JPH0415026A - 掃除機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、走行面に清掃用液体を撒水しながら走行面を
清掃する作業装置と、その作業装置の後方側で走行面の
清掃用液体を吸水する吸水装置と、前記作業装置と前記
吸水装置の作動を制御する制御手段とが設けられた掃除
機の制御−装置に関する。

（従来の技術〕 上記この種の掃除機は、作業装置で走行面に清掃用液体
を撒水しながら走行面を清掃し、そして、その作業装置
の後方側の吸水装置で走行面の清掃用液体を吸水するこ
とにより、清掃作業を自動的に行えるように構成されて
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、作業装置と吸水装置とが離れていること
から、作業装置の作動を停止させた位置で吸水装置の作
動も停止させると、作業装置と吸水装置との間の走行面
に清掃用液体が残存する虞れがある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、走行面に清掃用液体が残存しないようにする
ことにある。

［課題を解決するための手段〕 本発明による掃除機の制御装置は、走行面に清掃用液体
を撒水しながら走行面を清掃する作業装置と、その作業
装置の後方側で走行面の清掃用液体を吸水する吸水装置
と、前記作業装置と前記吸水装置の作動を制御する制御
手段とが設けられたものであって、その特徴構成は以下
の通りである。

第１の特徴構成は、走行距離検出手段が設けられ、前記
制御手段は、前記走行距離検出手段の情報に基づいて、
前記吸水装置を前記作業装置が作業を停止した位置まで
移動させた後に吸水作動を停止させるように構成されて
いる点にある。

又、第２の特徴構成は、上記第１の特徴構成を特定する
ものであって、前記吸水装置は、外周面に吸水性を備え
る接地式〇ローラを備え、前記制御手段は、前記接地式
〇ローラを昇降操作することにより、前記吸水装置を作
動状態と停止状態とに切り換えるように構成されている
点にある。

（作　用〕 第１の特徴構成では、作業車の走行距離を検出して、吸
水装置の位置が作業装置の作業を停止させた位置まで移
動させてから、吸水作動を停止させるようにすることで
、走行面に清掃用液体が残存しないようにするのである
。

第２の特徴構成では、吸水装置の作動状態と停止状態と
の切り換えを、吸水装置の昇降によって行うので、停止
状態に切り換えた後の車体移動時に、吸水装置が走行の
邪魔にならないようにできる。

［発明の効果〕 もって、走行面に清掃用液体が残存しないようにできる
ので、清掃後の美観を向上できる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第４図に示すように、掃除機は、機体前方側に、電動モ
ータ（Ｍｌ）によって左右で各別に駆動自在で且つ後述
の操向用電動モータ（町）によって操向操作自在な左右
一対の走行輪（１）を備え、機体後方側に一つの接地輪
（２）を備え、もって、自走式に構成されている。

前記走行輪（１）の前方側箇所には、三個の清掃用の回
転ブラシ（３）を機体横幅方向に並ぶ状態で備える作業
装置としての清掃装置（４）が取り付けられている。尚
、図示を省略するが、前記回転ブラシ（３）は電動モー
タ等によって回転駆動されるようになっている。そして
、前記清掃装置（４）は、その全体を昇降用アクチュエ
ータ（１８）によって昇降操作自在に構成され、前記回
転ブラシ（３）を接地する状態と上昇させる状態とに切
り換えられるようになっている。

又、詳述はしないが、前記清掃装置（４）には、その横
幅と略同幅となる範囲の走行面、つまり、前記回転ブラ
シ（３）の清掃作用箇所に、清掃用液体を撒水する撒水
装置（５）が組み込まれている。但し、清掃用液体とし
ては、洗剤等の水溶液が一般的に使用されることになる
が、各種のものを使用できるもであって、例えば、水の
みを使用することもできる。

前記清掃装置（４）の直後吉例箇所に、走行面に撒水さ
れた清掃用液体を車体横幅方向において内方に向けて掻
き寄せる左右一対の第１スクレーバ（６）が設けられて
いる。

前記第１スクレーバ（６）の後方側には、外周部分に吸
水性を備える吸水装置としての吸水ローラ（７）が、走
行に伴って車体横幅方向に沿う横軸芯（Ｐ）周りに自転
するように取り付けられ、その吸水ローラ（７）の後方
側に、吸い残した走行面上の清掃用液体を前記吸水ロー
ラ（７）側に掻き寄せる第２スクレーバ（８）が設けら
れている。

尚、詳述はしないが、前記スクレーバ（６）　、　（８
）は、例えば、板状の硬質スポンジやゴム等によって形
成されている。

一方、前記吸水ローラ（７）は、円筒状のローラ本体（
７Ａ）と、そのローラ本体（７八）の外周部に装着され
た吸水体（７８）とがらなり、その吸水体（７Ｂ）は、
例えば、ＰＶＡ　（ポリビニルアルコール）等を発泡さ
せてスポンジ状に形成したものを用いることができる。

但し、前記吸水ローラ（７）は、昇降用アクチュエータ
（１９）によって、その外周部分を走行面に接地して吸
水作用する接地位置と、走行面から上方に浮いた状態と
なる上昇退避位置上に昇降操作自在な状態で設けられて
いる。そして、詳述はしないが、前記第１スクレーパ（
６）及び第２スクレーバ（８）は、前記吸水コーラ（７
）の昇降操作に連動して昇降されるようになっている。

前記ローラ（７）の外周部分に接当押圧して吸水した清
掃用液体を絞り出すための絞りローラ（１０）が、この
絞りローラ（１０）で絞り出された汚水を受は止め回収
するために車体側に固定された受は皿（１１）に支持さ
れる状態で設けられている。つまり、前記吸水ローラ（
７）が接地位置にあるときには前記絞りローラ（１０）
が接触して汚水の絞り出し作用を行い、且つ、前記吸水
ローラ（７）が上昇退避位置にあるときには前記絞りロ
ーラ（１０）と前記吸水ローラ（７）とが離間して、非
使用時に前記絞りローラ（工０）の押圧による前記吸水
ローラ（７）の変形を防止できるようになっているので
ある。

前記受は皿（１１）に溜まった塵や汚水は、前記受は皿
（１１）内に設けられた電動式ポンプ（１２）によって
車体上部に搭載された汚水タンク（１３）に回収される
ようになっている。

ところで、前記吸水ローラ（７）は前記絞りローラ（１
０）によって吸水した汚水を絞り出されるので、前記吸
水ローラ（７）の側面部分から汚水が漏れることがある
。そこで、その漏れた汚水が走行面に落下しないように
するために、ゴム板製のスクレーバ（９）を前記受は皿
（１１）に取り付けて、前記吸水ローラ（７）と前記絞
りローラ（１０）との接触部分を取り囲むようにしであ
る。

そして、車体の上部に、詳しくは後述するが、誘導用の
ビーム光（ＡＩ）、（Ａｍ）を受光する一対の受光器（
Ｓ＋）、（ＳＺ）が、平面視において車体前後端部で対
角線上に配置される状態で設けられている。又、車体の
前後夫々には、通路長手方向での端部に達したか否かを
検出するために、障害物までの距離を測定する超音波セ
ンサ（ｓ３）が設けられている。

尚、図中、（１４）は前記清掃装置（４）に清掃用液体
を供給するための清掃用水タンクである。

又、（Ｉ５）は各部の駆動用電動モータやアクチュエー
タ等に作動用電力を供給するバッテリーであって、昇降
式の接地輪（１６）を備えた台車（１７）に搭載された
状態で、車体に対して後方側から着脱できるようになっ
ている。

第５図に示すように、作業対象範囲となるビル等の通路
の横幅方向に、複数個の作業行程が平行に並ぶように設
定されている。そして、前記作業車（Ｖ）を、通路端部
に達する毎に隣接する次の作業行程へ移動させながら、
通路長手方向に沿って繰り返し往復走行させることによ
り、所定範囲の通路床面を自動的に清掃させることがで
きるようになっている。

前記各作業行程は、作業対象範囲となる通路幅と、通路
横幅方向の両端に住しる作業できない残り幅と、前記作
業車（Ｖ）の作業幅と、未作業部分が生じないようにす
るために隣接する作業行程間で重複して作業させる重な
り幅の最小値とから、前記型なり幅が全作業行程で等し
くなるように、作業行程数を設定するようにしである。

尚、詳述はしないが、各作業行程の長さは通路の長手方
向の長さに基づいて、同一値に設定されることになる。

第５図及び第６図に示すように、通路の長手方向に沿う
壁面に、上下方向に角度差を有する二本の誘導用ビーム
光（ＡＩ）、（ＡＸ）を前記通路長手方向に沿って走査
しながら前記作業車（Ｖ）の横側方から投射するビーム
光投射装置（Ｂ）が取り付けられ、前記作業車（ν）の
上部に、一対の受光器（Ｓ、）、（ＳＺ）が、前記二本
の誘導用ビーム光（ＡＩ）、（ＡＺ）の上下方向での受
光位置の間隔（Ｘ）を検出するように、前後方向に間隔
を隔て且つ平面視において対角線上に位置するように設
けられている。

つまり、前記一対の受光器（Ｓｌ）、　（ＳＺ）が受光
する前記二本の誘導用ビーム光（１，（Ａｇ）の上下方
向での受光位置の間隔（Ｘ＋）、　（ＸＺ）は、ビーム
光投射装置（Ｂ）に対する作業車（ｖ）の通路横幅方向
における距離に比例することを利用して、前記一対の受
光器（Ｓｌ）、（ＳＺ）の受光情報に基づいて車体前後
夫々での前記ビーム光投射装置（Ｂ）に対する作業車（
ｖ）の通路横幅方向における距Ｈ（Ｊ２　＋）、（Ｉ！
、ｚ）を求め、その距＃　（Ｌ）、（Ｌ）の情報に基づ
いて各作業行程で設定された走行軌跡（Ｌ）に対する横
幅方向での位置と方位（ψ）とを求め、それら位置と方
位の情報に基づいて操向制御することにより、前記走行
軌跡（Ｌ）に沿って自動走行させるようにしているので
ある。

但し、前記一対の受光器（Ｓｌ）、（Ｓｔ）の夫々は、
それらの受光面が前記ビーム光投射装置　（Ｂ）の設置
方向を追尾できるようにするために、前後で各別に向き
変更できるように取り付けられている。

前記一対の受光器（Ｓｌ）、　（Ｓｔ）の光源追尾につ
いて説明を加えれば、前記誘導用ビーム光（＾、）。

（Ａ２）は一定の走査速度で走査されるようになってい
ることから、前記一対の受光器（Ｓｌ）、　（ＳＺ）の
一方が受光してから他方が受光するまでの時間差は、ビ
ーム光投射装置（Ｂ）の設置箇所からの距離に比例して
、距離が遠いほど長くなる。

そこで、前記一対の受光器（ｓ＋）　、　（ＳＺ）の受
光時間差に基づいて、ビーム光投射装置（Ｂ）に対する
通路長手方向での作業車（ｖ）の位置を求め、この通路
長手方向の情報と、前記通路横幅方向での位置や方位の
情報とから、前記一対の受光器（Ｓｌ）、（ＳＺ）の受
光面が常時、光源の方を向くように追尾させるようにし
ているのである。

次に、前記作業車（Ｖ）を自動走行させるための制御構
成について説明する。

第１図に示すように、前記一対の受光器（Ｓ　＋）　。

（ＳＺ）の情報、前記超音波センサ（Ｓ３）の情報、及
び、予め設定記憶された情報に基づいて、前記走行用の
電動モータ（Ｍ＋）、前記操向用の電動モータ（Ａ２）
、前°記清掃装置（４）、及び、前記吸水ローラ（７）
の昇降操作等、各部の作動を制御する制御手段（１００
）を構成するマイクロコンピュータ利用の制御「装置（
２０）が設けられている。尚、図中、（２１）は前記制
御装置（２０）に対して各種制御情報を指示したり手動
操作で作業車（Ｖ）を移動させたりするための操作部、
（Ａ３）は前記受光器（Ｓｌ）、　（ｓ２）夫々の向き
変更用の電動モータ、（Ｓ４）はその向き検出用センサ
であって、ポテンショメータを利用して構成されている
。又、（ｅ）は前記走行輪（１）の回転数検出用のエン
コーダであって、その検出情報は前記作業車（Ｖ）の走
行距離を求めるための情報や、車体の方位を検出するた
めの情報として用いられるようになっている。つまり、
前記エンコーダ（ｅ）が走行距離検出手段に対応するこ
とになる。

ところで、第５図及び第６図に示すよ・）に、前記二本
の誘導用ビーム光（ＡＩ）、　（Ａ２）は作業車（ｖ）
に対して横側方から投射されるようになっているために
、前記作業車（ｖ）の通路長手方向での位置によっては
、前記一対の受光器（Ｓｔ）（ＳＺ）と前記ビーム光投
射装置（Ｂ）とが−直線」二に並ぶ状態となる箇所が生
じることになる。

このように、前記一対の受光器（Ｓｌ）、（ＳＺ）と前
記ビーム光投射装置（Ｂ）とが−直線上に並ふと、前記
誘導用ビーム光（＾ｌ）、（ＡＸ）が、光源に近い側の
受光器によって遮断されて光源から遠い側の受光器が受
光できなくなり、前記一対の受光器（Ｓ、）、　（Ｓり
の受光情報から作業車（Ｖ）の方位を判別することがで
きなくなる。

そこで、一対の受光器（Ｓｌ）、（Ｓｔ）のうちの−方
が受光しなくなった場合には、前記左右一対の走行輪（
１）のうちの一方の駆動を停止して従動輪として作用す
るようにして、前記各走行輪（１）に付設のエンコーダ
（ｅ）の出力情報の差に基づいて前記方位を判別させる
ようにしである。

次に、第３図に示すフローチャートに基づいて、作業行
程の端部に達したか否かを判別するためのエンド検出処
理について説明する。

先ず、前記作業車（Ｖ）の進行方向に別の通路があるか
否かを判別し、無い場合、つまり、通路端部が壁等で仕
切られている場合には、前記一対の受光器（Ｓ＋）、（
ＳＺ）の情報に基づいて通路長手方向に沿って自動走行
するように誘導しながら、前記ビーム光投射装置（Ｂ）
を追尾するようにその向きを制御し、そして、前記超音
波センサ（Ｓ、）の情報に基づいて、通路端部に達した
か否かを判別することになる。

一方、作業車（Ｖ）の進行方向に別の通路がある場合に
は、前記エンコーダ（ｅ）の検出情報に基づいて判別さ
れる通路端部からの走行距離に基づいて、別の通路に対
して設定距離内に接近したことを判別すると、前方側の
受光器（Ｓｌ）を前記別の通路のビーム光投射装置（Ｂ
）の方向に向けて、車体前方側では別の通路からの誘導
用ビーム光（ＡＩ）、（Ａ２）を受光し、且つ、車体後
方側では現在走行中の通路のビーム光投射装置（Ｂ）か
らの誘導用ビーム光（ＡＩ）、（Ａ２）を受光するよう
にする。

そして、前記左右一対の走行輪（１）のうちの一方の駆
動を停止して片輪駆動の状態で走行させながら、車体向
きつまり方位を、前記一対の受光器（Ｓ＋）、（Ｓｚ）
の情報に基づいて検出する状態から、前記一対の受光器
（Ｓ＋）、（Ｓｚ）の一方が受光しなくなった場合と同
様にして前記エンコーダ（ｅ）の出力差に基づいて検出
する状態に切り換えて、前記走行軌跡（Ｌ）に沿って自
動走行させながら、車体前方側の受光器（Ｓｌ）によっ
て別の通路のビーム光投射装置（Ｂ）に対する距離、つ
まり、現在作業中の通路の端部からの距離を求め、端部
に達したか否かを判別するようにしである。尚、この場
合、車体前方側の受光器（５１）及び車体後方側の受光
器（Ｓ２）の追尾は、エンコーダ（ｅ）にて検出される
走行距離を利用しながら、ビーム光投射装置（Ｂ）の位
置する方向を求めることによって行われる。

通路端部に達した後の処理について説明すれば、第２図
に示すように、先ず、前記清掃装置（４）の撒水を停止
すると共に回転ブラシ（３）の回転駆動を停止させ、且
つ、走行面から上方に」１昇させて清掃を停止すること
になる。

次に、前記エンコーダ（ｅ）の情報と、前記清掃装置（
４）と前記吸水ローラ（７）の取り付は間隔（りの情報
とに基づいて、前記吸水ローラ（７）が前記清掃装置（
４）の作動を停止させた箇所まで移動したか否かを判別
する。

前記吸水ローラ（７）が前記清掃装置（４）の作動を停
止させた箇所まで移動したことを判別した場合には、前
記吸水ローラ（７）を上昇させてその吸水作動を停止さ
せた後、次の作業行程へ移動するためのターン処理を実
行することになる。尚、詳述はしないが、このターン処
理は、例えば、予め設定記憶された走行パターンを再生
する形態によって実行されることになる。そして、ター
ン処理が完了すると、前記清掃装置（４）及び前記吸水
ローラ（７）を接地させて、次の作業行程における清掃
作業を開始することになる。尚、ターン処理の走行パタ
ーンとしては、例示する如く、後進しながら１８０度旋
回さセるように左右の走行輪（１）を操向させる形式が
あり、その場合、走行輪（１）の陛向角度を１８０度の
旋回が終了すれば隣接する作業行程の始端部に位置する
状態となるように設定する。又、現在作業中の通路の作
業が終了した場合には、継ぎ通路の作業開始位置への走
行を行なうことは勿論である。

〔別実施例］ 上記実施例では、走行距離検出手段を走行輪（１）のエ
ンコーダ（ｅ）に構成した場合を例示したが、例えば、
前記超音波センサ（Ｓ３）の情報や前記他の通路からの
誘導用ビーム光（ｎ＋）；（Ａｚ）を受光する前方側の
受光器（Ｓｌ）の受光情報に基づいて走行距離を検出す
るようにしたり、車速と走行時間とに基づいて求めても
よく、走行距離検出手段の具体構成は各種変更できる。

又、上記実施例では、吸水装置を接地式の吸水ローラ（
７）に構成した場合を例示したが、例えば、バキューム
弐に構成する等、具体構成は各種変更できる。

又、上記実施例では、吸水ローラ（７）と第１スクレー
パ（６）及び第２スクレーバ（８）を一体的に昇降操作
できるようにした場合を例示したが、各別に昇降できる
ようにしてもよく、昇降機構の具体構成は各種変更でき
る。

又、一つの回転ブラシ（３）を備えるように簡素化した
り、回転ブラシ（３）を省略する形態で実施してもよく
、本発明を実施する上で必要となる各部の具体構成は各
種変更できる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に一係る掃除機の制御装置の実施例を示し
、第１図は制御構成のブロック図、第２図は作業端部に
おける制御作動のフローチャート、第３図は作業端部検
出処理のフローチャート、第４図は掃除機の概略側面図
、第５図は通路の概略平面図、第６図は同正面図である
。 （４）・・・・・・作業装置、（７）・・・・・・吸水
装置、（１００）・・・・・・制御手段、（１０１）・
・・・・・走行距離検出手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、走行面に清掃用液体を撒水しながら走行面を清掃す
   る作業装置（４）と、その作業装置（４）の後方側で走
   行面の清掃用液体を吸水する吸水装置（７）と、前記作
   業装置（４）と前記吸水装置（７）の作動を制御する制
   御手段（１００）とが設けられた掃除機の制御装置であ
   って、走行距離検出手段（ｅ）が設けられ、前記制御手
   段（１００）は、前記走行距離検出手段（ｅ）の情報に
   基づいて、前記吸水装置（７）を前記作業装置（４）が
   作業を停止した位置まで移動させた後に吸水作動を停止
   させるように構成されている掃除機の制御装置。 ２、請求項１記載の掃除機の制御装置であって、前記吸
   水装置（７）は、外周面に吸水性を備える接地式のロー
   ラを備え、前記制御手段（１００）は、前記接地式のロ
   ーラを昇降操作することにより、前記吸水装置（７）を
   作動状態と停止状態とに切り換えるように構成されてい
   る掃除機の制御装置。