JPH0722567B2 - 自走式床面清掃装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、自動走行しながら床面に洗浄液を散布し、こ
の床面を回転パッドによって清掃し、更に清掃作業に伴
って発生した汚水や塵埃等をスクイジ（バキュウム吸込
口）を介してバキュウム装置によって回収するようにし
た自走式床面清掃装置に関するものである。

特に、本発明の自走式床面清掃装置は、清掃作業を行っ
ている装置が前進し、走行方向前方の壁面を検出しその
間の距離が所定値になると、その壁面に沿って一定量横
移動した後、清掃装置をＵターンさせることなくそのま
ま前記とは逆方向に走行させて清掃作業を続けるように
したことを特徴とするものである。

［発明の技術的背景とその問題点］ 最近、ビルや工場の床面など清掃作業の省力化を目的と
して、一般に清掃ロボットと称される自走式の床面清掃
装置が開発されている。この種の床面清掃装置は、回転
パッドやスクイジなどの清掃ツールを搭載した清掃装置
を、床面上の目標や周囲の壁面を基準として走行させる
ことにより、自動的に床面の清掃を行うものである。

ところで、この種の清掃装置が床面を清掃しながら走行
を続けると、やがては走行方向前方の壁面や障害物に達
することになり、そこで方向転換を余儀なくされる。そ
の場合、従来の清掃装置は、前進側に走行した場合にの
み清掃作業を行い、後進側に走行した場合は清掃が不可
能なように構成されていたので、壁面の前で装置全体を
Ｕターンさせる必要があった。

しかし、装置全体をＵターンさせるためには、ステアリ
ング角度と清掃装置の長さによって定まる最少回転半径
の２倍以上の通路幅が必要であるから、従来の清掃装置
は、左右の壁の間隔が狭い箇所ではＵターン不可能とな
り、清掃を続けることができなくなる欠点があった。そ
して、その様な場合は、一度装置全体を広い箇所にまで
後退させ、そこでＵターンさせてから清掃を続ける必要
があり、それだけ方向転換に時間が掛かり、作業能率が
悪い欠点もあった。

また、この種の装置の清掃幅は清掃装置の幅とほぼ等し
いのが通例であるが、Ｕターンさせた場合、通常その最
小回転半径は装置の幅よりも大きくなることから、単に
Ｕターンさせただけでは、Ｕターン前に清掃していた装
置の走行軌道と、Ｕターン後の走行軌道との間に清掃不
可能な部分が生じる不都合がある。そこで、これを解消
するためには、Ｕターン後の走行軌道を以前の走行軌道
に近接させるように修正する必要があり、それだけ方向
転換時における走行装置の制御が困難になる欠点もあっ
た。

［発明の目的］ 本発明は、上記のような従来技術の問題点を解消するた
めに提案されたもので、その目的は、清掃清掃装置が前
後いずれの方向に走行している場合でも全く同様に清掃
作業を実施できるようにして、装置が前進して前方の壁
面との間の距離が所定値に達した場合に、その壁面に沿
って一定量横移動した後、装置本体をＵターンすること
なくそのまま反対方向に走行させて清掃作業を継続する
ことにより、狭い箇所での方向転換が可能で、しかも方
向転換時における走行装置の制御を容易に実施できる自
走式床面清掃装置を提供することにある。

［発明の概要］ 上記の目的を達成するために、本発明の自走式床面清掃
装置においては、清掃清掃装置の中央部に床面を清掃す
るための回転パッドが配置され、この回転パッドにはそ
の回転方向を清掃装置の走行方向に応じて切換える駆動
手段が設けられ、この回転パッドの前後にはバキュウム
装置に接続されたスクイジがそれぞれ設けられ、前後の
スクイジには前後のスクイジを互いに独立して床面に対
して昇降させるための昇降手段と、この昇降手段を制御
して清掃装置の走行方向から見て後方のスクイジを床面
に降下させるスクイジ切換装置が設けられている。

そして、このような構成により、回転パッドの回転方向
と前後のスクイジを切換えて、清掃装置が前後いずれの
方向に走行した場合でも、全く同様に清掃作業が実施で
きるようになっている。

また、本発明の自走式床面清掃装置において、清掃清掃
装置には、走行装置、及びこれら走行装置を清掃装置の
前後方向と直角方向にまで転舵させるステアリング装置
が設けられ、更に清掃装置本体の前後には、走行方向前
方の壁面（側壁面を含む）を検出する距離センサ等より
なる検出装置がそれぞれ設けられている。また、清掃装
置の方向を認識するジャイロや、検出装置より信号を入
力して清掃及び走行を制御するマイクロコンピュータ等
より成る制御装置は、清掃装置本体に支持フレームを介
して取付けられた制御ボックスに設けられている。そし
て、この検出装置が清掃装置の走行方向前方の壁面を検
出し検出距離が所定値に達した場合に、制御装置でステ
アリング装置と走行装置を制御して清掃装置を前方の壁
面に沿って一定量横移動させた後、前記走行方向とは反
対方向に走行させるように構成されている。

その結果、本発明の装置においては、方向転換の前後で
も、床面の清掃を隙間なく行えると共に、方向転換後の
軌道の修正も不要である。

［発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面に従って具体的に説明す
る。

＊構成＊ 清掃装置 本実施例の自走式床面清掃装置は、第１図（要部を切欠
いて示す側面図）に示す通り、床面と平行に配設された
台枠１と、この台枠１を支持する前後の走行装置2a,2b
を備えている。

台枠１の中央部には、前後の走行装置2a,2bに挟まれる
ようにして、回転パッド３や前後のスクイジ4a,4bなど
の清掃ツールが設けられている。また、台枠１上の走行
装置の上部に当る位置には、走行装置や清掃ツールなど
の電源となるバッテリー5,5及び前後の壁面（側壁面も
含む）を検出する検出装置を構成するレーザー距離セン
サ6a,6bが設けられている。

これら清掃ツールやバッテリー5,5の上方には、回転パ
ッド３部分に洗浄水を供給するための散水タンク７と、
スクイジ4a,4bを介してバキュウム装置で吸収した汚水
等の回収タンク８が設けられている。このうち、散水タ
ンク７は、図中一点鎖線の矢印で示す給水パイプ９を介
して、回転パッド３の近傍に設けられた散水ノズル10a,
10bに接続されている。また、回収タンク８は、図中一
点鎖線で示す収パイプ11を介してタンク下方のバキュウ
ム方向切換装置12に接続され、このバキュウム方向切換
装置12が同じく図中一点鎖線の矢印で示す回収パイプ11
a,11bを介して前後のスクイジ4a,4bに接続されている。
一方、回収タンク８の入口部分には、回収パイプ11に接
続されたフィルター装置13が設けられ、このフィルター
装置13が一例として散水タンク７上部に設置されたバキ
ュウム装置14に接続されている。

これら散水タンク７と回収タンク８の前後には、走行装
置2a,2bや清掃ツールなどの制御ボックス15a,15bが設け
られ、この制御ボックス15a,15b内には、検出装置やジ
ャイロからの信号を入力して、清掃及び走行を制御する
マイコン等や、清掃装置の走行方向に従って回転パッド
３の回転方向を切換えたり、バキュウム方向切換装置12
を制御して前後のスクイジ4a,4bを切換えるための制御
装置が収納されている。

なお、上記散水タンク７、回収タンク８及び前後の制御
ボックス15a,15bは、バッテリー5,5や清掃ツールの邪魔
にならないように、台枠１上に設けられた枠状の支持フ
レーム16の上部に設置されている。

走行装置（駆動車輪と従動車輪） 台枠１を支持している前後の走行装置2a,2bは、第１図
及び第２図（第１図II−II線の矢視図）に示すように、
台枠１と平行に且つ清掃装置の幅方向に細長い矩形の枠
状をしたフレーム20をそれぞれ備えている。フレーム20
は、その上部に設けられた前後の支点によって台枠１を
支持している。即ち、前方の走行装置2aにおいては、フ
レーム20の中央部に設けられた前後２箇所で球面接手23
a,23bにより、台枠１とフレーム20とがこの支点を中心
に回動自在に支持され、後方の走行装置2bにおいては、
フレーム20の前部左右及び後部中央の３点に設けられた
支点23c,23d,23eにより、台枠１とフレーム20とが固定
的に支持されている。

第１図及び第３図（第１図III−III線の矢視図）に示す
ように、前後の走行装置2a,2bのフレーム20の下面に
は、それぞれ駆動車輪24と従動車輪25が設けられてい
る。この場合、前方の走行装置2aにおいては、フレーム
20の右側（清掃装置の前方に向って）に駆動車輪24が設
けられ、後方の走行装置2bにおいてはフレーム20の左側
（清掃装置の前方に向って）に駆動車輪24が設けられて
おり、前後の駆動車輪24が台枠１の対角線上に位置する
ようになっている。

駆動車輪24は、車輪ケース26内に軸受を介して回転自在
に支持されている。この車輪ケース26の台枠外側の側面
には、駆動車輪24を回転駆動するためのモータ27と減速
機構が設けられている。また、車輪ケース26の台枠内側
の側面には、走行装置の移動量を制御するために、駆動
車輪の回転量を検出するエンコーダ28が設けられてい
る。一方、従動車輪25も車輪ケース26内に回転自在に支
持されており、この従動車輪25の車輪ケース側面には電
磁ブレーキ29が設けられている。

ステアリング装置 第５図乃至第７図に示すように、駆動車輪24及び従動車
輪25の車輪ケース26は、各車輪24,25がステアリング装
置によって転舵できるように、走行装置のフレーム20に
対して回動自在に支持されている。即ち、フレーム20の
下面にリング状の軸受押え30が設けられ、この軸受押え
30の内周に軸受31を介してリング状の回転板32が回動自
在に支持されている。そして、この回転板32から下方に
伸びる前後の足33,33の下部に車輪の軸方向と直角（台
枠１の前後方向）に軸34が設けられ、この軸34に前記車
輪ケース26が取り付けられている。

また、第７図より明らかなように、駆動車輪24と従動車
輪25の各回転板32に固定された足33の外周には、それぞ
れ操舵用のギヤ35が設けられている。各車輪24,25のギ
ヤ35は、フレーム20の中央部において所定の間隔を保っ
て配置されており、両ギヤ35には、各車輪24,25の間に
配置されたステアリング装置36のギヤ37が噛み合ってい
る。即ち、ステアリング装置36は、フレーム20の下面に
スペーサ38を介して固定されたモータ39を備えており、
このモータ39の回転軸に固定されたギヤ36が前記各車輪
24,25側のギヤ35に噛み合っている。

また、台枠１に回動自在に支持された回転板32と台枠１
との間には、回転板32の回動量、即ちステアリング装置
の操舵量を検出するエンコーダ40が設けられている。

清掃ツール（昇降枠） 第８図乃至第10図に示すように、回転パッド３や前後の
スクイジ4a,4bなどの清掃ツールは、第９図に示す様
に、台枠１に対して昇降自在に支持された昇降枠41上に
設けられている。即ち、台枠１の下方に水平に配置され
た昇降枠41には、上方に向けて左右のガイドシャフト42
が固定され、このガイドシャフト42が台枠１の左右にそ
れぞれ設けられた上下２組のガイドローラ43,43に挟持
されているので、昇降枠41はこのガイドローラ43,43と
ガイドシャフト42とに案内されて昇降するようになって
いる。なお、この昇降枠41は、第８図に示すように、清
掃装置の進行方向に対して、２つの回転パッドでの清掃
のし残しがないよう台枠１の左右方向に対して若干の傾
斜を持って配置されており、そのため、ガイドシャフト
42及びガイドローラ43の位置が、台枠１の左右で若干ず
れて設けられている。

昇降枠41上には、収納・設定用モータ44が設けられ、こ
のモータ44の回転軸先端にはギヤボックス45を介してス
クリュウシャフト46が接続されている。即ち、スクリュ
ウシャフト46は、昇降枠41の中央部において台枠１側に
向かって上方に設けられており、このスクリュウシャフ
ト46と直角に配置された前記収納・設定用モータ44の回
転軸との接続部分に、ウォームとウォームホイールとを
内蔵したギヤボックス45が設けられ、収納・設定用モー
タ44の回転によりスクリュウシャフト46が回転するよう
になっている。

第９図及び第10図に示すように、スクリュウシャフト46
は、その途中にユニバーサルジョイント47を備え、その
上部に雄ねじが設けられたもので、この雄ねじ部が台枠
１側に支持されたねじコマ48の雌ねじ内にねじ込まれて
いる。ねじコマ48は、台枠１の下面に固定されたスタン
ド49内に上下動可能に組み込まれ、スタンド49の左右の
側壁に形成された上下方向のガイド孔50,50内に、ねじ
コマ48の外面から左右に突出させたストッパ51,51を係
合させることにより、スタンド49内で上下には移動可能
で、回転方向には固定的に支持されている。また、この
ねじコマ48の上部とスタンド49の上部との間には、ねじ
コマ48を下方に押圧するスプリング52が圧縮状態で組み
込まれている。

なお、図示していないが、このねじコマ48や収納・設定
用モータ44など（昇降枠41一部でも良い）の昇降軌道上
には、昇降枠41が降下し、回転パッド３が床面上の位置
にまで降下しねじコマ48を押し上げた時に収納・設定用
モータ44の回転を停止させるリミットスイッチ、及び昇
降枠が一定位置にまで上昇した時に収納・設定用モータ
44の回転を停止させるリミットスイッチが設けられてい
る。

清掃ツール（回転パッド） 第８図の平面図に示すように、前記昇降枠41には、左右
の回転パッド３が、中心部のスクリュウシャフト46を挟
んで対称的に設置されている。各回転パッド３の回転軸
54は、第９図の縦断面図に示すように、昇降枠41に装置
された軸受55内に回転自在に挿入されており、その上端
は昇降枠41上に支持されたモータ56の出力軸に減速機57
を介して接続されている。また、回転パッド３自体は、
回転軸54の下端に固定された円盤状のパッド取付け板58
と、このパッド取付け板58の下面に固定されたブラシ或
いはマット状のパッド59とから構成されている。

清掃ツール（前後のスクイジ） 第８図の平面図に示すように、前後のスクイジ4a,4b
は、台枠１の前後方向と直角に左右の回転パッド3,3を
挟んで設けられている。即ち、昇降枠41の前後に水平に
張出した支持アーム60,60が設けられ、この先端に設け
られたガイド部61,61内に、各スクイジ4a,4bの左右に上
方に向けて設けられたガイドシャフト62,62が摺動自在
に挿入されている。

第８図及び第10図に示すように、各スクイジ4a,4bに
は、清掃装置の走行方向に応じて、昇降枠41に対してス
クイジ4a,4bを昇降させるためのスクイジ切換装置が設
けられている。このスクイジ切換装置は、昇降枠41上に
設置されたスクイジ切換用モータ63と、このモータ63の
出力軸に取付けられた巻取りプーリ64、及び各スクイジ
4a,4bの左右の支持アーム60,60の間に固定された支軸65
に回転自在に取付けられたガイドローラ66とから成り、
巻取りプーリー64に基端を取付けられた前後のワイヤ67
a,67bがそれぞれガイドローラ66を介して各スクイジ4a,
4bに連結されている。

各スクイジ4a,4bは中空状をなし、その下端（床面との
接触部）は汚水や塵埃の吸込み口68となっており、また
背面中央には回収タンク８に繋がる回収パイプ11a,11b
への接続口69が設けられている。

バキュウム方向切換装置 各スクイジ4a,4bと回収タンク８との間は、回収パイプ1
1,11a,11bによって接続されているが、この回収パイプ
の管路の途中には、前後のスクイジ4a,4bの切換に応じ
てバキュウム方向を切換えるバキュウム方向切換装置12
が設けられている。このバキュウム方向切換装置12は、
公知の電磁バルブでも良いが、本実施例では、第11図及
び第12図に示すようなものが使用されている。

即ち、台枠１にブラケット70を介して円筒状をしたケー
ス71が固定され、このケース71に各スクイジ4a,4b側の
回収パイプ11a,11bに連なる入口72a,72bと、回収タンク
８側の回収パイプ11に連なる出口72cとが設けられてい
る。また、このケース71内には、円柱状をした回動部材
73が挿入されている。この回動部材73の外周面には、エ
ア通路となる切欠き部74が円柱の表面を切除するように
設けられている。この切欠き部74は、回動部材73の回動
位置に応じて出口72cと入口72a又は72bとを連通できる
ような幅と深さで設けられている。

回動部材73の一方の端面には、ケース71外部に設けられ
た切換装置制御用のギヤドモータ75の回転軸76が連結さ
れている。また、回動部材73の反対側の端面には、クラ
ンク77を介してケース外部に回転形ポテンショメータ78
が連結され、回動部材73の回動量を検出できるようにな
っている。

検出装置（レーザー距離センサ） 清掃装置の移動方向や移動量などを制御するために使用
される検出装置としては、超音波や近接スイッチ等を利
用した無接触形のものや、リミットスイッチ等を利用し
た接触形のもの、さらには予めマイクロコンピュータに
清掃装置の移動方向などをプログラムしておくものが適
宜使用できるが、本実施例では、レーザー距離センサを
利用して壁面との距離を検出するものが採用されてい
る。しかも、台車１の前後にそれぞれ１台のレーザー発
射装置を設け、各レーザー発射装置により、進行方向の
左右前方と左右側方との４方向について壁面との距離を
検出できるような構造のものが採用されている。

その具体的構造は、第５図及び第６図に示すようなもの
である。

即ち、台枠１の前部（進行方向側）の中央に、ブラケッ
ト80を介してレーザー発信装置81が設けられている。こ
のレーザー発信装置からのレーザー光は、この装置の真
下に設けられたレーザースキャナ81aの反射鏡に向かっ
て発射されるようになっている。このレーザースキャナ
81aは、台枠１の前面に沿ってその幅方向に延びて配設
されたリニアスライドモータ82と、このリニアスライド
モータ82により駆動されてスライドするように装着され
た直角二等辺三角形状をした反射鏡取付部材83と、この
反射鏡取付部材83の左右の傾斜面にそれぞれ取付けられ
た反射鏡84a,84bと、従って、前記レーザー発信装置か
らのレーザー光は、前記反射鏡84a,84bによって台枠１
の左右側方に向かって直角に反射される。前記リニアス
ライドモータ82の両端（台枠１の両端）に、平面からみ
て45゜に傾斜して取付けられた前方用反射鏡85a,85bよ
り構成されている。この反射鏡84a,84bからのレーザー
光は、前記前方用反射鏡85a,85bで清掃装置の前方に反
射させるようになっている。また、その高さは中央の反
射鏡よりも低く設定され、前記反射鏡84a,84bの上部で
反射したレーザー光は前記前方用反射鏡85a,85bには達
しないようなっている。

制御装置 制御装置としては、清掃装置の方向を認識するジャイロ
と、壁面と清掃装置の距離を検出する検出装置と、前記
ジャイロや検出装置より信号を入力して清掃及び走行を
制御するマイクロコンピュータ等より構成されている。

この制御装置の第１の役割は、清掃装置の蛇行を防ぎ、
また進路の修正を行うもので、清掃装置とその側方と前
後部の壁面との距離を検出し、ステアリング装置を制御
するものである。この場合、この制御装置は、前記ステ
アリング装置の部分で説明したエンコーダ40にも接続さ
れており、検出装置とエンコーダ40との両方の信号を受
けて、ステアリング装置を適性量操舵させるものであ
る。

また、この制御装置は、検出装置が前方の壁面を検出
し、清掃装置と壁面との間の距離が所定値になった場合
に、走行装置の前進を停止させ、ステアリング装置によ
って車輪を90゜横方向に転舵させ、その後走行装置を駆
動させて清掃装置を前面の壁面に沿って一定量横移動さ
せた後、車輪を元の方向（台枠１の前後方向）に戻し
て、前記とは逆方向（前面の壁面から離れる方向）に清
掃装置を走行させるものである。尚、レーザー光線が壁
面まで到達しない場所での走行は、ジャイロよりの信号
で蛇行等を修正するものである。

さらに、この制御装置は、装置の走行方向に応じて、前
後のスクイジの切換、回収パイプに接続されたバキュウ
ム切換装置の切換、回転パッドの回転方向の切換を行う
と共に、清掃作業を行わない時には、清掃ツールの格納
を行う等、清掃ツールの設定格納をも制御するものであ
る。

さらに、この制御装置は、後で説明するように、清掃装
置の前後にそれぞれ設けた各１台のレーザー距離センサ
のレーザー発信装置からのレーザー光によって装置の進
行方向の左右前方及び左右側方の４方向の壁面を検出で
きるように、検出装置を構成するレーザースキャナ81a
のリニアスライドモータ82を制御するものである。

保護及び安全装置 障害物検出装置として清掃装置の前後面及び前後部の両
側面超音波センサ（光センサ等でもよい）を設けてい
る。また、清掃装置の外周には帯状のタッチセンサを取
付け、物に清掃装置が接触すると直ちに停止するように
なっている。また、異常発生的チャイムにより警報を発
するようになっている。

＊作用＊ 次に、上記のような構成を有する本実施例の自走式床面
清掃装置の作用を説明する。

装置の前進及び後退走行 本実施例の装置は、前記制御装置について説明した通
り、まず最初は、床面の周囲にある一つの壁面に接近さ
せ、ある程度この壁面に平行になるよう配置し、この点
を作業開始点として、この壁面に沿って平行に前進す
る。この場合、前後の走行装置2a,2bの駆動車輪24をモ
ータ27によって回転させることにより、装置全体の前進
がなされる。なお、後進の場合は、制御装置によりモー
タ27の回転方向を逆転させることにより、駆動車輪24を
反転させる。

なお、上記のような走行時において、床面に多少の凹凸
等があった場合でも、本実施例の装置では、前後の走行
装置2a,2bのうち、前方の走行装置2aは、そのフレーム2
0と台枠１とが前後２箇所で球面接手23a,23bによって回
動自在に支持されているので、この部分で凹凸が吸収さ
れ、台枠１が傾斜したりすることがない。

ステアリング装置 清掃装置の走行方向を制御するステアリング装置36は、
制御装置からの指令で制御されるものである。この場
合、本実施例のステアリング装置は、台枠１の前後に設
けた各ステアリング装置36,36が連動しており、同一方
向に走行装置2a,2b転舵させるものである。また、前後
の走行装置2a,2bにそれぞれ設けられた駆動車輪24と従
動車輪25も同一方向に転舵するようになっている。

即ち、前後のステアリング装置36に制御指令が入ると、
各ステアリング装置36においては、そのモータ39が回転
し、その回転軸に固定されたギヤ37が回動する。このギ
ヤ37は、第６図及び第７図に示すように、走行装置の左
右に設けられた駆動車輪24と従動車輪25側のギヤ35,35
に噛合っているので、このギヤ35,35が回動する。その
結果、このギヤ35,35を設けた回転板32,32が台枠１の軸
受31,31内で回動し、回転板32,32に固定された車輪ケー
ス26,26が回動して、ケース26,26に支持された駆動車輪
24と従動車輪25とが同一方向に転舵する。

各車輪24,25の転舵量は、ステアリングモータに内蔵さ
れたエンコーダ40によって検出され、このエンコーダ40
からの信号が制御装置にフィードバックされ、前記検出
装置からの信号と相俟って転舵用モータ39の回動量が決
定され、清掃装置の走行方向が制御される。

検出装置 前記のような装置の前後進走行及びステアリング装置の
制御等は、清掃装置の進行方向の左右前方と左右側方と
の壁面との距離を検出装置で検出し、この検出信号とジ
ャイロ等よりの信号を入力してマイクロコンピュータ等
で制御する制御装置により行われる。また、前進或いは
後進した清掃装置が前方（または後方）の壁面を検出し
両者の距離が所定値になった場合に、清掃装置の走行を
停止させる為にも、検出装置は使用される。清掃装置の
前後に設けられたこの検出装置は、それぞれ１台のレー
ザー発信装置81によって４方向の距離を検出できるもの
で、まず、清掃装置の右全部と走行方向前方の壁面との
間の距離を検出する場合は、リニアスライドモータ82を
制御して、反射鏡取付部材83をレーザー発信装置81の真
下よりも左側で、レーザー光が右側の反射鏡84aの下部
に当るように設定する。この状態でレーザー発信装置81
よりレーザー光を発射すると、レーザー光は右側の反射
鏡84aの下部に当り台枠１の前縁に沿って側方に反射
し、台枠１の側部下方に設けられた前方用反射鏡85aに
当り、そこで45゜反射して清掃装置前方に投射される。
このレーザー光は、前方の壁面に当り、再び前方用反射
鏡85a、中央の反射鏡84aを通ってレーザー発信装置81に
戻つて来るので、このレーザー光によって前方の壁面ま
での距離を検出することができる。

次に、清掃装置の右側部と進行方向右側方の壁面との距
離を検出するには、リニアスライドモータ82を制御し
て、反射鏡取付部材83を若干中央側に移動させ、レーザ
ー発信装置81からのレーザー光が右側の反射鏡84aの上
部に当るようにする。すると、この反射鏡84aで反射さ
れた光は、前記と同様に台枠１の前縁に沿って装置の右
側方に進行するが、その位置は前記前方の壁面検出時よ
りも高いものとなっているので、前方用反射鏡85aを越
えてそのまま右側方の壁面に達することになる。その
後、右側方の壁面からの反射光を再び中央の反射鏡84a
を利用してレーザー発信装置81で検出することにより、
右側方の壁面までの距離を検出することができる。

以下同様に、清掃装置の左側部と進行方向左側方の壁面
を検出する場合は、左側の反射鏡84bの上部にレーザー
光が当るように、また清掃装置の左前部と進行方向前方
の壁面までの距離を検出する場合には、左側の反射鏡84
bの下部にレーザー光が当るように、リニアスライドモ
ータ82を制御して反射鏡取付部材83の位置を設定すれば
良い。尚、清掃装置の段部と左右後方及び左右側方の場
合も同様にして検出できる。また、レーザー光が壁面ま
で到達しない位置に清掃装置がある場合は、ジャイロに
よって走行を制御することになる。

清掃ツールの格納・設定 前記のような走行装置及び検出装置によって清掃装置が
走行している場合は、その走行方向に応じて各清掃ツー
ルが作動して、床面の清掃を行う。

まず、清掃装置の停止状態において格納状態にある清掃
ツールを床面側に降下させ、作業状態に設定するには、
台枠１に対して昇降自在に支持されている昇降枠41を降
下させる。（第９図参照）即ち、昇降枠41上の収納・設
定用モータ44を回転させると、このモータ44先端のギヤ
ボックス45内のウォームとウォームホィールとにより、
スクリュウシャフト46にモータの回転が伝わり、スクリ
ュウシャフト46が回転する。このスクリュウシャフト46
の上部には雄ねじが形成され、そこにはストッパ51,51
により回転を阻止されたねじコマ48が螺合されているの
で、スクリュウシャフト46の回転に従い昇降枠41が降下
する。

この場合、昇降枠41は、そこに設けたガイドシャフト42
と台枠１側のガイドローラ43,43とに案内され、床面
（及び台枠１）に対して水平に降下する。昇降枠41が降
下するに従い、昇降枠41に支持された回転パッド3,3や
前後のスクイジ4a,4bも降下し、床面に接触する。

回転パッドの設定 回転パッド3,3が床面に接触した後もさらに収納・設定
用モータ44を回転させると、ねじコマ48のストッパ51,5
1はスタンド49の上下方向に伸びるガイド孔50,50内に挿
入されているので、回転パッド3,3がそれ以上下降しな
くなると、逆にねじコマ48がスタンド49内で上昇する。
このねじコマ48は、その上部とスタンド49下面との間に
圧縮されたスプリング52によって常時下方に押圧されて
いるので、このようにしてねじコマ48が上昇すると、ね
じコマ48及びこれにスクリュウシャフト42を介して連結
された回転パッド3,3にスプリング52の押圧力が加わ
り、回転パッド3,3はスプリング52の力で床面に押し付
けられる。従って、モータ44の回転量を制御し、スプリ
ング52の押圧力を適当に設定すれば、回転パッド3,3の
床面に対する圧接力を、パッドの種類や床面の状況に応
じて自由に選択できる。

なお、このようにして床面に降下した回転パッド3,3の
回転方向は、清掃装置の走行方向に応じて制御される。
即ち、左右の回転パッド3,3は互いに反対方向に回転す
るものであるが、その回転方向は、清掃装置の走行に伴
なって、走行方向前方にある塵埃や汚水を左右の回転パ
ッド3,3の間（装置の中心側）に掃き寄せるように回転
する。従って、装置の走行方向が逆になると回転パッド
3,3の回転方向も逆転させる。

前後のスクイジの切換 上記のような昇降枠41の降下に伴ない、昇降枠41に支持
された前後のスクイジ4a,4bも降下して床面に接触する
が、この場合走行方向後方のスクイジのみが床面に接触
するように、スクイジ切換装置が作用する。（第10図参
照） 即ち、スクイジ切換装置の切換用モータ63が回転する
と、その出力軸に取付けられた巻取りプーリー64が回転
する。この巻取りプーリー64には、前後のワイヤ67a,67
bの基端が連結されているので、プーリー64の回転に伴
い、走行方向前方のワイヤが巻き取られ、走行方向後方
のワイヤが送り出されることになる。その結果、前方の
スクイジ4aが昇降枠41に引上げられて床面から離れ、逆
に後方のスクイジ4bが下降して床面に接触する。

バキュウム方向の切換 前記のように清掃装置の走行方向に応じて前後のスクイ
ジ4a,4bの収納・設定が行なわれるが、それに伴い、バ
キュウム方向を切換える必要がある。このバキュウム方
向の切換は、清掃装置の走行方向に応じて制御されるバ
キュウム方向切換装置12によってなされる。（第11図及
び第12図参照） 即ち、清掃装置の走行方向が変ると、バキュウム方向切
換装置12のギヤドモータ75が回転し、円筒状ケース71内
の円柱状回動部材73が回動する。この回動部材73には、
ケース71に設けた２つの入口72a又は72bと出口72cとを
連通させる切欠き部74が設けられているので、回動部材
73が回動するとこの切欠き部74の位置も移動し、走行方
向後方側の入口72bと出口72cとが連通する。その結果、
バキュウム装置14と後方のスクイジ4bとが接続され、ス
クイジ4bで吸引された塵埃や汚水が、回収パイプ11b、
バキュウム方向切換装置12及び回収パイプ11を介して回
収タンク８内に導かれ、ここで回収タンク８内の空気は
フィルター装置13を介してバキュウム装置14に吸収され
るので、回収タンク８内は真空となり、塵埃や汚水を効
率良く回収する。

制御装置の作用 本実施例の清掃装置の各部の動作は上記のようなもので
あるが、清掃装置上部に搭載された制御装置により次の
ような順序で清掃作業を実施する。

まず、側方の壁面に沿って前進走行しながら、散水タン
ク７内の洗浄水を、給水パイプ９を介して、回転パッド
3,3の近傍に設けられた散水ノズル10a,10bより床面に散
布する。この洗浄水や床面の塵埃などは、回転する左右
のパッド3,3により装置の中央側に集められ、同時にス
プリング52の押圧力により押付けられた回転パッド3,3
により床面が清掃される。回転パッド3,3の回転力と前
進する清掃装置の移動とによって清掃装置後方に送られ
た汚水や塵埃は、回転パッド3,3後方のスクイジ4bとバ
キュウム装置14とによって吸引され、回収タンク８に回
収される。

このようにして装置が前進し、検出装置が前方の壁面を
検出し、清掃装置と壁面間の距離が所定値になると、走
行装置2a,2bが停止し、同時に清掃ツールの格納・設定
装置が働いて昇降枠41を上昇させ、回転パッド3,3及び
前後のスクイジ4a,4bを床面から上昇させる。この状態
で、前後のステアリング装置を制御し、走行装置2a,2b
を台枠１の前後方向に対して90゜転舵させた後、そのま
ま走行装置2a,2bを駆動して装置全体を前面の壁面に沿
って一定量横移動させる。

横移動が終了した後は、再びステアリング装置により走
行装置2a,2bを元の前後方向に戻し、前記とは逆方向に
走行させ、清掃を再開する。なお、清掃を再開するに当
たっては、格納・設定装置を作動させ、回転パッド3,3
及びスクイジを床面に降下させる。この場合、清掃装置
の進行方向が前記とは逆になっているので、スクイジ切
換装置のモータ63を逆転させ、前後のワイヤ67a,67bを
逆に巻取り或いは送出し、今まで下降位置にあったスク
イジ4bを上昇させ、上昇位置にあったスクイジ4aを床面
に降下させる。同時に、バキュウム切換装置12を操作し
て下降位置にあるスクイジ4aとバキュウム装置14とを接
続させる。

以下、同様にして、清掃装置が走行方向前方の壁面に達
するごとに装置の横移動と方向転換、及び前後のスクイ
ジと回転パッドの回転方向の切換を行って、全床面を清
掃する。

なお、床面の幅が狭くて予め設定されていた横移動幅よ
りも狭い場合には、横移動中に装置の側方の壁面を検出
装置が検出し、それ以上横移動をしない様に走行装置を
制御するので、狭い箇所での方向転換も可能である。特
に、従来の装置のように装置全体をＵターンさせること
なく、走行装置の走行方向を逆転させるだけで清掃方向
の転換がなされるので、上記の点と相俟って狭い床面の
作業が確実に実施できる。また、レーザー光が壁面に到
達しない位置に清掃装置がある場合はジャイロで走行を
制御するようになっている。

保護及び安全装置 清掃装置が障害物を検出したり、物に接触した場合は、
減速したり停止したり、チャイムで警報を発したりする
ことができる。

＊他の実施例＊ 以上の実施例に示す通り、本発明の自走式床面清掃装置
は、走行装置、ステアリング装置、検出装置、前後のス
クイジと回転パッドから成る清掃ツール、前後のスクイ
ジの切換装置、バキュウム装置、バキュウム方向切換装
置、これら各装置を制御する制御装置とから構成される
ものであるが、これら各装置の具体的構成は前記実施例
に限定されるものではない。

例えば、走行装置は、清掃装置を前後に走行させること
ができるものであれば、上記の様な前後の車輪の片側に
駆動車輪を設けたもの以外に、前方又は後方の走行装置
のいずれかにのみ駆動車輪としたものや、全部の車輪を
駆動車輪としたものでも良い。

ステアリング装置としては、前後の走行装置を直角方向
に転舵できるものであれば、ギヤドモータと各走行装置
の回転板に設けたギヤの組合せ以外に、ラックピニオン
等他の走行機器のステアリング装置に使用されているも
のを適宜採用できる。

検出装置も、実施例の様なレーザー距離センサとジャイ
ロの組合せ以外に超音波や機械的接触方式の装置を使用
することができる。また、レーザー発信機の容量が大で
高出力のレーザー光を出力できる場合は、ジャイロを省
略できる。

スクイジ切換装置も、ワイヤによって前後スクイジを上
下させるもの以外に、シリンダやスクリュウシャフトを
使用してスクイジを上下させるものも使用できる。

［発明の効果］ 以上の実施例に示す通り、本発明の自走式床面清掃装置
は、回転パッドの前後にスクイジを設け、これを清掃装
置の走行方向に応じて切換えると共に、清掃装置全体は
前後及び左右いずれの方向にも走行できるように構成し
たので、前方の壁面に達した場合に装置全体をＵターン
させる必要がなくなり、装置の方向転換を狭いスペース
で行うことが可能である。

また、本発明の清掃装置はＵターンを行わないために、
Ｕターンの場合のように清掃ツールの幅に合わせて走行
軌道の修正をすることが不要で、ステアリング装置によ
って走行装置を90゜転舵させた後再び元の位置に戻す操
作と、走行装置を装置幅方向に一定量移動させた後今ま
でとは逆方向に走行させるだけの操作で、装置の方向転
換が容易に実施でき、制御も簡略化でき、且つ清掃能力
が大幅に向上する等その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は、本発明の自走式床面清掃装置の一
実施例を示す全体図で、第１図は要部を切欠いて示す側
面図、第２図は平面図、第３図は第１図III−III線の矢
視図、第４図は第１図IV−IV線の矢視図である。 第５図及び第６図は、前記実施例における走行装置、ス
テアリング装置及び検出装置を拡大して示すもので、第
５図は側面図、第６図は清掃装置前方から見た正面図で
ある。 第７図は第６図におけるステアリング装置を正面から見
て左半分を拡大して示す断面図である。 第８図乃至第10図は前記実施例における清掃ツール部分
を示すもので、第８図はその平面図、第９図は第８図IX
−IX線の断面図、第10図は第８図Ｘ−Ｘ線の断面図であ
る。 第11図及び第12図は、前記実施例におけるバキュウム方
向切換装置を示すもので、第11図は第１図Ａ矢印部分の
拡大図、第12図は第11図Ｂ−Ｂ線の断面図である。 １……台枠、2a,2b……前後の走行装置、3,3……回転パ
ッド、4a,4b……前後のスクイジ、5,5……バッテリー、
6a,6b……検出装置のレーザー距離センサ、７……散水
タンク、８……回収タンク、９……給水パイプ、10a,10
b……散水ノズル、11,11a,11b……回収パイプ、12……
バキュウム方向切換装置、13……フィルター装置、14…
…バキュウム装置、15a,15b……制御ボックス。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】清掃装置の中央部に床面を清掃するための
   回転パッドが配置され、この回転パッドにはその回転方
   向を清掃装置の走行方向に応じて切換える駆動手段が設
   けられ、この回転パッドに近接して洗浄液の散布装置が
   設けられ、 この回転パッドの前後にはバキュウム装置に接続された
   スクイジがそれぞれ設けられ、これら前後のスクイジに
   は、前後のスクイジを互いに独立して床面に対して昇降
   させるための昇降手段と、この昇降手段を制御して清掃
   装置の走行方向から見て後方のスクイジを床面に降下さ
   せるスクイジ切換装置が設けられ、 清掃装置には、前進及び後進可能な走行装置、及びこれ
   ら走行装置を清掃装置の前後方向と直角方向にまで転舵
   させるステアリング装置が設けられ、 清掃装置の前後には、清掃装置の走行方向前方及び側方
   の壁面を検出する検出装置がそれぞれ設けられ、 この検出装置には、検出装置が清掃装置の走行方向前方
   の壁面を検出し両者の距離が所定値になった場合に、前
   記ステアリング装置と走行装置を制御して清掃装置を前
   方の壁面に沿って一定量横移動させた後、前記走行方向
   とは反対方向に走行させるための制御装置が設けられて
   いることを特徴とする自走式床面清掃装置。
2. 【請求項２】検出装置が、清掃装置の走行方向前方及び
   側方の壁面を検出するものであって、この検出装置に接
   続された制御装置が、清掃装置をその走行方向側方の壁
   面から一定の距離を保って走行させるようにステアリン
   グ装置を制御するものである特許請求の範囲第１項記載
   の自走式床面清掃装置。
3. 【請求項３】検出装置が、レーザ距離センサである特許
   請求の範囲第１項記載の自走式床面清掃装置。
4. 【請求項４】前後のスクイジが、バキュウム方向切換装
   置を介して１個のバキュウム装置に接続されている特許
   請求の範囲第１項記載の自走式床面清掃装置。
5. 【請求項５】回転パッド、前後のスクイジの昇降手段及
   びこの昇降手段に支持された前後のスクイジが昇降枠上
   に設置されたものであり、この昇降枠が清掃装置の停止
   及び横移動時に上昇して回転パッド及びスクイジを床面
   から持ち上げるように構成されている特許請求の範囲第
   １項記載の自走式床面清掃装置。