特許 7532814 充電用移動装置、及び充電システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-05

(45)【発行日】2024-08-14

(54)【発明の名称】充電用移動装置、及び充電システム

(51)【国際特許分類】

   B60L 53/37 20190101AFI20240806BHJP

   B60L 53/12 20190101ALI20240806BHJP

   B60L 53/14 20190101ALI20240806BHJP

   B60L 58/12 20190101ALI20240806BHJP

   A47L 9/28 20060101ALN20240806BHJP

【ＦＩ】

B60L53/37

B60L53/12

B60L53/14

B60L58/12

A47L9/28 E

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020038941

(22)【出願日】2020-03-06

(65)【公開番号】P2021141753

(43)【公開日】2021-09-16

【審査請求日】2023-01-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100135817

【弁理士】

【氏名又は名称】華山 浩伸

(74)【代理人】

【識別番号】100167302

【弁理士】

【氏名又は名称】種村 一幸

(74)【代理人】

【識別番号】100181869

【弁理士】

【氏名又は名称】大久保 雄一

(72)【発明者】

【氏名】尾崎 真夕美

【審査官】岩田 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１２６２３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２１６５２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２０７４１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０７８１６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｌ ５３／３７

Ｂ６０Ｌ ５３／１２

Ｂ６０Ｌ ５３／１４

Ｂ６０Ｌ ５８／１２

Ａ４７Ｌ ９／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動走行体のバッテリを充電する自律走行可能な充電用移動装置であって、
給電用バッテリを搭載する車両本体を備え、
走行中の前記電動走行体に対するバッテリ給電要求を受信した場合に、予め定められた待機位置から発進して前記電動走行体を探査しつつ走行し、
前記電動走行体を発見した場合に、前記給電用バッテリから前記電動走行体のバッテリに給電可能な給電位置まで前記電動走行体に近づき、前記車両本体を前記給電位置に維持させ、
前記給電位置において前記給電用バッテリから前記電動走行体のバッテリに給電するよう構成されており、
前記電動走行体の位置を特定可能な位置特定情報に基づいて前記電動走行体を追跡する第１制御部と、
前記給電位置において前記給電用バッテリから前記電動走行体のバッテリへの給電を開始する第３制御部と、を更に備え、
前記第１制御部は、前記給電用バッテリが、前記待機位置と前記位置特定情報が示す前記電動走行体の位置との間を前記充電用移動装置が往復可能であり、且つ、前記電動走行体のバッテリを充電可能な蓄電量を有すると判定した場合に、前記待機位置から前記充電用移動装置を発進させて、前記電動走行体を追跡させ、前記第３制御部による給電中に、前記給電用バッテリの残量が、前記充電用移動装置が前記待機位置まで戻るのに必要な残量まで低下したと判定すると、前記充電用移動装置を前記待機位置に帰還させる、充電用移動装置。

【請求項2】

電動走行体のバッテリを充電する自律走行可能な充電用移動装置であって、
給電用バッテリを搭載する車両本体を備え、
走行中の前記電動走行体に対するバッテリ給電要求を受信した場合に、予め定められた待機位置から発進して前記電動走行体を探査しつつ走行し、
前記電動走行体を発見した場合に、前記給電用バッテリから前記電動走行体のバッテリに給電可能な給電位置まで前記電動走行体に近づき、前記車両本体を前記給電位置に維持させ、
前記給電位置において前記給電用バッテリから前記電動走行体のバッテリに給電するよう構成されており、
前記電動走行体の位置を特定可能な位置特定情報に基づいて前記電動走行体を追跡する第１制御部と、
前方へ向けて測定光を出力することにより前記電動走行体と前記車両本体との距離を検知する距離検知部と、
前記距離検知部による検知結果に基づいて前記車両本体の位置が前記給電位置であると判定された場合に、前記給電位置で前記車両本体を維持する第２制御部と、
前記給電位置において前記給電用バッテリから前記電動走行体のバッテリへの給電を開始する第３制御部と、を備え、
前記第１制御部は、前記給電用バッテリが、前記待機位置と前記位置特定情報が示す前記電動走行体の位置との間を前記充電用移動装置が往復可能であり、且つ、前記電動走行体のバッテリを充電可能な蓄電量を有すると判定した場合に、前記待機位置から前記充電用移動装置を発進させて、前記電動走行体を追跡させ、前記第３制御部による給電中に、前記給電用バッテリの残量が、前記充電用移動装置が前記待機位置まで戻るのに必要な残量まで低下したと判定すると、前記充電用移動装置を前記待機位置に帰還させる、充電用移動装置。

【請求項3】

前記第２制御部は、
前記電動走行体が走行中である場合に前記給電位置を維持するよう前記車両本体の走行を制御する、請求項２に記載の充電用移動装置。

【請求項4】

前記第１制御部は、
前記バッテリ給電要求とともに前記電動走行体から前記位置特定情報として受信した前記電動走行体の位置情報に基づいて前記電動走行体を追跡する、請求項１から３のいずれかに記載の充電用移動装置。

【請求項5】

前記車両本体は、前記給電用バッテリに接続された給電接続部を有し、
前記電動走行体は、前記電動走行体のバッテリに接続された受電接続部を有し、
前記給電位置は、前記給電接続部と前記受電接続部とが電気的に接続される位置である、請求項１から４のいずれかに記載の充電用移動装置。

【請求項6】

前記車両本体は、前記給電用バッテリに接続されたワイヤレス給電部を有し、
前記電動走行体は、前記電動走行体のバッテリに接続されたワイヤレス受電部を有し、
前記給電位置は、前記ワイヤレス給電部から前記ワイヤレス受電部に非接触充電方式に基づいて充電可能な位置である、請求項１から４のいずれかに記載の充電用移動装置。

【請求項7】

給電用バッテリを搭載する自律走行可能な充電用移動装置から電動走行体のバッテリを充電する充電システムであって、
前記電動走行体は、
前記電動走行体のバッテリの残量が所定の閾値未満になった場合にバッテリ給電要求を発信する要求発信部を備え、
前記充電用移動装置は、
前記電動走行体の位置を特定可能な位置特定情報に基づいて前記電動走行体を追跡する第１制御部と、
前方へ向けて測定光を出力することにより前記電動走行体と前記充電用移動装置との距離を検知する距離検知部と、
前記距離検知部による検知結果に基づいて前記充電用移動装置の位置が前記給電用バッテリから前記電動走行体のバッテリに給電可能な給電位置であると判定された場合に、前記給電位置で前記充電用移動装置を維持する第２制御部と、
前記給電位置において前記給電用バッテリから前記電動走行体のバッテリへの給電を開始する第３制御部と、を備え、
前記第１制御部は、前記給電用バッテリが、予め定められた待機位置と前記位置特定情報が示す前記電動走行体の位置との間を前記充電用移動装置が往復可能であり、且つ、前記電動走行体のバッテリを充電可能な蓄電量を有すると判定した場合に、前記待機位置から前記充電用移動装置を発進させて、前記電動走行体を追跡させ、前記第３制御部による給電中に、前記給電用バッテリの残量が、前記充電用移動装置が前記待機位置まで戻るのに必要な残量まで低下したと判定すると、前記充電用移動装置を前記待機位置に帰還させる、充電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動走行体のバッテリを充電する自律走行可能な充電用移動装置、及び充電システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、バッテリ駆動によって自律して走行するタイプの走行ロボット（電動走行体）が知られている。例えば、床面などの被清掃面を自律走行しながら清掃する清掃ロボット、工場などの施設内において荷物などを搬送する搬送ロボット、夜間の施設内を走行しながら警備する警備ロボットなどの機能ロボットが実用化されている。この種の走行ロボットは、内蔵するバッテリから供給される電力によって駆動するものである。そのため、前記バッテリの残量（蓄電量）が低下すると、前記バッテリを充電する必要がある。

【0003】

前記走行ロボットのバッテリを充電する充電装置を備える充電ステーションが知られている（特許文献１参照）。例えば、前記走行ロボットは、バッテリの残量が少なくなると自動的に充電ステーションまで移動し、充電ステーションの給電端子と自動的に接続して、バッテリを充電する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００６－２３１４４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来の充電方式は、走行ロボットのバッテリの残量が減少すると、走行ロボットが本来の目的の作業を中断して、充電ステーションまで戻り、充電ステーションが走行ロボットに給電する方式である。このため、走行ロボットは、充電のために充電ステーションに戻らなければならず、戻る時間、充電時間、充電完了してから中断位置まで戻る時間を無駄に費やすことになり、この間、本来の作業を行うことができず、作業効率が悪い。

【0006】

本発明の目的は、走行を中断することなく電動走行体のバッテリに充電することが可能な充電用移動装置、及び充電システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

(1) 本発明の一の局面に係る充電用移動装置は、電動走行体のバッテリを充電する自律走行可能に構成されている。前記充電用移動装置は、給電用バッテリを搭載する車両本体を備え、走行中の前記電動走行体に対するバッテリ給電要求を受信した場合に、予め定められた待機位置から発進して前記電動走行体を探査しつつ走行し、前記電動走行体を発見した場合に、前記給電用バッテリから前記電動走行体のバッテリに給電可能な給電位置まで前記電動走行体に近づき、前記車両本体を前記給電位置に維持させ、前記給電位置において前記給電用バッテリから前記電動走行体のバッテリに給電するよう構成されている。

【0008】

このように構成されているため、前記充電用移動装置は、走行中の前記電動走行体に対して、充電することが可能となる。これにより、前記電動走行は、走行を中断することなく走行を継続することができる。

【0009】

(2) 本発明の充電用移動装置は、前記電動走行体の位置を特定可能な位置特定情報に基づいて前記電動走行体を追跡する第１制御部と、前方へ向けて測定光を出力することにより前記電動走行体と前記車両本体との距離を検知する距離検知部と、前記距離検知部による検知結果に基づいて前記車両本体の位置が前記給電位置であると判定された場合に、前記給電位置で前記車両本体を維持する第２制御部と、前記給電位置において前記給電用バッテリから前記電動走行体のバッテリへの給電を開始する第３制御部と、を更に備える。

【0010】

このように構成されているため、走行中の前記電動走行体のバッテリに対する充電を具体的に実現することができる。

【0011】

(3) 本発明の充電用移動装置において、前記第２制御部は、前記電動走行体が走行中である場合に前記給電位置を維持するよう前記車両本体の走行を制御する。

【0012】

この構成であれば、前記給電位置において安定して充電することが可能となる。

【0013】

(4) 本発明の充電用移動装置において、前記第１制御部は、前記バッテリ給電要求とともに前記電動走行体から前記位置特定情報として受信した前記電動走行体の位置情報に基づいて前記電動走行体を追跡する。

【0014】

この構成であれば、前記充電用移動装置は、正確且つ迅速に前記電動走行体の位置に到達することができ、バッテリへの充電をいち早く実施することができる。

【0015】

(5) 本発明の充電用移動装置において、前記車両本体は、前記給電用バッテリに接続された給電接続部を有する。また、前記電動走行体は、前記電動走行体のバッテリに接続された受電接続部を有する。この場合、前記給電位置は、前記給電接続部と前記受電接続部とが電気的に接続される位置である。

【0016】

(6) 本発明の充電用移動装置において、前記車両本体は、前記給電用バッテリに接続されたワイヤレス給電部を有する。また、前記電動走行体は、前記電動走行体のバッテリに接続されたワイヤレス受電部を有する。この場合、前記給電位置は、前記ワイヤレス給電部から前記ワイヤレス受電部に非接触充電方式に基づいて充電可能な位置である。

【0017】

(7) 本発明の他の局面に係る充電システムは、給電用バッテリを搭載する自律走行可能な充電用移動装置から電動走行体のバッテリを充電する充電システムである。前記充電システムにおいて、前記電動走行体は、前記電動走行体のバッテリの残量が所定の閾値未満になった場合にバッテリ給電要求を発信する要求発信部を備える。また、前記充電用移動装置は、前記電動走行体の位置を特定可能な位置特定情報に基づいて前記電動走行体を追跡する第１制御部と、前方へ向けて測定光を出力することにより前記電動走行体と前記充電用移動装置との距離を検知する距離検知部と、前記距離検知部による検知結果に基づいて前記充電用移動装置の位置が前記給電用バッテリから前記電動走行体のバッテリに給電可能な給電位置であると判定された場合に、前記給電位置で前記充電用移動装置を維持する第２制御部と、前記給電位置において前記給電用バッテリから前記電動走行体のバッテリへの給電を開始する第３制御部と、を備える。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、走行を中断することなく走行ロボットのバッテリに充電することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る充電システムの構成を示す図である。

【図2】図２は、本発明の実施形態に係る清掃ロボットの前方側の外観を示す斜視図である。

【図3】図３は、本発明の実施形態に係る清掃ロボットの内部の構成を示す模式図である。

【図4】図４は、本発明の実施形態に係る清掃ロボットの後方側の外観を示す斜視図である。

【図5】図５は、本発明の実施形態に係る充電サポート車両の前方側の外観を示す斜視図である。

【図6】図６は、本発明の実施形態に係る充電サポート車両の側面図である。

【図7】図７は、本発明の実施形態に係る充電システムの構成を示すブロック図である。

【図8】図８は、清掃ロボットの制御部によって実行される充電要求処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図9】図９は、サーバ装置の制御部によって実行される中継処理の手順の一例を示すフローチャートである。

【図10】図１０は、充電サポート車両の制御部によって実行される追跡充電処理の手順の一例を示すフローチャートである。

【図11】図１１は、充電サポート車両と清掃ロボットとの位置関係を示す図である。

【図12】図１２は、充電サポート車両が清掃ロボットに接続された状態を示す図である。

【図13】図１３は、充電サポート車両が清掃ロボットに対してワイヤレス充電可能な位置にある状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

【0021】

［充電システム１００］
本発明の実施形態に係る充電システム１００（本発明の充電システムの一例）は、図１に示すように、管理サーバ１０と、清掃ロボット２０（本発明の電動走行体の一例）と、清掃ロボット２０を充電するための充電サポート車両５０（本発明の充電用移動装置の一例）と、を含む。充電システム１００は、例えば、清掃ロボット２０が清掃作業を行う施設に導入される。

【0022】

清掃ロボット２０は、空港や駅、ショッピングモールなどの施設におけるコンコースの床面を自律走行によって移動する自律走行タイプの清掃装置（自律走行装置）であり、移動ロボットとも称されている。清掃ロボット２０は、内部にバッテリ２４（図３参照）を搭載しており、バッテリ２４の電力によって駆動する。この清掃ロボット２０は、充電サポート車両５０によって行われる充電の対象（充電対象）である。

【0023】

清掃ロボット２０は、自律走行によって床面を前方へ移動しつつ、床面の塵や埃などのゴミ類を吸い上げ、フィルタによってゴミ類を分離し、それらを収集ボックス２６（図４参照）に収集する。清掃ロボット２０は、予め入力された走行ルートや清掃エリアマップ、清掃時間帯（タイムスケジュール）、充電のために戻る帰還位置などの各種清掃情報に基づいて、床面を前方へ走行しながら自動的に清掃する。もちろん、清掃ロボット２０は、前記走行ルートにしたがって走行するものに限られず、例えば、前面に設けられたカメラ４９の映像を解析しながら障害物を回避しつつ前記清掃エリア内を走行するものであってもよい。

【0024】

なお、施設における清掃ロボット２０の台数は１台であってもよいし、複数台であってもよい。図１では、一例として、１台の清掃ロボット２０が示されている。また、複数の電動走行体が施設に配置されている場合、複数の電動走行体が全て清掃ロボット２０である必要は無く、少なくとも充電サポート車両５０による充電対象であればよい。したがって、前記複数の電動走行体がそれぞれ異なる機能を有するものであってもよい。

【0025】

また、清掃ロボット２０は、本発明の電動走行体の単なる一例であって、本発明は、例えば、屋内の床面を清掃する清掃装置に限られず、屋外の歩行路や車道路などの路面を自律走行しながら清掃する清掃装置であってもよい。或いは、清掃機能を備えておらず、他の用途や機能を実現するための自律走行型の移動ロボット、例えば、自律して走行可能な警備ロボットや、介護ロボット、荷物を運搬する搬送ロボット、各種案内をアナウンスしながら走行する案内ロボットなどの自律走行装置も、本発明の電動走行体の一例である。

【0026】

管理サーバ１０は、例えば、清掃ロボット２０が作業する施設における管理室や事務室などに配置される。管理サーバ１０は、清掃ロボット２０が作業を行う清掃エリアや、前記清掃エリアマップ上における走行ルートなどの情報を管理し、更に、清掃ロボット２０の清掃作業工程や、清掃作業のタイムスケジュール、清掃ロボット２０が実行した行動を含む行動履歴、清掃ロボット２０のバッテリ２４の充電履歴、清掃エリアの清掃に費やした清掃時間などの情報を記憶装置（不図示）に記憶させて管理する。

【0027】

また、管理サーバ１０は、清掃ロボット２０と充電サポート車両５０との間で行われる情報や信号の送受信を中継する中継サーバとしての役割も担っている。管理サーバ１０は、施設に設置される有線ＬＡＮ又は無線ＬＡＮなどの通信網Ｎ１を介して、清掃ロボット２０及び充電サポート車両５０と通信可能である。

【0028】

管理サーバ１０は、例えばパーソナルコンピュータなどのサーバ装置である。管理サーバ１０には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭなどの制御機器を有する制御部１１（図７参照）が備えられており、制御部１１が、清掃ロボット２０と充電サポート車両５０との間で行われる情報や信号を中継する中継処理を実行する。なお、管理サーバ１０は、必ずしも前記施設に設置されている必要はなく、例えば、通信網Ｎ１や他の通信網を介して外部施設に設置されたサーバ装置であってもよく、或いは、クラウドサーバであってもよい。また、管理サーバ１０は、サーバ装置に限られず、例えば、タブレット端末のような情報処理装置であってもよい。

【0029】

なお、本実施形態では、管理サーバ１０が前記中継処理を実行する処理例について例示するが、例えば、清掃ロボット２０と充電サポート車両５０とがダイレクトに通信して情報や信号を送受信する処理例であっても、本発明は適用可能である。

【0030】

充電サポート車両５０は、清掃ロボット２０が搭載するバッテリ２４（図３参照）を充電するためのものであり、自律して走行可能な自律走行装置である。充電サポート車両５０は、清掃ロボット２０が配置される施設に配置され、施設における床面を自律走行によって移動する。充電サポート車両５０には、大容量のバッテリ５２（図５参照）が搭載されている。バッテリ５２は、清掃ロボット２０を充電するための電力、及び充電サポート車両５０の駆動用のモータ５５（図７参照）を駆動させるための電力を蓄電している。

【0031】

ところで、清掃ロボット２０の従来の充電方式は、清掃ロボット２０のバッテリ２４の残量が減少すると、清掃ロボット２０が清掃作業を中断して、清掃ロボット２０を充電するための充電ステーションまで戻り、前記充電ステーションで清掃ロボット２０に給電する方式である。このため、清掃ロボット２０は、充電のために充電ステーションに戻らなければならず、戻る時間、充電時間、充電完了してから中断位置まで戻る時間を無駄に費やすことになり、この間、清掃作業を行うことができない。

【0032】

これに対して、本実施形態の充電サポート車両５０は、清掃ロボット２０の位置情報に基づいて清掃ロボット２０を追跡し、走行状態で清掃ロボット２０にドッキングすることにより、走行しながら清掃ロボット２０のバッテリ２４を充電することが可能に構成されている。このため、清掃ロボット２０は、清掃作業を中断することなくなり、清掃作業の作業効率が向上する。以下、清掃ロボット２０、及び充電サポート車両５０の構成について詳細に説明する。

【0033】

［清掃ロボット２０］
図２は、本発明の実施形態に係る自律走行型の清掃ロボット２０の前方側の外観を示す斜視図であり、図３は、清掃ロボット２０の内部構造を示す模式図である。以下の説明では、各図に示される上下方向Ｄ１、前後方向Ｄ２、左右方向Ｄ３を用いる。

【0034】

図４に示すように、清掃ロボット２０は、本体部２１と、本体部２１に設けられた各機能部とを備えている。具体的には、本体部２１には、走行部２２、モータ２３、バッテリ２４、吸気ユニット２５、収集ボックス２６、支持ホルダ２７、吸気ノズル２８、操作部３０、表示パネル３１、充電接続部３２（本発明の受電接続部の一例）、及び制御部３３などが設けられている。また、清掃ロボット２０は、制御部３３に接続されたフロントレーザセンサ４１、ソナーセンサ４２、サイドレーザセンサ４３、通信部４４，記憶部４５、ＧＰＳ受信部４６などを備える。

【0035】

図４に示すように、本体部２１は、清掃ロボット２０の外装を構成する筐体、及びその筐体内に設けられた支持フレームやシャーシなどを含む。本体部２１の下部に走行部２２が設けられている。走行部２２は、清掃ロボット２０の走行姿勢を維持しつつ進行方向の搬送力を床面に伝達するものであり、走行用の一対の車輪２２１と、４つのキャスタ２２２とを有する。一対の車輪２２１それぞれの回転軸には、減速ギヤなどの伝達機構を介して、モータ２３の出力軸が連結されている。このため、制御部３３によってモータ２３が駆動されて、その回転駆動力が前記出力軸から出力されると、モータ２３の回転駆動力が車輪２２１に伝達される。これにより、モータ２３の回転方向に応じた方向へ清掃ロボット２０が走行する。

【0036】

吸気ユニット２５は、複数の吸気ファン２５１を有する。吸気ファン２５１が駆動されると、吸気ノズル２８から吸い込まれた空気は、フレキシブルホース３４、吸気ユニット２５の内部、排気管（不図示）を通って、外部に排出される。

【0037】

バッテリ２４は、本体部２１の中心部に設けられている。バッテリ２４は、モータ２３及び吸気ファン２５１に駆動用の電力を供給する。

【0038】

図４は、清掃ロボット２０の後方側の外観を示す斜視図である。図３及び図４に示すように、収集ボックス２６は、本体部２１の背面に設けられている。本体部２１の背面には、当該背面を覆うとともに、収集ボックス２６を着脱可能に支持するための支持ホルダ２７が設けられている。支持ホルダ２７の左右方向Ｄ３（幅方向）の中央には、上下方向Ｄ１に延びる凹部２７１が形成されており、その凹部２７１に収集ボックス２６が取り外し可能に装着されている。

【0039】

また、図４に示すように、支持ホルダ２７の下部には吸気ノズル２８が設けられている。吸気ノズル２８には、一対の回転ブラシ３６（３６Ａ，３６Ｂ）が回転可能に設けられている。回転ブラシ３６は、モータ（不図示）から回転駆動力が伝達されることにより回転する。清掃ロボット２０の走行時に前記モータが制御部３３によって駆動されると、回転ブラシ３６が回転されて、床面のゴミ類の回収が良好に行われる。

【0040】

操作部３０は、本体部２１の背面の上部に設けられている。操作部３０は、オペレータよって操作される装置であり、例えば、タッチ操作が可能なタッチパネルを有する端末装置である。清掃ロボット２０に対して登録された各種の前記清掃情報（走行ルート、清掃エリアマップ、清掃時間帯、帰還位置などの情報）は、操作部３０から入力することができる。入力された前記清掃情報は、制御部３３が備えるＲＡＭや記憶装置（不図示）に転送されて記憶され、制御部３３による走行制御に用いられる。

【0041】

図４に示すように、充電接続部３２は、清掃ロボット２０の背面に設けられている。充電接続部３２は、バッテリ２４の充電時に用いられるものであり、充電時に充電サポート車両５０、又は清掃ロボット２０用の充電ステーション（不図示）に連結される。本実施形態では、充電接続部３２は、支持ホルダ２７の背面２７Ａに設けられている。背面２７Ａにおいて、充電接続部３２は凹部２７１の右側（背面２７Ａから見て左側）に設けられている。支持ホルダ２７の背面２７Ａに凹部２７２が形成されており、その凹部２７２に充電接続部３２が設けられている。

【0042】

充電接続部３２は、充電サポート車両５０が備える３つの給電端子５３１に接続される３つの受電端子３２１を有している。３つの受電端子３２１は、所謂接触端子であり、上下方向Ｄ１に沿って縦並びに配置されている。

【0043】

図２に示すように、清掃ロボット２０の正面には、フロントレーザセンサ４１と、ソナーセンサ４２とが設けられている。

【0044】

フロントレーザセンサ４１は、前方走行時に前方側の障害物の有無を検知するために用いられるセンサである。フロントレーザセンサ４１は、本体部２１の正面の下部に形成された幅方向に延びる溝部２７５に設けられている。フロントレーザセンサ４１は、溝部２７５の内部の中央に配置されている。フロントレーザセンサ４１は、レーザ光を前方へ向けて水平方向に走査しながら検出対象物までの距離を測定する二次元走査型のセンサであり、側域センサ、或いはレーザレンジスキャナとも称されている。フロントレーザセンサ４１によって、前方側の水平方向の二次元データが取得される。フロントレーザセンサ４１は、レーザ発信素子、レーザ発信素子を駆動するレーザドライバ、受光素子、受光素子の出力をデジタル信号に変換する受光処理回路などを備えている。

【0045】

フロントレーザセンサ４１は制御部３３に接続されており、制御部３３によって制御される。フロントレーザセンサ４１は、前方へ向けて幅方向（水平方向）へ所定の走査角の範囲内でパルス状のレーザ光を走査する。前記走査角は、例えば１２０°である。フロントレーザセンサ４１が、測定領域内の検出対象物で反射して戻って来たパルス波を受光すると、制御部３３は、前記パルス波が戻ってくるまでの時間を測定し、その測定値に基づいて各走査位置においける物体までの距離を算出する。これにより、制御部３３は、清掃ロボット２０の正面側（進行方向側）に存在する物体までの距離や位置、その物体の幅方向における形状やサイズを把握することができる。

【0046】

ソナーセンサ４２は、表示パネル３１の下側に設けられている。本体部２１の正面における幅方向の両端部それぞれにソナーセンサ４２が設けられている。ソナーセンサ４２は制御部３３に接続されており、制御部３３によって制御される。ソナーセンサ４２は、音波を用いて物体の有無を検知するものであり、その音波が物体に反射して戻ってくるまでの時間に基づいて、その物体との距離を測定する。

【0047】

図２に示すように、本体部２１の両側面それぞれには、サイドレーザセンサ４３が設けられている。つまり、本体部２１には、一対のサイドレーザセンサ４３が設けられている。各サイドレーザセンサ４３は、後方に存在する対象物までの距離を測定する距離検出装置の役割と、清掃ロボット２０の前方、下方、そして後方に至る測定領域の二次元データを取得する二次元データ検出装置の役割と、を有する。各サイドレーザセンサ４３は、清掃ロボット２０の後方へ向けてレーザ光を出射することにより、後方に存在する対象物までの距離を測定する。また、各サイドレーザセンサ４３は、清掃ロボット２０の前方、下方、そして後方に至る前記測定領域へ向けてレーザ光を走査することにより前記測定領域の二次元データを取得する。

【0048】

サイドレーザセンサ４３は、フロントレーザセンサ４１と概ね同様に構成されており、レーザ発信素子、レーザ発信素子を駆動するレーザドライバ、受光素子、受光素子の出力をデジタル信号に変換する受光処理回路などを備えている。サイドレーザセンサ４３は制御部３３に接続されており、制御部３３によって制御される。

【0049】

通信部４４は、清掃ロボット２０を無線で通信網Ｎ１に接続し、通信網Ｎ１を介して管理サーバ１０及び充電サポート車両５０との間で所定の通信プロトコルに従ったデータ通信を実行する。

【0050】

記憶部４５は、各種の情報を記憶するフラッシュメモリなどの不揮発性の記憶媒体又は記憶装置である。例えば、記憶部４５には、清掃ロボット２０において実行される後述の充電要求処理（図８参照）などに必要な各種の処理を制御部３３に実行させるための一又は複数の制御プログラムが記憶されている。例えば、前記制御プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体やクラウドストレージなどの記憶装置に非一時的に記録されており、前記記憶装置から読み出されて記憶部４５に記憶される。

【0051】

ＧＰＳ受信部４６は、ＧＰＳによる位置情報を受信する受信アンテナである。ＧＰＳ受信部４６は、清掃ロボット２０の走行中の現在位置を受信する。受信した位置情報は、制御部３３によって実行される各種処理に用いられる。

【0052】

制御部３３は、本体部２１の上部に設けられている。制御部３３は、清掃ロボット２０の各部の動作を制御し、例えば、清掃ロボット２０の前後進の走行や旋回、清掃ロボット２０用の充電ステーション（不図示）への帰還、吸気ユニット２５の吸気ファン２５１の駆動、表示パネル３１の画面表示のなどを制御する。制御部３３は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭなどの制御機器を有する。

【0053】

前記ＣＰＵは、各種の演算処理を実行するプロセッサである。前記ＲＯＭは、前記ＣＰＵに各種の処理を実行させるためのＢＩＯＳ及びＯＳなどの制御プログラムが予め記憶された不揮発性のメモリである。前記ＲＡＭは、各種の情報を記憶する揮発性又は不揮発性のメモリであり、前記ＣＰＵが実行する各種の処理の一時記憶メモリ（作業領域）として使用される。制御部３３は、前記ＲＯＭ又は記憶部４５に予め記憶された各種の制御プログラムを前記ＣＰＵで実行することにより、後述の充電要求処理（図８参照）を実行し、また、清掃ロボット２０の走行や旋回、前記充電ステーションへの帰還、吸気ファン２５１の駆動、表示パネル３１の画面表示などを制御する。

【0054】

図７は、制御部３３の構成を示す。図７に示すように、制御部３３は、走行制御部３３１、残量検知部３３２、充電要求発信部３３３などの各種処理部を含む。制御部３３は、前記ＣＰＵが前記制御プログラムに従った各種の演算処理を実行することによって前記各種の処理部として機能する。制御部３３又は前記ＣＰＵが、前記制御プログラムを実行するプロセッサの一例である。なお、制御部３３に含まれる一部又は全部の処理部が電子回路で構成されていてもよい。また、前記制御プログラムは、複数のプロセッサを前記各種の処理部として機能させるためのプログラムであってもよい。

【0055】

走行制御部３３１は、清掃ロボット２０に登録されている各種の清掃情報（走行ルート、清掃エリアマップ、清掃時間帯、帰還位置情報などの情報）に基づいて、清掃ロボット２０の走行を制御する。つまり、走行制御部３３１は、各モータ２３の駆動を制御することにより、清掃ロボット２０の前進走行、後進走行、旋回等を制御する。

【0056】

残量検知部３３２は、バッテリ２４に残っているエネルギー容量を測定することによりバッテリ２４の残量を測定する。例えば、残量検知部３３２は、周知の電圧測定方式に基づいて、バッテリ２４内の電池セルの端子電圧を測定して、その残量を求める。もちろん、前記残量の測定方法は前記電圧測定方式に限られない。測定された残量は、制御部３３によって実行される各種処理に用いられる。

【0057】

充電要求発信部３３３は、残量検知部３３２によって測定されたバッテリ残量が、予め定められた下限基準値（閾値）未満になった場合に、バッテリ残量が少なくなったと判定し、管理サーバ１０に対して、充電要求（本発明のバッテリ給電要求の一例）を送信する。また、充電要求発信部３３３は、前記充電要求とともに、清掃ロボット２０の現在の位置情報を管理サーバ１０に送信する。管理サーバ１０は、前記充電要求や前記位置情報を受信すると、前記充電要求及び前記位置情報を充電サポート車両５０に転送する。つまり、充電要求発信部３３３は、管理サーバ１０を介して前記充電要求や前記位置情報を充電サポート車両５０に送信する。なお、充電要求発信部３３３は、充電サポート車両５０に直接に前記充電要求や前記位置情報を送信してもよい。

【0058】

［充電サポート車両５０］
図５は、本発明の実施形態に係る自律走行型の充電サポート車両５０の前方側の外観を示す斜視図であり、図６は、充電サポート車両５０の側面図である。図７は、充電サポート車両５０の構成を示す図である。

【0059】

本実施形態では、充電サポート車両５０は、走行中の清掃ロボット２０に対するバッテリ給電要求を受信した場合に、例えば、所定の待機ステーション（不図示）から発進して清掃ロボット２０を探査しつつ走行し、清掃ロボット２０を発見した場合に、充電サポート車両５０が搭載するバッテリ５２から清掃ロボット２０のバッテリ２４に給電可能な給電位置まで清掃ロボット２０に近づき、その位置を維持するように走行しつつ、バッテリ５２からバッテリ２４に給電するよう構成されている。

【0060】

具体的には、図５に示すように、充電サポート車両５０は、車両本体５１（本発明の車両本体の一例）と、給電用のバッテリ５２（本発明の給電用バッテリの一例）と、給電接続部５３（本発明の給電接続部の一例）と、充電接続部６１と、制御部５４（図７参照）を備えている。また、図７に示すように、充電サポート車両５０は、制御部５４に接続されたモータ５５、レーザセンサ５６（本発明の距離検知部の一例）、スイッチング部５７、通信部５８、記憶部５９、ＧＰＳ受信部６０などを備える。

【0061】

車両本体５１には、走行用の４つの車輪５１１が設けられている。４つの車輪５１１それぞれの回転軸には、減速ギヤなどの伝達機構を介して、モータ５５の出力軸が連結されている。このため、制御部５４によってモータ５５が駆動されて、その回転駆動力が前記出力軸から出力されると、モータ５５の回転駆動力が車輪５１１に伝達される。これにより、モータ５５の回転方向に応じた方向へ充電サポート車両５０が走行する。

【0062】

車両本体５１には、バッテリ５２が搭載されている。バッテリ５２は、車両本体５１における前後方向Ｄ２の中央付近に設けられている。バッテリ５２は、清掃ロボット２０のバッテリ２４の容量よりも十分に大きい大容量のバッテリであり、清掃ロボット２０のバッテリ２４を充電するための電力、及び充電サポート車両５０の駆動用のモータ５５（図７参照）を駆動させるための電力を蓄えている。

【0063】

給電接続部５３は、車両本体５１の前面５１Ａに設けられている。給電接続部５３は、車両本体５１の内部から開口５１２を介して前面５１Ａの外側に突出している。給電接続部５３は、車両本体５１の内部において、前面５１Ａの幅方向へスライド移動可能に支持されている。

【0064】

給電接続部５３は、清掃ロボット２０の充電接続部３２の各受電端子３２１（図３参照）に接続される電力供給用の給電端子５３１を有している。３つの受電端子３２１は、所謂接触端子である。本実施形態では、給電接続部５３は、３つの受電端子３２１それぞれに一対一で対応する３つの給電端子５３１を有する。

【0065】

給電接続部５３は、給電端子５３１を保持するための保持部５３２を有する。保持部５３２は、前後方向Ｄ２に長い直方体形状に形成されており、開口５１２から外側へ突出している。保持部５３２の突出方向の端部（突出端部）には、底面５３４を有する凹部５３３が形成されている。３つの給電端子５３１は、底面５３４から外側（前方）へ垂直に突出するように底面５３４に設けられている。底面５３４において、３つの給電端子５３１は、上下方向Ｄ１に沿って縦並びに配置されている。また、各給電端子５３１の突出長さは、凹部５３３から外側へ突出しない長さに定められている。

【0066】

本実施形態では、給電接続部５３は、清掃ロボット２０の充電接続部３２と同じ高さの位置に配置されている。これにより、充電サポート車両５０が清掃ロボット２０にドッキングした場合に、給電接続部５３の各給電端子５３１が充電接続部３２の各受電端子３２１に接続可能となる。

【0067】

レーザセンサ５６は、車両本体５１の前面５１Ａに設けられている。レーザセンサ５６は、走行時に前方側を走行する清掃ロボット２０を検知するために用いられるセンサである。レーザセンサ５６は、フロントレーザセンサ４１と同じ構成のセンサであり、測定光であるレーザ光を前方へ向けて水平方向に走査しながら検出対象物までの距離を測定する二次元走査型のセンサである。レーザセンサ５６によって、前方側の対象物までの距離や、水平方向の二次元データが検知結果として取得される。レーザセンサ５６は、制御部５４に接続されており、制御部５４によって制御される。レーザセンサ５６が、測定領域内の検出対象物で反射して戻って来たパルス波を受光すると、制御部５４は、前記パルス波が戻ってくるまでの時間を測定し、その測定値に基づいて各走査位置においける対象物までの距離を算出する。これにより、制御部５４は、充電サポート車両５０の正面側（進行方向側）に存在する物体までの距離や位置を把握することができ、また、その物体の幅方向における形状やサイズに基づいてその物体が清掃ロボット２０であるか否かを判定することができる。

【0068】

図６に示すように、充電接続部６１は、車両本体５１の背面５１Ｂに設けられている。充電接続部６１は、バッテリ５２の充電時に用いられるものであり、充電サポート車両５０用の充電ステーション（不図示）に連結される。充電接続部６１は、清掃ロボット２０が備える充電接続部３２と同じ構成であり、充電サポート車両５０用の充電ステーションが備える３つの給電端子に接続される３つの受電端子を有している。

【0069】

スイッチング部５７は、車両本体５１の内部に設けられている。スイッチング部５７は、バッテリ５２の接触端子５２１と給電接続部５３とを接続する配線に設けられている。スイッチング部５７は、制御部５４からの駆動信号が入力されると作動して前記配線による充電経路を導通し、前記駆動信号が失われると前記充電経路を遮断する。

【0070】

通信部５８は、充電サポート車両５０を無線で通信網Ｎ１に接続し、通信網Ｎ１を介して管理サーバ１０及び清掃ロボット２０との間で所定の通信プロトコルに従ったデータ通信を実行する。

【0071】

記憶部５９は、各種の情報を記憶するフラッシュメモリなどの不揮発性の記憶媒体又は記憶装置である。例えば、記憶部２９には、後述の追跡充電処理（図１０参照）などに必要な各種の処理を制御部５４に実行させるための一又は複数の制御プログラムなどが記憶されている。例えば、前記制御プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体やクラウドストレージなどの記憶装置に非一時的に記録されており、前記記憶装置から読み出されて記憶部５９に記憶される。

【0072】

また、記憶部５９には、充電サポート車両５０において実行される追跡充電処理（図１０参照）などに用いられる追跡情報や、充電サポート車両５０の待機位置の位置情報、その他の各種の情報が記憶されている。前記待機位置は、充電サポート車両５０用の充電ステーションの位置である。前記追跡情報は、本発明の位置特定情報の一例であり、施設内を走行している清掃ロボット２０を追跡するために必要な情報である。例えば、前記追跡情報は、清掃時の走行に必要なものとして清掃ロボット２０に登録されている前記走行ルートや前記清掃エリアマップ、更には、必要に応じて充電サポート車両５０に入力される清掃ロボット２０のＧＰＳによる位置情報などを含む。なお、前記追跡情報は、前記走行ルート、前記清掃エリアマップ、前記位置情報の全てを含んでいてもよく、或いはいずれか一つ又は複数であってもよい。

【0073】

ＧＰＳ受信部６０は、ＧＰＳによる位置情報を受信する受信アンテナである。ＧＰＳ受信部６０は、充電サポート車両５０の走行中の現在位置を受信する。受信した位置情報は、制御部５４によって実行される各種処理に用いられる。

【0074】

制御部５４は、充電サポート車両５０の各部の動作を制御し、例えば、充電サポート車両５０の前後進の走行や旋回、充電サポート車両５０用の充電ステーション（不図示）からの発進、当該充電ステーションへの帰還などを制御する。制御部５４は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭなどの制御機器を有する。

【0075】

前記ＣＰＵは、各種の演算処理を実行するプロセッサである。前記ＲＯＭは、前記ＣＰＵに各種の処理を実行させるためのＢＩＯＳ及びＯＳなどの制御プログラムが予め記憶された不揮発性のメモリである。前記ＲＡＭは、各種の情報を記憶する揮発性又は不揮発性のメモリであり、前記ＣＰＵが実行する各種の処理の一時記憶メモリ（作業領域）として使用される。制御部５４は、前記ＲＯＭ又は記憶部５９に予め記憶された各種の制御プログラムを前記ＣＰＵで実行することにより、後述の追跡充電処理（図１０参照）を実行し、また、充電サポート車両５０の走行や旋回、充電サポート車両５０用の充電ステーションからの発進、当該充電ステーションへの帰還などを制御する。

【0076】

図７は、制御部５４の構成を示す。図７に示すように、制御部５４は、走行制御部５４１、残量検知部５４２、位置判定部５４３、給電制御部５４４などの各種処理部を含む。走行制御部５４１は、本発明の第１制御部、及び第２制御部の一例である。また、給電制御部５４４は、本発明の第３制御部の一例である。制御部５４は、前記ＣＰＵが前記制御プログラムに従った各種の演算処理を実行することによって前記各種の処理部として機能する。制御部５４又は前記ＣＰＵが、前記制御プログラムを実行するプロセッサの一例である。なお、走行制御部５４１は、本発明の第１制御部及び第２制御部の一例として説明するが、前記第１制御部に対応する走行制御、及び前記第２制御部に対応する走行制御がそれぞれ個別の処理部によって実現されてもよい。また、制御部５４に含まれる一部又は全部の処理部が電子回路で構成されていてもよい。また、前記制御プログラムは、複数のプロセッサを前記各種の処理部として機能させるためのプログラムであってもよい。

【0077】

走行制御部５４１は、本発明の第１制御部として、記憶部５９に記憶されている前記追跡情報に基づいて、施設内で清掃作業を行っている走行中の清掃ロボット２０を追跡する制御（追跡走行制御）を実行する。

【0078】

例えば、走行制御部５４１は、充電要求発信部３３３によって送信された清掃ロボット２０の位置情報を取得した場合は、その位置情報に基づいて清掃ロボット２０を追跡する。詳細には、走行制御部５４１は、前記走行ルートを参照して、充電サポート車両５０の前記待機位置から前記位置情報で特定された位置までの前記走行ルート上の最短ルートを求め、その最短ルートを辿るように充電サポート車両５０の走行を制御する。なお、走行制御部５４１は、清掃ロボット２０の進行方向（走行方向）の情報を取得した場合は、前記位置情報のみならず、前記進行方向も考慮して前記最短ルートを求める。

【0079】

また、充電要求発信部３３３から継続して位置情報が送信されてきた場合は、走行制御部５４１は、最後に取得した位置情報が示す位置へ向けて充電サポート車両５０を走行するように制御する。

【0080】

また、走行制御部５４１は、前記追跡走行制御による充電サポート車両５０の走行中に、レーザセンサ５６の前記二次元データに基づいて清掃ロボット２０を捉えた場合、前記追跡走行制御を追従走行制御に切り替える。前記追従走行制御において、走行制御部５４１は、レーザセンサ５６によって測定された距離や位置に基づいて、清掃ロボット２０に追従するように充電サポート車両５０の走行を制御する。

【0081】

また、走行制御部５４１は、清掃ロボット２０への充電が完了すると、発進前にいた前記待機位置の位置情報に基づいて前記待機位置へ帰還するように充電サポート車両５０の走行を制御（帰還走行制御）する。なお、充電サポート車両５０が前記待機位置に戻ると、前記充電ステーションと接続して、バッテリ５２が充電される。

【0082】

なお、本実施形態では、清掃ロボット２０の前記位置情報を取得して、その位置情報に基づいて清掃ロボット２０を追跡する走行制御について例示するが、走行制御部５４１による走行制御は、上述の例に限られない。例えば、走行制御部５４１は、前記位置情報が無い場合は、レーザセンサ５６によって前方を走査しつつ前記走行ルートに沿って充電サポート車両５０が走行するように制御するものであってもよい。この走行中に清掃ロボット２０を捉えると、走行制御部５４１は、前記追従走行制御を行う。

【0083】

残量検知部５４２は、バッテリ５２に残っているエネルギー容量を測定することによりバッテリ５２の残量を測定する。測定された残量は、制御部５４によって実行される各種処理に用いられる。

【0084】

位置判定部５４３は、レーザセンサ５６によって測定された距離に基づいて、充電サポート車両５０が充電可能位置（本発明の給電位置の一例）にあるか否かを判定する。ここで、前記充電可能位置は、給電用のバッテリ５２から清掃ロボット２０のバッテリ２４に給電可能な位置のことであり、具体的には、充電サポート車両５０の給電接続部５３（図５参照）と清掃ロボット２０の充電接続部３２（図４）とが給電可能なように接続することが可能な位置である。前記充電可能位置における充電サポート車両５０と清掃ロボット２０との距離や位置関係の情報は、予め充電サポート車両５０の記憶部５９に記憶されており、位置判定部５４３は、これらの情報も用いて前記充電可能位置か否かを判定する。

【0085】

本実施形態では、位置判定部５４３によって充電サポート車両５０が前記充電可能位置にあると判定されると、走行制御部５４１は、本発明の第１制御部として、前記充電可能位置を維持するように充電サポート車両５０の走行を制御する。例えば、走行制御部５４１は、清掃ロボット２０を追従しつつ、充電サポート車両５０の速度を清掃ロボット２０の走行速度と同期させて、充電サポート車両５０の走行を制御（同期走行制御）する。

【0086】

給電制御部５４４は、前記同期走行制御中に、前記給電可能位置で給電用のバッテリ５２から清掃ロボット２０のバッテリ２４への給電を開始する。具体的には、給電制御部５４４は、スイッチング部５７に駆動信号を入力してスイッチング部５７の接点を動作させることにより、前記充電経路を導通させる。これにより、給電接続部５３から充電接続部３２（図４）に供給された電力がバッテリ５２に供給されて、バッテリ５２が充電される。

【0087】

［充電要求処理］
以下、図８のフローチャートを参照して、清掃ロボット２０の制御部３３によって実行される充電要求処理の手順の一例について説明する。前記充電要求処理は、制御部３３が記憶部４５に記憶された制御プログラムを実行することによって開始される。なお、前記充電要求処理に含まれる一又は複数のステップが適宜省略されてもよい。また、前記充電要求処理における各ステップは、同様の作用効果を生じる範囲で実行順序が異なってもよい。

【0088】

また、以下においては、清掃ロボット２０は施設内を清掃中（走行中）であるものとして説明する。

【0089】

ステップＳ１１では、制御部３３は、清掃ロボット２０のバッテリ２４の残量（蓄電量）が前記下限基準値未満になったか否かを判定する。ステップＳ１１において前記残量が前記下限基準値未満であると判定されると、バッテリ２４の残量が残り少なくなったと判定し、制御部３３は、充電要求を管理サーバ１０に送信する（Ｓ１２）。また、制御部３３は、清掃ロボット２０のＧＰＳによる位置情報を管理サーバ１０に送信する（Ｓ１３）。なお、このとき、制御部３３は、前記位置情報とともに、清掃ロボット２０の進行方向を送信してもよい。

【0090】

次のステップＳ１４では、制御部３３は、充電サポート車両５０による充電サポートが可能である旨を示す充電可通知（応答通知）を受信したか否かを判定する。ステップＳ１４において前記応答通知を受信しなかった場合は、次のステップＳ１５において、充電サポート車両５０による充電サポートが不可能である旨を示す充電不可通知（応答通知）を受信したか否かを判定する。ここで、前記充電可通知及び前記充電不可通知は、後述の追跡充電処理において充電サポート車両５０から清掃ロボット２０に送信される。なお、制御部３３は、ステップＳ１４又はＳ１５において、前記充電可通知又は前記充電不可通知を受信するまで待機する。

【0091】

ステップＳ１５において前記不可通知を受信した場合、制御部３３は、清掃ロボット２０を所定の充電ステーションに帰還させるよう清掃ロボット２０を制御する（Ｓ１６）。その後、清掃ロボット２０の行動ステータスとして、帰還ステータス情報を管理サーバ１０に送信し（Ｓ１７）、前記充電要求処理は終了する。なお、管理サーバ１０は、前記帰還ステータス情報を受信すると、その情報を清掃ロボット２０の前記行動履歴に登録し、管理する。

【0092】

一方、ステップＳ１４において前記応答通知を受信した場合、制御部３３は、走行中に清掃ロボット２０の位置情報を連続して充電サポート車両５０に送信する（Ｓ１８）。その後、制御部３３は、清掃ロボット２０の行動ステータスとして、作業継続ステータス情報を管理サーバ１０に送信する（Ｓ１９）。なお、管理サーバ１０は、前記作業継続ステータス情報を受信すると、その情報を清掃ロボット２０の前記行動履歴に登録し、管理する。

【0093】

次のステップＳ２０では、制御部３３は、充電接続部３２に給電接続部５３が接続されたか否かを判定する。具体的には、制御部３３は、充電接続部３２の受電端子３２１と給電接続部５３の給電端子５３１との導通が確認された場合に、充電接続部３２と給電接続部５３とが電気的に接続されていると判定する。ステップＳ２０の接続が一定時間内に確認されずタイムアウトした場合は、前記充電要求処理は終了する。

【0094】

ステップＳ２０において、充電接続部３２に給電接続部５３が接続されたと判定されると、その後、制御部３３は、バッテリ２４の蓄電量がフルになったか否かを判定する（Ｓ２１）。そして、バッテリ２４の蓄電量がフルになったと判定された場合に、制御部３３は、その旨を示す満充電通知を充電サポート車両５０に送信する（Ｓ２３）。その後、制御部３３は、充電終了通知と、バッテリ２４の蓄電量を示す充電レベルとを管理サーバ１０に送信し（Ｓ２４）、前記充電要求処理は終了する。

【0095】

一方、バッテリ２４がフル充電される前に、充電中断通知を受信した場合（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、制御部３３は、ステップＳ２４において、前記充電終了通知と、現時点のバッテリ２４の蓄電量を示す充電レベルとを管理サーバ１０に送信する。その後、前記充電要求処理は終了する。ここで、前記充電中断通知は、充電サポート車両５０のバッテリ５２の蓄電量が低下してこれ以上充電できない状態になった場合に、後述の追跡充電処理において充電サポート車両５０から清掃ロボット２０に送信される。なお、制御部３３は、ステップＳ２１又はＳ２２において、前記満充電通知又は前記充電中断通知を受信するまで待機する。

【0096】

［中継処理］
以下、図９のフローチャートを参照して、管理サーバ１０の制御部１１によって実行される中継処理の手順の一例について説明する。前記中継処理は、制御部１１が所定の制御プログラムを実行することによって開始される。なお、前記中継処理に含まれる一又は複数のステップが適宜省略されてもよい。また、前記中継処理における各ステップは、同様の作用効果を生じる範囲で実行順序が異なってもよい。

【0097】

ステップＳ３１において、制御部１１は、清掃ロボット２０から送信された前記充電要求を受信したか否かを判定する。また、前記充電要求を受信した場合、制御部１１は、次のステップＳ３２において、清掃ロボット２０から送信された前記位置情報を受信したか否かを判定する。制御部３３は、前記充電要求及び前記位置情報を受信すると、次のステップＳ３３において、清掃ロボット２０の追跡を開始させるための発進指示と、清掃ロボット２０のアドレス情報とを充電サポート車両５０に送信する前記アドレス情報は、通信網Ｎ１に接続された清掃ロボット２０を識別可能な情報である。なお、充電サポート車両５０が前記発進指示を受信すると、後述の追跡充電処理が実行される。

【0098】

ステップＳ３３の送信処理の後、次のステップＳ３４において、制御部１１は、清掃ロボット２０から前記作業継続ステータス情報を受信したか否かを判定する。ステップＳ３４において前記作業継続ステータス情報を受信しなかった場合は、次のステップＳ３５において、前記帰還ステータス情報を受信したか否かを判定する。

【0099】

ステップＳ３４において前記作業継続ステータス情報を受信したと判定すると、制御部１１は、管理サーバ１０内の記憶装置に登録・管理されている清掃ロボット２０の前記行動履歴に前記情報を記録する（Ｓ３７）。その後、制御部１１は、清掃ロボット２０から送信された前記充電終了通知を受信したか否かを判定し（Ｓ３８）、前記充電終了通知を受信した場合に、制御部１１は、充電累積回数や充電終了日時、充電レベルなどを含む充電履歴に充電終了情報を記録する（Ｓ３９）。その後、前記中継処理は終了する。

【0100】

ステップＳ３５において前記帰還ステータス情報を受信したと判定すると、制御部１１は、管理サーバ１０内の記憶装置に登録・管理されている前記行動履歴に前記情報を記録する（Ｓ３６）。その後、前記中継処理は終了する。

【0101】

［追跡充電処理］
以下、図１０のフローチャートを参照して、充電サポート車両５０の制御部５４によって実行される追跡充電処理の手順の一例について説明する。前記追跡充電処理は、制御部５４が記憶部５９に記憶された制御プログラムを実行することによって開始される。なお、前記追跡充電処理に含まれる一又は複数のステップが適宜省略されてもよい。また、前記充電要求処理における各ステップは、同様の作用効果を生じる範囲で実行順序が異なってもよい。

【0102】

また、以下においては、充電サポート車両５０が、自身のバッテリ５２を充電する充電ステーション（待機位置）に待機しているものとして説明する。

【0103】

ステップＳ５１では、制御部３３は、管理サーバ１０から送信された前記発進指示とともに清掃ロボット２０のアドレス情報を受信すると（Ｓ５１）、バッテリ５２の残量が所定の閾値以上残っているか否かを判定する（Ｓ５２）。バッテリ５２の残量が前記閾値以上である場合、制御部５４は、充電サポート車両５０の前記待機位置と清掃ロボット２０の位置との間を往復可能であり、且つ、清掃ロボット２０のバッテリ２４に十分な量の充電が可能な程度の蓄電量をバッテリ５２が有していると判定する。この場合、制御部５４は、処理をステップＳ５４に移行させる。

【0104】

一方、バッテリ５２の残量が前記閾値未満である場合、制御部５４は、前記充電不可通知を前記アドレス情報が示す送信先、つまり、清掃ロボット２０に送信する（Ｓ５３）。その後、充電サポート車両５０は発進することなく、前記追跡充電処理は終了する。

【0105】

ステップＳ５４では、制御部５４は、前記充電可通知とともに、通信網Ｎ１に接続された充電サポート車両５０を識別するためのアドレス情報を清掃ロボット２０に送信し、その後、充電サポート車両５０に対して前記追跡走行制御を実行する（Ｓ５５）。

【0106】

ステップＳ５６では、制御部５４は、レーザセンサ５６の前記二次元データに基づいて清掃ロボット２０を検知したか否かを判定する。図１１に示すように、レーザセンサ５６のレーザ光が清掃ロボット２０に到達可能な位置まで充電サポート車両５０が到達すると、清掃ロボット２０を検知することが可能となる。ステップＳ５６において、清掃ロボット２０が検知されると、制御部５４は、充電サポート車両５０に対する前記追跡走行制御を前記追従走行制御に切り替て、前記追従走行制御を実行する（Ｓ５７）。

【0107】

続いて、制御部５４は、ステップＳ５８において、レーザセンサ５６によって測定された距離に基づいて、充電サポート車両５０が前記充電可能位置にあるか否かを判定する。具体的には、制御部５４は、図１２に示すように、充電サポート車両５０の給電接続部５３（図５参照）が清掃ロボット２０の充電接続部３２（図４）に接触する位置に充電サポート車両５０が達したか否かを判定する。ステップＳ５８において充電サポート車両５０が前記充電可能位置にあると判定されると、充電サポート車両５０に対する前記追従走行制御を前記同期走行制御に切り替て、前記同期走行制御を実行する（Ｓ５９）。そして、更に、制御部５４は、スイッチング部５７に前記駆動信号を入力してスイッチング部５７の接点を動作させることにより、清掃ロボット２０のバッテリ２４への充電を開始する（Ｓ６０）。

【0108】

次のステップＳ６１において、制御部５４は、清掃ロボット２０のバッテリ２４の充電が完了したか否かを判定する。例えば、制御部５４は、清掃ロボット２０から前記満充電通知を受信した場合に、充電が完了したと判定する。バッテリ２４の充電が完了した場合は、その後、制御部５４は、充電サポート車両５０に対して、発進前にいた前記待機位置の位置情報に基づいて、前記待機位置に帰還させる前記帰還走行制御を実行する（Ｓ６４）。前記追跡充電処理は終了する。

【0109】

ステップＳ６１において充電が完了していないと判定されると、その後、制御部５４は、充電サポート車両５０のバッテリ５２の残量が不足しているか否かを判定する（Ｓ６２）。例えば、制御部５４は、バッテリ５２の残量が所定の閾値まで低下した場合に、残量不足と判定する。前記閾値は、例えば、充電サポート車両５０が前記待機位置まで戻るのに必要な残量に対応する数値である。ステップＳ６２において残量不足と判定されると、制御部５４は、前記充電中断通知を清掃ロボット２０に送信し（Ｓ６３）、ステップＳ６４の前記帰還走行制御を実行する（Ｓ６４）。その後、前記追跡充電処理は終了する。

【0110】

以上説明したように、本実施形態の充電サポート車両５０、及び充電システム１００が構成されているため、充電サポート車両５０は、清掃ロボット２０の位置情報に基づいて清掃ロボット２０を追跡し、走行状態で清掃ロボット２０にドッキングすることにより、走行しながら清掃ロボット２０のバッテリ２４を充電することが可能となる。これにより、清掃ロボット２０は、充電のたびに清掃作業を中断する必要がなくなり、清掃作業の作業効率が向上する。

【0111】

なお、上述の実施形態では、充電サポート車両５０の給電接続部５３（図５参照）と清掃ロボット２０の充電接続部３２（図４）とが接続された場合に充電を開始する例について説明したが、本発明はこのような例に限られない。例えば、図１３に示すように、充電サポート車両５０が、給電接続部５３に替えてワイヤレス給電部７３を備えており、清掃ロボット２０が、充電接続部３２に替えてワイヤレス受電部７４を備えている場合は、ワイヤレス給電部７３からワイヤレス受電部７４に周知の非接触充電方式に基づいて充電可能な位置に充電サポート車両５０が到達した場合に、充電が開始されてもよい。

【0112】

また、上述の実施形態では、清掃ロボット２０のバッテリ２４に充電する例について説明したが、他の用途や機能を実現するための自律走行型の移動ロボット、例えば、自律して走行可能な警備ロボットや、介護ロボット、荷物を運搬する搬送ロボット、各種案内をアナウンスしながら走行する案内ロボットなどの自律走行装置のバッテリにも、充電サポート車両５０は充電可能である。

【符号の説明】

【0113】

１０ ：管理サーバ
１１ ：制御部
２０ ：清掃ロボット
２１ ：本体部
２２ ：走行部
２３ ：モータ
２４ ：バッテリ
３２ ：充電接続部
３３ ：制御部
４１ ：フロントレーザセンサ
４２ ：ソナーセンサ
４３ ：サイドレーザセンサ
５０ ：充電サポート車両
５１ ：車両本体
５２ ：バッテリ
５３ ：給電接続部
５４ ：制御部
５６ ：レーザセンサ
５７ ：スイッチング部
６１ ：充電接続部
７３ ：ワイヤレス給電部
７４ ：ワイヤレス受電部
１００ ：充電システム
３３１ ：走行制御部
３３２ ：残量検知部
３３３ ：充電要求発信部
５４１ ：走行制御部
５４２ ：残量検知部
５４３ ：位置判定部
５４４ ：給電制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】