JPH0833598A - 清掃ロボットの制御方法 - Google Patents

清掃ロボットの制御方法

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JPH0833598A
JPH0833598A JP6171167A JP17116794A JPH0833598A JP H0833598 A JPH0833598 A JP H0833598A JP 6171167 A JP6171167 A JP 6171167A JP 17116794 A JP17116794 A JP 17116794A JP H0833598 A JPH0833598 A JP H0833598A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 通常の清掃中に一時停止を行った際に、人手
による汚水液の拭き取り作業を不要とする清掃ロボット
の制御方法を提供する。 【構成】 自律走行及び清掃動作を制御する方法であっ
て、洗浄液を散水する洗浄液散水部と、床面を回転褶動
する清掃ブラシと、汚水液を吸引するスクイジとを有
し、車両が一時的に停止した時、洗浄水の散水を停止さ
せ清掃ブラシを回転させスクイジを上へ移動させて汚水
液を吸引させつつ車両を所定距離だけ後進させて停止さ
せ、スクイジを下げて汚水液を吸引させ洗浄液を散水さ
せ清掃ブラシを回転させた状態で車両を少なくとも一時
停止位置まで前進させるように制御することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動清掃機能と自律走
行機能とを有する清掃ロボットを制御する方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、自動清掃機能と自律走行機能とを
有する清掃ロボットが開発されている。このような清掃
ロボットは、自律走行が可能なように蓄電池を電源とす
るモータと、モータにより駆動される駆動車輪と、障害
物や方位等の検知を行うセンサと、センサの出力を用い
てモータの動作を制御するマイクロコンピュータとを車
両に搭載している。さらに自動清掃が可能なように、塵
埃を吸い込む吸引ノズルと清掃ブラシの他に、洗浄液を
床面に散水し清掃ブラシで床面を拭きながら清掃し、清
掃後の汚水を吸引する手段を備えている。このような機
能を有する清掃ロボットとして、例えば特開平5−16
1852号公報に開示されたものがある。
【0003】また、特開平3−13611号公報、特開
平5−158536号公報、あるいは特開平5−161
577号公報には、清掃ロボットの制御方法として、所
定の軌道を走行中に清掃ロボットの前に人等の障害物を
センサで検知した時、あるいは走行軌道を修正する時、
走行を停止するとともに清掃動作を同時に停止する方法
が開示されている。この制御方法では、清掃作業の終了
時にはロボットの走行が停止し、同時に清掃機能も停止
するように制御が行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の清掃ロ
ボットの制御には次のような問題があった。清掃中に障
害物を検出して走行及び清掃動作が停止した場合、スク
イジの先端の縁部と床面の間に汚水液が残存し、乾いた
後に染状の跡が残る。このため、作業者が清掃終了後に
モップ等を用いて拭き取る必要があり、無駄な手間を要
していた。
【0005】また、従来は清掃ロボットが所定区域の清
掃を終了すると、走行停止と共に洗浄液の散水と汚水液
の吸引も停止していた。このため、未清掃部領域や散水
口とスクイジ間との間に汚水液が残存し、やはり作業者
による拭き取りが必要であった。
【0006】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、清掃中の一時停止時または終了後に人手による汚水
液の拭き取り作業を不要とする清掃ロボットの制御方法
を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の清掃ロボットの
制御方法は、障害物及び方位を検出し、この検出結果に
基づいて制御部が車両駆動機構を制御して車両を自律走
行させ、前記制御部が清掃部の清掃動作を制御する方法
であって、前記清掃部は、洗浄液タンクに貯蔵された洗
浄液を洗浄液バルブを介して散水口から床面に散水する
洗浄液散水部と、回転しながら前記車両の走行に伴い床
面を褶動する清掃ブラシと、開口部が床面に接触又は非
接触可能なように上下に移動し、床面に残された汚水液
を前記開口部から吸引するスクイジとを有し、前記制御
部は、前記車両が走行中に行う通常の清掃時には、前記
洗浄液バルブを開いて前記洗浄水を散水させ前記清掃ブ
ラシを回転させ前記スクイジの前記開口部を床面に接触
させた状態で汚水液を吸引させ、前記車両が一時的に停
止した時には、前記洗浄液バルブを閉じて前記洗浄水の
散水を停止させ前記清掃ブラシを引き続き回転させ前記
スクイジの前記開口部が床面に接触しないように上方に
移動させて汚水液を吸引させる状態で前記車両を所定距
離だけ後進させて停止させ、この後、前記スクイジの前
記開口部を下げて床面に接触させて汚水液を吸引させ前
記洗浄液バルブを開いて前記洗浄液を床面に散水させ前
記清掃ブラシを引き続き回転させた状態で前記車両を少
なくとも前記一時停止位置まで前進させるように前記車
両駆動機構と前記清掃部とを制御することを特徴として
いる。
【0008】また、本発明の他の制御方法は、前記通常
の清掃を終了する時には、前記車両を停止位置で停止さ
せ前記洗浄液バルブを閉じて前記洗浄液の散水を停止さ
せた状態で所定時間前記清掃ブラシを回転させ前記スク
イジで床面に残された汚水液を吸引させた後、前記車両
をほぼ180度旋回させ、前記洗浄液バルブを開いて前
記洗浄液を散水させ前記清掃ブラシを回転させ前記スク
イジで汚水液を吸引させながら前記車両を所定距離前進
させて停止させ、前記洗浄液バルブを閉じて前記洗浄液
の散水を停止させ所定時間前記清掃ブラシを回転させ前
記スクイジで汚水液を吸引した後、前記車両をほぼ18
0度旋回させ、前記清掃ブラシを回転させ前記スクイジ
で汚水液を吸引させながら前記停止位置まで前記車両を
前進させた後、清掃動作を停止するように前記車両駆動
機構と前記清掃部とを制御することを特徴としている。
【0009】
【作用】車両の走行中に行う通常の清掃中に一時停止し
た場合、床面とスクイジの先端縁部との間に汚水液が残
存するが、スクイジを上げて開口部が床面に接触しない
ようにして吸引することで汚水液の大部分が吸引され、
さらに洗浄液バルブを閉じて洗浄水の散水を停止し清掃
ブラシの回転及びスクイジによる汚水液の吸引を行いつ
つ車両を後進及び前進させることで、停止位置付近に残
った汚水液を人手を介すことなく自動的に除去すること
ができる。
【0010】通常の清掃を終了する場合、洗浄バルブを
閉じてスクイジで所定時間吸引を行うことで洗浄液タン
クから散水口までの間に残存していた洗浄液が床面に滴
下するのが防止され、さらに車両を旋回させ所定距離を
通常の清掃時と同様に清掃することで、未清掃領域と散
水口とスクイジとの間に残存した汚水液が除去され、さ
らに車両を旋回させ洗浄バルブを閉じて洗浄液の散水を
停止し清掃ブラシを回転させスクイジで吸引させること
で仕上げ清掃を行うことができ、人手を介さずに未清掃
領域の清掃を行いかつ洗浄液の残存を防ぐことができ
る。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例による清掃ロボット
の制御方法について図面を参照して説明する。先ず、図
1に本実施例において制御の対象となる清掃ロボット1
0の走行機構の概略を示す。
【0012】車両の両側に一対の駆動車輪12a及び1
2bが設けられ、それぞれの駆動車輪12a及び12b
に対応して駆動モータ11a及び11bが設けられてい
る。さらに、駆動モータ11a及び11bにそれぞれ対
応してモータドライバ15a及び15bが設けられてい
る。このモータドライバ15a及び15bは、制御部1
6から与えられる指令信号に基づいて駆動モータ11a
及び11bの動作をそれぞれ制御する。
【0013】駆動モータ11a及び11bの回転軸には
清掃ロボット10の走行距離を測定する距離センサ14
a及び14bが設けられている。また、清掃ロボット1
0の前方側には前方の障害物を検知する前方障害物セン
サ17aと、清掃ロボット10の左右側方にはそれぞれ
の方位の障害物を検知する前方障害物センサ17a及び
17bとが設けられ、さらに方位を検知する方位センサ
18が設けられている。これらの距離センサ14a及び
14bと、前方障害物センサ17a〜17cと、方位セ
ンサ18とからそれぞれ出力された検知信号は、制御部
16に与えられる。
【0014】制御部16のより詳細な回路構成を図2に
示す。制御部16は、インタフェース19a〜19d
と、メインコントローラ20と、カウンタ21とを備え
ている。
【0015】インタフェース19aは、前方障害物セン
サ17a〜17cから検知信号を与えられて増幅やレベ
ルシフト等の処理を行ってメインコントローラ20へ出
力し、インタフェース19bは方位センサ18から検知
信号を与えられて増幅等の処理を行いメインコントロー
ラ20へ出力する。
【0016】また、右駆動モータ11a及び左駆動モー
タ11bの駆動軸に取り付けられた距離センサ14a及
び14bから回転数がそれぞれ検知されてカウンタ21
に与えられ、カウンタ21が計数を行い走行距離を算出
し、その結果をメインコントローラ20に与える。
【0017】メインコントローラ20は、前方障害物セ
ンサ17a〜17cが検知した前方障害物の有無と、方
位センサ18が検知した方位と、カウンタ21が算出し
た走行距離とに基づいてモータの駆動に関する指令信号
と清掃部の制御に関する指令信号とを生成し、それぞれ
インタフェース19cとインタフェース19dとに出力
する。
【0018】インタフェース19cに与えられた指令信
号は、左右のモータドライバ15a及び15bに与えら
れ、モータドライバ15a及び15bが右駆動モータ1
1a及び左駆動モータ11bのそれぞれの駆動を制御す
る。例えば、図3に示されるような所定の清掃領域51
内を清掃ロボット10が矢印D1〜D11により示され
た所定の経路を走行するように、右駆動モータ11a及
び左駆動モータ11bの動作が制御される。
【0019】また、インタフェース19dに与えられた
指令信号は、清掃部の有する清掃部コントローラ33に
与えられる。清掃部は、図5に示されるように清掃部コ
ントローラ33と、その出力端子にそれぞれ接続された
ブラシ回転モータ30a及び30b、ブロアモータ3
1、洗浄液バルブ32、及びスクイジ昇降モータ34を
備えている。清掃部コントローラ33は、インタフェー
ス19dを介してメインコントローラ20から与えられ
た指令信号に基づいて、ブラシ回転モータ30及び30
b、ブロアモータ31、洗浄液バルブ32、及びスクイ
ジ昇降モータ34にそれぞれ指令信号を出力する。
【0020】清掃部は、図4に示されるような構造を有
している。清掃ロボット10の下部後方よりに、ブラシ
回転モータ30a及び30bの駆動により回転する清掃
ブラシ13a〜13cが設けられている。
【0021】清掃ブラシ13a〜13cの後方には、清
掃ロボット10の幅とほぼ同じ幅を有するスクイジ43
が設けられている。このスクイジ43は開口部43aか
ら清掃後の汚水液を吸引するものであり、スクイジ昇降
モータ34により上下方向に移動することでスクイジ4
3の開口部43aが床面に接触しあるいは離脱する。
【0022】スクイジ43の開口部43aは、上下に移
動できるように設けられた蛇腹ホース39と、管路40
とに連通しており、さらに管路40の端部は汚水液タン
ク36内に位置している。汚水液タンク36内は、ブロ
アモータ31により回転駆動されるブロア41によって
吸引される。これにより、床面に残存していた汚水液は
スクイジ43の開口部43aから吸引され、蛇腹ホース
39から管路40を経て汚水タンク36内で貯蔵され
る。
【0023】清掃ブラシ13a〜13cの前方には、洗
浄液を散水する散水口42が設けられている。この散水
口42は、洗浄液の流出を制御する洗浄液バルブ32を
介して、清掃ロボット10の上部に設けられた洗浄液タ
ンク37に連通している。
【0024】このような構成を有する清掃ロボット10
の制御方法について説明する。通常の清掃は、清掃領域
内の所定経路を清掃ロボット10が走行している最中に
次のように行う。洗浄液バルブ32を開き散水口42か
ら洗浄液を散水しながら清掃ブラシ13a〜13cを回
転させて床面を清掃し、スクイジ43の開口部43aを
床面に接触させた状態で清掃後の汚水液を吸引する。
【0025】次に、本発明の第1の実施例として、通常
の清掃中に人等の障害物が検知されて一時的に清掃ロボ
ットの走行が停止したときの制御について述べる。
【0026】通常の清掃中に障害物が前方障害物センサ
17a〜17cにより検知されると、制御部16に検知
信号が与えられ、制御部16から指令信号が清掃部コン
トローラ33、左右のモータドライバ15a及び15b
に出力され、この指令信号に基づいて図6のフローチャ
ートに示されるような制御が行われる。
【0027】ステップ101として、モータドライバ1
5a及び15bが右駆動モータ11a及び左駆動モータ
11bの駆動を停止させ、清掃ロボット10が一時的に
停止する。同時に、指令信号を与えられた清掃部コント
ローラ33の制御により、スクイジ昇降モータ34がス
クイジ43を上方へ移動させて開口部43aが床面から
離脱するようにする。
【0028】ステップ102として、清掃部コントロー
ラ33が洗浄液バルブ32を閉じて洗浄水の散水を停止
させる。ブロアモータ31の回転は継続させ、スクイジ
43による汚水液の吸引は引き続き行う。また、ブラシ
回転モータ30a及び30bは回転させ、清掃ブラシ1
3a〜13cによる床面の清掃は継続する。
【0029】清掃ロボット10が一時的に停止した後、
右駆動モータ11a及び左駆動モータ11bを逆方向に
回転させ、ステップ103として清掃ロボット10の全
長にほぼ等しい距離lを後進させて停止する。スクイジ
昇降モータ34を回転させてスクイジ43を下げて、開
口部43aが床面に接触する状態にする。スクイジ20
の吸引動作と、清掃ブラシ13a〜13cの回転動作は
継続させる。
【0030】ステップ104として、清掃ロボット10
が一時停止した位置まで前進させる。この間は、ステッ
プ105として示されたように、スクイジ43の吸引動
作と、清掃ブラシ13a〜13cの回転動作は継続して
いる。
【0031】ステップ105として、距離lだけ前進し
たか否かが判断され、距離lに到達していない間はステ
ップ104及び105における動作を継続する。距離l
だけ前進し終わったときは、ステップ107として洗浄
液バルブ32を開いて洗浄液を散水させ、スクイジ43
の吸引動作と清掃ブラシ13a〜13cの回転動作とは
継続させる。この状態で、清掃ロボット10を走行させ
ながら通常の清掃動作を再開する。
【0032】以上のように、第1の実施例によれば、通
常の清掃中に障害物等を検知して走行及び清掃動作を一
時的に停止した場合、スクイジ43の開口部43a先端
からの汚水液が床面に残るが、スクイジ43を上げて汚
水液の床面への付着を防止し、更に後進及び前進を行っ
て一時停止した箇所を通常の清掃と同様に清掃した後清
掃を再開するため、人手を介すことなく床面への汚水の
残存を防止することができる。
【0033】次に、本発明の第2の実施例として清掃を
終了させる時の制御方法について説明する。この場合に
は、図7のフローチャートに示されるような動作をする
ように制御が行われる。
【0034】先ず、ステップ201として清掃ロボット
10の走行が停止する。
【0035】ステップ202として、洗浄液バルブ32
を閉じて洗浄水の散水を停止する。清掃ブラシ13a〜
13cの回転とスクイジ43の吸引は引き続き行い、ス
テップ203に示されたように約5秒間継続させた後停
止する。
【0036】ステップ204として、清掃ロボット10
を180度旋回させる。
【0037】ステップ205として洗浄液バルブ32を
開いて洗浄水を床面に散水した状態にし、ステップ20
6として清掃ロボット10を前進させる。ステップ20
7として示されたように、洗浄液バルブ32を開いて洗
浄水を散水させ、清掃ブラシ13a〜13cを回転させ
スクイジ43による吸引を行う状態にする。さらに、ス
テップ208として清掃ロボット10の全長にほぼ等し
い距離lだけ前進させる。
【0038】ステップ209として、清掃ロボット10
の走行を停止させる。
【0039】ステップ210として洗浄液バルブ32を
閉じて洗浄液の散水を停止し、この状態でステップ21
1として示されたように清掃ブラシ13a〜13cの回
転及びスクイジ43による吸引を約5秒間継続する。
【0040】ステップ212として、清掃ロボット10
を180度旋回させる。
【0041】ステップ213として、清掃ロボット10
を前進させる。この時は、ステップ214として示され
たように、洗浄液バルブ32を閉じて洗浄液の散水を停
止させ、清掃ブラシ13a〜13cの回転及びスクイジ
43による吸引を継続させた状態にある。
【0042】清掃ロボット10の前進は、ステップ21
5として示されたように距離lだけ行われる。この後、
ステップ216として清掃ロボット10の走行及び清掃
動作を全て停止させる。
【0043】このように、第2の実施例によれば、清掃
が完了した場合後退及び前進を行って未清掃箇所と散水
口42とスクイジ43との間に残存した汚水液を清掃す
るため、人手を介すことなく床面に汚水液を残存させな
いように清掃することが可能である。
【0044】上述した実施例はいずれも一例であり、本
発明を限定するものではない。例えば、洗浄部の構造は
図4に示されたものには限定されず、洗浄液を床面に散
水させて清掃ブラシで清掃し、床面に残った汚水液を吸
引する機能を有するものであればよい。さらに、実施例
では障害物をより確実に検知するために障害物センサを
3個備えているが、1個又は2個、あるいは4個以上備
えていてもよい。
【0045】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の清掃ロボ
ットの制御方法によれば、通常の清掃中に一時停止した
場合、スクイジを上げて開口部が床面に接触しないよう
にして吸引することで床面とスクイジの先端縁部との間
に残存した汚水液の大部分を吸引し、洗浄水の散水を停
止し清掃ブラシの回転及びスクイジによる汚水液の吸引
を行いつつ車両を後進及び前進させることで、停止位置
付近に残った汚水液を人手を介すことなく自動的に除去
することができるため、作業効率を向上させることがで
きる。
【0046】また、本発明の他の清掃ロボットの制御方
法によれば、通常の清掃を終了する場合に、洗浄液の散
水を停止しスクイジで所定時間吸引を行うことで洗浄液
タンクから散水口までの間に残存していた洗浄液の床面
への滴下を防止し、また車両を旋回させ所定距離を通常
の清掃時と同様に清掃することで未清掃領域と散水口と
スクイジとの間に残存した汚水液を除去し、さらに車両
を旋回させ洗浄バルブを閉じて洗浄液の散水を停止し清
掃ブラシを回転させスクイジで吸引させることで仕上げ
清掃を行うことができるため、人手を介さずに未清掃領
域の清掃と洗浄液の残存とを防ぐことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1及び第2の実施例による制御方法
の適用が可能な清掃ロボットの構成を示したブロック
図。
【図2】同清掃ロボットにおける制御部の詳細な構成を
示したブロック図。
【図3】同清掃ロボットが清掃領域を走行する経路の一
例を示した平面図。
【図4】同清掃ロボットにおける清掃部の構造を示した
縦断面図。
【図5】同清掃ロボットにおける清掃部の回路構成を示
したブロック図。
【図6】本発明の第1の実施例による清掃ロボットの制
御方法の処理の手順を示したフローチャート。
【図7】本発明の第2の実施例による清掃ロボットの制
御方法の処理の手順を示したフローチャート。
【符号の説明】
10 清掃ロボット 11a 右駆動モータ 11b 左駆動モータ 12a、12b 駆動車輪 13a〜13c 清掃ブラシ 14a、14b 距離センサ 15a、15b モータドライバ 16 制御部 17a〜17c 前方障害物センサ 18 方位センサ 19a〜19d インタフェース 20 メインコントローラ 21 カウンタ 30a、30b ブラシ回転モータ 31 ブロアモータ 32 洗浄液バルブ 33 清掃部コントローラ 34 スクイジ昇降モータ 39 蛇腹ホース 40 管路 41 ブロア 42 洗浄液散水口 43 スクイジ 43a 開口部 51 清掃領域 D1〜D11 経路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】障害物及び方位を検出し、この検出結果に
    基づいて制御部が車両駆動機構を制御して車両を自律走
    行させ、前記制御部が清掃部の清掃動作を制御する清掃
    ロボットの制御方法において、 前記清掃部は、 洗浄液タンクに貯蔵された洗浄液を洗浄液バルブを介し
    て散水口から床面に散水する洗浄液散水部と、 回転しながら前記車両の走行に伴い床面を褶動する清掃
    ブラシと、 開口部が床面に接触又は非接触可能なように上下に移動
    し、床面に残された汚水液を前記開口部から吸引するス
    クイジとを有し、 前記制御部は、 前記車両が走行中に行う通常の清掃時には、 前記洗浄液バルブを開いて前記洗浄水を散水させ前記清
    掃ブラシを回転させ前記スクイジの前記開口部を床面に
    接触させた状態で汚水液を吸引させ、 前記車両が一時的に停止した時には、 前記洗浄液バルブを閉じて前記洗浄水の散水を停止させ
    前記清掃ブラシを引き続き回転させ前記スクイジの前記
    開口部が床面に接触しないように上方に移動させて汚水
    液を吸引させる状態で前記車両を所定距離だけ後進させ
    て停止させ、この後、前記スクイジの前記開口部を下げ
    て床面に接触させて汚水液を吸引させ前記洗浄液バルブ
    を開いて前記洗浄液を床面に散水させ前記清掃ブラシを
    引き続き回転させた状態で前記車両を少なくとも前記一
    時停止位置まで前進させるように前記車両駆動機構と前
    記清掃部とを制御することを特徴とする清掃ロボットの
    制御方法。
  2. 【請求項2】障害物及び方位を検出し、この検出結果に
    基づいて制御部が車両駆動機構を制御して車両を自律走
    行させ、前記制御部が清掃部の清掃動作を制御する清掃
    ロボットの制御方法において、 前記清掃部は、 洗浄液タンクに貯蔵された洗浄液を洗浄液バルブを介し
    て散水口から床面に散水する洗浄液散水部と、 回転しながら前記車両の走行に伴い床面を褶動する清掃
    ブラシと、 開口部が床面に接触又は非接触可能なように上下に移動
    し、床面に残された汚水液を前記開口部から吸引するス
    クイジとを有し、 前記制御部は、 前記車両が走行中に行う通常の清掃時には、 前記洗浄液バルブを開いて前記洗浄水を散水させ前記清
    掃ブラシを回転させ前記スクイジの前記開口部を床面に
    接触させた状態で汚水液を吸引させ、 前記通常の清掃を終了する時には、 前記車両を停止位置で停止させ前記洗浄液バルブを閉じ
    て前記洗浄液の散水を停止させた状態で所定時間前記清
    掃ブラシを回転させ前記スクイジで床面に残された汚水
    液を吸引させた後、前記車両をほぼ180度旋回させ、 前記洗浄液バルブを開いて前記洗浄液を散水させ前記清
    掃ブラシを回転させ前記スクイジで汚水液を吸引させな
    がら前記車両を所定距離前進させて停止させ、 前記洗浄液バルブを閉じて前記洗浄液の散水を停止させ
    所定時間前記清掃ブラシを回転させ前記スクイジで汚水
    液を吸引した後、前記車両をほぼ180度旋回させ、 前記清掃ブラシを回転させ前記スクイジで汚水液を吸引
    させながら前記停止位置まで前記車両を前進させた後、
    清掃動作を停止するように前記車両駆動機構と前記清掃
    部とを制御することを特徴とする清掃ロボットの制御方
    法。
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