JP2023026353A - 移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム及びその制御方法 - Google Patents

移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム及びその制御方法 Download PDF

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Abstract

Figure 2023026353000001
【課題】移動装置とドッキングステーションの間で流体の供給を安定して行なうことができる流体供給システム及びその制御方法を提供する。
【解決手段】本発明による移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システムは、内部に流体を収容する第１貯蔵槽を含む移動装置と、移動装置がドッキングされ、内部に流体を収容する第３貯蔵槽、及び第３貯蔵槽に収容された流体を排出するポンプを含むドッキングステーションと、移動装置がドッキングされると、移動装置が成功的にドッキングされたか否かを判断し、移動装置がドッキングステーションに成功的にドッキングされた場合、ポンプが動作負荷で動作するように制御することにより、第３貯蔵槽から第１貯蔵槽へ流体を供給するプロセッサと、を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、移動装置がドッキングステーションにドッキングされると、移動装置に流体を供給し、流体の漏れを検出し、ドッキング状態を点検することができる移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システムに関する。
近年、自律移動装置に関する関心が高まっている。自律移動装置は、ユーザまたは搭乗者が移動如何、移動方向、移動速度などを直接操作しなくても移動できる自律走行技術が組み込まれた装置である。例えば、自律走行車、自律移動ロボット、ロボット掃除機などが自律移動装置に該当する。特に、家庭用ロボット掃除機や自動清掃車両などの掃除用移動装置の場合、様々な分野で活用されている。清掃用移動装置は、一定領域を自律走行しながら、内部の貯蔵槽に収容された洗浄液を噴射し、洗浄液を擦ったり拭き取ったりすることにより床、ガラス窓、壁などを清掃することができる。噴射された洗浄液は、再び掃除用移動装置の内部に回収できる。
移動装置は、ドッキングステーションに一定時間ドッキングされる。例えば、清掃用移動装置の場合は、ドッキングステーションにドッキングされた状態で、貯蔵槽の内部に収容された洗浄液の供給を受け、回収した洗浄液を排出することができる。また、ドッキングステーションでバッテリーが充電できる。
清掃用移動装置がドッキングステーションから自動的に流体の供給を受けるとき、ドッキングが不完全な状態で流体の供給が開始する状況が発生するおそれがある。また、ドッキングが不完全な場合でも、流体の供給過程でドッキング状態に異常が発生するおそれがあり、流体が漏れる状況が発生するおそれがある。したがって、流体を供給するドッキングステーションでドッキング状態を点検したり、流体の漏れを検出したりすることができる技術が求められる。
特表２０１７－５０７６８７号公報
本発明の目的は、移動装置がドッキングステーションにドッキングされると、流体を供給する前に、まずドッキングが成功的に行われたか否かを判断した後、流体を供給することができる、移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システムを提供することにある。また、流体の供給が開始した後にドッキング状態を点検し、流体の漏れを検出することができる、移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システムを提供することにある。
本発明の課題は、上述した課題に限定されるものではなく、上述していない課題は、本明細書及び添付図面から、実施形態の属する技術分野における通常の知識を有する者に明確に理解できるだろう。
上記の目的を達成するために、一実施形態に係る移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システムは、内部に流体を収容する第１貯蔵槽を含む移動装置と、前記移動装置がドッキングされ、内部に流体を収容する第３貯蔵槽、及び前記第３貯蔵槽に収容された流体を排出するポンプを含むドッキングステーションと、前記移動装置がドッキングされると、前記移動装置が成功的にドッキングされたか否かを判断し、前記移動装置が前記ドッキングステーションに成功的にドッキングされた場合、前記ポンプが動作負荷で動作するように制御することにより、前記第３貯蔵槽から前記第１貯蔵槽へ流体を供給するプロセッサと、を含むことを特徴とする。
前記プロセッサは、前記ポンプが前記動作負荷よりも低い試験動作負荷で動作するように制御することにより、前記移動装置がドッキングステーションに成功的にドッキングされたか否かを判断することができる。
前記プロセッサは、前記ポンプが前記試験動作負荷で動作する間に前記第３貯蔵槽から排出される流体の量と前記第１貯蔵槽に流入する流体の量に基づいて、前記移動装置がドッキングステーションに成功的にドッキングされたか否かを判断することができる。
前記プロセッサは、前記第３貯蔵槽から排出される流体の量と前記第１貯蔵槽に流入する流体の量との差が所定の量よりも小さい場合には、前記移動装置が前記ドッキングステーションに成功的にドッキングされたと判断し、ポンプが動作負荷で動作するように制御することができる。また、前記プロセッサは、前記第３貯蔵槽から排出される流体の量と前記第１貯蔵槽に流入する流体の量との差が所定の量よりも大きい場合には、前記移動装置がドッキングステーションに成功的にドッキングされていないと判断し、ドッキングを再試行するように前記移動装置へ信号を伝送することができる。
前記プロセッサは、前記ポンプが前記動作負荷で動作する間に前記第１貯蔵槽の流量と前記第３貯蔵槽の流量に基づいて前記移動装置のドッキング状態を点検することもできる。
このために、前記移動装置は、前記第１貯蔵槽の内部に収容された流体の量を検出し、周期的に前記プロセッサへ信号を伝送する第１感知センサを含むことができる。前記ドッキングステーションは、前記第３貯蔵槽の内部に収容された流体の量を検出し、周期的に前記プロセッサへ信号を伝送する第２感知センサを含むことができる。前記プロセッサは、前記第１感知センサ及び前記第２感知センサから受信した信号に基づいて、周期的に前記第１貯蔵槽の流量及び前記第３貯蔵槽の流量を判断することができる。
前記プロセッサは、下記［数式１］を満足する場合、前記移動装置のドッキング状態を異常状態と判断し、前記異常状態が所定の時間以上持続するか或いは所定の回数を超える場合、前記ポンプの動作を中断させることができる。
［数式１］
Figure 2023026353000002
Ａ０：初期の第１貯蔵槽の内部に収容された流体の量
Ａｎ：第１感知センサからｎ番目に受信した信号の値
Ｂ０：初期の第３貯蔵槽の内部に収容された流体の量
Ｂｎ：第２感知センサからｎ番目に受信した信号の値
δ：基準値
前記プロセッサは、前記第１貯蔵槽の内部に収容された流体の量が第１閾値以上である場合、或いは前記第３貯蔵槽の内部に収容された流体の量が第２閾値以下である場合、前記ポンプの作動が中断するように制御することができる。
ここでは、前記移動装置と前記ドッキングステーションとの間に流れる流体を検出する漏れ感知センサをさらに含むことができる。
前記漏れ感知センサは、前記移動装置に配置される第１回路部、及び前記ドッキングステーションに配置される第２回路部を含むが、前記移動装置が前記ドッキングステーションにドッキングされたとき、前記第１回路部と前記第２回路部は、互いに対向する箇所に配置できる。前記移動装置と前記ドッキングステーションとの間に流体が流れるとき、前記第１回路部と前記第２回路部とが電気的に接続されて流体の漏れを感知することができる。
前記移動装置は、自律駆動する自律移動装置であり得る。ドッキングが開始すると、前記移動装置は、前記ドッキングステーションに自律的にドッキングされ、ドッキング状態が異常状態と判断されることにより、前記ポンプの動作が中断した場合に前記ドッキングステーションにドッキングを再試行することができる。
前記移動装置には、内部に廃水を収容する第２貯蔵槽がさらに含まれ、前記移動装置が前記ドッキングステーションにドッキングされると、前記第２貯蔵槽から流体が外部へ排出され、前記プロセッサは、前記第２貯蔵槽が流体を排出するのにかかる所要時間を検出し、前記所要時間が所定の時間以上である場合、非正常ログを記録することができる。
本発明による移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システムの制御方法は、前記移動装置がドッキングステーションにドッキングを開始するステップと、前記移動装置がドッキングされると、前記移動装置が成功的にドッキングされたか否かを判断するステップと、前記移動装置が成功的にドッキングされた場合、ポンプが動作負荷で動作するように制御することにより、前記ドッキングステーションの貯蔵槽から前記移動装置の貯蔵槽へ流体を供給するステップと、を含むことを特徴とする。
ここで、前記移動装置が成功的にドッキングされたか否かを判断するステップは、前記ポンプが動作負荷よりも低い試験動作負荷で動作するように制御することにより、前記移動装置が成功的にドッキングされたか否かを判断することができる。
移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システムの制御方法は、前記ポンプが前記動作負荷で動作する間に前記第１貯蔵槽の流量と前記第３貯蔵槽の流量に基づいて前記移動装置のドッキング状態を点検するステップをさらに含むことができる。
実施形態に係る移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム及びその制御方法は、移動装置へ流体を供給する前に、ドッキングが成功的に行われたか否かをポンプの試験動作によって確認することができるので、確認方法が非常に簡単であり、ドッキングが碌に行われた状態で流体の供給が開始することができる。また、ドッキングステーションから移動装置へ流体を供給する間に、ドッキング状態を点検し、流体の漏れを検出することができるので、流体の供給を安定的に行うことができ、流体の浪費を防止することができる。実施形態に係る効果は、上述した効果に限定されず、上述していない効果は、本明細書及び添付図面から、実施形態の属する技術分野における通常の知識を有する者に明確に理解できるだろう。
移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システムの一例を示す図である。 一実施形態に係る移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システムを概略的に示すブロック図である。 一実施形態に係る移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システムの移動装置がドッキングステーションに成功的にドッキングされたか否かを判断する様子を概略的に示す図である。 一実施形態に係る移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システムの第３貯蔵槽から第１貯蔵槽へ流体が供給される様子を概略的に示す図である。 一実施形態に係る移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システムの第３貯蔵槽から第１貯蔵槽へ流体が供給される様子を概略的に示す図である。 一実施形態に係る移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システムの第３貯蔵槽から第１貯蔵槽へ流体が供給される様子を概略的に示す図である。 一実施形態に係る移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システムの流体漏れ感知方法を説明するための図である。 一実施形態に係る移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システムの流体漏れ感知方法を説明するための図である。 他の実施形態に係る移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システムの制御方法のフローチャートである。 図６に示された移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システムの制御方法でドッキング状態を点検する方法のフローチャートである。
実施形態で使用される用語は、本発明における機能を考慮しながら、できる限り現在広く使用される一般的な用語を選択したが、これは、当該分野に従事する技術者の意図又は判例、新しい技術の出現などによって変わり得る。また、特定の場合には、出願人が任意に選定した用語もあり、この場合、該当する発明の説明部分で詳細にその意味を記載する。したがって、本発明で使用される用語は、単純な用語の名称ではなく、その用語の持つ意味と本発明の全般にわたる内容に基づいて定義されるべきである。明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。また、本明細書に記載された「部」、「モジュール」などの用語は、少なくとも一つの機能又は動作を処理する単位を意味し、これは、ハードウェア又はソフトウェアで実現されるか、或いはハードウェアとソフトウェアとの組み合わせで実現されることができる。
以下では、添付図面を参照して、実施形態について、実施形態の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施し得るように詳細に説明する。実施形態は、様々な異なる形態で実現でき、ここで説明する実施形態に限定されない。以下、添付図面を参照して実施形態について詳細に説明する。
図１は移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システムの一例を示す図である。図１を参照すると、移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム１０は、移動装置１００、ドッキングステーション２００及びプロセッサ３００を含むことができる。実施形態において、移動装置１００は、ユーザ又は搭乗者の操作なしに移動方向を決定して移動することができる装置でる。例えば、移動装置１００は、自律走行車（ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ ｖｅｈｉｃｌｅ）、自律移動ロボット（ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ ｍｏｂｉｌｅ ｒｏｂｏｔ）、又はロボット掃除機であり得る。移動装置１００は、移動するだけでなく、ドッキングのためにドッキングステーション２００へ移動し、ドッキングステーション２００に連結されることができる。また、図１には移動装置１００が車両の形態で示されているが、これに限定されない。例えば、移動装置１００は、小型ロボット掃除機でもよく、人間型の掃除ロボットでもよい。
移動装置１００は、駆動部１０１、コントローラ（図２の１０２）及び連結部１０３を含むことができる。駆動部１０１は、移動装置１００を移動させる手段を意味する。言い換えれば、移動装置１００は、駆動部１０１が動作するにつれて移動することができる。駆動部１０１は、自律走行車のホイールや自律移動ロボットの歩行手段などのように、移動装置１００の位置を調整することができる移動手段を含むことができる。また、図示されてはいないが、駆動部１０１は、移動手段に動力を提供するモータ、エンジン又は移動手段の方向を調整する操舵装置、ステアリングホイールなどの装置を含むことができる。
コントローラ１０２は、駆動部１０１を制御することにより、移動装置１００の移動を制御することができる。コントローラ１０２は、駆動部１０１の動作開始如何、動作方向、動作速度など、駆動部１０１の全般的な動作を制御することができる。コントローラ１０２は、移動装置１００に含まれた様々なセンサから信号を受信することにより、移動領域や障害物を検出して移動装置１００の目的のための最適な移動経路を探索することができる。また、コントローラ１０２は、探索した移動経路に沿って移動装置１００が移動するように駆動部１０１を制御することができる。
移動装置１００は、少なくとも一つの連結部１０３を含むことができる。移動装置１００がドッキングステーション２００にドッキングされるとき、連結部１０３がドッキングステーション２００のドッキング部２０３に連結されることによりドッキングが行われ得る。ドッキング部２０３は、ドッキングステーション２００における、移動装置１００がドッキングされる領域を意味することができる。例えば、連結部１０３は、ドッキング部２０３に挿入され、ロッキングボール（ｌｏｃｋｉｎｇ ｂａｌｌ）によってドッキング部２０３に物理的に締結されるボールロッキング（ｂａｌｌ－ｌｏｃｋｉｎｇ）構造であり得る。また、連結部１０３がドッキング部２０３と接触して信号を送受信する接点通信方式で、連結部１０３とドッキング部２０３に連結されることもできる。ただし、上述した連結方式は、例示的なものに過ぎず、これに限定されるものではない。
移動装置１００は、ドッキング条件を満足する場合にドッキングを開始することができる。例えば、自動清掃機能を行う清掃車両の場合、洗浄液などの流体の収容量が一定値以下であるとき、移動装置１００はドッキングを開始することができる。ドッキングステーション２００は、移動装置１００がドッキングされると、特定の機能を行うことができる。例えば、移動装置１００が清掃車両である場合、ドッキングステーション２００は、移動装置１００の内部に洗浄液などの流体を充填することができる。また、移動装置１００は、ドッキングステーション２００にドッキングされた状態で、移動装置１００の内部に収容された廃水を排出することができる。
プロセッサ３００は、移動装置１００がドッキングステーション２００にドッキングされた場合、特定の機能が行われるように移動装置１００及び／又はドッキングステーション２００を制御し、ドッキング状態を点検することができる。プロセッサ３００は、移動装置１００に設けられてもよく、ドッキングステーション２００に設けられてもよく、移動装置１００及びドッキングステーション２００とは別に独立して設けられてもよい。
図１に示された移動装置１００及びドッキングステーション２００には、本実施形態に関連する構成要素が示されている。したがって、図１に示された構成要素の他に、他の汎用的な構成要素が移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム１０にさらに含まれ得ることを、本実施形態に関連する技術分野における通常の知識を有する者であれば理解することができる。
図２は一実施形態に係る移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システムを概略的に示すブロック図である。図２を参照すると、一実施形態に係る移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム１０は、第１貯蔵槽１１０と第２貯蔵槽１２０を含む移動装置１００、第３貯蔵槽２１０とポンプ２２０を含むドッキングステーション２００、及びプロセッサ３００を含むことができる。第１貯蔵槽１１０は、内部に流体を収容することができる。第１貯蔵槽１１０が内部に「流体を収容する」とは、第１貯蔵槽１１０が容器（ｃｏｎｔａｉｎｅｒ）の用途のように流体を単純に収容する機能を行うことと、第１貯蔵槽１１０の内部に多孔性構造体などの流体を含浸する要素を含むことを意味する。上述した説明は、後述する第２貯蔵槽１２０、第３貯蔵槽２１０に同様に適用できる。
第１貯蔵槽１１０の内部に収容された流体は、清掃に使用される洗浄液である。移動装置１００が清掃を行うために一定領域を移動するとき、第１貯蔵槽１１０は、洗浄液を一定速度で噴射することができる。移動装置１００は、移動経路に沿って第１貯蔵槽１１０から洗浄液が噴射でき、噴射された洗浄液を擦ったり拭き取ったりするための道具を含むことができる。第２貯蔵槽１２０は、内部に廃水を収容することができる。廃水は、第１貯蔵槽１１０から噴射された洗浄液が回収されたものである。例えば、移動装置１００は、清掃に使用された洗浄液を吸入し、吸入された洗浄液は、第２貯蔵槽１２０に流動することができる。移動装置１００は、噴射された洗浄液を吸入する手段を含むことができる。第３貯蔵槽２１０は、内部に流体を収容することができる。第３貯蔵槽２１０の内部に収容された流体は、第１貯蔵槽１１０に収容された流体と同じであり得る。移動装置１００がドッキングステーション２００にドッキングされると、第３貯蔵槽２１０の内部に収容された流体が第１貯蔵槽１１０に供給されることができる。
ポンプ２２０は、第３貯蔵槽２１０の内部に収容された流体を外部へ排出することができる。ポンプ２２０に動作電力が印加されると、動作負荷で動作することにより、第３貯蔵槽２１０に圧力を印加することができる。第３貯蔵槽２１０に圧力が印加されると、内部に収容された流体が外部へ排出されることができる。プロセッサ３００は、ドッキングステーション２００の動作を全般的に制御することができる。プロセッサ３００は、移動装置１００がドッキングされると、移動装置１００が成功的にドッキングされたか否かを判断することができる。「移動装置が成功的にドッキングされた」とは、連結部１０３とドッキング部２０３とが正常的に連結されることにより、第３貯蔵槽２１０から排出される流体が第１貯蔵槽１１０へ供給されるときに漏れないか或いは漏れ量が一定量以下であることを意味する。言い換えれば、移動装置１００が成功的にドッキングされなければ、第３貯蔵槽２１０から排出される流体が移動装置１００とドッキングステーション２００との隙間に流れることができる。
また、プロセッサ３００は、ポンプ２２０に電力を印加することにより、ポンプ２２０が動作負荷で動作するように制御することができる。図示されてはいないが、ドッキングステーション２００は、ポンプ２２０に電力を供給する電力貯蔵装置を含むことができる。ポンプ２２０が動作負荷で動作するとき、第３貯蔵槽２１０から第１貯蔵槽１１０へ流体が供給されることにより、第１貯蔵槽１１０の流体が充填されることができる。また、移動装置１００がドッキングステーション２００にドッキングされると、第２貯蔵槽１２０から流体が移動装置１００の外部へ排出されることができる。第２貯蔵槽１２０は、移動装置１００がドッキングステーション２００にドッキングされたときに少なくとも一部が開放される排出口を含むことができる。排出口は、プロセッサ３００の制御によって開放されるか、或いはドッキングステーション２００との物理的連結によって開放されることができる。
プロセッサ３００は、第２貯蔵槽１２０が流体を排出するのにかかる所要時間を検出することができる。プロセッサ３００は、所要時間が所定の時間以上である場合、第２貯蔵槽１２０の排出口に問題が発生した状況と判断し、非正常ログを記録し、音アラーム又は視覚アラームを送出することができる。
図３は一実施形態に係る移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システムの移動装置がドッキングステーションに成功的にドッキングされたか否かを判断する様子を概略的に示す図である。図３を参照すると、移動装置１００がドッキングステーション２００にドッキングされると、プロセッサ３００は、ポンプ２２０が試験動作負荷で動作するように制御することにより、移動装置１００がドッキングステーション２００に成功的にドッキングされたか否かを判断することができる。試験動作負荷とは、ポンプ２２０が正常動作負荷よりも低い負荷で動作することを意味する。ポンプ２２０が試験動作負荷で動作すると、第３貯蔵槽２１０から第１貯蔵槽１１０へ少量の流体が供給されることができる。
プロセッサ３００は、ポンプ２２０が試験動作負荷で動作する間に第３貯蔵槽２１０から排出される流体の量Ｆ１と第１貯蔵槽１１０に流入する流体の量Ｆ２に基づいて、移動装置１００がドッキングステーション２００に成功的にドッキングされたか否かを判断することができる。図示されてはいないが、移動装置１００及び／又はドッキングステーション２００には、流体の流量を感知する流量感知センサが設けられることができる。移動装置１００がドッキングステーション２００に成功的にドッキングされた場合、第３貯蔵槽２１０から排出される流体の量Ｆ１と第１貯蔵槽１１０に流入する流体の量Ｆ２は、同一でもよく、差が極めて小さくてもよい。
したがって、プロセッサ３００は、第３貯蔵槽２１０から排出される流体の量Ｆ１と第１貯蔵槽１１０に流入する流体の量Ｆ２との差が所定の量よりも小さい場合、移動装置１００がドッキングステーション２００に成功的にドッキングされたと判断することができる。判断基準となる所定の量は、第１貯蔵槽１１０及び第３貯蔵槽２１０の容量、ポンプ２２０の性能、流体の種類などに応じて適切に設定できる。プロセッサ３００は、移動装置１００がドッキングステーション２００に成功的にドッキングされたと判断した場合、ポンプ２２０が動作負荷で動作するように制御することにより、第３貯蔵槽２１０から第１貯蔵槽１１０へ流体が供給されるように制御することができる。
また、プロセッサ３００は、第３貯蔵槽２１０から排出される流体の量Ｆ１と第１貯蔵槽１１０に流入する流体の量Ｆ２との差が所定の量よりも大きい場合、移動装置１００がドッキングステーション２００に成功的にドッキングされていないと判断することができる。プロセッサ３００は、移動装置１００がドッキングステーション２００に成功的にドッキングされていないと判断した場合、ポンプ２２０の動作が中断するように制御し、ドッキングを再試行するように移動装置１００に信号を伝送することができる。
例えば、移動装置１００が、自律的に駆動される移動装置１００である場合、移動装置１００のコントローラ１０２にドッキング再試行信号を伝送し、コントローラ１０２は、信号を受信して移動装置１００の位置が調整されるように駆動部１０１を制御することができる。また、プロセッサ３００は、移動装置１００がドッキングステーション２００に成功的にドッキングされなかったことを知らせる音アラーム、視覚アラームを送出することができる。移動装置１００及び／又はドッキングステーション２００は、音アラームを送出するスピーカと、視覚アラームを送出するディスプレイとを含むことができる。
一実施形態において、プロセッサ３００がポンプ２２０を動作負荷よりも低い試験動作負荷で動作するように制御することにより少量の流体を流動させ、これにより移動装置１００がドッキングステーション２００に成功的にドッキングされたか否かを判断することができる。したがって、ドッキング不良状態で流体の供給が開始することにより発生しうる流体の漏れ、及び移動装置１００とドッキングステーション２００の故障を未然に防止することができる。また、少量の流体のみを流動させるので、確認方法が非常に簡単であるという利点がある。
図４ａ乃至図４ｃは一実施形態に係る移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システムの第３貯蔵槽から第１貯蔵槽へ流体が供給される様子を概略的に示す図である。図４ａ乃至図４ｃを参照すると、移動装置１００がドッキングステーション２００にドッキングされると、第１貯蔵槽１１０と第３貯蔵槽２１０とは流体連通することができる。移動装置１００がドッキングステーション２００にドッキングされると、第１貯蔵槽１１０と第３貯蔵槽２１０とは連結管Ｐによって互いに流体連通することができる。ポンプ２２０は、第３貯蔵槽２１０の内部に収容された流体を連結管Ｐへ排出し、排出された流体は、連結管Ｐを流動して第１貯蔵槽１１０に流入することができる。
また、図２～図４ｃを参照すると、一実施形態に係る移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム１０は、貯蔵槽の内部に収容された流体の量を感知する感知センサ１１１、２１１を含むことができる。第１貯蔵槽１１０は、内部に収容された流体の量を感知する第１感知センサ１１１を含むことができ、第３貯蔵槽２１０は、内部に収容された流体の量を感知する第２感知センサ２１１を含むことができる。
図４ａは第３貯蔵槽２１０から第１貯蔵槽１１０への流体の供給が開始した時点を概略的に示す図である。プロセッサ３００は、ポンプ２２０が動作負荷で動作し始めると、第１感知センサ１１１及び第２感知センサ２１１から収容された流体の量に対する信号を受信し、記録することができる。言い換えれば、プロセッサ３００は、流体の供給が開始した時点における、第１貯蔵槽１１０の内部に収容された流体の量Ａｉと第３貯蔵槽２１０の内部に収容された流体の量Ｂｉを確認することができる。具体的には、感知センサ１１１、２１１の場合、流量を直接測定する流量センサ、又は貯蔵槽の数の変化から流量の変化が分かる数のセンサ、又は貯蔵槽の重量の変化から流量の変化が分かる重量センサなど、流体の移動をチェックすることができる様々な方法、及びそれによる適切なセンサの適用が可能であろう。図４ｂは第３貯蔵槽２１０から第１貯蔵槽１１０への流体の供給が開始した後、一定時間が経過した時点を概略的に示す図である。
ポンプ２２０が作動負荷で動作すると、流体は、第３貯蔵槽２１０から連結管Ｐを経て第１貯蔵槽１１０へ流動することができる。よって、第３貯蔵槽２１０から第１貯蔵槽１１０への流体の供給が開始した後、一定時間が経過したとき、第１貯蔵槽１１０の内部に収容された流体の量は増加し、第３貯蔵槽２１０の内部に収容された流体の量は減少する。プロセッサ３００は、ポンプ２２０が動作負荷で動作した後、一定時間ごとに第１感知センサ１１１及び第２感知センサ２１１から流体の量に対する信号を受信し、記録することができる。言い換えれば、プロセッサ３００は、流体の供給が開始した後、一定時間ごとに、第１貯蔵槽１１０の内部に収容された流体の量Ａｔと第３貯蔵槽２１０の内部に収容された流体の量Ｂｔを確認することができる。
プロセッサ３００は、ポンプ２２０が動作負荷で動作する間に第１貯蔵槽１１０の流量と第３貯蔵槽２１０の流量に基づいて移動装置１００のドッキング状態を点検することができる。第１貯蔵槽１１０の流量は、第１貯蔵槽１１０に流入する流体の量を意味することができ、第３貯蔵槽２１０の流量は、第３貯蔵槽２１０から排出される流体の量を意味することができる。プロセッサ３００は、一定時間ごとに第１感知センサ１１１が測定した第１貯蔵槽１１０の内部に収容された流体の量から一定時間間隔に対する第１貯蔵槽１１０の流量を判断することができる。
同様に、プロセッサ３００は、一定時間ごとに第２感知センサ２１１が測定した第３貯蔵槽２１０の内部に収容された流体の量から一定時間間隔に対する第３貯蔵槽２１０の流量を判断することができる。例えば、プロセッサ３００は、流体の供給が開始した時点における、第１貯蔵槽１１０の内部に収容された流体の量Ａｉと、流体の供給が開始してから一定時間が経過した時点における、第１貯蔵槽１１０の内部に収容された流体の量Ａｔとの差Ａｔ－Ａｉから一定時間の間の第１貯蔵槽１１０の流量を判断することができる。同様に、プロセッサ３００は、流体の供給が開始した時点における、第３貯蔵槽２１０の内部に収容された流体の量Ｂｉと、流体の供給が開始してから一定時間が経過した時点における、第３貯蔵槽２１０の内部に収容された流体の量Ｂｔとの差Ｂｔ－Ｂｉから一定時間の間の第３貯蔵槽２１０の流量を判断することができる。
また、特定の時点で第１感知センサ１１１が測定した流体の量と、その直前の時点で第１感知センサ１１１が測定した流体の量との差から一定時間間隔に対する第１貯蔵槽１１０の流量を判断することができる。プロセッサ３００は、一定時間ごとに第１感知センサ１１１と第２感知センサ２１１から流体の量に対する信号を受信し、記録することができる。したがって、プロセッサ３００は、一定時間ごとに第１貯蔵槽１１０の流量と第３貯蔵槽２１０の流量を確認することができる。
プロセッサ３００は、第１貯蔵槽１１０の流量と第３貯蔵槽２１０の流量との差から移動装置１００のドッキング状態を点検することができる。プロセッサ３００は、下記［数式１］を満たす場合、移動装置１００のドッキング状態が異常状態であると判断することができる。
［数式１］
Figure 2023026353000003
Ａ０：初期の第１貯蔵槽１１０の内部に収容された流体の量
Ａｎ：第１感知センサ１１１からｎ番目に受信した信号の値
Ｂ０：初期の第３貯蔵槽２１０の内部に収容された流体の量
Ｂｎ：第２感知センサ２１１からｎ番目に受信した信号の値
δ：基準値
上記［数式１］において、基準値は、移動装置１００のドッキングが碌に行われていない場合、第３貯蔵槽２１０から排出される流体が第１貯蔵槽１１０に流入せずに外部へ流出する量から設定できる。例えば、基準値は、０以上であり、第３貯蔵槽２１０から単位時間あたり排出される流体の量の５％未満である。
移動装置１００のドッキング状態が正常状態である場合、第１貯蔵槽１１０の流量と第３貯蔵槽２１０の流量とは、同一でもよく、差が非常に小さくてもよい。したがって、移動装置１００のドッキング状態が正常状態である場合には、第３貯蔵槽２１０から単位時間あたり排出された流体の量Ｂｎ－Ｂｎ－１と第１貯蔵槽１１０に単位時間あたり流入した流体の量Ａｎ－Ａｎ－１との差が０であるか或いは非常に小さいので、前記［数式１］を満足しない。
これに対し、移動装置１００のドッキング状態が異常状態である場合、第３貯蔵槽２１０の流量と第１貯蔵槽１１０の流量との間に有意な差が発生することができる。したがって、移動装置１００のドッキング状態が正常状態である場合には、第３貯蔵槽２１０から単位時間あたり排出された流体の量Ｂｎ－Ｂｎ－１と第１貯蔵槽１１０に単位時間あたり流入した流体の量Ａｎ－Ａｎ－１との差が一定量以上である。当該差を累積した値が基準値よりも大きい場合、前記［数式１］を満たすことができる。
プロセッサ３００は、前記［数式１］を満たす場合、ドッキング状態が異常状態であると判断し、異常状態が所定の時間以上持続するか或いは所定の回数を超える場合、ポンプ２２０の動作を中断させることができる。前記［数式１］を満たしても、一時的なドッキング不良によって流体の漏れが発生した状況である。したがって、プロセッサ３００は、前記［数式１］を満たす時間又は回数が一定時間又は一定回数以上である場合には、一時的なドッキング不良ではなく、移動装置１００のドッキングに問題が発生したと判断し、ポンプ２２０の動作を中断させることにより、流体の供給を中断させることができる。
図４ｃは、第１貯蔵槽１１０の内部に収容された流体の量が第１閾値Ｔ１以上であり、第３貯蔵槽２１０の内部に収容された流体の量が第２閾値Ｔ２以下である場合に、流体の供給が中断した状況を概略的に示す図である。プロセッサ３００は、第１貯蔵槽１１０の内部に収容された流体の量が第１閾値Ｔ１以上である場合、ポンプ２２０の作動が中断するようにポンプ２２０を制御することができる、また、プロセッサ３００は、第３貯蔵槽２１０の内部に収容された流体の量が第２閾値Ｔ２以下である場合、ポンプ２２０の作動が中断するようにポンプ２２０を制御することができる。したがって、第１貯蔵槽１１０にあまり多くの流体が供給されることにより、流体が溢れ出る状況を防止することができる。また、第３貯蔵槽２１０に排出される流体が十分でない場合に、ポンプ２２０を稼動させることにより発生し得る電力の浪費や装置の破損を防止することができる。
第１閾値Ｔ１と第２閾値Ｔ２は、第１貯蔵槽１１０と第３貯蔵槽２１０の全体容量に応じて適切に設定できる。例えば、第１閾値Ｔ１は、第１貯蔵槽１１０の容量の約７０％以上９５％以下であり、第２閾値Ｔ２は、第３貯蔵槽２１０の容量の約２０％未満であり得る。図５ａ及び図５ｂは一実施形態に係る移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システムの流体漏れ感知方法を説明するための図である。
図５ａ及び図５ｂを参照すると、一実施形態に係る移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム１０は、移動装置１００とドッキングステーション２００との間に流れる流体を検出する漏れ感知センサ４００を含むことができる。漏れ感知センサ４００は、移動装置１００に配置される第１回路部４１０と、ドッキングステーション２００に配置される第２回路部４２０とを含むことができる。移動装置１００がドッキングステーション２００にドッキングされたとき、第１回路部４１０と第２回路部４２０は、互いに対向する箇所に配置できる。
図５ａは、流体が漏れていない状況を示す。図５ａを参照すると、移動装置１００がドッキングステーション２００にドッキングされたとき、移動装置１００とドッキングステーション２００との間には微細な間隔Ｄが存在することができる。したがって、移動装置１００がドッキングステーション２００にドッキングされると、第１回路部４１０と第２回路部４２０とは、互いに微細な間隔Ｄだけ互いに離隔することができる。よって、流体が漏れていない状況で、第１回路部４１０と第２回路部４２０とは電気的に接続されない。
図５ｂは、流体が漏れた状況を示す。図５ｂを参照すると、流体が漏れると、移動装置１００とドッキングステーション２００との間に流れることができるので、漏れた流体Ｌによって第１回路部４１０と第２回路部４２０とが互いに電気的に接続されることができる。言い換えれば、漏れた流体Ｌによって第１回路部４１０と第２回路部４２０から接点回路が形成されることができる。漏れ感知センサ４００は、第１回路部４１０と第２回路部４２０とが電気的に接続されると、流体が漏れたと感知することができる。プロセッサ３００は、漏れ感知センサ４００から流体が漏れたという信号を受信することができ、この場合、音アラーム又は視覚アラームを送出することができる。また、漏れ感知センサ４００は、漏れた流体Ｌを毛細管形状によって第１回路部４１０及び第２回路部４２０へ移送することができる材料を含むことができる。例えば、漏れ感知センサ４００は、流体を吸収して移送することができる綿繊維、セラミック繊維、ガラス繊維、多孔質セラミック、セルロース、ポリエステル、ポリアミドのうちの少なくとも一つを含むことができる。また、連結管Ｐと漏れ感知センサ４００に連結された芯が備えられてもよい。図６は他の実施形態に係る移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システムの制御方法のフローチャートである。上述した内容と重複する部分についての詳細な説明は省略する。
ステップ６１０で、移動装置１００がドッキングステーション２００へのドッキングを開始することができる。移動装置１００は、ドッキングが開始する条件を満たす場合にドッキングを開始することができる。例えば、移動装置１００の貯蔵槽の内部に収容された流体が一定値以下であるとき、ドッキングが開始する条件を満たすことができる。ステップ６２０で、移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム１０は、移動装置１００がドッキングされると、移動装置１００が成功的にドッキングされたか否かを判断することができる。移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム１０がポンプ２２０を動作負荷よりも低い試験動作負荷で動作するように制御することができる。移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム１０は、ポンプ２２０が試験負荷で動作する間に第３貯蔵槽２１０から排出される流体の量と第１貯蔵槽１１０に流入する流体の量に基づいて、移動装置１００が成功的にドッキングされたか否かを判断することができる。
ステップ６３０で、移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム１０は、移動装置１００が成功的にドッキングされた場合にポンプ２２０が動作負荷で動作するように制御することにより、ドッキングステーション２００の貯蔵槽から移動装置１００の貯蔵槽へ流体を供給することができる。
ステップ６４０で、移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム１０は、ポンプ２２０が動作負荷で動作する間に第１貯蔵槽１１０の流量と第３貯蔵槽２１０の流量に基づいて移動装置１００のドッキング状態を点検することができる。
図７は、図６に示された移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム１０の制御方法でドッキング状態を点検する方法のフローチャートである。ステップ７１０で、移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム１０は、移動装置１００の第１貯蔵槽１１０の現在流量とドッキングステーション２００の第３貯蔵槽２１０の現在流量を検出することができる。第１貯蔵槽１１０の流量は、第１貯蔵槽１１０に流入する流体の量を意味し、第３貯蔵槽２１０の流量は、第３貯蔵槽２１０から排出される流体の量を意味することができる。
ステップ７２０で、移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム１０は、第１貯蔵槽１１０の流量変化量と第３貯蔵槽２１０の流量変化量を計算することができる。流量変化量は、一定時間ごとに、第１貯蔵槽１１０及び第３貯蔵槽２１０の内部に収容された流体の量から計算できる。ステップ７３０で、第１貯蔵槽１１０の流量変化量と第３貯蔵槽２１０の流量変化量との差が所定の範囲を超えるか否かを判断することができる。より具体的には、移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム１０は、前記［数式１］を満たすか否かを判断することができる。
流量変化量の差が所定の範囲を超えない場合、移動装置１００のドッキング状態が正常であると判断し、ドッキング状態の点検が終了できる。流量変化量の差が所定の範囲を超える場合、ステップ７４０で、ドッキング状態が異常状態であると判断し、ステップ７５０で異常状態を記録することができる。言い換えれば、ドッキングが正常状態でない場合には、第３貯蔵槽２１０から排出される流体の量と第１貯蔵槽１１０に流入する流体の量との差が所定の範囲を超えるため、これに基づいてドッキング状態を点検することができる。
ステップ７６０で、異常状態の累積回数が所定の回数を超えるかを判断することができる。異常状態の累積回数の代わりに異常状態の持続時間を判断することもできる。異常状態の累積回数が所定の回数を超えない場合、再びステップ７１０が開始してドッキング状態の点検を行うことができる。異常状態の累積回数が所定の回数を超える場合、ステップ７７０で、移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム１０は、ポンプ２２０の作動を中断させ、移動装置１００のドッキングを再試行することができる。
本実施形態に関連する技術分野における通常の知識を有する者は、上述した記載の本質的な特性から逸脱することなく変形形態で実現できることを理解できるであろう。したがって、開示された方法は、限定的な観点ではなく、説明的な観点から考慮されるべきである。本発明の範囲は前述した説明ではなく、請求の範囲に示されており、それと同等の範囲内にある全ての相違点は本発明に含まれるものと解釈されるべきである。
１０ 移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム
１００ 移動装置
１０１ 駆動部
１０２ コントローラ
１０３ 連結部
１１０ 第１貯蔵槽
１１１ 第１感知センサ
１２０ 第２貯蔵槽
２００ ドッキングステーション
２０３ ドッキング部
２１０ 第３貯蔵槽
２１１ 第２感知センサ
２２０ ポンプ
３００ プロセッサ
４００ 漏れ感知センサ
４１０ 第１回路部
４２０ 第２回路部
Ａｉ 流体の量
Ｂｉ 流体の量
Ａｔ 流体の量
Ｂｔ 流体の量
Ｌ 漏れた流体
Ｔ１ 第１閾値
Ｔ２ 第２閾値
Ｐ 連結管

Claims (15)

  1. 内部に流体を収容する第１貯蔵槽を含む移動装置と、
    前記移動装置がドッキングされ、内部に流体を収容する第３貯蔵槽、及び前記第３貯蔵槽に収容された流体を排出するポンプを含むドッキングステーションと、
    前記移動装置がドッキングされると、前記移動装置が成功的にドッキングされたか否かを判断し、前記移動装置が前記ドッキングステーションに成功的にドッキングされた場合、前記ポンプが動作負荷で動作するように制御することにより、前記第３貯蔵槽から前記第１貯蔵槽へ流体を供給するプロセッサと、を含むことを特徴とする移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム。
  2. 前記プロセッサは、
    前記ポンプが前記動作負荷よりも低い試験動作負荷で動作するように制御することにより、前記移動装置が前記ドッキングステーションに成功的にドッキングされたか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム。
  3. 前記プロセッサは、
    前記ポンプが前記試験動作負荷で動作する間に前記第３貯蔵槽から排出される流体の量と前記第１貯蔵槽に流入する流体の量に基づいて、前記移動装置が前記ドッキングステーションに成功的にドッキングされたか否かを判断することを特徴とする請求項２に記載の移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム。
  4. 前記プロセッサは、
    前記第３貯蔵槽から排出される流体の量と前記第１貯蔵槽に流入する流体の量との差が所定の量よりも小さい場合、前記移動装置が前記ドッキングステーションに成功的にドッキングされたと判断し、ポンプが動作負荷で動作するように制御し、
    前記第３貯蔵槽から排出される流体の量と前記第１貯蔵槽に流入する流体の量との差が所定の量よりも大きい場合、前記移動装置が前記ドッキングステーションに成功的にドッキングされていないと判断し、ドッキングを再試行するように前記移動装置へ信号を伝送することを特徴とする請求項３に記載の移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム。
  5. 前記プロセッサは、
    前記ポンプが前記動作負荷で動作する間に前記第１貯蔵槽の流量と前記第３貯蔵槽の流量に基づいて前記移動装置のドッキング状態を点検することを特徴とする請求項１に記載の移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム。
  6. 前記移動装置は、前記第１貯蔵槽の内部に収容された流体の量を検出し、周期的に前記プロセッサへ信号を伝送する第１感知センサを含み、
    前記ドッキングステーションは、前記第３貯蔵槽の内部に収容された流体の量を検出し、周期的に前記プロセッサへ信号を伝送する第２感知センサを含み、
    前記プロセッサは、
    前記第１感知センサ及び前記第２感知センサから受信した信号に基づいて、周期的に前記第１貯蔵槽の流量及び前記第３貯蔵槽の流量を判断することを特徴とする請求項５に記載の移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム。
  7. 前記プロセッサは、
    下記［数式１］を満たす場合、前記移動装置のドッキング状態を異常状態と判断し、前記異常状態が所定の時間以上持続するか或いは所定の回数を超える場合、前記ポンプの動作を中断させることを特徴とする請求項６に記載の移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム。
    ［数式１］
    Figure 2023026353000004
    Ａ０：初期の第１貯蔵槽の内部に収容された流体の量
    Ａｎ：第１感知センサからｎ番目に受信した信号の値
    Ｂ０：初期の第３貯蔵槽の内部に収容された流体の量
    Ｂｎ：第２感知センサからｎ番目に受信した信号の値
    δ：基準値
  8. 前記プロセッサは、
    前記第１貯蔵槽の内部に収容された流体の量が第１閾値以上である場合、或いは前記第３貯蔵槽の内部に収容された流体の量が第２閾値以下である場合、前記ポンプの作動が中断するように制御することを特徴とする請求項１に記載の移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム。
  9. 前記移動装置と前記ドッキングステーションとの間に流れる流体を検出する漏れ感知センサをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム。
  10. 前記漏れ感知センサは、前記移動装置に配置される第１回路部、及び前記ドッキングステーションに配置される第２回路部を含み、前記移動装置が前記ドッキングステーションにドッキングされたとき、前記第１回路部と前記第２回路部は、互いに対向する箇所に配置され、
    前記移動装置と前記ドッキングステーションとの間に流体が流れるとき、前記第１回路部と前記第２回路部とが電気的に接続されて流体の漏れを感知することを特徴とする請求項９に記載の移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム。
  11. 前記移動装置は、自律駆動する自律移動装置であり、
    ドッキングが開始すると、前記移動装置は、前記ドッキングステーションに自律的にドッキングされ、ドッキング状態が異常状態と判断されることにより、前記ポンプの動作が中断した場合に前記ドッキングステーションにドッキングを再試行することを特徴とする請求項１に記載の移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム。
  12. 前記移動装置には、内部に廃水を収容する第２貯蔵槽がさらに含まれ、
    前記移動装置が前記ドッキングステーションにドッキングされると、前記第２貯蔵槽から流体が外部へ排出され、
    前記プロセッサは、
    前記第２貯蔵槽が流体を排出するのにかかる所要時間を検出し、前記所要時間が所定の時間以上である場合に非正常ログを記録することを特徴とする請求項１に記載の移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システム。
  13. 移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システムの制御方法であって
    前記移動装置がドッキングステーションにドッキングを開始するステップと、
    前記移動装置がドッキングされると、前記移動装置が成功的にドッキングされたか否かを判断するステップと、
    前記移動装置が成功的にドッキングされた場合、ポンプが動作負荷で動作するように制御することにより、前記ドッキングステーションの第３貯蔵槽から前記移動装置の第１貯蔵槽へ流体を供給するステップと、を含むことを特徴とする移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システムの制御方法。
  14. 前記移動装置が成功的にドッキングされたか否かを判断するステップは、
    前記ポンプが前記動作負荷よりも低い試験動作負荷で動作するように制御することにより、前記移動装置が成功的にドッキングされたか否かを判断することを特徴とする請求項１３に記載の移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システムの制御方法。
  15. 前記ポンプが前記動作負荷で動作する間に前記第１貯蔵槽の流量と前記第３貯蔵槽の流量に基づいて前記移動装置のドッキング状態を点検するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の移動装置のためのドッキングステーションの流体供給システムの制御方法。
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