JP2010017428A - Floor cleaning robot - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、所定の清掃エリア内を自律走行しながら、床面を清掃する床面清掃ロボットに関する。 The present invention relates to a floor cleaning robot that cleans a floor while autonomously running in a predetermined cleaning area.
従来、所定の清掃エリア内を自律走行しながら、床面を清掃する床面清掃ロボットが提案されている。かかる床面清掃ロボットは、走行方向の前方に現れる障害物(壁面)を検出する障害物検出センサを搭載しており、障害物を検出したときは、その位置情報を記憶するとともに障害物との衝突を回避するように方向転換(例えばUターン)して、エリア内の床面清掃(走行)を継続する。それらの動きを繰り返して、例えば、記憶した障害物の位置情報が閉曲線を成した場合に、壁面で仕切られた清掃エリア内全体の清掃が完了したものとして動作を終了する(例えば、特許文献1参照。)。
ところで、高速道路サービスエリアのトイレ等では、トイレ利用客が24時間途絶えることなく訪れるので、清掃のためにトイレを閉鎖することはできないという事情がある。また、トイレ利用客に対して、トイレ内の使用可能エリアを細かく指示したり、その指示を守らせたりするために係員を配置することは、コスト面で非常に難しい。したがって、高速道路サービスエリアのトイレ等では、上述したような床面清掃ロボットによる清掃中であっても、その走行経路内をトイレ利用客がお構いなしに行き来することがある。 By the way, in toilets and the like in highway service areas, toilet users visit 24 hours a day, so there is a situation that the toilet cannot be closed for cleaning. In addition, it is very difficult in terms of cost to arrange a staff member for instructing a toilet user in detail about an available area in the toilet and for keeping the instruction. Therefore, in a toilet or the like in a highway service area, even if the floor cleaning robot as described above is being cleaned, a toilet user may come and go through the travel route without hesitation.
上記従来の床面清掃ロボットは、自らの走行方向の前方に立っていたり、あるいは横切ったりするトイレ利用客を、壁面同様の障害物として検出し、これに衝突する手前でUターンする等、衝突を回避しながら清掃を継続させることができる。当然ながら、障害物として検出されたトイレ利用客は、間もなく当該位置から立ち去って、床面清掃ロボットが壁面として検出した位置の向う側は、すぐに清掃可能な状態に戻る。しかしながら、床面清掃ロボットは、既に当該位置を壁面等で仕切られて清掃のできない領域として記憶しているため、実際には清掃の仕残し部分が存在するにもかかわらず、清掃を完了したものと認識して、清掃作業を終了することが生じ得る。 The above conventional floor cleaning robot detects a toilet user standing in front of or crossing its own traveling direction as an obstacle similar to a wall surface, and makes a U-turn before it collides with it. Cleaning can be continued while avoiding this. Of course, the toilet user detected as an obstacle will soon leave the position, and the side opposite the position detected by the floor cleaning robot as the wall surface will immediately return to a state where it can be cleaned. However, since the floor cleaning robot already stores the position as an area that cannot be cleaned because it is partitioned by a wall surface or the like, the robot that has completed the cleaning despite the fact that there is actually an uncleaned part. It may occur that the cleaning operation is terminated.
また、高速道路パーキングエリア等のトイレには、利用客が建物外から直接出入りするため、天候状況(建物外通路の濡れ具合)しだいで利用客の履物に付着して室内に持ち込まれる泥水量が変動し、また、道路混雑状況しだいでパーキングエリア利用者数も変動するため、トイレ床面の汚れ具合も大きく変動する。これに対して、床面清掃ロボットによる床面への洗浄水の噴き付け量、床面を磨く洗浄ブラシの押付力、床面に広がった汚水の吸込力等を一定値に設定していると、時には、床面に水溜りや汚れ残りができる清掃不良を生じることがある。もちろん、洗浄水噴き付け量、ブラシ押付力、汚水吸込力等のすべてを最高レベルに設定しておけば、床面の濡れ・汚れはきれいに除去されるが、洗浄水の消費やバッテリーの消耗が著しく増加するため、洗浄水補充やバッテリー充電のメンテナンスが頻繁に繰り返されることによる稼働率低下を生じる。 Also, toilets in expressway parking areas, etc., enter and exit directly from outside the building, so depending on the weather conditions (wetting of the passage outside the building) the amount of muddy water that comes into the user's footwear is brought into the room. As the number of users in the parking area varies depending on the traffic congestion, the degree of dirt on the toilet floor varies greatly. On the other hand, if the amount of cleaning water sprayed to the floor surface by the floor surface cleaning robot, the pressing force of the cleaning brush to polish the floor surface, the suction force of sewage spreading on the floor surface, etc. are set to a constant value In some cases, poor cleaning may occur due to the accumulation of water or residual dirt on the floor surface. Of course, if you set all of the cleaning water spray amount, brush pressing force, sewage suction force, etc. to the highest level, wetting and soiling of the floor will be removed cleanly, but cleaning water consumption and battery consumption will be reduced. Since it increases remarkably, the operating rate decreases due to frequent replenishment of cleaning water replenishment and battery charging maintenance.
本願発明は、かかる事情に鑑みて、高速道路サービスエリア等のトイレのように、清掃中における清掃エリアへの人の出入りが避けられず、また、天候等によって床面の濡れ・汚れ具合が大きく変動するような場所であっても、清掃の仕残し、清掃不良、及び洗浄水・バッテリー無駄な消費・消耗を無くすようにした床面清掃ロボットを提供することを目的とする。 In view of such circumstances, the present invention is unavoidable for people entering and exiting the cleaning area during cleaning, such as toilets in highway service areas, etc., and the floor surface is greatly wet and dirty due to the weather and the like. It is an object of the present invention to provide a floor cleaning robot that eliminates cleaning residue, poor cleaning, and wasteful consumption and consumption of washing water and batteries even in a fluctuating place.
本願請求項1の発明は、所定の清掃エリア内を自律走行しながら、当該清掃エリアの床面清掃を行う床面清掃ロボットであって、
ロボット自体を方向転換可能に走行させる走行手段と、ロボット走行中に床面を清掃する清掃手段と、前記清掃エリアの地図情報を記憶する地図情報記憶手段と、前記地図情報と、ロボットが一回走行することによって清掃可能な清掃幅寸法と、に基づいて、前記清掃エリア全体を最短走行距離で清掃するための走行経路情報を生成する走行経路情報生成手段と、前記走行経路生成手段により生成される走行経路情報を記憶する走行経路情報記憶手段と、ロボットの走行位置情報を常時検出する走行位置検出手段と、前記走行経路情報及び前記走行位置情報に基づいて、前記走行手段を制御する走行制御手段と、前記清掃手段による清掃作業が実施された既清掃エリアの情報を記憶し、該既清掃エリア情報を前記清掃作業の実施に伴って更新する既清掃エリア情報記憶手段と、ロボットの進行方向の前方を含むロボットの周囲に存在する障害物とその位置及び大きさを含む障害物情報を検出する障害物検出手段と、を備えてなり、
ロボットの進行方向の前方に障害物が検出されたときは、前記走行経路情報生成手段が、その都度、当該最新の障害物位置を除く未清掃エリア全体を最短走行距離で清掃可能とする最新走行経路情報を、前記障害物情報、前記地図情報及び前記既清掃エリア情報に基づいて新たに生成し、前記走行経路情報記憶手段は、ロボット走行位置が前記最新の障害物位置へ到達する前に、前記走行経路情報を前記最新走行経路情報に更新され、前記走行制御手段は、更新された前記最新走行経路情報及び前記走行位置情報に基づいて、前記走行手段を引き続き制御し、前記最新走行経路情報に基づく走行を完了したときは、前記走行経路情報生成手段が、前記最新の障害物位置を最短走行距離で清掃可能とする最終走行経路情報を生成し、前記走行制御手段は、前記最終走行経路情報及び前記走行位置情報に基づいて、前記走行手段を制御することを特徴とする床面清掃ロボットを提供する。
The invention of
Traveling means for causing the robot itself to change direction, cleaning means for cleaning the floor surface while the robot is traveling, map information storage means for storing map information of the cleaning area, the map information, and the robot once Based on a cleaning width dimension that can be cleaned by traveling, a traveling route information generating unit that generates traveling route information for cleaning the entire cleaning area with the shortest traveling distance, and generated by the traveling route generating unit. Travel route information storage means for storing the travel route information, travel position detection means for constantly detecting the travel position information of the robot, and travel control for controlling the travel means based on the travel route information and the travel position information. And information on the already cleaned area in which the cleaning work by the cleaning means has been carried out, and the already cleaned area information is updated as the cleaning work is carried out And already cleaned area information storage unit that, it includes a, an obstacle detecting means for detecting an obstacle information including an obstacle and its location and size existing around the robot including a forward traveling direction of the robot,
When an obstacle is detected in front of the moving direction of the robot, the travel route information generation unit can clean the entire uncleaned area except the latest obstacle position with the shortest travel distance each time. The route information is newly generated based on the obstacle information, the map information, and the already cleaned area information, and the travel route information storage unit is configured so that before the robot travel position reaches the latest obstacle position, The travel route information is updated to the latest travel route information, and the travel control unit continues to control the travel unit based on the updated latest travel route information and the travel position information, and the latest travel route information When the travel based on the vehicle is completed, the travel route information generating means generates final travel route information that enables the latest obstacle position to be cleaned with the shortest travel distance, and the travel control information is generated. It means, based on the final traveling route information and the traveling position information, provides a floor cleaning robot, wherein the controller controls the driving means.
本願請求項2の発明は、請求項1記載の床面清掃ロボットであって、
前記障害物検出手段がロボットの進行方向の前方に新規障害物を検出した場合において、ロボットの走行位置が前記新規障害物位置へ到達する前に、前記走行経路情報記憶手段に記憶される前記走行経路情報が更新されないときは、前記走行制御手段が前記走行手段に対してロボット走行を停止させる制御を行い、前記走行経路情報が新規走行経路情報に更新されたときに、前記走行制御手段が、前記新規走行経路情報に基づいて、前記走行手段の制御を再開させることを特徴とする床面清掃ロボットを提供する。
The invention of
When the obstacle detection means detects a new obstacle ahead of the direction of travel of the robot, the travel stored in the travel route information storage means before the travel position of the robot reaches the new obstacle position When the route information is not updated, the travel control unit controls the travel unit to stop the robot travel, and when the travel route information is updated to new travel route information, the travel control unit includes: Provided is a floor cleaning robot characterized by resuming control of the traveling means based on the new traveling route information.
本願請求項3の発明は、請求項1又は2記載の床面清掃ロボットであって、
前記障害物検出手段がロボットの進行方向の前方に新規障害物を検出した場合に、ロボットが障害物に接近していることを知らせるアラーム音声を発する音声発生手段を備えることを特徴とする床面清掃ロボットを提供する。
The invention of claim 3 of the present application is the floor cleaning robot according to
When the obstacle detecting means detects a new obstacle ahead of the moving direction of the robot, it comprises a sound generating means for generating an alarm sound notifying that the robot is approaching the obstacle. Provide a cleaning robot.
本願請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の床面清掃ロボットであって、
前記清掃手段による清掃実施前の床面に光を照射する発光部と、その反射光を受ける受光部と、を有し、前記照射光に対する反射光の照度の減衰率に基づいて、床面の汚れ及び濡れ具合に関する床面状況を検出する床面状況検出手段と、前記清掃手段を制御する清掃制御手段と、を備えてなり、
前記床面状況検出手段による床面状況検出結果に基づいて、前記清掃手段の運転条件を調節することを特徴とする床面清掃ロボットを提供する。
The invention of
A light-emitting unit that irradiates light on the floor surface before cleaning by the cleaning means, and a light-receiving unit that receives the reflected light, and based on the attenuation rate of the illuminance of the reflected light with respect to the irradiated light, A floor surface state detecting means for detecting a floor surface state relating to dirt and wetness, and a cleaning control means for controlling the cleaning means,
A floor surface cleaning robot is provided that adjusts operating conditions of the cleaning unit based on a floor surface state detection result by the floor surface state detection unit.
本願請求項5の発明は、請求項4記載の床面清掃ロボットであって、
前記清掃エリアの室内温度及び室内湿度を検出する温湿度検出手段を備えてなり、
前記温湿度検出手段による室内温湿度検出結果に基づいて、前記清掃手段の運転条件を調節することを特徴とする床面清掃ロボットを提供する。
The invention of claim 5 of the present application is the floor cleaning robot according to
Comprising temperature and humidity detection means for detecting the room temperature and the room humidity in the cleaning area;
A floor cleaning robot is provided that adjusts the operating condition of the cleaning means based on a result of indoor temperature / humidity detection by the temperature / humidity detection means.
本願請求項6の発明は、請求項4又は5記載の床面清掃ロボットであって、
前記清掃手段は、回転ブラシ、該回転ブラシを回転駆動するブラシ駆動手段、及び前記回転ブラシを床面に押し付けるブラシ押付手段を有する床面磨き手段を備えてなり、
前記清掃制御手段は、前記床面状況検出結果に基づいて、前記回転ブラシの回転速度及び押付力を調節することを特徴とする床面清掃ロボットを提供する。
The invention of claim 6 of the present application is the floor cleaning robot according to
The cleaning means includes a rotary brush, a brush drive means for rotating the rotary brush, and a floor polishing means having a brush pressing means for pressing the rotary brush against the floor surface.
The cleaning control means provides a floor cleaning robot characterized by adjusting the rotational speed and pressing force of the rotating brush based on the floor surface condition detection result.
本願請求項7の発明は、請求項4乃至6の何れかに記載の床面清掃ロボットであって、
前記清掃手段は、床面に供給される洗浄水を貯留する洗浄水タンクと、前記洗浄水タンクに設けられて供給水量を調節可能な供給水量調節手段及び供給水温を調節可能な供給水温調節手段を有する洗浄水供給手段と、を備えてなり、
前記清掃制御手段は、前記床面状況検出結果及び/又は室内温湿度検出結果に基づいて、床面に対して供給する洗浄水の供給水量及び供給水温を調節することを特徴とする床面清掃ロボットを提供する。
The invention of claim 7 of the present application is the floor cleaning robot according to any one of
The cleaning means includes a wash water tank for storing wash water supplied to the floor, a supply water amount adjusting means provided in the wash water tank and capable of adjusting the supply water amount, and a supply water temperature adjusting means capable of adjusting the supply water temperature. A washing water supply means having
The cleaning control means adjusts a supply amount and a supply water temperature of cleaning water supplied to the floor surface based on the detection result of the floor surface condition and / or the detection result of indoor temperature and humidity. Provide robots.
本願請求項8の発明は、請求項7記載の床面清掃ロボットであって、
前記清掃手段は、前記洗浄水供給手段に対して、前記洗浄水タンクと切り替え可能に接続され、床面に供給される消臭薬剤を貯留する薬剤タンクを備えており、
さらにロボットの下部には、床面の臭気を検出可能な半導体センサを有する臭気検出手段を備えてなり、
前記清掃制御手段は、前記臭気検出手段による臭気検出結果に基づいて、前記洗浄水に代えて、前記消臭薬剤を前記洗浄水供給手段から床面に対して供給させることを特徴とする床面清掃ロボットを提供する。
The invention of claim 8 of the present application is the floor cleaning robot according to claim 7,
The cleaning means is connected to the cleaning water supply means in a switchable manner with respect to the cleaning water supply means, and includes a chemical tank for storing deodorizing chemicals supplied to the floor surface,
Furthermore, the lower part of the robot is provided with odor detection means having a semiconductor sensor capable of detecting the odor of the floor surface,
The cleaning control means causes the deodorizing agent to be supplied from the cleaning water supply means to the floor surface instead of the cleaning water based on the odor detection result by the odor detection means. Provide a cleaning robot.
本願請求項9の発明は、請求項4乃至8の何れかに記載の床面清掃ロボットであって、
前記清掃手段は、床面上の水分を吸引力調節可能に吸引するバキューム手段と、ロボットの下部に設けられるブレード部材を床面に押付力調節可能に押し付けて、ロボット走行に伴う前記ブレード部材の移動により前記バキューム手段の吸引口付近に床面上の水分を拭い寄せるワイパー手段と、からなる床面水分除去手段を備えており、
さらに前記床面水分除去手段による水分除去前の床面に光を照射する発光部と、その反射光を受ける受光部と、を有し、前記照射光に対する反射光の照度の減衰率に基づいて、床面上の水分量を検出する除去前水分量検出手段を、備えてなり、
前記清掃制御手段は、前記除去前水分量検出手段による水分量検出結果に基づいて、前記バキューム手段の吸引力及び前記ワイパー手段のブレード部材押付力を調節することを特徴とする床面清掃ロボットを提供する。
The invention of claim 9 of the present application is the floor cleaning robot according to any one of
The cleaning means includes a vacuum means for sucking moisture on the floor surface so that the suction force can be adjusted, and a blade member provided at a lower part of the robot is pressed against the floor surface so that the pressing force can be adjusted. A wiper means for wiping moisture on the floor surface in the vicinity of the suction port of the vacuum means by movement, and a floor surface moisture removing means comprising:
And a light-emitting unit that irradiates light to the floor surface before moisture removal by the floor-surface moisture removing unit, and a light-receiving unit that receives the reflected light, and based on the illuminance attenuation rate of the reflected light with respect to the irradiated light , Comprising a pre-removal water amount detection means for detecting the water content on the floor surface,
The floor cleaning robot is characterized in that the cleaning control means adjusts the suction force of the vacuum means and the blade member pressing force of the wiper means based on the moisture amount detection result by the pre-removal moisture amount detection means. provide.
本願の請求項10の発明は、請求項9記載の床面清掃ロボットであって、
前記清掃手段は、前記床面水分除去手段による水分除去が行われた床面に対して乾燥用空気を噴出可能で、その空気量を調節可能な供給空気量調節手段、及び空気温を調節可能な供給空気温調節手段を有する乾燥用空気噴出手段を備えており、
さらに前記床面水分除去手段による水分除去後の床面に光を照射する発光部と、その反射光を受ける受光部と、を有し、前記照射光に対する反射光の照度の減衰率に基づいて、水分除去後の床面上の水分量を検出する除去後水分量検出手段を、備えてなり、
前記清掃制御手段は、前記除去後水分量検出手段による水分量検出結果に基づいて、前記乾燥用空気噴出手段により噴出される乾燥用空気の空気量及び空気温を調節することを特徴とする床面清掃ロボットを提供する。
The invention of
The cleaning means is capable of jetting drying air to the floor surface from which moisture has been removed by the floor surface moisture removing means, and is capable of adjusting the supply air amount adjusting means and the air temperature. Air supply means for drying having a supply air temperature control means,
And a light-emitting unit that irradiates light to the floor surface after moisture removal by the floor-surface moisture removing unit, and a light-receiving unit that receives the reflected light, and based on the illuminance attenuation rate of the reflected light with respect to the irradiated light A post-removal water amount detection means for detecting the amount of water on the floor after water removal,
The cleaning control means adjusts an air amount and an air temperature of the drying air ejected by the drying air ejecting means based on a moisture amount detection result by the post-removal moisture amount detecting means. A surface cleaning robot is provided.
本願請求項11の発明は、請求項4乃至10の何れかに記載の床面清掃ロボットであって、
前記走行制御手段は、前記清掃手段を制御する制御信号を前記清掃制御手段から受信することにより、前記清掃手段による清掃作業の内容に応じて予め設定された走行速度でロボットを走行させるように、前記走行手段による走行速度を調節することを特徴とする床面清掃ロボットを提供する。
The invention of claim 11 of the present application is the floor cleaning robot according to any one of
The travel control unit receives a control signal for controlling the cleaning unit from the cleaning control unit, so that the robot travels at a travel speed set in advance according to the content of the cleaning operation by the cleaning unit. A floor cleaning robot is provided that adjusts the traveling speed of the traveling means.
本願請求項12の発明は、請求項4乃至10の何れかに記載の床面清掃ロボットであって、
ロボットの各構成部分に発生する故障を検出する故障検出手段を備えてなり、
前記故障検出手段によって故障が検出されたときは、
前記走行制御手段及び前記清掃制御手段が通常の清掃作業を中止するとともに、
検出された故障の内容に応じて、ロボットの運転をその場で停止するか、又は前記走行経路生成手段が現位置から所定の待機位置まで最短距離で退避する退避用走行経路情報を生成し、前記走行制御手段が前記退避用走行経路情報に基づいて、前記所定の待機位置まで退避するか、を選択的に実施することを特徴とする床面清掃ロボットを提供する。
The invention of claim 12 of the present application is the floor cleaning robot according to any one of
A failure detection means for detecting a failure occurring in each component of the robot;
When a failure is detected by the failure detection means,
The travel control means and the cleaning control means stop normal cleaning work,
Depending on the content of the detected failure, stop the operation of the robot on the spot, or generate travel route information for evacuation in which the travel route generation means retreats from the current position to a predetermined standby position at the shortest distance, A floor cleaning robot is provided in which the travel control means selectively implements retreat to the predetermined standby position based on the retreat travel route information.
本願請求項13の発明は、請求項12記載の床面清掃ロボットであって、
オペレータ用情報通信手段と通信可能な無線通信手段を備えてなり、
前記故障検出手段によって故障が検出されたときは、その故障の内容を、前記無線通信手段を介して前記オペレータ用情報通信手段に送信することを特徴とする床面清掃ロボットを提供する。
The invention of claim 13 of the present application is the floor cleaning robot according to claim 12,
Comprising wireless communication means capable of communicating with operator information communication means;
When a failure is detected by the failure detection means, the content of the failure is transmitted to the operator information communication means via the wireless communication means, and a floor cleaning robot is provided.
請求項1の発明によれば、床面清掃ロボットは、地図情報に基づいて清掃エリア全体を最短走行距離で清掃するための走行経路情報を予め生成しておき、これに基づく走行をしながら清掃作業を行い、ロボットの進行方向の前方に障害物を検出する都度、当該最新障害物位置を除く未清掃エリア全体を最短走行距離で清掃する最新走行経路情報を生成し、これに基づいて走行しながら清掃作業を続け、最新走行経路情報に基づく清掃作業を完了したときは、未清掃エリアである最新障害物位置を清掃する。したがって、壁面等によって仕切られる清掃不能なエリアと、人やその荷物によって一時的に清掃不能となっている清掃エリアと、を区別して、一時的に清掃不能となっている清掃エリアについては、清掃可能となった時点で清掃を行うため、人が頻繁に出入りすることによって清掃作業が妨げられる場所であっても清掃の仕残しを生じる心配が無い。 According to the first aspect of the present invention, the floor cleaning robot generates travel route information for cleaning the entire cleaning area with the shortest travel distance based on the map information, and cleans while traveling based on the travel route information. Every time an obstacle is detected in front of the robot in the direction of travel, the latest travel route information that cleans the entire uncleaned area excluding the latest obstacle position with the shortest travel distance is generated and traveled based on this. When the cleaning work is continued while the cleaning work based on the latest travel route information is completed, the latest obstacle position, which is an uncleaned area, is cleaned. Therefore, a cleaning area that is temporarily uncleanable is distinguished from a non-cleanable area that is partitioned by a wall or the like and a cleaning area that is temporarily uncleanable by a person or their luggage. Since cleaning is performed when it becomes possible, there is no fear of causing a cleaning residue even in a place where cleaning work is hindered by frequent entry and exit.
請求項2の発明によれば、床面清掃ロボットの走行方向の前方に人(障害物)が突然進入してきた場合等には、最新走行経路情報を生成する時間が十分確保できず、そのままロボットを走行させると衝突事故を招く恐れがあるため、そのような場合には走行停止して、最新走行経路情報の生成後に運転を再開することにより事故を防止することができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、新規障害物を検出した場合に、ロボットの接近を知らせるアラームを発するので、当該障害物として検出された人がロボットに気づかずに接触事故を発生することが防止される。 According to the invention of claim 3, when a new obstacle is detected, an alarm for notifying the approach of the robot is issued, so that it is possible to prevent a person detected as the obstacle from causing a contact accident without noticing the robot. Is done.
請求項4の発明によれば、清掃実施前に床面の汚れや濡れ具合等の床面状況を検出し、その検出結果に基づいて運転条件を調節するので、清掃不十分で床面に汚れ残りや水分残りを生じたり、逆に汚れ等の少ない部分に過剰な清掃作業を施して長時間を要したり、バッテリー等を無駄に消耗したりする事態が防止される。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、清掃エリアの室内温湿度を検出し、その検出結果に基づいて運転条件を調節するので、例えば温度が高く湿度が低い場合には、床面が乾き易いため、水分除去作業を簡単に済ませることにより、清掃作業を効率化し、バッテリー等を無駄に消耗したりする事態が防止することができる。 According to the invention of claim 5, since the indoor temperature and humidity in the cleaning area is detected and the operating conditions are adjusted based on the detection result, for example, when the temperature is high and the humidity is low, the floor surface is likely to dry. By simply completing the water removal operation, it is possible to improve the efficiency of the cleaning operation and prevent a situation where the battery or the like is wasted.
請求項6の発明によれば、床面状況検出結果に基づいて、回転ブラシの回転速度や押付力を調整するので、清掃作業の過不足による汚れ残りや駆動バッテリーの無駄な消耗を抑えることができる。 According to the invention of claim 6, since the rotational speed and pressing force of the rotating brush are adjusted based on the detection result of the floor surface condition, it is possible to suppress the remaining dirt and wasteful consumption of the drive battery due to excessive or insufficient cleaning work. it can.
請求項7の発明によれば、床面状況検出結果及び室内温湿度検出結果に基づいて、床面への供給水量や供給水温を調節するので、床面に水溜りができたり、乾き易い状態にある床面に高温の洗浄水を供給する等して無駄に駆動バッテリーを消耗したりする事態を防止することができる。 According to the invention of claim 7, since the amount of water supplied to the floor and the temperature of the supplied water are adjusted based on the detection result of the floor surface condition and the detection result of the indoor temperature and humidity, the water can be accumulated on the floor surface or is easily dried. Thus, it is possible to prevent the drive battery from being consumed unnecessarily, for example, by supplying hot cleaning water to the floor surface.
請求項8の発明によれば、床面の臭気検出結果に基づき、洗浄水を消臭薬剤に切り替えて供給するようにしたので、清掃したにもかかわらず室内に臭いが残る事態を防止することができる。 According to the invention of claim 8, since the washing water is switched to the deodorizing agent based on the odor detection result on the floor surface, it is possible to prevent a situation in which an odor remains in the room despite being cleaned. Can do.
請求項9及び10の発明によれば、清掃した床面の水分を除去する作業前に、その水分量を検出し、その検出結果に基づいて、水分除去をするバキューム手段の吸引力やワイパー手段の押付力、床面を乾燥する乾燥用空気噴出手段の空気量及び空気温を調節するので、床面上に水溜りが残ったりする事態や、駆動バッテリーを無駄に消耗する事態をぼうしすることができる。
According to invention of
請求項11の発明によれば、清掃作業の内容に応じて走行速度を調節して、例えば汚れを念入りに除去する設定になっている場合には走行速度を落とす等して、清掃品質の安定化を図ることができるものである。 According to the invention of claim 11, the running speed is adjusted according to the contents of the cleaning work. For example, when the setting is made to carefully remove the dirt, the running speed is lowered to stabilize the cleaning quality. Can be realized.
請求項12の発明によれば、故障が発生したときに、その内容に応じて、選択的に停止したり、所定の待機位置まで退避したりするので、オペレータが修理作業に向かうまでの間に運転を継続して二次不具合や事故が発生することが防止される。 According to the twelfth aspect of the present invention, when a failure occurs, it is selectively stopped or retreated to a predetermined standby position according to the contents of the failure. Continued operation prevents secondary problems and accidents from occurring.
請求項13の発明によれば、故障が発生したときに、その故障の内容を無線通信手段によってオペレータに知らせるので、オペレータが修理作業に向かうときに、必要な準備を済ませていくことができるので、効率的に対応することができる。 According to the invention of claim 13, when a failure occurs, the operator is informed of the content of the failure by means of wireless communication means, so that necessary preparations can be completed when the operator heads for repair work. Can respond efficiently.
以下に、本発明の実施の形態を、図を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係る床面清掃ロボットの外観斜視図である。図2乃至図5は、ロボットの外観カバーの内部を表した図で、図2は正面図、図3は平面図、図4は側面図、図5は背面図であり、図6は、制御関係を表したブロック図である。図7は、床面清掃ロボットによる清掃が行われる清掃エリアSで新規障害物が検出されることなく、清掃作業が行われた場合のロボット走行経路を示す図、図8は、新規障害物が検出されて、走行経路が変更された場合を示す図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an external perspective view of the floor cleaning robot according to the present embodiment. 2 to 5 are views showing the inside of the outer appearance cover of the robot. FIG. 2 is a front view, FIG. 3 is a plan view, FIG. 4 is a side view, FIG. 5 is a rear view, and FIG. It is a block diagram showing the relationship. FIG. 7 is a diagram illustrating a robot travel path when a cleaning operation is performed without detecting a new obstacle in the cleaning area S where the floor cleaning robot performs cleaning, and FIG. It is a figure which shows the case where it detects and the driving | running route is changed.
(床面清掃ロボット1)
床面清掃ロボット1は、所定の清掃エリアS(図7)内を自律走行しながら、その走行経路上の床面を清掃するものであり、図1に示されるように外観カバーCで覆われており、その内部に、図6に示されるように、ロボット自体を方向転換可能に走行させる走行手段2と、ロボット走行中に床面を清掃する清掃手段3と、走行手段2や清掃手段3の制御に使用する各種情報を記憶又は生成したり、走行手段2や清掃手段3に対して制御信号を出力したりする制御部4と、制御部4に対して提供する走行位置情報等を検出する各種の検出手段5を備えてなる。所定の清掃エリアSは、高速道路のパーキングエリア内に設けられたトイレの室内であり、洗面台W、及び大便器が設置される個室Rを備える。
(Floor cleaning robot 1)
The floor
(走行手段2)
走行手段2は、図2乃至図5に示されるように、床面清掃ロボット1の下部に設けられて、前後進車輪21と、車輪駆動モータ22(図5)と、ハンドリング車輪23と、ハンドリング車輪用モータ24(図3、図4)と、を備えてなる。前後進車輪21は、床面清掃ロボット1の前後方向の中央付近にリジッド方式で設けられる左右一対の車輪であって、車輪駆動モータ22によって駆動され、ロボットの前進及び後進を可能とする。車輪駆動モータ22は、床面清掃ロボット1に搭載される不図示のバッテリー(不図示)によって駆動される電気駆動モータである。バッテリーは、以下に記載される各種電気駆動モータ、制御部その他の電源でもある。
(Running means 2)
As shown in FIGS. 2 to 5, the traveling means 2 is provided at the lower part of the
ハンドリング車輪23は、前後進車輪21の後方に設けられる非駆動の操舵用車輪であって、連結されるハンドリング機構23a(図3、図4)によって操舵されることにより、床面清掃ロボット1の床面F上における左右方向への方向転換を可能とする。ハンドリング車輪用モータ24は、ハンドリング機構23aを駆動することで、ハンドリング車輪23を操舵する。なお、前後進車輪21をロボットの前後方向の中央付近に配設したのは、後方のハンドリング車輪23と接近させて旋回半径を小さくするとともに、後述する回転ブラシ311の配置スペースを、ロボットの前方下部に確保するためである。
The
(清掃手段3)
清掃手段3は、床面清掃ロボット1の走行中に作動させられることにより、床面清掃ロボット1の走行経路上の床面Fを清掃するものであり、図6に示されるように、床面磨き手段31と、洗浄水供給手段32と、床面水分除去手段33と、乾燥用空気噴出手段34と、を備えてなる。
(Cleaning means 3)
The cleaning means 3 is operated while the floor
(床面磨き手段31)
床面磨き手段31は、図2乃至図5に示されるように、床面Fに押し付けられた状態で回転してロボットが通過する走行経路上の床面Fを磨く二つの回転ブラシ311と、各回転ブラシ311を回転駆動するブラシ駆動手段(電気駆動モータ)312と、これらの回転ブラシを床面Fに押し付けるブラシ押付手段313と、を備えてなる。回転ブラシ311は、円盤状のベース311aに下方に延びるブラシ毛を固定したものであり、ロボットの前方下部に設けられており、ロボット走行時に、ブラシ先端で床面Fに付着した汚れを除去する。ブラシ押付手段313は、ブラシ駆動手段312に連結される電気アクチュエータであって、ブラシ駆動手段312を介して回転ブラシ311を床面Fに押し付ける。
(Floor polishing means 31)
As shown in FIGS. 2 to 5, the floor polishing means 31 includes two
(洗浄水供給手段32)
洗浄水供給手段32は、床面磨き手段31による汚れ除去を行い易くするために、洗浄水(清水又は清水に適量の洗剤等を加えたもの)を、ロボットの前方下部に取り付けられるノズルから床面Fに供給するものであって、床面Fに供給される洗浄水を貯留する洗浄水タンク321(図2、図3)と、洗浄水タンク321に接続されて供給水量を調節可能な供給水量調節手段322(図6)と、供給水温を調節可能な供給水温調節手段323(図6)と、を備えてなる。供給水量調節手段322は、洗浄水タンク321にホースで接続される噴射孔径可変ノズル(不図示)であって、噴射孔を開閉したり、絞ったりするように電気駆動される。洗浄水は、回転ブラシ311が押し付けられる床面Fの付近に供給される。
(Washing water supply means 32)
The cleaning
供給水温調節手段323は、洗浄水タンク321からホースに洗浄水を供給するタンク出口付近に設けられる付近に設けられる電気ヒータであって、加温しない常温か、それより高い温度に水温調節することができる。なお、洗浄水供給手段32には、洗浄水タンク321と供給水量調節手段322を接続するホースの途中部に、消臭薬剤を貯留する薬剤タンク324(不図示)が電気切替弁325(図6)を介して接続される。薬剤タンク324は、洗浄水タンク321と切り替えられることにより、供給水量調節手段(ノズル)322ノズルから消臭薬剤を供給させることができる。
The supply water temperature adjusting means 323 is an electric heater provided in the vicinity of the tank outlet that supplies the cleaning water from the cleaning
(床面水分除去手段33)
床面水分除去手段33は、ロボットが通過する床面F上の水分(汚水)を吸引力調節可能に吸引するバキューム手段331と、ロボットの下部でバキューム手段331の吸引口331a(図3)の直後に設けられるブレード部材332a(図3)を床面Fに押付力調節可能に押し付けられた(下面が接地させられた)状態で、ロボットの前進走行によってブレード部材332aを前方移動させることによりバキューム手段331の吸引口331a付近に床面F上の水分を拭い寄せるワイパー手段332と、を備えてなる。バキューム手段331は、ポンプで吸引した汚水を汚水タンク331b(不図示)に回収するものであり、汚水タンク331bは、洗浄水タンク321と略同容量に設定されている。ワイパー手段332に備えるブレード部材332aは、平面視で弓形状に形成されることにより、両サイドから吸引口331aが設けられる中央部へ汚水を集める。これらの床面水分除去手段33は、回転ブラシ311の後方に配設されており、回転ブラシ311による磨き作業によって生じた汚水を回収する。
(Floor surface water removing means 33)
The floor surface
(乾燥用空気噴出手段34)
乾燥用空気噴出手段34は、床面水分除去手段33による汚水除去が行われた後、床面Fが乾き難そうな場合に、床面Fに対して、ロボット後方下部に設けられた空気ノズル343から、乾燥用空気を噴出して床面Fの乾燥を図るものである。乾燥用空気噴出手段34は、床面Fに対して乾燥用空気を噴出可能で、その空気量を調節可能な供給空気量調節手段341、及び空気温を調節可能な供給空気温調節手段342を備えてなる。乾燥用空気噴出手段34は、通常の電気ドライヤーと同様の構造であって、供給空気量調節手段341は、モータの回転速度によって供給空気量を調節する電気ブロアであり、供給空気温調節手段342は、供給空気量調節手段341と、空気ノズル343と、を接続する空気通路344の途中部に配設される電熱ヒータである。
(Air blowing means 34 for drying)
The air blowing means 34 for drying is an air nozzle provided at the lower rear part of the robot with respect to the floor surface F when the floor surface F is unlikely to dry after the sewage removal by the floor surface
(制御部4)
制御部4は、走行手段2に対して走行制御信号を出力する走行制御手段41と、清掃手段3に対して清掃制御信号を出力する清掃制御手段42と、を備えており、走行制御手段41によって清掃エリアS内を余すところなくロボットを走行(清掃)させるとともに、清掃制御手段42によって走行中に清掃手段を効率良く稼働させ、消耗品や充電バッテリーの無駄な消耗を抑えながら、床面Fを綺麗に清掃させるものである。
(Control unit 4)
The
(走行制御手段41による制御)
さて、走行制御手段41による制御を実行させるために、清掃エリアSの地図情報を記憶する地図情報記憶手段411と、その地図情報と、ロボットが一回走行することにより清掃可能な清掃幅寸法と、に基づき清掃エリアS全体を最短走行距離で清掃させるための走行経路情報を生成する走行経路情報生成手段412と、その走行経路情報を記憶する走行経路情報記憶手段413と、を備えるとともに、ロボットの走行位置情報を常時検出する走行位置検出手段51から走行位置情報を常時受信する。走行位置検出手段51は、走行手段2の車輪駆動モータ22及びハンドリング車輪用モータ24の作動状況を取り込んで、それを基にロボットの現在走行位置を常時検出する。
(Control by travel control means 41)
Now, in order to execute the control by the traveling control means 41, the map information storage means 411 for storing the map information of the cleaning area S, the map information, and the cleaning width dimension that can be cleaned by the robot traveling once. And a travel route information storage means 413 for generating travel route information for cleaning the entire cleaning area S with the shortest travel distance, and a travel route information storage means 413 for storing the travel route information. The travel position information is always received from the travel position detecting means 51 that constantly detects the travel position information. The travel position detection means 51 takes in the operating conditions of the
上記地図情報は、図7に示される清掃エリアSの床面Fの寸法形状を二次元情報として記憶したもので、洗面台W等の清掃不能エリアの情報も含まれており、床面清掃ロボット1による清掃可能範囲を特定する。走行経路情報は、地図情報で特定される清掃可能範囲を残らず清掃することを前提として、床面清掃ロボット1が最短走行距離で清掃を終了するための走行経路を、走行経路情報生成手段412により算出したものである。なお、走行経路情報生成手段412は、最短距離の走行経路を複数算出した場合、例えば、各走行経路の旋回頻度等に基づき走行時間が最も短くなる走行経路を選択する。ロボットが一回走行することにより清掃可能な清掃幅寸法とは、二つの回転ブラシ部分の横幅寸法T1やブレード部材332aの横幅寸法T2等に基づき決定される。
The map information is obtained by storing the dimension and shape of the floor surface F of the cleaning area S shown in FIG. 7 as two-dimensional information, and includes information on non-cleanable areas such as the wash basin W, and the floor surface cleaning robot. 1. Specify the cleanable range by 1. The travel route information is a travel route information generation means 412 for a travel route for the
清掃エリアS内へ人の出入りがない無人状態であれば、走行位置検出手段51からの走行位置情報を参照しながら、床面清掃ロボット1を上記走行経路情報どおりに移動させて、その間に清掃手段を運転させておくことにより、エリア内を隈なく清掃することはきわめて容易に行われる。しかしながら、清掃エリアSには、床面清掃ロボット1の清掃作業にお構いなくトイレ利用客が訪れて、床面清掃ロボット1の行く手を遮るような位置に立ったり、前を横切ったりするため、単に走行経路情報どおり走行するのは大変危険であり、その一方、トイレ利用客が居なくなるまで運転を中断することは無駄が多い。
If there is no person in and out of the cleaning area S, the
そこで、制御部4は、走行制御手段41による制御を実行させるための手段として、上記各手段に加えて、清掃手段3による清掃作業が実施された既清掃エリア(言い換えれば、走行手段2によってロボットが走行した既走行エリア)の情報を取り込み、清掃作業の実施(ロボットの走行)に伴って更新することができる既清掃エリア情報記憶手段414を備え、床面清掃ロボット1の前方を含むロボットの周囲に存在する障害物とその位置及び大きさを含む障害物情報を検出する障害物検出手段52からの障害物位置情報を取得する。なお、障害物検出手段52としては、カメラ、赤外線センサ、レーザーセンサが採用され、床面清掃ロボット1の前面、側面及び後面に設置される(いずれも不図示)。
Therefore, in addition to the above-described means, the
そして、障害物検出手段52により、走行経路上においてロボットの進行方向の前方に障害物(人)が検出されたときは、走行経路情報生成手段412が、当該障害物位置を除く未清掃エリア全体を最短走行距離で清掃可能とする最新走行経路情報を、障害物情報、地図情報及び既清掃エリア情報に基づいて、その都度、新たに生成する。走行経路情報記憶手段413は、ロボットが当該障害物位置へ到達する前、すなわち障害物に接触する前に最新走行経路情報の更新を済ませ、走行制御手段41は、更新された最新走行経路情報及び走行位置検出手段51からの走行位置情報に基づいて、走行手段2を引き続き制御する。
When the
これにより、図8に示されるように、床面清掃ロボット1は、障害物Xとの衝突を回避する経路を進行するとともに、かつ、ロボットの走行を停止させる等することなく、清掃を継続することができる。更新された最新走行経路情報に基づく走行(清掃)が完了したときは、走行経路情報生成手段412が、走行経路情報から除外されて最後に残った障害物位置を最短走行距離で清掃可能とする最終走行経路情報を生成する。走行経路情報記憶手段413は、最終走行経路情報の更新が済ませることにより、走行制御手段41が、最終走行経路情報及び走行位置情報に基づき、図8において点線で示されるような走行経路を通過するように、走行手段2を制御し、障害物Xがあった位置を通過することにより清掃を終了する。清掃を終了した床面清掃ロボット1は、清掃エリアS内に予め設定されているロボット待機位置に戻って運転を停止する。
As a result, as shown in FIG. 8, the
(清掃制御手段42による制御)
清掃制御手段42による制御は、ロボット走行中に清掃手段3を効率良く稼働させ、消耗品や充電バッテリーの無駄な消耗を抑えながら、床面Fを綺麗に清掃させるために、ロボットの走行経路上における床面状況(汚れ・濡れ)、清掃エリアS内の温湿度や臭気等を検出する各種の検出手段からの情報信号を受信する。走行経路上における床面状況を検出する床面状況検出手段53は、清掃手段3による清掃実施前の床面Fに光を照射する発光部とその反射光を受ける受光部(いずれも不図示)と、を有し、照射光に対する反射光の照度の減衰率に基づき、床面Fの汚れ・濡れ具合を検出する。床面状況検出手段53の発光部及び受光部は、清掃実施前の床面Fを検出対象とするため、回転ブラシ311より前方のロボット前端部に、床面Fに向けた状態で設置される。
(Control by cleaning control means 42)
The control by the cleaning control means 42 is performed on the robot's travel path so that the cleaning means 3 operates efficiently while the robot is traveling, and the floor F is cleaned cleanly while suppressing wasteful consumption of consumables and charging batteries. Information signals are received from various detection means for detecting the floor surface condition (dirt / wet), temperature and humidity in the cleaning area S, odor, and the like. The floor surface condition detecting means 53 for detecting the floor surface condition on the travel route is a light emitting part that irradiates light to the floor surface F before the cleaning by the cleaning means 3 and a light receiving part that receives the reflected light (all not shown). And the level of dirt / wetting of the floor surface F is detected based on the attenuation rate of the illuminance of the reflected light with respect to the irradiated light. The light emitting unit and the light receiving unit of the floor surface
床面状況検出手段53の床面状況検出結果に基づいて、清掃制御手段42は、清掃手段3の運転条件を以下のように調節する。例えば、床面Fが綺麗に清掃されているときに比べて照度減衰率が著しく大きい場合には、床面Fが泥等で汚れているが水分が少ないと想定されるため、洗浄水を多めに供給して、回転ブラシの回転速度や押付力を上げる等の制御を行う。逆に、照度減衰率が小さくなっている場合には、床面Fに残存している水分が多いと想定されるため、洗浄水の供給を少なく抑えて、バキューム手段331の吸引力やブレード部材332aの押付力を上げる制御を行う。これらの制御は、予め各床面状況検出結果に対応させた状態で設定されている。
Based on the floor surface state detection result of the floor surface
清掃エリアS内の室内温度及び室内湿度を検出する温湿度検出手段54は、濡れた床面Fの乾き易さを判断するために使用される。温湿度検出手段54による室内温湿度検出結果に基づいて、清掃制御手段42は、清掃手段3の運転条件を以下のように調節する。例えば、温度が高い一方、湿度が低い場合には、床面Fが濡れていても短時間で乾くと想定されるため、洗浄水の供給水温は低めに、供給水量は床面Fの汚れ具合との関係で必要であれば少し多めにする等の制御を行う。逆に、温度が低く、湿度が高い場合には、供給水量は少なめに抑え、床面Fの汚れ具合との関係で供給水量を抑えることが難しい場合には、供給水温を上げて蒸発し易くする等の制御を行う。これらの制御は、予め検出結果に対応させた状態で設定されている。 The temperature / humidity detecting means 54 for detecting the room temperature and the room humidity in the cleaning area S is used to determine the ease of drying the wet floor surface F. Based on the indoor temperature / humidity detection result by the temperature / humidity detection means 54, the cleaning control means 42 adjusts the operating conditions of the cleaning means 3 as follows. For example, when the temperature is high and the humidity is low, it is assumed that the floor surface F dries even if the floor surface F is wet. Therefore, the supply temperature of the wash water is low and the amount of supply water is the degree of contamination of the floor surface F. If necessary, control is performed such that the number is increased a little. Conversely, when the temperature is low and the humidity is high, the amount of water supplied is kept low, and when it is difficult to reduce the amount of water supplied due to the degree of soiling on the floor surface F, the temperature of the water supplied can be raised to evaporate easily. Control is performed. These controls are set in advance in a state corresponding to the detection result.
清掃エリアS内の床面Fから発生する臭気を検出する臭気検出手段55は、床面Fに消臭処理を施す必要があるか否かを判断するために使用される。臭気検出手段55は、トイレで発生する臭気成分を検出可能な半導体センサを備えてなり、清掃制御手段42は、その臭気検出結果に基づいて清掃手段3の運転条件を調節する。具体的には、洗浄水供給手段32において、消臭薬剤を貯留する薬剤タンク324を接続する電気切替弁325を作動させることにより、洗浄水タンク321に貯留される洗浄水に代えて、薬剤タンク324に貯留される消臭薬剤を床面Fに供給させる。また、臭気成分が検出されなくなれば、洗浄水タンク321からの洗浄水供給に戻す。
The odor detection means 55 for detecting the odor generated from the floor surface F in the cleaning area S is used to determine whether or not the floor surface F needs to be deodorized. The odor detection means 55 includes a semiconductor sensor capable of detecting an odor component generated in the toilet, and the cleaning control means 42 adjusts the operating condition of the cleaning means 3 based on the odor detection result. Specifically, in the cleaning water supply means 32, the chemical switching tank 324 that connects the chemical tank 324 that stores the deodorizing chemical is operated to replace the cleaning water stored in the cleaning
床面状況検出手段53と同様に、床面Fに光を照射する発光部と、その反射光を受ける受光部と、をそれぞれ有し、照射光に対する反射光の照度の減衰率に基づき、床面F上の水分量を検出する水分量検出手段56,57が、回転ブラシ311の後方で、かつ床面水分除去手段33の前方と、床面水分除去手段33の後方で、かつ乾燥用空気噴出手段34の空気ノズルの前方と、に設けられている。床面水分除去手段33の前方に配置される水分除去前の水分量検出手段56の水分量検出結果は、バキューム手段331の吸引力及びブレード部材332aの押付力の調節に使用される。
Similarly to the floor surface condition detection means 53, each has a light emitting unit that irradiates light to the floor surface F and a light receiving unit that receives the reflected light, and is based on the attenuation rate of the illuminance of the reflected light with respect to the irradiated light Moisture
また、床面水分除去手段33の後方に配置される水分除去後の水分量検出手段57の水分量検出結果は、乾燥用空気噴出手段34の乾燥用空気の供給量及び供給温度の調節に使用される。床面水分除去手段33とは別にこれらの検出手段を設けたのは、洗浄水の供給量によって、その供給前とは床面水分量が大きく異なることがあることに対応し、あるいは、床面水分除去手段33による水分除去の程度に応じて、床面Fを乾燥させるための乾燥用空気量を減らすとともに空気温を下げてバッテリーの消耗を抑えたり、逆に、乾燥用空気量を増やすとともに空気温も上げて床面Fの濡れを解消したりするためである。
Further, the moisture amount detection result of the moisture
(上記実施形態の変形例)
上記実施形態では、ロボットの進行方向の前方に障害物を新規に検出した場合、ロボットの走行位置が当該障害物位置へ到達する前に、走行経路情報記憶手段413に記憶される走行経路情報を更新させる旨を説明したが、ロボットの走行位置の直前に人が割り込む等して、当該障害物(人)位置へ到達するまでに、走行経路情報が更新されない場合も考えられる。かかる場合には、走行制御手段41が走行手段2に対してロボット走行を停止させる制御を行って、ロボットを待機させ、走行経路情報が更新されたときに、走行制御手段41が、新規走行経路情報に基づいて、走行手段2の制御を再開させるようにしても良い。これにより、走行経路情報の生成遅れによる事故が防止され、安全性を担保することができる。
(Modification of the above embodiment)
In the above embodiment, when a new obstacle is detected in front of the moving direction of the robot, the travel route information stored in the travel route
上記実施形態では、ロボットの進行方向の前方に障害物を新規に検出した場合、ロボットの走行経路変更することとしたが、アラーム音声を発する音声発生手段を備えておき、障害物検出手段からの検出信号に基づいて、ロボットが障害物に接近していることを走行経路の変更に先立って知らせるようにしても良い。これにより、障害物である人が気づいて場所移動したりした場合には、経路を変更する必要がなくなり、効率性が維持されるためである。 In the above embodiment, when an obstacle is newly detected in front of the moving direction of the robot, the travel route of the robot is changed. Based on the detection signal, it may be notified prior to the change of the travel route that the robot is approaching the obstacle. Thereby, when a person who is an obstacle notices and moves to another place, there is no need to change the route, and efficiency is maintained.
上記実施形態では、床面状況検出結果や温湿度検出結果等に応じて、清掃手段3の制御のみを行うこととしたが、走行制御手段41に、清掃手段3を制御する制御信号を清掃制御手段42から受信して、清掃手段による清掃作業の内容に応じて予め設定された走行速度でロボットを走行させるように、走行手段2による走行速度を調節することとしても良い。例えば、乾燥空気量及び空気温を最大値に上げるような清掃制御信号が出力されている場合には、走行速度を小さくすることによって、乾燥空気量及び空気温を上げることなく清掃品質の安定・向上を図ることでバッテリーの消耗を抑えられるものである。
In the above embodiment, only the cleaning unit 3 is controlled according to the floor surface condition detection result, the temperature / humidity detection result, and the like. However, a control signal for controlling the cleaning unit 3 is sent to the
上記実施形態では、清掃が終了したらロボット待機位置に帰還することとしたが、ロボットの各構成部分に発生する故障を検出する故障検出手段をロボット内に備えておき、故障検出手段によって故障が検出されたときは、走行制御手段41及び清掃制御手段42が通常の清掃作業を中止するとともに、検出された故障の内容に応じて、ロボットの運転をその場で停止するか、又は走行経路生成手段が現位置からロボット待機位置まで最短距離で退避する退避用走行経路情報を生成し、走行制御手段41が退避用走行経路情報に基づいて、ロボット待機位置まで退避するか、を選択的に実施するようにしても良い。故障発生時に、その内容に応じて、選択的に停止し、又はロボット待機位置へ退避するため、オペレータによる修理作業の実施前に二次不具合や事故が発生することが防止される。
In the above embodiment, when cleaning is completed, the robot is returned to the robot standby position. However, a failure detection means for detecting a failure occurring in each component of the robot is provided in the robot, and the failure is detected by the failure detection means. When the operation is performed, the
さらに、床面清掃ロボット1にオペレータ用情報通信手段と通信可能な無線通信手段を備えておき、上述した故障検出手段によって故障が検出されたときは、その故障の内容を、無線通信手段を介してオペレータ用情報通信手段に送信するようにしても良い。オペレータが修理作業に向かうときに、予め故障内容を知ることができるので、修理に必要な準備を済ませていくことができ、効率的な対応を取ることができる。
Further, the
1 床面清掃ロボット
2 走行手段
21 前後進車輪
22 車輪駆動モータ
23 ハンドリング車輪
23a ハンドリング機構
24 ハンドリング車輪用モータ
3 清掃手段
31 床面磨き手段
311 回転ブラシ
311aベース
312 ブラシ駆動手段
313 ブラシ押付手段
32 洗浄水供給手段
321 洗浄水タンク
322 供給水量調節手段
323 供給水温調節手段
325 電気切替弁
33 床面水分除去手段
331 バキューム手段
331a吸引口(バキューム手段)
332 ワイパー手段
332aブレード部材(ワイパー手段)
34 乾燥用空気噴出手段
341 供給空気量調節手段
342 供給空気温調節手段
343 空気ノズル
344 空気通路
4 制御部
41 走行制御手段
411 地図情報記憶手段
412 走行経路情報生成手段
413 走行経路情報記憶手段
414 既清掃エリア情報記憶手段
42 清掃制御手段
5 検出手段
51 走行位置検出手段
52 障害物検出手段
53 床面状況検出手段
54 温湿度検出手段
55 臭気検出手段
56 水分量検出手段
57 水分量検出手段
C 外観カバー
F 床面
R 個室
S 清掃エリア
T1 横幅寸法
T2 横幅寸法
W 洗面台
X 障害物
DESCRIPTION OF
332 Wiper means 332a Blade member (wiper means)
34 Air blowing means for drying 341 Supply air amount adjusting means 342 Supply air temperature adjusting means 343
Claims (13)
ロボット自体を方向転換可能に走行させる走行手段と、
ロボット走行中に床面を清掃する清掃手段と、
前記清掃エリアの地図情報を記憶する地図情報記憶手段と、
前記地図情報と、ロボットが一回走行することによって清掃可能な清掃幅寸法と、に基づいて、前記清掃エリア全体を最短走行距離で清掃するための走行経路情報を生成する走行経路情報生成手段と、
前記走行経路生成手段により生成される走行経路情報を記憶する走行経路情報記憶手段と、
ロボットの走行位置情報を常時検出する走行位置検出手段と、
前記走行経路情報及び前記走行位置情報に基づいて、前記走行手段を制御する走行制御手段と、
前記清掃手段による清掃作業が実施された既清掃エリアの情報を記憶し、該既清掃エリア情報を前記清掃作業の実施に伴って更新する既清掃エリア情報記憶手段と、
ロボットの進行方向の前方を含むロボットの周囲に存在する障害物とその位置及び大きさを含む障害物情報を検出する障害物検出手段と、を備えてなり、
ロボットの進行方向の前方に障害物が検出されたときは、前記走行経路情報生成手段が、その都度、当該最新の障害物位置を除く未清掃エリア全体を最短走行距離で清掃可能とする最新走行経路情報を、前記障害物情報、前記地図情報及び前記既清掃エリア情報に基づいて新たに生成し、
前記走行経路情報記憶手段は、ロボット走行位置が前記最新の障害物位置へ到達する前に、前記走行経路情報を前記最新走行経路情報に更新され、
前記走行制御手段は、更新された前記最新走行経路情報及び前記走行位置情報に基づいて、前記走行手段を引き続き制御し、
前記最新走行経路情報に基づく走行を完了したときは、前記走行経路情報生成手段が、前記最新の障害物位置を最短走行距離で清掃可能とする最終走行経路情報を生成し、
前記走行制御手段は、前記最終走行経路情報及び前記走行位置情報に基づいて、前記走行手段を制御することを特徴とする床面清掃ロボット。 A floor cleaning robot that performs floor cleaning of the cleaning area while autonomously traveling in a predetermined cleaning area,
Traveling means for traveling the robot itself so that the direction can be changed;
Cleaning means for cleaning the floor surface while the robot is running;
Map information storage means for storing map information of the cleaning area;
Travel route information generating means for generating travel route information for cleaning the entire cleaning area with the shortest travel distance based on the map information and a cleaning width dimension that can be cleaned by the robot traveling once. ,
Travel route information storage means for storing travel route information generated by the travel route generation means;
Traveling position detection means for always detecting the traveling position information of the robot;
Travel control means for controlling the travel means based on the travel route information and the travel position information;
Information on the already cleaned area where the cleaning work by the cleaning means has been performed is stored, and the already cleaned area information storing means for updating the already cleaned area information as the cleaning work is performed,
An obstacle existing around the robot including the front of the robot in the traveling direction and obstacle detection means for detecting obstacle information including the position and size of the obstacle.
When an obstacle is detected in front of the moving direction of the robot, the travel route information generation unit can clean the entire uncleaned area except the latest obstacle position with the shortest travel distance each time. Route information is newly generated based on the obstacle information, the map information, and the already cleaned area information,
The travel route information storage means updates the travel route information to the latest travel route information before the robot travel position reaches the latest obstacle position,
The travel control means continues to control the travel means based on the updated latest travel route information and the travel position information,
When the travel based on the latest travel route information is completed, the travel route information generation means generates final travel route information that enables the latest obstacle position to be cleaned with the shortest travel distance,
The floor cleaning robot according to claim 1, wherein the travel control unit controls the travel unit based on the final travel route information and the travel position information.
前記障害物検出手段がロボットの進行方向の前方に新規障害物を検出した場合において、ロボットの走行位置が前記新規障害物位置へ到達する前に、前記走行経路情報記憶手段に記憶される前記走行経路情報が更新されないときは、前記走行制御手段が前記走行手段に対してロボット走行を停止させる制御を行い、前記走行経路情報が新規走行経路情報に更新されたときに、前記走行制御手段が、前記新規走行経路情報に基づいて、前記走行手段の制御を再開させることを特徴とする床面清掃ロボット。 The floor cleaning robot according to claim 1,
When the obstacle detection means detects a new obstacle ahead of the direction of travel of the robot, the travel stored in the travel route information storage means before the travel position of the robot reaches the new obstacle position When the route information is not updated, the travel control unit controls the travel unit to stop the robot travel, and when the travel route information is updated to new travel route information, the travel control unit includes: The floor cleaning robot according to claim 1, wherein the control of the traveling unit is resumed based on the new traveling route information.
前記障害物検出手段がロボットの進行方向の前方に新規障害物を検出した場合に、ロボットが障害物に接近していることを知らせるアラーム音声を発する音声発生手段を備えることを特徴とする床面清掃ロボット。 The floor cleaning robot according to claim 1 or 2,
When the obstacle detecting means detects a new obstacle ahead of the moving direction of the robot, it comprises a sound generating means for generating an alarm sound notifying that the robot is approaching the obstacle. Cleaning robot.
前記清掃手段による清掃実施前の床面に光を照射する発光部と、その反射光を受ける受光部と、を有し、前記照射光に対する反射光の照度の減衰率に基づいて、床面の汚れ及び濡れ具合に関する床面状況を検出する床面状況検出手段と、
前記清掃手段を制御する清掃制御手段と、を備えてなり、
前記床面状況検出手段による床面状況検出結果に基づいて、前記清掃手段の運転条件を調節することを特徴とする床面清掃ロボット。 A floor cleaning robot according to any one of claims 1 to 3,
A light-emitting unit that irradiates light on the floor surface before cleaning by the cleaning means, and a light-receiving unit that receives the reflected light, and based on the attenuation rate of the illuminance of the reflected light with respect to the irradiated light, Floor surface condition detecting means for detecting the floor surface condition concerning dirt and wetness;
Cleaning control means for controlling the cleaning means,
A floor surface cleaning robot, wherein an operation condition of the cleaning unit is adjusted based on a result of floor surface state detection by the floor surface state detection unit.
前記清掃エリアの室内温度及び室内湿度を検出する温湿度検出手段を備えてなり、
前記温湿度検出手段による室内温湿度検出結果に基づいて、前記清掃手段の運転条件を調節することを特徴とする床面清掃ロボット。 The floor cleaning robot according to claim 4,
Comprising temperature and humidity detection means for detecting the room temperature and the room humidity in the cleaning area;
A floor cleaning robot characterized by adjusting an operating condition of the cleaning means based on a result of indoor temperature / humidity detection by the temperature / humidity detection means.
前記清掃手段は、回転ブラシ、該回転ブラシを回転駆動するブラシ駆動手段、及び前記回転ブラシを床面に押し付けるブラシ押付手段を有する床面磨き手段を備えてなり、
前記清掃制御手段は、前記床面状況検出結果に基づいて、前記回転ブラシの回転速度及び押付力を調節することを特徴とする床面清掃ロボット。 The floor cleaning robot according to claim 4 or 5,
The cleaning means includes a rotary brush, a brush drive means for rotating the rotary brush, and a floor polishing means having a brush pressing means for pressing the rotary brush against the floor surface.
The floor cleaning robot according to claim 1, wherein the cleaning control means adjusts the rotational speed and pressing force of the rotating brush based on the floor surface condition detection result.
前記清掃手段は、床面に供給される洗浄水を貯留する洗浄水タンクと、前記洗浄水タンクに設けられて供給水量を調節可能な供給水量調節手段及び供給水温を調節可能な供給水温調節手段を有する洗浄水供給手段と、を備えてなり、
前記清掃制御手段は、前記床面状況検出結果及び/又は室内温湿度検出結果に基づいて、床面に対して供給する洗浄水の供給水量及び供給水温を調節することを特徴とする床面清掃ロボット。 The floor cleaning robot according to any one of claims 4 to 6,
The cleaning means includes a wash water tank for storing wash water supplied to the floor, a supply water amount adjusting means provided in the wash water tank and capable of adjusting the supply water amount, and a supply water temperature adjusting means capable of adjusting the supply water temperature. A washing water supply means having
The cleaning control means adjusts a supply amount and a supply water temperature of cleaning water supplied to the floor surface based on the detection result of the floor surface condition and / or the detection result of indoor temperature and humidity. robot.
前記清掃手段は、前記洗浄水供給手段に対して、前記洗浄水タンクと切り替え可能に接続され、床面に供給される消臭薬剤を貯留する薬剤タンクを備えており、
さらにロボットの下部には、床面の臭気を検出可能な半導体センサを有する臭気検出手段を備えてなり、
前記清掃制御手段は、前記臭気検出手段による臭気検出結果に基づいて、前記洗浄水に代えて、前記消臭薬剤を前記洗浄水供給手段から床面に対して供給させることを特徴とする床面清掃ロボット。 The floor cleaning robot according to claim 7,
The cleaning means is connected to the cleaning water supply means in a switchable manner with respect to the cleaning water supply means, and includes a chemical tank for storing deodorizing chemicals supplied to the floor surface,
Furthermore, the lower part of the robot is provided with odor detection means having a semiconductor sensor capable of detecting the odor of the floor surface,
The cleaning control means causes the deodorizing agent to be supplied from the cleaning water supply means to the floor surface instead of the cleaning water based on the odor detection result by the odor detection means. Cleaning robot.
前記清掃手段は、床面上の水分を吸引力調節可能に吸引するバキューム手段と、ロボットの下部に設けられるブレード部材を床面に押付力調節可能に押し付けて、ロボット走行に伴う前記ブレード部材の移動により前記バキューム手段の吸引口付近に床面上の水分を拭い寄せるワイパー手段と、からなる床面水分除去手段を備えており、
さらに前記床面水分除去手段による水分除去前の床面に光を照射する発光部と、その反射光を受ける受光部と、を有し、前記照射光に対する反射光の照度の減衰率に基づいて、床面上の水分量を検出する除去前水分量検出手段を、備えてなり、
前記清掃制御手段は、前記除去前水分量検出手段による水分量検出結果に基づいて、前記バキューム手段の吸引力及び前記ワイパー手段のブレード部材押付力を調節することを特徴とする床面清掃ロボット。 A floor cleaning robot according to any one of claims 4 to 8,
The cleaning means includes a vacuum means for sucking moisture on the floor surface so that the suction force can be adjusted, and a blade member provided at a lower part of the robot is pressed against the floor surface so that the pressing force can be adjusted. A wiper means for wiping moisture on the floor surface in the vicinity of the suction port of the vacuum means by movement, and a floor surface moisture removing means comprising:
And a light-emitting unit that irradiates light to the floor surface before moisture removal by the floor-surface moisture removing unit, and a light-receiving unit that receives the reflected light, and based on the illuminance attenuation rate of the reflected light with respect to the irradiated light , Comprising a pre-removal water amount detection means for detecting the water content on the floor surface,
The floor cleaning robot, wherein the cleaning control means adjusts the suction force of the vacuum means and the blade member pressing force of the wiper means based on the moisture amount detection result by the pre-removal moisture amount detection means.
前記清掃手段は、前記床面水分除去手段による水分除去が行われた床面に対して乾燥用空気を噴出可能で、その空気量を調節可能な供給空気量調節手段、及び空気温を調節可能な供給空気温調節手段を有する乾燥用空気噴出手段を備えており、
さらに前記床面水分除去手段による水分除去後の床面に光を照射する発光部と、その反射光を受ける受光部と、を有し、前記照射光に対する反射光の照度の減衰率に基づいて、水分除去後の床面上の水分量を検出する除去後水分量検出手段を、備えてなり、
前記清掃制御手段は、前記除去後水分量検出手段による水分量検出結果に基づいて、前記乾燥用空気噴出手段により噴出される乾燥用空気の空気量及び空気温を調節することを特徴とする床面清掃ロボット。 The floor cleaning robot according to claim 9,
The cleaning means is capable of jetting drying air to the floor surface from which moisture has been removed by the floor surface moisture removing means, and is capable of adjusting the supply air amount adjusting means and the air temperature. Air supply means for drying having a supply air temperature control means,
And a light-emitting unit that irradiates light to the floor surface after moisture removal by the floor-surface moisture removing unit, and a light-receiving unit that receives the reflected light, and based on the illuminance attenuation rate of the reflected light with respect to the irradiated light A post-removal water amount detection means for detecting the amount of water on the floor after water removal,
The cleaning control means adjusts an air amount and an air temperature of the drying air ejected by the drying air ejecting means based on a moisture amount detection result by the post-removal moisture amount detecting means. Surface cleaning robot.
前記走行制御手段は、前記清掃手段を制御する制御信号を前記清掃制御手段から受信することにより、前記清掃手段による清掃作業の内容に応じて予め設定された走行速度でロボットを走行させるように、前記走行手段による走行速度を調節することを特徴とする床面清掃ロボット。 A floor cleaning robot according to any one of claims 4 to 10,
The travel control unit receives a control signal for controlling the cleaning unit from the cleaning control unit, so that the robot travels at a travel speed set in advance according to the content of the cleaning operation by the cleaning unit. A floor cleaning robot characterized by adjusting a traveling speed by the traveling means.
ロボットの各構成部分に発生する故障を検出する故障検出手段を備えてなり、
前記故障検出手段によって故障が検出されたときは、
前記走行制御手段及び前記清掃制御手段が通常の清掃作業を中止するとともに、
検出された故障の内容に応じて、ロボットの運転をその場で停止するか、又は前記走行経路生成手段が現位置から所定の待機位置まで最短距離で退避する退避用走行経路情報を生成し、前記走行制御手段が前記退避用走行経路情報に基づいて、前記所定の待機位置まで退避するか、を選択的に実施することを特徴とする床面清掃ロボット。 A floor cleaning robot according to any one of claims 4 to 10,
A failure detection means for detecting a failure occurring in each component of the robot;
When a failure is detected by the failure detection means,
The travel control means and the cleaning control means stop normal cleaning work,
Depending on the content of the detected failure, stop the operation of the robot on the spot, or generate travel route information for evacuation in which the travel route generation means retreats from the current position to a predetermined standby position at the shortest distance, The floor cleaning robot according to claim 1, wherein the travel control unit selectively performs the retreat to the predetermined standby position based on the retreat travel route information.
オペレータ用情報通信手段と通信可能な無線通信手段を備えてなり、
前記故障検出手段によって故障が検出されたときは、その故障の内容を、前記無線通信手段を介して前記オペレータ用情報通信手段に送信することを特徴とする床面清掃ロボット。 A floor cleaning robot according to claim 12,
Comprising wireless communication means capable of communicating with operator information communication means;
When a failure is detected by the failure detection means, the content of the failure is transmitted to the operator information communication means via the wireless communication means.
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