current
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寿光 甲斐
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ソニーグループ株式会社
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering

Definitions

  • the present disclosure relates to an information processing device and an information processing method.
  • Patent Document 1 discloses a hybrid fuel cell power generation system in which a fuel cell and a capacitor are connected in parallel.
  • the fuel cell power generation system disclosed in Patent Document 1 uses a DC-DC converter to control the voltage between the terminals of a capacitor when the power supply from the fuel cell is insufficient, so that the insufficient power can be actively used from the capacitor. It can be taken out. According to this, the fuel cell power generation system disclosed in Patent Document 1 can assist power supply with the capacitor when power consumption increases momentarily.
  • the fuel cell power generation system disclosed in the above-mentioned Patent Document 1 assumes that power is taken out from the capacitor on a one-off basis when the power supply from the fuel cell is insufficient.
  • the discharge capacity of a capacitor fluctuates depending on past charging and discharging conditions. Therefore, in the case where power is frequently extracted from the capacitor, in the fuel cell power generation system disclosed in Patent Document 1, it may be difficult to supply sufficient power from the capacitor.
  • the present disclosure provides a new and improved information processing device that predicts the amount of power that can be supplied from a power supply device by predicting the discharge capacity of a capacitor in a power supply device in which a main power source and a capacitor are connected in parallel; and propose information processing methods.
  • the total amount of current supplied from a power supply section including a main power source and a capacitor connected in parallel in the previous drive command, and the total amount of current supplied from the capacitor in the previous drive command.
  • a capacitor prediction unit that predicts the amount of current supplied from the capacitor in the most recent drive command based on the amount of current; a total amount of current supplied from the power supply unit in the most recent drive command;
  • An information processing device comprising: an allowable output predicting unit that predicts an allowable current amount that can be supplied from the power supply unit in one drive command based on the current amount predicted by the predicting unit.
  • the total amount of current supplied from the power supply unit including the main power supply and the capacitor connected in parallel in the previous drive command, and the total amount of current supplied from the capacitor in the previous drive command predicting the amount of current supplied from the capacitor in the most recent drive command using a calculation device based on the amount of current supplied from the power supply unit in the most recent drive command; and and predicting, by the arithmetic device, an allowable amount of current that can be supplied from the power supply unit in the next drive command based on the predicted amount of current supplied from the capacitor.
  • FIG. 2 is a schematic circuit diagram showing the configuration of a power supply unit to which the technology according to the present disclosure is applied.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of a control device that implements the technology according to the present disclosure.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of a higher-level control device and an intermediate control device that implement the technology according to the present disclosure.
  • FIG. 2 is a flowchart diagram illustrating an example of the operation of a control device that implements the technology according to the present disclosure.
  • Configuration example 1.1 Configuration of power supply section 1.2. Configuration of information processing device 1.3. Modification example 2. Operation example
  • FIG. 1 is a schematic circuit diagram showing the configuration of a power supply unit 10 to which the technology according to the present disclosure is applied.
  • the power supply unit 10 includes a main power supply 11 and a capacitor 12 connected in parallel.
  • the power supply unit 10 supplies power to the load 20 from the main power supply 11 and the capacitor 12 .
  • the main power supply 11 is a constant voltage power supply that mainly supplies power to the load 20.
  • the main power source 11 may be, for example, a battery including a rechargeable and dischargeable secondary battery.
  • the main power supply 11 can supply a current i b to the load 20 via a resistor R b including an internal resistance and a wiring resistance by outputting a predetermined voltage v b .
  • Capacitor 12 is a power storage device that supplements main power supply 11 and supplies power to load 20 .
  • the capacitor 12 may be, for example, a capacitor module in which a plurality of electric double layer capacitors are connected in series and in parallel.
  • the capacitor 12 can output a current i c to the load 20 via a resistor R c including an internal resistance and a wiring resistance by outputting a voltage v c according to the amount of stored charge.
  • a voltage v m obtained by subtracting the voltage drop due to the resistor R b from the voltage v b output from the main power source 11 is applied to the load 20 connected to the power supply unit 10 .
  • the load 20 is supplied with a current i m that is the sum of the current i b supplied from the main power supply 11 and the current i c supplied from the capacitor 12 .
  • the power supply unit 10 exceeds the output characteristics of the main power supply 11 by supplying power to the load 20 from the capacitor 12 in addition to the main power supply 11. Capable of handling peak power consumption. According to this, the power supply unit 10 avoids excessively enlarging the main power supply 11 or increasing the output characteristics at the cost of deteriorating the capacitance characteristics in order to cope with the peak power consumption of the load 20. be able to.
  • the technology according to the present disclosure was conceived in view of the above circumstances.
  • the technology according to the present disclosure is based on the total amount of current supplied from the power supply unit 10 in the previous drive command and the amount of current supplied from the capacitor 12 in the previous drive command. This is a technique for predicting the amount of current supplied from the capacitor 12 based on a drive command. According to this, the technology according to the present disclosure is based on the total amount of current supplied from the power supply unit 10 in the most recent drive command and the amount of current supplied from the capacitor 12 in the most recent drive command. It is possible to predict the amount of allowable current that can be output from the power supply unit 10 with the next drive command.
  • examples of the load 20 in which peak power consumption of different magnitudes occurs randomly and frequently include a motor that drives the legs of a legged moving body or a motor that drives the arms of a multi-joint manipulator device.
  • the motors provided at the joints of the legs or arms of these robot devices are driven intermittently as the legs or arms move, and therefore frequently generate peak power consumption of different magnitudes.
  • the technology according to the present disclosure can be suitably used in a control device that controls driving of these motors.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of a control device 300 that controls the robot device 1 including the power supply section 10 and the load 20.
  • the control device 300 is an example of an information processing device that implements the technology according to the present disclosure.
  • the control device 300 generates a drive command for the load 20 and predicts the amount of current that can be supplied from the power supply unit 10 to the load 20. According to this, the control device 300 corrects the drive command for the load 20 based on the predicted amount of current that can be supplied so that the amount of current consumed by the load 20 does not exceed the amount of current that can be supplied. can do.
  • the power supply unit 10 is a power supply device in which a main power supply 11 such as a secondary battery and a capacitor 12 are connected in parallel.
  • the power supply section 10 can supply power to a load 20 including a plurality of drive sections 22.
  • the load 20 includes a plurality of drive units 22 , a drive control unit 21 that controls the drive of each of the plurality of drive units 22 , and a sensor unit 23 that senses the drive of each of the plurality of drive units 22 .
  • the drive control unit 21 is a microcontroller or microprocessor that controls the drive unit 22 to implement the drive command output from the control device 300.
  • the drive unit 22 is an electric motor such as a motor.
  • the drive unit 22 may be, for example, a motor that operates each joint of the robot device 1.
  • the sensor unit 23 is, for example, an encoder provided in the drive unit 22 to detect the rotational position and rotation speed of the drive unit 22. According to this, the drive control unit 21 can control the drive of the drive unit 22 in accordance with the drive command based on the rotational position and rotational speed of the drive unit 22 sensed by the sensor unit 23.
  • the control device 300 includes a drive command generation section 301, a capacitor prediction section 305, an allowable output prediction section 302, a determination section 303, and a drive command modification section 304.
  • the drive command generation unit 301 controls the drive unit 22 of the robot device 1 based on the sensing results of the external environment of the robot device 1 and the sensing results of the posture of the robot device 1 (for example, the sensing results of each sensor unit 23). Generate drive commands for each.
  • the drive command generation unit 301 may periodically generate drive commands at predetermined time intervals (for example, every 1 msec).
  • the drive command generated by the drive command generation unit 301 is determined by the determination unit 303 to ensure that the amount of current consumed by the drive unit 22 due to execution of the drive command does not exceed the amount of current that can be output from the power supply unit 10. After that, it is output to each of the drive control sections 21.
  • the capacitor prediction unit 305 predicts the amount of current supplied from the capacitor 12 in the latest drive command based on the amount of current supplied from the power supply unit 10 and the capacitor 12 in the past drive command. Specifically, the capacitor prediction unit 305 calculates the amount of current supplied from the power supply unit 10 and capacitor 12 in the previous drive command and the amount of current supplied from the power supply unit 10 in the most recent drive command. Based on this, it is possible to recursively predict the amount of current supplied from the capacitor 12 based on the most recent drive command.
  • circuit equations of a circuit including a power supply unit 10 in which a main power supply 11 and a capacitor 12 are connected in parallel, and a load 20 are expressed by the following Equations 1 to 4.
  • v b , R b , R c , and C are constants.
  • the output voltage v b of the main power supply 11 has an extremely small amount of variation with respect to the output voltage v c (t) of the capacitor 12, and therefore can be regarded as a constant.
  • Equation 5 the amount of current i c (t) supplied from the capacitor 12 can be expressed by Equation 6 below.
  • Equation 6 history information of the total amount of current flowing to the load 20 from time 0 to time t is required. However, it is not practical to keep the history information of the total amount of current to the load 20 from time 0 forever because as the operating time of the robot device 1 becomes longer, a huge amount of memory is required. . In this embodiment, by approximating Equation 6 to a recurrence expression, it is possible to derive the amount of current i c (t) supplied from the capacitor 12 with a simpler calculation.
  • Equation 9 is obtained.
  • Equation 9 By trapezoidally approximating the integral term from t 1 to t 1 + ⁇ t in Equation 9 as shown in Equation 10 below, Equation 9 can be rearranged as shown in Equation 11 below.
  • the capacitor prediction unit 305 calculates the capacitor value at time t+ ⁇ t without retaining history information of the total amount of current to the load 20 from time 0 to time t.
  • the amount of current supplied from 12 can be recursively predicted.
  • the capacitor prediction unit 305 calculates the current amount i m (t), i c (t) supplied from the power supply unit 10 and the capacitor 12 in the previous drive command, and the current amount i m (t), i c (t) supplied from the power supply unit 10 and the capacitor 12 in the previous drive command, and Based on the current amount i m (t+ ⁇ t) supplied from the capacitor 12, it is possible to recursively predict the current amount i c (t+ ⁇ t) supplied from the capacitor 12 with the most recent drive command.
  • the amount of current i m (t), i m (t+ ⁇ t) supplied from the power supply unit 10 and the amount of current i c (t) supplied from the capacitor 12 may not be actual measured values.
  • the amount of current i m (t) and the amount of current i m (t+ ⁇ t) supplied from the power supply unit 10 may be estimated values or command values based on drive commands.
  • the amount of current i c (t) supplied from the capacitor 12 may be an estimated value.
  • the prediction of the amount of current supplied from the capacitor 12 includes an estimation error. Further, since the prediction by the capacitor prediction unit 305 does not have a feedback mechanism, estimation errors may gradually accumulate by repeating recursive prediction. However, the prediction of the amount of current supplied from the capacitor 12 is largely influenced by the amount of current supplied from the power supply unit 10 and the capacitor 12 in the previous drive command, and the prediction of the amount of current supplied from the power supply unit 10 in the previous drive command is significant. And the influence of the amount of current supplied from capacitor 12 decreases exponentially. Therefore, although past estimation errors are accumulated in the prediction by the capacitor prediction unit 305, the influence on actual operation is considered to be negligible.
  • the robot device 1 temporarily reduces the influence of the estimation error on the prediction by the capacitor prediction unit 305 immediately after providing a period in which the fluctuation in the amount of current is small, thereby improving the accuracy of the prediction by the capacitor prediction unit 305. It is possible to increase the
  • the allowable output prediction unit 302 calculates the power output of the power supply unit in the next drive command based on the total amount of current supplied from the power supply unit 10 in the most recent drive command and the amount of current predicted by the capacitor prediction unit 305. Dynamically predicts the allowable amount of current that can be supplied from 10. Specifically, the allowable output prediction unit 302 calculates the amount of current supplied from the capacitor 12 according to the most recent drive command, predicted by the capacitor prediction unit 305, and the amount of current supplied from the power supply unit 10 according to the most recent drive command. Based on the total amount of current, it is possible to predict the amount of allowable current that can be supplied from the power supply unit 10 with the next drive command.
  • the allowable amount of current that can be supplied from the power supply unit 10 at time t is defined as i m_limit (t).
  • i m_limit (t) is the sum of i b (t) and i c (t), so the maximum amount of current that can be supplied from the main power supply 11 is
  • I battmax is defined, the following equation 21 holds true for i m (t), i b (t), i c (t), and I battmax .
  • Equation 21 also holds true at time t+ ⁇ t, so by replacing time t with time t+ ⁇ t, substituting Equation 12 into Equation 21, and rearranging, the following Equation 22 can be obtained.
  • Equation 22 the right side of Equation 22 is the allowable current amount i m_limit (t+ ⁇ t) that can be supplied from the power supply unit 10 at time t+ ⁇ t.
  • the allowable output prediction unit 302 can predict the allowable current amount i m_limit (t+ ⁇ t) that can be supplied from the power supply unit 10 at time t+ ⁇ t by calculating the above equation 22.
  • the maximum value I battmax of the amount of current that can be supplied from the main power supply 11 is a constant.
  • the allowable output prediction unit 302 calculates the amount of current i m (t), i c (t) supplied from the power supply unit 10 and capacitor 12 in the most recent drive command, based on the The allowable current amount i m_limit (t+ ⁇ t) that can be supplied from the power supply unit 10 can be recursively predicted.
  • the amount of current i m (t) supplied from the power supply section 10 and the amount of current i c (t) supplied from the capacitor 12 may not be actual measured values.
  • the amount of current i m (t) supplied from the power supply unit 10 may be an estimated value or a command value based on a drive command.
  • the amount of current i c (t) supplied from the capacitor 12 may be an estimated value.
  • the determination unit 303 determines whether the total amount of current supplied from the power supply unit 10 in the next drive command exceeds the allowable amount of current. Specifically, the determination unit 303 determines that the total amount of current consumed when each of the drive units 22 executes the next drive command generated by the drive command generation unit 301 is determined by the allowable output prediction unit 302. It is determined whether the predicted allowable current amount is exceeded.
  • the drive command modification unit 304 Modify the next drive command. Specifically, the drive command modification unit 304 sets the total amount of current consumed when each of the drive units 22 executes the next drive command to be less than or equal to the allowable amount of current that can be supplied from the power supply unit 10. Then, the next drive command is corrected. For example, the drive command modification unit 304 may reduce the amount of drive of each of the drive units 22 by the next drive command so that the amount of current consumed by the next drive command is reduced, The number of drive units 22 driven by one drive command may be reduced.
  • the control device 300 instantly realizes that the capacity of the power supply unit 10 is insufficient. It is possible to prevent a disconnection from occurring.
  • the amount of current that can be supplied to the load 20 from the power supply section 10 including the capacitor 12 can be dynamically predicted. power resources can be used more efficiently.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the functional configuration of an upper control device 310 and an intermediate control device 320 that control the robot device 2 including the power supply unit 10 and the load 20.
  • the intermediate control device 320 is an example of an information processing device that implements the technology according to the present disclosure.
  • the functions of the control device 300 in the robot device 1 are implemented separately in an upper control device 310 and an intermediate control device 320.
  • the function of a drive command generation section 301 is implemented in the upper control device 310
  • the intermediate control device 320 includes a capacitor prediction section 305, an allowable output prediction section 302, a determination section 303, and a drive command modification section. 304 functions are implemented.
  • the robot device 2 can output a drive command from a control block close to the drive control section 21 and the drive section 22, and therefore it becomes possible to synchronize each of the drive sections 22 more easily. .
  • the host controller 310 is, for example, a central processing unit that centrally controls the overall operation of the robot device 2.
  • the functions of the drive command generation unit 301 may be implemented, for example, on software executed by a CPU (Central Processing Unit) that constitutes the upper control device 310.
  • a CPU Central Processing Unit
  • the intermediate control device 320 is, for example, a control device that interlocks and controls the driving of each joint of the arm or leg of the robot device 2.
  • the functions of the capacitor prediction unit 305, allowable output prediction unit 302, determination unit 303, and drive command modification unit 304 are implemented, for example, on the hardware of an FPGA (Field-Programmable Gate Array) that constitutes the intermediate control device 320. Good too.
  • the capacitor prediction unit 305, allowable output prediction unit 302, determination unit 303, and drive command modification unit 304 have configurations that do not involve complex arithmetic processing, so they can be directly implemented on hardware such as FPGA. .
  • the robot device 2 can predict the amount of current that can be supplied from the power supply section 10 and correct the drive command using a control block close to the drive control section 21 and the drive section 22. Therefore, the robot device 2 can more quickly and accurately predict the amount of current and modify the drive command, and therefore can use the power resources of the power supply unit 10 more efficiently.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of the operation of the control device 300 according to this embodiment.
  • the allowable output prediction unit 302 first calculates the amount of current i c (t) supplied from the capacitor 12 in the most recent drive command, and the amount of current i c (t) supplied from the power supply unit 10 in the most recent drive command.
  • the allowable current amount i m_limit (t+1) is predicted based on the current amount i m (t) ( S101).
  • the drive command generation unit 301 generates the next drive command.
  • the determining unit 303 derives the amount of current i m (t+1) that will be consumed when each of the driving units 22 executes the generated next drive command (S102), and calculates the amount of current i m (t+1) ) exceeds the allowable current amount i m_limit (t+1) (S103).
  • the drive command modification unit 304 determines that the current amount i m (t+1) The next drive command is corrected so that it is less than or equal to the allowable current amount i m_limit (t+1) (S104). Thereafter, a drive command in which the amount of current i m (t+1) is equal to or less than the allowable amount of current i m_limit (t+1) is output to each of the drive control units 21, and each of the drive units 22 receives a current from the power supply unit 10. An amount of power i m (t+1) is supplied (S105).
  • the capacitor prediction unit 305 calculates the amount of current i m (t), i c (t) supplied from the power supply unit 10 and capacitor 12 in the previous drive command, and the current amount i m (t), i c (t) supplied from the power supply unit 10 and the capacitor 12 in the previous drive command, Based on the current amount i m (t+1) supplied from the capacitor 10, the current amount i c (t+1) supplied from the capacitor 12 based on the most recent drive command is recursively predicted (S106). After that, the control device 300 increases the time t by 1 (that is, increments the time t), returns to step S101, and restarts the operation.
  • the control device 300 alternately repeats the prediction by the allowable output prediction unit 302 and the prediction by the capacitor prediction unit 305, thereby adjusting the amount of current supplied from the capacitor 12 and the amount of current supplied from the power supply unit 10. It is possible to recursively predict the possible amount of current. According to this, the control device 300 can predict the amount of current supplied from the capacitor 12 without having a memory that holds a huge amount of history information of the total amount of current supplied to the load 20 from time 0 to time t. I can do it. Therefore, the control device 300 can predict the amount of current that can be supplied from the power supply unit 10 when executing the next drive command.
  • a capacitor prediction unit that predicts the amount of current supplied from the capacitor based on the most recent drive command; Based on the total amount of current supplied from the power supply unit in the most recent drive command and the amount of current predicted by the capacitor prediction unit, determine the allowable amount that can be supplied from the power supply unit in the next drive command.
  • An information processing device comprising: (2) The information processing device according to (1), wherein the total amount of current supplied from the power supply unit is an estimated value or a command value based on the drive command. (3) The information processing device according to (1) or (2), wherein the amount of current supplied from the capacitor is an estimated value. (4) The capacitor prediction unit calculates the total amount of current supplied from the power supply unit in the previous drive command, the amount of current supplied from the capacitor, and the amount of current supplied from the power supply unit in the most recent drive command. The information processing device according to any one of (1) to (3), wherein the information processing device recursively predicts the amount of current supplied from the capacitor in the most recent drive command based on the total amount of current supplied by the capacitor. .
  • the allowable output prediction unit predicts the amount of current supplied from the capacitor in the most recent drive command and the total amount of current supplied from the power supply unit in the most recent drive command, which is predicted by the capacitor prediction unit.
  • the information processing device according to (4) which predicts the allowable current amount that can be supplied from the power supply unit based on the next drive command.
  • the information processing device according to any one of (1) to (5), further comprising a drive command modification unit that modifies the drive command.
  • the information processing device according to any one of (1) to (6), wherein the drive command is issued periodically at predetermined time intervals.
  • the main power source is a constant voltage power source.
  • the main power source is a secondary battery.
  • the current supplied from the power supply unit is input to a load in which peak power consumption of different magnitudes randomly occurs.
  • the load includes a motor that operates a joint of an arm or a leg of the robot device.
  • the information processing device is implemented on hardware.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

【課題】主電源とキャパシタとを並列に接続した電源装置から供給可能な電力量を予測する。 【解決手段】並列接続された主電源及びキャパシタを含む電源部から１つ前の駆動指令にて供給された全電流量と、前記１つ前の駆動指令にて前記キャパシタから供給された電流量とに基づいて、直近の駆動指令にて前記キャパシタから供給される電流量を予測するキャパシタ予測部と、前記直近の駆動指令にて前記電源部から供給された全電流量と、前記キャパシタ予測部で予測された電流量とに基づいて、１つ次の駆動指令にて前記電源部から供給可能な許容電流量を予測する許容出力予測部と、を備える、情報処理装置。

Description

情報処理装置、及び情報処理方法
　本開示は、情報処理装置、及び情報処理方法に関する。
　近年、消費電力の瞬間的な増加に対応するために、二次電池又は燃料電池などの主電源と、キャパシタとを並列に接続した電源装置が開発されている。
　例えば、下記の特許文献１には、燃料電池とキャパシタとを並列に接続したハイブリッド型の燃料電池発電システムが開示されている。特許文献１に開示された燃料電池発電システムは、燃料電池からの電力供給が不足した場合に、キャパシタの端子間電圧をＤＣ－ＤＣコンバータにて制御することで、不足分の電力をキャパシタから能動的に取り出すことができる。これによれば、特許文献１に開示された燃料電池発電システムは、消費電力が瞬間的に増加した場合などに、キャパシタにて電力供給をアシストすることができる。
特開２００５－０８５６２３号公報
　上記の特許文献１に開示された燃料電池発電システムは、燃料電池からの電力供給が不足した際に単発的にキャパシタから電力を取り出すことを想定している。一方で、キャパシタは、過去の充放電状況によって放電能力が変動してしまう。そのため、キャパシタから頻繁に電力が取り出される場合、特許文献１に開示された燃料電池発電システムでは、キャパシタから十分な電力供給を行うことが困難となることがあった。
　そこで、本開示では、主電源とキャパシタとを並列に接続した電源装置におけるキャパシタの放電能力を予測することで、電源装置から供給可能な電力量を予測する、新規かつ改良された情報処理装置、及び情報処理方法を提案する。
　本開示によれば、並列接続された主電源及びキャパシタを含む電源部から１つ前の駆動指令にて供給された全電流量と、前記１つ前の駆動指令にて前記キャパシタから供給された電流量とに基づいて、直近の駆動指令にて前記キャパシタから供給される電流量を予測するキャパシタ予測部と、前記直近の駆動指令にて前記電源部から供給された全電流量と、前記キャパシタ予測部で予測された電流量とに基づいて、１つ次の駆動指令にて前記電源部から供給可能な許容電流量を予測する許容出力予測部と、を備える、情報処理装置が提供される。
　また、本開示によれば、並列接続された主電源及びキャパシタを含む電源部から１つ前の駆動指令にて供給された全電流量と、前記１つ前の駆動指令にて前記キャパシタから供給された電流量とに基づいて、直近の駆動指令にて前記キャパシタから供給される電流量を演算装置にて予測することと、前記直近の駆動指令にて前記電源部から供給された全電流量と、予測された前記キャパシタから供給される電流量とに基づいて、１つ次の駆動指令にて前記電源部から供給可能な許容電流量を前記演算装置にて予測することと、を含む、情報処理方法が提供される。
本開示に係る技術が適用される電源部の構成を示す模式的な回路図である。 本開示に係る技術を実現する制御装置の機能構成を示すブロック図である。 本開示に係る技術を実現する上位制御装置及び中間制御装置の機能構成を示すブロック図である。 本開示に係る技術を実現する制御装置の動作の一例を示すフローチャート図である。
　以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
　なお、説明は以下の順序で行うものとする。
　１．構成例
　　１．１．電源部の構成
　　１．２．情報処理装置の構成
　　１．３．変形例
　２．動作例
　＜１．構成例＞
　（１．１．電源部の構成）
　まず、図１を参照して、本開示に係る技術が適用される電源部の構成について説明する。図１は、本開示に係る技術が適用される電源部１０の構成を示す模式的な回路図である。
　図１に示すように、電源部１０は、並列接続された主電源１１及びキャパシタ１２を含む。電源部１０は、主電源１１及びキャパシタ１２から負荷２０に電力を供給する。
　主電源１１は、主として負荷２０へ電力を供給する定電圧電源である。主電源１１は、例えば、充放電可能な二次電池を含むバッテリであってもよい。主電源１１は、例えば、所定の電圧ｖｂを出力することで、内部抵抗及び配線抵抗を含む抵抗Ｒｂを介して負荷２０に電流ｉｂを供給することができる。
　キャパシタ１２は、主電源１１を補助して負荷２０へ電力を供給する蓄電装置である。キャパシタ１２は、例えば、複数の電気二重層キャパシタを多直列かつ多並列に接続したキャパシタモジュールであってもよい。キャパシタ１２は、例えば、蓄電された電荷量に応じた電圧ｖｃを出力することで、内部抵抗及び配線抵抗を含む抵抗Ｒｃを介して負荷２０に電流ｉｃを出力することができる。
　電源部１０に接続された負荷２０には、主電源１１から出力された電圧ｖｂから抵抗Ｒｂによる電圧降下を減算した電圧ｖｍが印加される。これにより、負荷２０には、主電源１１から供給された電流ｉｂと、キャパシタ１２から供給された電流ｉｃとを合算した電流ｉｍが供給される。
　例えば、負荷２０にて一時的なピーク電力消費が発生した場合、電源部１０は、主電源１１に加えてキャパシタ１２からも負荷２０に電力を供給することで、主電源１１の出力特性を超えるピーク電力消費に対応することができる。これによれば、電源部１０は、負荷２０のピーク電力消費に対応するために、主電源１１を過度に大型化したり、容量特性の低下と引き替えに出力特性を増大させたりすることを回避することができる。
　しかしながら、負荷２０にて異なる大きさのピーク電力消費がランダムかつ頻繁に発生する場合、キャパシタ１２に蓄えられた電力量が変動することで、キャパシタ１２から負荷２０に供給可能な電力量も変動してしまう。そのため、ピーク電力消費に対してキャパシタ１２から供給可能な電力量が不足していた場合、容量不足となった電源部１０は、瞬断してしまう可能性がある。
　本開示に係る技術は、上記事情に鑑みて想到された。本開示に係る技術は、電源部１０から１つ前の駆動指令にて供給された全電流量と、１つ前の駆動指令にてキャパシタ１２から供給された電流量とに基づいて、直近の駆動指令にてキャパシタ１２から供給される電流量を予測する技術である。これによれば、本開示に係る技術は、前記直近の駆動指令にて電源部１０から供給された全電流量と、直近の駆動指令にてキャパシタ１２から供給された電流量とに基づいて、１つ次の駆動指令にて電源部１０から出力可能な許容電流量を予測することができる。
　なお、異なる大きさのピーク電力消費がランダムかつ頻繁に発生する負荷２０としては、脚式移動体の脚部を駆動させるモータ、又は多関節マニピュレータ装置の腕部を駆動させるモータを例示することができる。これらのロボット装置の脚部又は腕部の関節に設けられたモータは、脚部又は腕部の動作に伴って間欠的に駆動するため、異なる大きさのピーク電力消費を頻繁に発生させる。本開示に係る技術は、これらのモータの駆動を制御する制御装置に好適に用いることができる。
　（１．２．情報処理装置の構成）
　続いて、図２を参照して、本開示に係る技術を実現する情報処理装置の構成について説明する。図２は、電源部１０及び負荷２０を含むロボット装置１を制御する制御装置３００の機能構成を示すブロック図である。制御装置３００は、本開示に係る技術を実現する情報処理装置の一具現例である。
　図２に示すように、制御装置３００は、負荷２０に対する駆動指令を生成すると共に、電源部１０から負荷２０へ供給可能な電流量を予測する。これによれば、制御装置３００は、予測された供給可能な電流量に基づいて、負荷２０にて消費される電流量が供給可能な電流量を超えないように、負荷２０に対する駆動指令を修正することができる。
　電源部１０は、上述したように、二次電池などの主電源１１と、キャパシタ１２とが並列接続された電源装置である。電源部１０は、複数の駆動部２２を含む負荷２０に電力を供給することができる。
　負荷２０は、複数の駆動部２２と、複数の駆動部２２の各々の駆動を制御する駆動制御部２１と、複数の駆動部２２の各々の駆動をセンシングするセンサ部２３とを含む。
　駆動制御部２１は、制御装置３００から出力された駆動指令を実現するために駆動部２２を制御するマイクロコントローラ又はマイクロプロセッサである。駆動部２２は、モータなどの電動機である。駆動部２２は、例えば、ロボット装置１の各関節を動作させるモータであってもよい。センサ部２３は、例えば、駆動部２２の回転位置及び回転速度を検出するために駆動部２２に設けられたエンコーダである。これによれば、駆動制御部２１は、センサ部２３にてセンシングした駆動部２２の回転位置及び回転速度に基づいて、駆動指令に沿って駆動部２２の駆動を制御することができる。
　制御装置３００は、駆動指令生成部３０１と、キャパシタ予測部３０５と、許容出力予測部３０２と、判断部３０３と、駆動指令修正部３０４とを備える。
　駆動指令生成部３０１は、ロボット装置１の外部環境のセンシング結果、及びロボット装置１の姿勢のセンシング結果（例えば、センサ部２３の各々のセンシング結果）に基づいて、ロボット装置１の駆動部２２の各々に対する駆動指令を生成する。駆動指令生成部３０１は、所定の時間間隔（例えば、１ｍ秒間隔）で周期的に駆動指令を生成してもよい。駆動指令生成部３０１にて生成された駆動指令は、駆動指令の実行によって駆動部２２にて消費される電流量が電源部１０から出力可能な電流量を超えないことを判断部３０３にて判断された後、駆動制御部２１の各々に出力される。
　キャパシタ予測部３０５は、過去の駆動指令にて電源部１０及びキャパシタ１２から供給された電流量に基づいて、直近の駆動指令にてキャパシタ１２から供給される電流量を予測する。具体的には、キャパシタ予測部３０５は、１つ前の駆動指令にて電源部１０及びキャパシタ１２から供給された電流量と、直近の駆動指令にて電源部１０から供給される電流量とに基づいて、直近の駆動指令にてキャパシタ１２から供給される電流量を再帰的に予測することができる。
　例えば、主電源１１及びキャパシタ１２が並列接続された電源部１０と、負荷２０とを含む回路（図１に示す回路）の回路方程式は、以下の式１～式４で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　なお、vb, Rb, Rc, Cは、定数である。主電源１１の出力電圧vbは、キャパシタ１２の出力電圧vc(t)に対して変動量が極めて小さいため、定数とみなすことができる。
　上記の式１～式４をまとめることで、以下の式５が得られる。さらに、式５を解くことで、キャパシタ１２から供給される電流量ic(t)は、以下の式６にて表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　ここで、式６における畳み込み積分の演算を行うためには、時刻０から時刻ｔまでの負荷２０への全電流量の履歴情報が必要となる。しかしながら、時刻０からの負荷２０への全電流量の履歴情報をずっと保持し続けることは、ロボット装置１の動作時間が長くなるにつれて膨大なメモリが要求されるようになるため、現実的ではない。本実施形態では、式６を漸化式での表現に近似することで、より簡易な演算でキャパシタ１２から供給される電流量ic(t)を導出することを可能にする。
　具体的には、駆動指令が生成される時間間隔（ステップ幅）をΔtとすると、時刻ｔ＝ｔ１における式５は、以下の式７で表され、時刻ｔ＝ｔ１＋Δｔにおける式５は、以下の式８で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　式８から式７を減算することで、以下の式９が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　式９のｔ１からｔ１＋Δｔまでの積分項を以下の式１０のように台形近似することで、式９は、以下の式１１のように整理される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　さらに、時刻ｔ１を時刻ｔに置換することで、漸化式である以下の式１２が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　これによれば、キャパシタ予測部３０５は、上記の式１２を逐次演算することで、時刻０から時刻ｔまでの負荷２０への全電流量の履歴情報を保持せずとも、時刻ｔ＋Δｔにてキャパシタ１２から供給される電流量を再帰的に予測することができる。すなわち、キャパシタ予測部３０５は、１つ前の駆動指令にて電源部１０及びキャパシタ１２から供給された電流量im(t), ic(t)と、直近の駆動指令にて電源部１０から供給される電流量im(t+Δt)とに基づいて、直近の駆動指令にてキャパシタ１２から供給される電流量ic(t+Δt)を再帰的に予測することができる。
　電源部１０から供給される電流量im(t), im(t+Δt)、及びキャパシタ１２から供給される電流量ic(t)は、実測値でなくともよい。例えば、電源部１０から供給される電流量im(t)、及び電流量im(t+Δt)は、推定値、又は駆動指令による指令値であってもよい。同様に、キャパシタ１２から供給される電流量ic(t)は、推定値であってもよい。実測値以外の推定値又は指令値を用いてキャパシタ１２から供給される電流量を予測する場合、ロボット装置１は、電流量の各々を実測せずともよいため、電流量の各々を測定するセンサの搭載コストを削減することができる。
　なお、上記のキャパシタ１２から供給される電流量の予測には、推定誤差が含まれる。また、キャパシタ予測部３０５による予測には、フィードバックの仕組みがないため、再帰的な予測を繰り返すことで推定誤差が徐々に蓄積していくことが考えられる。しかしながら、キャパシタ１２から供給される電流量の予測には、１つ前の駆動指令にて電源部１０及びキャパシタ１２から供給された電流量の影響が大きく、それ以前の駆動指令にて電源部１０及びキャパシタ１２から供給された電流量の影響は指数関数的に減少する。したがって、キャパシタ予測部３０５による予測には、過去の推定誤差が蓄積されるものの、実運用上の影響は無視可能であると考えられる。
　さらに、電流量の変動が小さい状態では、電源部１０及びキャパシタ１２から供給される電流量に含まれる推定誤差が極めて小さくなる。したがって、ロボット装置１は、電流量の変動が小さい期間を設けて直後のキャパシタ予測部３０５による予測に対する推定誤差の影響を一時的に縮小することで、キャパシタ予測部３０５による予測の精度を単発的に高めることが可能である。
　許容出力予測部３０２は、直近の駆動指令にて電源部１０から供給された全電流量と、キャパシタ予測部３０５で予測された電流量とに基づいて、１つ次の駆動指令にて電源部１０から供給可能な許容電流量を動的に予測する。具体的には、許容出力予測部３０２は、キャパシタ予測部３０５で予測された、直近の駆動指令にてキャパシタ１２から供給された電流量と、直近の駆動指令にて電源部１０から供給された全電流量とに基づいて、１つ次の駆動指令にて電源部１０から供給可能な許容電流量を予測することができる。
　例えば、時刻ｔにおいて電源部１０から供給可能な許容電流量をim_limit(t)と定義する。キャパシタ予測部３０５の説明にて上述したように、im(t)は、ib(t), ic(t)の和となるため、主電源１１から供給可能な電流量の最大値をIbattmaxと定義すると、im(t), ib(t), ic(t), Ibattmaxには、以下の式２１の関係が成立する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　式２１の関係は、時刻ｔ＋Δｔにおいても成立するから、時刻ｔを時刻ｔ＋Δｔに置換した上で、式２１に式１２を代入し、整理することで、以下の式２２が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　すなわち、式２２の右辺が時刻ｔ＋Δｔにて電源部１０から供給可能な許容電流量im_limit(t+Δt)となる。これによれば、許容出力予測部３０２は、上記の式２２を演算することで、時刻ｔ＋Δｔにて電源部１０から供給可能な許容電流量im_limit(t+Δt)を予測することができる。ここで、主電源１１から供給可能な電流量の最大値Ibattmaxは、定数である。したがって、許容出力予測部３０２は、直近の駆動指令にて電源部１０及びキャパシタ１２から供給された電流量im(t), ic(t)に基づいて、１つ次の駆動指令にて電源部１０から供給可能な許容電流量im_limit(t+Δt)を再帰的に予測することができる。
　電源部１０から供給される電流量im(t),及びキャパシタ１２から供給される電流量ic(t)は、実測値でなくともよい。例えば、電源部１０から供給される電流量im(t)は、推定値、又は駆動指令による指令値であってもよい。同様に、キャパシタ１２から供給される電流量ic(t)は、推定値であってもよい。実測値以外の推定値又は指令値を用いて電源部１０から供給可能な許容電流量を予測する場合、ロボット装置１は、電流量の各々を実測せずともよいため、電流量の各々を測定するセンサの搭載コストを削減することができる。
　判断部３０３は、１つ次の駆動指令にて電源部１０から供給される全電流量が許容電流量を超えるか否かを判断する。具体的には、判断部３０３は、駆動指令生成部３０１にて生成された１つ次の駆動指令を駆動部２２の各々が実行した場合に消費される全電流量が許容出力予測部３０２にて予測された許容電流量を超えるか否かを判断する。
　駆動指令修正部３０４は、１つ次の駆動指令を駆動部２２の各々が実行した場合に消費される全電流量が電源部１０から供給可能な許容電流量を超えると判断された場合、１つ次の駆動指令を修正する。具体的には、駆動指令修正部３０４は、１つ次の駆動指令を駆動部２２の各々が実行した場合に消費される全電流量が電源部１０から供給可能な許容電流量以下となるように、１つ次の駆動指令を修正する。例えば、駆動指令修正部３０４は、１つ次の駆動指令にて消費される電流量が減少するように、１つ次の駆動指令による駆動部２２の各々の駆動量を低減させてもよく、１つ次の駆動指令にて駆動する駆動部２２の数を減らしてもよい。
　これによれば、制御装置３００は、１つ次の駆動指令を駆動部２２の各々が実行した場合に消費される全電流量が許容電流量を超えてしまい、電源部１０の容量不足により瞬断が発生してしまうことを防止することができる。
　以上にて説明したように、本実施形態に係る制御装置３００によれば、キャパシタ１２を含む電源部１０から負荷２０に供給可能な電流量を動的に予測することができるため、電源部１０の電力リソースをより効率的に活用することが可能である。
　（１．３．変形例）
　次に、図３を参照して、本実施形態の変形例について説明する。図３は、電源部１０及び負荷２０を含むロボット装置２を制御する上位制御装置３１０及び中間制御装置３２０の機能構成を示すブロック図である。中間制御装置３２０は、本開示に係る技術を実現する情報処理装置の一具現例である。
　図３に示すように、ロボット装置２では、ロボット装置１における制御装置３００の機能が上位制御装置３１０と中間制御装置３２０とに分けて実装される。具体的には、上位制御装置３１０には、駆動指令生成部３０１の機能が実装され、中間制御装置３２０には、キャパシタ予測部３０５、許容出力予測部３０２、判断部３０３、及び駆動指令修正部３０４の機能が実装される。これによれば、ロボット装置２は、駆動制御部２１及び駆動部２２に近接した制御ブロックから駆動指令を出力することができるため、駆動部２２の各々をより容易に同期させることが可能となる。
　上位制御装置３１０は、例えば、ロボット装置２の動作全般を統括して制御する中央演算装置である。駆動指令生成部３０１の機能は、例えば、上位制御装置３１０を構成するＣＰＵ（Central Processing Unit）で実行されるソフトウェア上に実装されてもよい。
　中間制御装置３２０は、例えば、ロボット装置２の腕部又は脚部の各関節の駆動を連動して制御する制御装置である。キャパシタ予測部３０５、許容出力予測部３０２、判断部３０３、及び駆動指令修正部３０４の機能は、例えば、中間制御装置３２０を構成するＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）のハードウェア上に実装されてもよい。キャパシタ予測部３０５、許容出力予測部３０２、判断部３０３、及び駆動指令修正部３０４は、複雑な演算処理を含まない構成であるため、ＦＰＧＡなどのハードウェア上に直接実装することが可能である。
　本変形例によれば、ロボット装置２は、駆動制御部２１及び駆動部２２に近接した制御ブロックで電源部１０から供給可能な電流量の予測、及び駆動指令の修正を行うことができる。したがって、ロボット装置２は、より迅速かつ的確に電流量の予測、及び駆動指令の修正を行うことができるため、電源部１０の電力リソースをより効率的に活用することが可能である。
　＜２．動作例＞
　さらに、図４を参照して、本実施形態に係る制御装置３００の動作の流れについて説明する。図４は、本実施形態に係る制御装置３００の動作の一例を示すフローチャート図である。
　図４に示すように、まず、許容出力予測部３０２は、直近の駆動指令にてキャパシタ１２から供給された電流量ic(t)と、直近の駆動指令にて電源部１０から供給された電流量im(t)とに基づいて、許容電流量im_limit(t+1)を予測する（Ｓ１０１）。
　次に、駆動指令生成部３０１は、次の駆動指令を生成する。判断部３０３は、生成された次の駆動指令を駆動部２２の各々が実行した場合に消費される電流量im(t+1)を導出し（Ｓ１０２）、電流量im(t+1)が許容電流量im_limit(t+1)を超えるか否かを判断する（Ｓ１０３）。
　電流量im(t+1)が許容電流量im_limit(t+1)を超えると判断された場合（Ｓ１０３／Ｙｅｓ）、駆動指令修正部３０４は、電流量im(t+1)が許容電流量im_limit(t+1)以下となるように次の駆動指令を修正する（Ｓ１０４）。その後、電流量im(t+1)が許容電流量im_limit(t+1)以下となった駆動指令が駆動制御部２１の各々に出力され、駆動部２２の各々に電源部１０から電流量im(t+1)の電力が供給される（Ｓ１０５）。
　続いて、キャパシタ予測部３０５は、１つ前の駆動指令にて電源部１０及びキャパシタ１２から供給された電流量im(t), ic(t)と、直近の駆動指令にて電源部１０から供給される電流量im(t+1)とに基づいて、直近の駆動指令にてキャパシタ１２から供給される電流量ic(t+1)を再帰的に予測する（Ｓ１０６）。その後、制御装置３００は、時刻ｔを１増加させて（すなわちインクリメントして）、ステップＳ１０１に戻って動作を再開する。
　以上の動作によれば、制御装置３００は、許容出力予測部３０２による予測と、キャパシタ予測部３０５による予測とを交互に繰り返すことで、キャパシタ１２から供給される電流量と、電源部１０から供給可能な電流量とを再帰的に予測することが可能である。これによれば、制御装置３００は、時刻０から時刻ｔまでの負荷２０への全電流量の膨大な履歴情報を保持するメモリを持たずとも、キャパシタ１２から供給される電流量を予測することができる。したがって、制御装置３００は、次の駆動指令を実行するに際して電源部１０から供給可能な電流量を予測することが可能である。
　以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
　また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
　なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
　並列接続された主電源及びキャパシタを含む電源部から１つ前の駆動指令にて供給された全電流量と、前記１つ前の駆動指令にて前記キャパシタから供給された電流量とに基づいて、直近の駆動指令にて前記キャパシタから供給される電流量を予測するキャパシタ予測部と、
　前記直近の駆動指令にて前記電源部から供給された全電流量と、前記キャパシタ予測部で予測された電流量とに基づいて、１つ次の駆動指令にて前記電源部から供給可能な許容電流量を予測する許容出力予測部と、
を備える、情報処理装置。
（２）
　前記電源部から供給された全電流量は、推定値、又は前記駆動指令による指令値である、前記（１）に記載の情報処理装置。
（３）
　前記キャパシタから供給された電流量は、推定値である、前記（１）又は（２）に記載の情報処理装置。
（４）
　前記キャパシタ予測部は、前記１つ前の駆動指令にて前記電源部から供給された全電流量、及び前記キャパシタから供給された電流量と、前記直近の駆動指令にて前記電源部から供給される全電流量とに基づいて、前記直近の駆動指令にて前記キャパシタから供給される電流量を再帰的に予測する、前記（１）～（３）のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（５）
　前記許容出力予測部は、前記キャパシタ予測部で予測された、前記直近の駆動指令にて前記キャパシタから供給された電流量と、前記直近の駆動指令にて前記電源部から供給された全電流量とに基づいて、前記１つ次の駆動指令にて前記電源部から供給可能な前記許容電流量を予測する、前記（４）に記載の情報処理装置。
（６）
　前記１つ次の駆動指令にて前記電源部から出力される全電流量が前記許容電流量を超える場合、前記全電流量が前記許容電流量以下となるように前記１つ次の駆動指令を修正する駆動指令修正部をさらに備える、前記（１）～（５）のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（７）
　前記駆動指令は、所定の時間間隔で周期的に発せられる、前記（１）～（６）のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（８）
　前記主電源は、定電圧電源である、前記（１）～（７）のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（９）
　前記主電源は、二次電池である、前記（８）に記載の情報処理装置。
（１０）
　前記電源部から供給された電流は、異なる大きさのピーク電力消費がランダムに発生する負荷に入力される、前記（１）～（９）のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（１１）
　前記負荷は、ロボット装置の腕部又は脚部の関節を動作させるモータを含む、前記（１０）に記載の情報処理装置。
（１２）
　前記情報処理装置は、ハードウェア上に実装される、前記（１）～（１１）のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（１３）
　並列接続された主電源及びキャパシタを含む電源部から１つ前の駆動指令にて供給された全電流量と、前記１つ前の駆動指令にて前記キャパシタから供給された電流量とに基づいて、直近の駆動指令にて前記キャパシタから供給される電流量を演算装置にて予測することと、
　前記直近の駆動指令にて前記電源部から供給された全電流量と、予測された前記キャパシタから供給される電流量とに基づいて、１つ次の駆動指令にて前記電源部から供給可能な許容電流量を前記演算装置にて予測することと、
を含む、情報処理方法。
　１，２　　ロボット装置
　１０　　　電源部
　１１　　　主電源
　１２　　　キャパシタ
　２０　　　負荷
　２１　　　駆動制御部
　２２　　　駆動部
　２３　　　センサ部
　３００　　制御装置
　３０１　　駆動指令生成部
　３０２　　許容出力予測部
　３０３　　判断部
　３０４　　駆動指令修正部
　３０５　　キャパシタ予測部
　３１０　　上位制御装置
　３２０　　中間制御装置

Claims (13)

  1. 　並列接続された主電源及びキャパシタを含む電源部から１つ前の駆動指令にて供給された全電流量と、前記１つ前の駆動指令にて前記キャパシタから供給された電流量とに基づいて、直近の駆動指令にて前記キャパシタから供給される電流量を予測するキャパシタ予測部と、
    　前記直近の駆動指令にて前記電源部から供給された全電流量と、前記キャパシタ予測部で予測された電流量とに基づいて、１つ次の駆動指令にて前記電源部から供給可能な許容電流量を予測する許容出力予測部と、
    を備える、情報処理装置。
  2. 　前記電源部から供給された全電流量は、推定値、又は前記駆動指令による指令値である、請求項１に記載の情報処理装置。
  3. 　前記キャパシタから供給された電流量は、推定値である、請求項１に記載の情報処理装置。
  4. 　前記キャパシタ予測部は、前記１つ前の駆動指令にて前記電源部から供給された全電流量、及び前記キャパシタから供給された電流量と、前記直近の駆動指令にて前記電源部から供給される全電流量とに基づいて、前記直近の駆動指令にて前記キャパシタから供給される電流量を再帰的に予測する、請求項１に記載の情報処理装置。
  5. 　前記許容出力予測部は、前記キャパシタ予測部で予測された、前記直近の駆動指令にて前記キャパシタから供給された電流量と、前記直近の駆動指令にて前記電源部から供給された全電流量とに基づいて、前記１つ次の駆動指令にて前記電源部から供給可能な前記許容電流量を予測する、請求項４に記載の情報処理装置。
  6. 　前記１つ次の駆動指令にて前記電源部から出力される全電流量が前記許容電流量を超える場合、前記全電流量が前記許容電流量以下となるように前記１つ次の駆動指令を修正する駆動指令修正部をさらに備える、請求項１に記載の情報処理装置。
  7. 　前記駆動指令は、所定の時間間隔で周期的に発せられる、請求項１に記載の情報処理装置。
  8. 　前記主電源は、定電圧電源である、請求項１に記載の情報処理装置。
  9. 　前記主電源は、二次電池である、請求項８に記載の情報処理装置。
  10. 　前記電源部から供給された電流は、異なる大きさのピーク電力消費がランダムに発生する負荷に入力される、請求項１に記載の情報処理装置。
  11. 　前記負荷は、ロボット装置の腕部又は脚部の関節を動作させるモータを含む、請求項１０に記載の情報処理装置。
  12. 　前記情報処理装置は、ハードウェア上に実装される、請求項１に記載の情報処理装置。
  13. 　並列接続された主電源及びキャパシタを含む電源部から１つ前の駆動指令にて供給された全電流量と、前記１つ前の駆動指令にて前記キャパシタから供給された電流量とに基づいて、直近の駆動指令にて前記キャパシタから供給される電流量を演算装置にて予測することと、
    　前記直近の駆動指令にて前記電源部から供給された全電流量と、予測された前記キャパシタから供給される電流量とに基づいて、１つ次の駆動指令にて前記電源部から供給可能な許容電流量を前記演算装置にて予測することと、
    を含む、情報処理方法。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009159659A (ja) * 2007-12-25 2009-07-16 Toyota Motor Corp 電源供給装置、電源供給方法、及び移動体
JP2021168553A (ja) * 2020-04-10 2021-10-21 ソニーグループ株式会社 制御装置および制御方法

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