JP2022047189A - 清掃装置 - Google Patents

Abstract

【課題】管上を走行する走行機構の移動精度を向上させる。
【解決手段】清掃装置１００は、装置本体１と、装置本体１に設けられ、所定の配列方向に配列された複数の管Ｐの上を走行する走行機構２と、装置本体１から降下して、複数の管Ｐに含まれる２本の管Ｐの間に進入して、管Ｐの表面の付着物を清掃する清掃機構３と、装置本体１に設けられ、２本の管Ｐの一方の管Ｐである第１管Ｐ１に対する配列方向の相対位置を検出する第１センサ７１ａと、装置本体１に設けられ、２本の管Ｐの他方の管Ｐである第２管Ｐ２に対する配列方向の相対位置を検出する第２センサ７１ｂとを備える。
【選択図】図２

Description

ここに開示された技術は、清掃装置に関する。

従来より、ボイラ管等の管の表面に付着した付着物を除去する清掃装置が知られている。例えば、特許文献１に開示された清掃装置は、管上を走行しながら管の清掃を行う。具体的には、清掃装置は、管上を走行する走行機構と、走行機構から管と管の隙間に降下及び上昇させられる清掃機構とを備えている。

特開２００１－３３６８９７号公報

前述のような清掃装置において、走行機構は、清掃機構を管と管との隙間の上方の適切な位置に移動させる。その状態から清掃機構が管と管との隙間に進入していく。しかしながら、管上には付着物が付着しており、走行機構による移動に誤差が生じる場合もある。清掃機構が適切な位置に位置していないと、清掃機構が管と管との隙間に適切に進入することができない。

ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、管上を走行する走行機構の移動精度を向上させることにある。

ここに開示された清掃装置は、装置本体と、前記装置本体に設けられ、所定の配列方向に配列された複数の管の上を走行する走行機構と、前記装置本体から降下して、前記複数の管に含まれる２本の管の間に進入して、管の表面の付着物を清掃する清掃機構と、前記装置本体に設けられ、前記２本の管の一方の管に対する前記配列方向の相対位置を検出する第１センサと、前記装置本体に設けられ、前記２本の管の他方の管に対する前記配列方向の相対位置を検出する第２センサとを備える。

前記清掃装置によれば、管上を走行する走行機構の移動精度を向上させることができる。

図１は、実施形態１に係る清掃装置の側面図である。 図２は、清掃装置の正面図である。 図３は、清掃機構を断面図で表した、清掃装置の正面図である。 図４は、清掃機構をＹ軸方向に見た図である。 図５は、スクレーパが収容された状態の、図４のＳ－Ｓ線における清掃ユニットの断面図である。 図６は、スクレーパが拡がった状態の、図４のＳ－Ｓ線における清掃ユニットの断面図である。 図７は、ガイドが縮まった状態の清掃機構をＸ軸方向に見た図である。 図８は、ガイドが拡がった状態の清掃機構をＸ軸方向に見た図である。 図９は、清掃機構が管を清掃している状態をＸ軸方向に見た図である。 図１０は、センサと管との位置関係を説明する説明図である。 図１１は、第１及び第２センサと２本の管との寸法関係を説明する説明図である。 図１２は、第１及び第２センサが配列方向において中央位置から第１管側へ変位した場合の第１及び第２センサと２本の管との位置関係を示す説明図である。 図１３は、第１及び第２センサが配列方向において中央位置から第２管側へ変位した場合の第１及び第２センサと２本の管との位置関係を示す説明図である。 図１４は、走行機構の走行方向と２本の管とが平行な場合の装置本体をＺ軸方向に見た図である。 図１５は、走行機構の走行方向が２本の管に対して傾いている場合の装置本体をＺ軸方向に見た図である。 図１６は、本体コントローラのブロック図である。 図１７は、清掃制御におけるフローチャートである。 図１８は、変形例１に係る清掃制御のフローチャートである。 図１９は、変形例２に係る清掃装置の側面図である。 図２０は、実施形態２に係る清掃装置の側面図である。 図２１は、清掃機構が管を清掃している状態をＹ軸方向を向いて見た図である。

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

《実施形態１》
実施形態１に係る清掃装置１００は、管群に含まれる管の表面に付着した付着物を清掃する。ここでは、清掃装置１００がボイラの伝熱管を清掃する場合について説明する。図１は、清掃装置１００の側面図である。図２は、清掃装置１００の正面図である。図３は、清掃機構を断面図で表した、清掃装置の正面図である。

ボイラ内には、複数の管Ｐによって形成された管群Ｑ（図２，３参照）が設けられている。管Ｐの内部には、水等の流体が流通している。管Ｐは、伝熱管であり、ボイラの燃焼室で発生した熱と熱交換を行う。例えば、複数の管Ｐは、水平方向に延びており、水平方向及び鉛直方向に配列されている。つまり、管群Ｑにおいては、水平方向において複数の管Ｐが互いに平行な状態で配列されていると共に、鉛直方向において複数の管Ｐが互いに平行な状態で配列されている。管Ｐは、導電性を有する材料で形成されている。また、管Ｐは、略円形断面を有する円管である。

尚、一の管Ｐと他の管Ｐとは、それぞれの端部が繋がって、１本の管を形成する場合もある。つまり、管群Ｑには、１本の管が水平方向に延びた後、折り返して再び水平方向に延びる場合や、１本の管が水平方向に延びた後、折り返して再び水平方向に延びることを繰り返し、全体として蛇行するように延びる場合がある。本明細書では、このような場合であっても、水平方向に延びる部分の１つ１つを１本の管Ｐとして捉えるものとする。そのため、実際には連続した１本の管であっても、水平方向に延びる部分が複数存在すれば、複数の管Ｐとして扱う。

ボイラでは、燃焼により生じた灰が管Ｐに付着し得る。灰の一部は、溶融してクリンカになるものもある。このように、管Ｐの表面には、灰やクリンカ等の付着物が付着している。ここで、付着物とは、管Ｐの表面に直接的に接触しているものに限られず、管Ｐの表面に直接的に接触しているものにさらに積み重なっているものも含む。例えば、管Ｐの表面に直接的に接触している灰だけでなく、その上にさらに堆積している灰も付着物に含まれる。

清掃装置１００は、所定の配列方向（ここでは、水平方向）に配列された複数の管Ｐの上に載置される。清掃装置１００は、装置本体１と、装置本体１に設けられ、管群Ｑに含まれる管Ｐの上を走行する走行機構２と、装置本体１から降下して、水平方向に配列された複数の管Ｐに含まれる２本の管Ｐの隙間から管群Ｑ内に進入して、管Ｐの表面の付着物を清掃する清掃機構３と、装置本体１に設けられ、２本の管Ｐの一方の管Ｐに対する配列方向の相対位置を検出する第１センサ７１ａと、装置本体１に設けられ、２本の管Ｐの他方の管Ｐに対する配列方向の相対位置を検出する第２センサ７１ｂとを備えている。清掃装置１００は、清掃装置１００を制御する本体コントローラ９（図１参照）をさらに備えていてもよい。清掃装置１００は、２本の管Ｐの間に清掃機構３を降下及び上昇させ、２本の管Ｐ及びそれらの下方に並ぶ管Ｐに付着した付着物を清掃する。

清掃装置１００は、走行機構２の走行方向の位置が第１センサ７１ａと異なる位置において装置本体１に設けられ、一方の管Ｐに対する配列方向の相対位置を検出する第３センサ７１ｃと、走行機構２の走行方向の位置が第２センサ７１ｂと異なる位置において装置本体１に設けられ、他方の管Ｐに対する配列方向の相対位置を検出する第４センサ７１ｄとをさらに備えていてもよい。清掃装置１００は、複数の管Ｐに載置された状態の装置本体１及び走行機構２の少なくも一方を撮像するビジョンセンサ８（図１参照）をさらに備えていてもよい。ビジョンセンサ８は、撮像装置の一例である。本体コントローラ９は、制御部の一例である。

以下、説明の便宜上、清掃装置１００を基準に互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を規定する。清掃装置１００の走行方向（即ち、走行機構２の走行方向）にＸ軸を設定し、清掃装置１００の上下方向（即ち、清掃機構３の昇降方向）にＺ軸を設定し、清掃装置１００の幅方向（即ち、走行方向及び上下方向の両方に直交する方向）にＹ軸を設定する。

また、管群Ｑを基準に互いに直交するＵ軸、Ｖ軸及びＷ軸を規定する。管Ｐが延びる方向にＵ軸を設定し、Ｕ軸に直交し且つ水平な方向にＶ軸を設定し、Ｕ軸に直交し且つ鉛直な方向にＷ軸を設定する。

装置本体１は、ＸＹ平面上に拡がる平板状のベース１１と、ベース１１に設けられ、清掃機構３を収容するケース１２と、清掃機構３を装置本体１から昇降させる昇降機構１４とを有している。ベース１１の略中央には、ベース１１を貫通する開口１１ａ（図３参照）が形成されている。ケース１２は、Ｘ軸方向を長手方向とする略長方形の断面を有する角筒状に形成されている。ケース１２は、ベース１１の開口１１ａを貫通している。

走行機構２は、ベース１１の下面に取り付けられた２本のクローラ２１を有している。クローラ２１は、Ｘ軸方向に進行するように構成されている。つまり、クローラ２１の駆動輪の回転軸は、Ｙ軸方向に延びている。２本のクローラ２１は、ベース１１の開口１１ａを挟んでＹ軸方向に並んでいる。

清掃機構３は、装置本体１から降下及び上昇して、走行機構２よりも下方に位置する管Ｐの表面の付着物を清掃する。清掃機構３は、清掃を行わないときには、ケース１２内に収容されている。清掃機構３は、清掃を行うときには、ケース１２から下方へ降下し、管群Ｑ内を進行しながら、管群Ｑに含まれる管Ｐの表面を清掃する。

昇降機構１４は、２基のウインチ１５と、各ウインチ１５に巻き上げられるワイヤ１６とを有している。ウインチ１５は、ベース１１の上面に設置されている。２基のウインチ１５は、Ｘ軸方向においてケース１２を挟むように配置されている。ワイヤ１６は、ウインチ１５のリールに巻き掛けられている。ワイヤ１６の一端は、清掃機構３に取り付けられている。つまり、清掃機構３は、２本のワイヤ１６でつり下げられた状態となっており、昇降機構１４によってＺ軸方向に昇降させられる。

第１～第４センサ７１ａ～７１ｄのそれぞれは、同じ構成をしている。以下、第１～第４センサ７１ａ～７１ｄのそれぞれを区別しない場合には、単に「センサ７１」と称する。センサ７１は、配列方向におけるセンサ７１と管Ｐとの相対位置を検出する。具体的には、センサ７１は、センサ７１から管Ｐの表面までの距離を検出する。センサ７１は、ベース１１の下面に取り付けられている。

ビジョンセンサ８は、複数の管Ｐに載置された装置本体１を上方から撮像する。そのため、ビジョンセンサ８は、装置本体１及び走行機構２の少なくも一方と走行機構２が載置された複数の管Ｐとが含まれる画像を取得する。

本体コントローラ９は、装置本体１に搭載されている。本体コントローラ９には、オペレータが指令を入力する際に操作する外部コントローラ９８が接続されていてもよい。外部コントローラ９８は、ケーブル９９を介して本体コントローラ９に接続されている。オペレータは、外部コントローラ９８を操作することによって、本体コントローラ９に指令を入力する。例えば、外部コントローラ９８は、指令として、清掃装置１００への動作指令が入力可能である。それに加えて、外部コントローラ９８は、動作に関連する各種設定を入力可能であってもよい。尚、外部コントローラ９８は、本体コントローラ９に無線接続されていてもよい。

以下、清掃機構３についてさらに詳細に説明する。図４は、清掃機構３をＹ軸方向に見た図である。図５は、スクレーパ３４が収容された状態の、図４のＳ－Ｓ線における清掃ユニット４の断面図である。図６は、スクレーパ３４が拡がった状態の、図４のＳ－Ｓ線における清掃ユニット４の断面図である。図７は、ガイド５が縮まった状態の清掃機構３をＸ軸方向に見た図である。図８は、ガイド５が拡がった状態の清掃機構３をＸ軸方向に見た図である。

清掃機構３は、フレーム３１と、フレーム３１に支持された３つの清掃ユニット４と、清掃機構３が管群Ｑ内を進行する際に清掃機構３を進行方向に案内するガイド５とを有している。

フレーム３１は、図４に示すように、概ね四角形の枠状に形成されている。フレーム３１は、カバー３１ａが取り付けられており、これにより、全体として箱状に形成されている。フレーム３１のうちＸ軸方向の両端に設けられ、Ｚ軸方向に延びる一対の縦フレーム３１ｂのそれぞれには、昇降機構１４のワイヤ１６が取り付けられる係止部３１ｃが設けられている。

フレーム３１のＹ軸方向の寸法は、２本の管Ｐの間隔Ｇ_Ｖよりも小さく設定されている。一方、フレーム３１のＸ軸方向の寸法は、２本の管Ｐの間隔Ｇ_Ｖよりも大きく設定されている。つまり、清掃装置１００のＸ軸方向と管群ＱのＵ軸方向とが一致する場合には、フレーム３１は、２本の管Ｐの間に進入することができる。

３つの清掃ユニット４は、フレーム３１に支持されている。３つの清掃ユニット４は、フレーム３１の下部から下方に突出している。

３つの清掃ユニット４は、Ｘ軸方向に配列されている。３つの清掃ユニット４は、Ｚ軸方向（即ち、清掃機構３の昇降方向）における位置が異なっている。具体的には、真ん中の清掃ユニット４は、両側の清掃ユニット４に比べて下方に突出している。以下、３つの清掃ユニット４をそれぞれ区別する場合には、Ｘ軸方向に並ぶ順に、「第１清掃ユニット４Ａ」、「第２清掃ユニット４Ｂ」、「第３清掃ユニット４Ｃ」と称する。

清掃ユニット４は、Ｚ軸と平行（即ち、清掃機構３の昇降方向と平行）な回転軸Ａ回りに回転しながら管Ｐに接触して管Ｐの表面の付着物を除去するように構成されている。具体的には、清掃ユニット４は、図４に示すように、Ｚ軸と平行に延びる回転軸Ａ回りに回転する回転シャフト３２と、管Ｐの表面に接触することによって管Ｐの表面の付着物を除去するスクレーパ３４と、回転軸Ａと同軸に設けられた円板３５と、回転軸Ａ上であって清掃ユニット４の先端に設けられた掘削部３６とを有している。回転シャフト３２は、フレーム３１に支持されたモータ（図示省略）によって回転駆動される。清掃ユニット４は、清掃部の一例であり、スクレーパ３４は、接触部の一例である。

回転シャフト３２の先端部に、円板３５、スクレーパ３４及び掘削部３６が設けられている。４枚の円板３５が、回転軸Ａと同軸上に等間隔で配置されている。円板３５は、回転シャフト３２に回転不能な状態で取り付けられている。つまり、円板３５は、回転シャフト３２と一体的に回転する。円板３５の直径は、２本の管Ｐの間隔Ｇ_Ｖよりも小さく設定されている。

４枚の円板３５によって３つの隙間が形成されている。図５，６に示すように、各隙間に３つのスクレーパ３４が配置されている。隣り合う各２つの円板３５の間には、回転軸Ａと平行な揺動軸Ｂに沿って延びる３本の揺動シャフト３７が設けられている。３本の揺動シャフト３７は、回転軸Ａから偏心した位置において、回転軸Ａ回りに等間隔を空けて設けられている。各スクレーパ３４は、揺動シャフト３７に揺動可能な状態で連結されている。スクレーパ３４は、概ね円弧状に形成されている。スクレーパ３４は、例えば、アルミ合金、炭素鋼、ウレタンゴム又は真鍮で形成されている。

図５に示すように、スクレーパ３４のうち揺動軸Ｂから遠い端部である先端部３４ａが回転軸Ａに最も接近した状態においては、スクレーパ３４は、２つの円板３５の隙間内に完全に収容される。すなわち、スクレーパ３４は、円板３５の外周縁Ｅの内側に収容される。スクレーパ３４が円板３５内に収容された状態において、Ｚ軸方向（即ち、清掃機構３の昇降方向）に見た場合の清掃ユニット４の形状は、２本の管Ｐの間隔Ｇ_Ｖを直径とする円内に収まっている。ここで、「外周縁Ｅの内側に収容される」とは、スクレーパ３４が外周縁Ｅからはみ出さないことを意味している。つまり、スクレーパ３４は、円板３５の間に収容されたときに、外周縁Ｅと面一な状態であってもよい。

一方、図６に示すように、スクレーパ３４は、回転シャフト３２の遠心力によって先端部３４ａが回転軸Ａから離れるように揺動し、回転軸Ａを中心とする半径方向外側へ拡がる。このとき、スクレーパ３４は、円板３５の外周縁Ｅよりも外側へ突出する（即ち、外周縁Ｅから外側へはみ出す）。

以下、特段の断りがない限り、「半径方向」とは、回転軸Ａを中心とする半径方向を意味する。

掘削部３６は、図４に示すように、回転シャフト３２の先端に配置されている。掘削部３６は、回転シャフト３２に回転不能な状態で取り付けられている。つまり、掘削部３６は、回転シャフト３２と一体的に回転する。掘削部３６は、概ね円錐状に、即ち、先鋭な形状に形成されている。掘削部３６には、掘削部３６によって削った切屑を逃がすための溝が形成されている。

さらに、図４，７，８に示すように、フレーム３１のうち一対の縦フレーム３１ｂのそれぞれに、ガイド５が設けられている。ガイド５は、一対の第１ブレード５１Ａ及び第２ブレード５１Ｂと、第１ブレード５１Ａ及び第２ブレード５１Ｂを縦フレーム３１ｂに連結する４つの第１～第４リンク６１～６４とを有している。第１ブレード５１Ａと第２ブレード５１Ｂとは、左右対称な形状をしている。第１ブレード５１Ａ及び第２ブレード５１Ｂは、Ｙ軸方向におけるガイド５の外側の管Ｐと接触することによって、清掃機構３を案内する。第１ブレード５１Ａと第２ブレード５１Ｂとを区別しない場合には、単に「ブレード５１」と称する。第１～第４リンク６１～６４は全て、同じ形状をしている。第１リンク６１、第２リンク６２、第３リンク６３及び第４リンク６４のそれぞれを区別しない場合には、単に「リンク６」と称する。

各ブレード５１は、Ｚ軸方向に延びる形状をしている。各ブレード５１は、Ｙ軸方向の外側（即ち、フレーム３１のＹ軸方向中央から遠い側）に概ねＺ軸方向に延びるエッジ５３を有している。エッジ５３が、管Ｐと接触する。各ブレード５１には、第１～第４リンク６１～６４が連結されている。

各リンク６の長手方向中央部は、縦フレーム３１ｂに回転自在に取り付けられている。第１リンク６１と第２リンク６２とは、同じ回転軸Ｃに取り付けられている。第３リンク６３と第４リンク６４とは、同じ回転軸Ｄに取り付けられている。各リンク６の長手方向一端部（以下、「第１端部」と称する）が第１ブレード５１Ａに連結され、各リンク６の長手方向他端部（以下、「第２端部」と称する）が第２ブレード５１Ｂに連結されている。

詳しくは、第１リンク６１の第１端部６１ａは、第１ブレード５１Ａに形成された、Ｚ軸方向に延びる長孔５４に、回転自在且つ長孔５４内を摺動可能に取り付けられている。第１リンク６１の第２端部６１ｂは、第２ブレード５１Ｂに回転自在に取り付けられている。第２リンク６２の第１端部６２ａは、第１ブレード５１Ａに回転自在に取り付けられている。第２リンク６２の第２端部６２ｂは、第２ブレード５１Ｂに形成された、Ｚ軸方向に延びる長孔５４に、回転自在且つ長孔５４内を摺動可能に取り付けられている。

同様に、第３リンク６３の第１端部６３ａは、第１ブレード５１Ａに形成された、Ｚ軸方向に延びる長孔５４に、回転自在且つ長孔５４内を摺動可能に取り付けられている。第３リンク６３の第２端部６３ｂは、第２ブレード５１Ｂに回転自在に取り付けられている。第４リンク６４の第１端部６４ａは、第１ブレード５１Ａに回転自在に取り付けられている。第４リンク６４の第２端部６４ｂは、第２ブレード５１Ｂに形成された、Ｚ軸方向に延びる長孔５４に、回転自在且つ長孔５４内を摺動可能に取り付けられている。

第１リンク６１及び第２リンク６２は、第１リンク６１の第１端部６１ａと第２リンク６２の第２端部６２ｂとがＹ軸方向に離れ且つ、第１リンク６１の第２端部６１ｂと第２リンク６２の第１端部６２ａとがＹ軸方向に離れるように、コイルバネ（図示省略）によって回転軸Ｃ回りに付勢されている。

同様に、第３リンク６３及び第４リンク６４は、第３リンク６３の第１端部６３ａと第４リンク６４の第２端部６４ｂとがＹ軸方向に離れ且つ、第３リンク６３の第２端部６３ｂと第４リンク６４の第１端部６４ａとがＹ軸方向に離れるように、コイルバネ（図示省略）によって回転軸Ｄ回りに付勢されている。

こうして、第１ブレード５１Ａ及び第２ブレード５１Ｂは、Ｚ軸方向に延びる姿勢を維持したまま、Ｙ軸方向へ互いに離れるように付勢されている。つまり、第１ブレード５１Ａ及び第２ブレード５１Ｂは、Ｙ軸方向においてガイド５の外側に位置する管Ｐにエッジ５３を押し付けるように付勢されている。

次に、このように構成された清掃機構３の清掃動作について説明する。図９は、清掃機構３が管Ｐを清掃している状態をＸ軸方向に見た図である。

清掃機構３は、３つの清掃ユニット４の配列方向が２本の管Ｐと平行な状態で、２本の管Ｐの隙間に進入していく。このとき、清掃機構３は、回転シャフト３２を回転させ、２本の管Ｐ及びそれらの下方に並ぶ管Ｐに付着した付着物を清掃する。

回転シャフト３２の回転による遠心力によってスクレーパ３４が回転軸Ａを中心とする半径方向外側に拡がる。ただし、十分なスペースが存在しない場合には、スクレーパ３４は最大には拡がらず、可能な範囲で拡がる。つまり、スクレーパ３４の半径方向外側のスペースがＺ軸方向位置によって異なる場合、スクレーパ３４は、半径方向外側のスペースに応じて拡がりを変化させながら降下していく。清掃機構３が管群Ｑ内を降下する場合、図９に示すように、スクレーパ３４の半径方向外側に管Ｐが存在しない位置、又は、スクレーパ３４の半径方向外側に管Ｐが存在するもののスクレーパ３４が届かない位置においては、スクレーパ３４は、最大限拡がった状態となる（図９における第１清掃ユニット４Ａの比較的上部のスクレーパ３４を参照）。スクレーパ３４の半径方向外側に管Ｐが存在し且つスクレーパ３４が管Ｐに届く位置においては、スクレーパ３４が管Ｐに接触する状態まで拡がる（図９における第１清掃ユニット４Ａの比較的下部のスクレーパ３４及び第２清掃ユニット４Ｂのスクレーパ３４を参照）。その結果、スクレーパ３４は、管Ｐの横を通過する際に、管Ｐの表面形状に倣って半径方向への拡がりを変更しながら管Ｐの表面に接触する。

つまり、清掃機構３の進行方向に沿って配列された（即ち、Ｗ軸方向に配列された）複数の管Ｐの間にスクレーパ３４が入り込んで、該複数の管Ｐの間に存在する付着物を除去すると共に該複数の管Ｐの表面に接触して管Ｐの付着物を除去する。その結果、スクレーパ３４は、管Ｐの表面のうち、清掃機構３が通過するスペースに面している部分だけでなく、該スペースから清掃機構３の進行方向と交差する方向（例えば、Ｖ軸方向）に離れた部分（即ち、奥まった部分）に付着した付着物も除去する。

好ましくは、スクレーパ３４が最も拡がった状態におけるスクレーパ３４の外接円Ｆ（図６参照）の直径は、Ｖ軸方向に並ぶ２本の管Ｐの軸心間の距離よりも大きく設定されている。これにより、スクレーパ３４は、管Ｐの側方をＷ軸方向に通過することによって、管Ｐの表面のうち概ね半周部分の付着物を除去することができる。

こうして、スクレーパ３４は、管Ｐの表面に付着した付着物を削り落としていく。

ここで、清掃機構３が２本の管Ｐの間を降下していく際に、清掃機構３の進行方向の前方（即ち、清掃機構３の下方）に灰等の付着物が存在している場合がある。清掃ユニット４の先端には、掘削部３６が設けられている。掘削部３６は、清掃機構３が降下する際に、回転シャフト３２と一体的に回転している。そのため、清掃機構３が降下する際に清掃機構３の下方に存在する付着物を掘削部３６が掘削していく。これにより、清掃機構３を円滑に降下させることができる。

さらに、清掃機構３が管群Ｑ内を進行する際には、ガイド５が清掃機構３を案内している。詳しくは、ガイド５の第１ブレード５１Ａ及び第２ブレード５１Ｂは、Ｙ軸方向において互いに離間する方向へ付勢されている。そのため、第１ブレード５１Ａは、Ｖ軸方向一方側の管Ｐに接触し、第２ブレード５１Ｂは、Ｖ軸方向他方側の管Ｐに接触する。こうして、清掃機構３は、Ｖ軸方向両側に位置する管Ｐに対してＶ軸方向位置が決められる。

清掃対象の管Ｐのうち最も下方の管Ｐを清掃ユニット４が通過するまで降下すると、降下時における清掃が完了する。

清掃機構３は、降下時だけでなく、上昇時にも管Ｐの清掃を実行する。清掃機構３が上昇する際にも、スクレーパ３４は、管Ｐの表面形状に倣って半径方向への拡がりを変更しながら管Ｐの表面に接触し、管Ｐの表面に付着した付着物を削り落としていく。つまり、清掃機構３は、降下時と上昇時との両方で、管Ｐの表面をスクレーパ３４で清掃することができる。

清掃機構３には、Ｘ軸方向に並ぶ３つの清掃ユニット４が設けられているので、清掃機構３の１回の降下及び／又は上昇によって、管ＰのうちＵ軸方向位置が異なる３箇所が清掃される。

続いて、センサ７１について詳細に説明する。

各センサ７１は、渦電流センサである。詳しくは、センサ７１は、図示を省略するが、励磁コイルと受信コイルとを有している。励磁コイルに高周波電流が印加されることによって、対象物に渦電流が発生する。受信コイルは、この渦電流を検出する。センサ７１と対象物との距離に応じて、受信コイルによって検出される渦電流の大きさが変化する。つまり、センサ７１は、センサ７１と対象物との距離に応じた検出電圧を取得することによって、実質的にセンサ７１と対象物との距離を検出する。清掃装置１００においては、対象物は管Ｐである。センサ７１は、管Ｐの表面までの距離を検出する。

走行機構２は配列方向に配列された複数の管Ｐの上を走行するので、配列方向に配列された複数の管Ｐは、走行機構２が走行する走行面を形成する。このとき、センサ７１は、走行面、即ち、配列方向及び管軸方向を含む平面に対して平行移動する。

図１０は、センサと管との位置関係を説明する説明図である。センサ７１は、励磁コイルの軸心が鉛直方向を向くように配置されている。センサ７１が発生させる磁界は拡がりを有するため、センサ７１は、鉛直下方を中心に或る程度拡がりを有する範囲に存在する対象物までの距離も検出する。ここでは、説明の便宜上、図１０の実線の矢印で示すように、センサ７１は、管Ｐの表面のうちセンサ７１の鉛直下方に位置する点までの距離を検出するものとする。

管Ｐは円管なので、センサ７１が配列方向へ平行移動すると、センサ７１と管Ｐの表面との距離も変化する。詳しくは、センサ７１が、一点鎖線で示すように、実線で示す位置から配列方向へ管Ｐの頂部へ近づく側へ移動すると、センサ７１と管Ｐの表面との距離は短くなる。さらに、センサ７１が、破線で示すように、配列方向へ移動して管Ｐの頂部を通り過ぎると、センサ７１と管Ｐの表面との距離は長くなっていく。このように、センサ７１と管Ｐの表面との距離は、配列方向における管Ｐとセンサ７１との相対位置に応じて変化する。

図１～３に示すように、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂと第３及び第４センサ７１ｃ，７１ｄとは、走行機構２の走行方向の位置が異なるように配置されている。具体的には、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂは、ベース１１のうち走行方向における一端部に配置されている。第３及び第４センサ７１ｃ，７１ｄは、ベース１１のうち走行方向における他端部に配置されている。第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂが一対となり、第３及び第４センサ７１ｃ，７１ｄが一対となる。それぞれの対が、清掃機構３の配列方向の位置を検出する。

詳しくは、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂは、図２に示すように、走行方向に直交する方向（具体的には、清掃装置１００の幅方向）の位置が異なるように配置されている。第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂは、清掃機構３から幅方向の両側へ等距離だけ離れている。すなわち、幅方向において、第１センサ７１ａと第２センサ７１ｂとの間の中央に清掃機構３が位置する。第３及び第４センサ７１ｃ，７１ｄの幅方向の配置は、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂと同様である。つまり、第１センサ７１ａの幅方向の位置と第３センサ７１ｃの幅方向の位置は同じであり、第２センサ７１ｂの幅方向の位置と第４センサ７１ｄの幅方向の位置は同じである。

第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂは、走行機構２の走行方向が２本の管Ｐに沿う方向を向いている際に、図２に示すように、配列方向の位置が互いに異なるように配置される。同様に、第３及び第４センサ７１ｃ，７１ｄは、走行機構２の走行方向が２本の管Ｐに沿う方向を向いている際に、図３に示すように、配列方向の位置が互いに異なるように配置される。

ここで、配列方向における、２つのセンサ７１の測定点と２本の管Ｐとの寸法関係について詳細に説明する。測定点とは、管Ｐの表面のうち、センサ７１からの距離が検出される点である。この例では、各センサ７１は、主として管Ｐの表面のうちセンサ７１の鉛直下方に位置する点までの距離を検出する。つまり、配列方向において、センサ７１の位置と測定点の位置とは、同じである。以下では、説明の便宜上、センサ７１の配列方向位置を測定点の配列方向位置として説明する。

図１１は、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂと２本の管Ｐとの寸法関係を説明する説明図である。各対の２つのセンサ７１の配列方向のピッチ（即ち、各対の２つのセンサ７１の測定点の配列方向のピッチ）Ｍは、配列方向における２本の管Ｐの間隔Ｇ_Ｖよりも大きく、且つ、配列方向における２本の管Ｐ全体の寸法Ｌよりも小さく設定されている。さらに、２つのセンサ７１の配列方向のピッチＭは、２本の管Ｐの配列方向のピッチ（即ち、２本の管Ｐの管軸間の距離）Ｎと一致しない。具体的には、２つのセンサ７１の配列方向のピッチＭは、２本の管Ｐの配列方向のピッチＮよりも小さい。以下、説明の便宜上、２本の管Ｐのうち第１センサ７１ａが接近する管Ｐを「第１管Ｐ１」と称し、２本の管Ｐのうち第２センサ７１ｂが接近する管Ｐを「第２管Ｐ２」と称する。

２つのセンサ７１のピッチＭは、２本の管Ｐの間隔Ｇ_Ｖよりも大きく且つ２本の管Ｐ全体の寸法Ｌよりも小さく設定されているので、２つのセンサ７１の鉛直下方に２本の管Ｐが位置する状況が起こり得る。例えば、第１センサ７１ａが第１管Ｐ１の表面までの距離Ｓ１検出し、同時に、第２センサ７１ｂが第２管Ｐ２の表面までの距離Ｓ２を検出し得る。このとき、第３センサ７１ｃも第１管Ｐ１の表面までの距離を検出し、同時に、第４センサ７１ｄも第２管Ｐ２の表面までの距離を検出し得る。

さらに、２つのセンサ７１の配列方向のピッチＭは、２本の管Ｐの配列方向のピッチＮと一致しないので、２つのセンサ７１のそれぞれが２本の管Ｐの頂部までの距離を同時に検出する状況が起こり得ない。例えば、第１センサ７１ａが第１管Ｐ１の頂部の表面までの距離Ｓ１を検出するときには、第２センサ７１ｂは、第２管Ｐ２の頂部以外の部分の表面までの距離Ｓ２を検出する。

この例では、清掃装置１００の幅方向において、第１センサ７１ａと第２センサ７１ｂとの間の中央に清掃機構３が位置するので、配列方向において清掃機構３が２本の管Ｐの中央に位置するときには、図１１に示すように、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂは、２本の管Ｐのそれぞれの頂部以外の部分までの距離Ｓ１，Ｓ２を検出する。第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂは、配列方向において第１管Ｐ１の軸心と第２管Ｐ２の軸心との間に配置されている。このとき、第１センサ７１ａから第１管Ｐ１までの距離Ｓ１と、第２センサ７１ｂから第２管Ｐ２までの距離Ｓ２とは、略等しい。つまり、配列方向において、第１センサ７１ａと第２センサ７１ｂとの中点と、２本の管Ｐの中点とが一致する。以下、２本の管Ｐに対する第１及び第２センサ７１ｂのこの位置を「中央位置」と称する。

図１２は、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂが配列方向において中央位置から第１管Ｐ１側へ変位した場合の第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂと２本の管Ｐとの位置関係を示す説明図である。図１３は、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂが配列方向において中央位置から第２管Ｐ２側へ変位した場合の第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂと２本の管Ｐとの位置関係を示す説明図である。第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂのそれぞれが検出する管Ｐの表面までの距離Ｓ１，Ｓ２は、前述の如く、配列方向におけるセンサ７１と管Ｐとの相対位置に応じて変化する。ここで、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂの配列方向のピッチＭは、２本の管Ｐの配列方向のピッチＮと一致しない。そのため、配列方向において、２つのセンサ７１の一方の測定点が管Ｐの頂部に近づく場合には、２つのセンサ７１の他方の測定点は、管Ｐの頂部から遠ざかる。例えば、図１２に示すように、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂが中央位置から配列方向の第１管Ｐ１の側へ変位すると、第１センサ７１ａの測定点が第１管Ｐ１の頂部に近づく一方、第２センサ７１ｂの測定点は、第２管Ｐ２の頂部から遠ざかる。このとき、第１センサ７１ａから第１管Ｐ１までの距離Ｓ１は短くなる一方、第２センサ７１ｂから第２管Ｐ２までの距離Ｓ２は長くなる。図１３に示すように、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂが中央位置から配列方向の第２管Ｐ２の側へ変位すると、第１センサ７１ａの測定点が第１管Ｐ１の頂部から遠ざかる一方、第２センサ７１ｂの測定点は、第２管Ｐ２の頂部へ近づく。このとき、第１センサ７１ａから第１管Ｐ１までの距離Ｓ１は長くなる一方、第２センサ７１ｂから第２管Ｐ２までの距離Ｓ２は短くなる。

このように、２つのセンサ７１のそれぞれが２本の管Ｐの頂部までの距離を同時に検出する状況が起こり得ないように２つのセンサ７１を配置することによって、配列方向における２つのセンサ７１と２本の管Ｐとの相対位置が変化すると、一方のセンサ７１の検出距離と他方のセンサ７１の検出距離との相対関係が変化する。つまり、第１センサ７１ａの検出距離Ｓ１と第２センサ７１ｂの検出距離Ｓ２との相対関係は、配列方向における第１センサ７１ａ及び第２センサ７１ｂと２本の管Ｐとの相対位置と相関がある。

第１センサ７１ａの検出距離Ｓ１と第２センサ７１ｂの検出距離Ｓ２との相対関係の一例は、第１センサ７１ａの検出距離Ｓ１と第２センサ７１ｂの検出距離Ｓ２との距離差ΔＳ（＝Ｓ１－Ｓ２）である。第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂが中央位置に位置するとき、距離差ΔＳは０となる。

第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂが配列方向において中央位置から第１管Ｐ１の側へ変位すると、距離差ΔＳは０よりも小さくなる。第１センサ７１ａが配列方向において第１管Ｐ１の頂部の位置に達するまでは、距離差ΔＳは単調に減少する。尚、第１センサ７１ａが配列方向において第１管Ｐ１の頂部の位置を超えると、第１センサ７１ａの検出距離Ｓ１は増加に転じる。一方、第２センサ７１ｂの第１管Ｐ１側への変位に応じて、第２センサ７１ｂの検出距離Ｓ２の増加率はしだいに大きくなる。やがて、第２センサ７１ｂの下方に第２管Ｐ２が存在しなくなり、第２センサ７１ｂは、第２管Ｐ２までの距離を検出しないようになる。

一方、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂが配列方向において中央位置から第２管Ｐ２の側へ変位すると、距離差ΔＳは０よりも大きくなる。第２センサ７１ｂが配列方向において第２管Ｐ２の頂部の位置に達するまでは、距離差ΔＳは単調に増加する。尚、第２センサ７１ｂが配列方向において第２管Ｐ２の頂部の位置を超えると、第２センサ７１ｂの検出距離Ｓ２は増加に転じる。一方、第１センサ７１ａの第２管Ｐ２側への変位に応じて、第１センサ７１ａの検出距離Ｓ１の増加率はしだいに大きくなる。やがて、第１センサ７１ａの下方に第１管Ｐ１が存在しなくなり、第１センサ７１ａは、第１管Ｐ１までの距離を検出しないようになる。

このように、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂは、配列方向に配列された２本の管Ｐのそれぞれの表面までの距離を検出することによって、配列方向における２本の管Ｐに対する第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂの相対位置を検出している。第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂ並びに清掃機構３は、ベース１１に設けられている。つまり、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂは、実質的に、配列方向における２本の管Ｐに対する清掃機構３の相対位置を検出する。

第３及び第４センサ７１ｃ，７１ｄも、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂと同様に配置されている。そのため、第３及び第４センサ７１ｃ，７１ｄも、配列方向に配列された２本の管Ｐのそれぞれの表面までの距離を検出することによって、配列方向における２本の管Ｐに対する第３及び第４センサ７１ｃ，７１ｄの相対位置、ひいては、配列方向における２本の管Ｐに対する清掃機構３の相対位置を検出する。

さらに、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂと第３及び第４センサ７１ｃ，７１ｄは、走行方向における異なる位置に配置されているので、第１～第４センサ７１ａ～７１ｄの検出距離に基づいて、２本の管Ｐ（詳しくは、２本の管Ｐの管軸）に対する走行機構２の走行方向の傾きを求めることができる。図１４は、走行機構２の走行方向と２本の管Ｐとが平行な場合の装置本体１をＺ軸方向に見た図である。図１５は、走行機構２の走行方向が２本の管Ｐに対して傾いている場合の装置本体１をＺ軸方向に見た図である。

詳しくは、図１４に示すように、２本の管Ｐに対して走行機構２の走行方向が平行である場合には、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂによって検出される清掃機構３の配列方向における相対位置と、第３及び第４センサ７１ｃ，７１ｄによって検出される清掃機構３の配列方向における相対位置とは一致する。一方、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂによって検出される清掃機構３の配列方向における相対位置と第３及び第４センサ７１ｃ，７１ｄによって検出される清掃機構３の配列方向における相対位置とが異なることは、図１５に示すように、走行機構２の走行方向が２本の管Ｐに対して傾いていることを意味する。

このように、第１～第４センサ７１ａ～７１ｄは、実質的に、２本の管Ｐに対する走行機構２の走行方向の傾きも検出する。

それに加えて、ビジョンセンサ８は、装置本体１及び走行機構２の少なくも一方と走行機構２が載置された複数の管Ｐとが含まれる画像を取得する。このビジョンセンサ８の画像によれば、複数の管Ｐに対する走行機構２の位置関係を検出することができる。詳しくは、画像に複数の管Ｐと走行機構２とが含まれている場合には、複数の管Ｐに対する走行機構２の位置関係を取得することができる。装置本体１と走行機構２との寸法及び配置によっては画像に走行機構２が含まれず、装置本体１が含まれる場合もあり得る。しかし、走行機構２は装置本体１に設けられているので、複数の管Ｐに対する装置本体１の位置関係が分かれば、複数の管Ｐに対する走行機構２の位置関係もわかる。

これら第１～第４センサ７１ａ～７１ｄの検出距離及びビジョンセンサ８の取得画像は、本体コントローラ９に入力される。

本体コントローラ９は、清掃機構３によって管群Ｑに含まれる管Ｐを清掃する清掃制御を実行する。その際、本体コントローラ９は、第１～第４センサ７１ａ～７１ｄの検出結果及びビジョンセンサ８の取得画像に基づいて、走行機構２の走行制御を実行する。例えば、本体コントローラ９は、走行機構２を作動させて清掃装置１００を目標位置へ移動させ、その位置で清掃機構３及び昇降機構１４を作動させる。

図１６は、本体コントローラ９のブロック図である。詳しくは、本体コントローラ９は、処理部９１と記憶部９２とを有している。

記憶部９２は、各種プログラム及び各種データを記憶する、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体である。記憶部９２は、ハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ及びＤＶＤ等の光ディスク、又は半導体メモリによって形成されている。

処理部９１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及び／又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）等の各種プロセッサと、ＶＲＡＭ、ＲＡＭ及び／又はＲＯＭ等の各種半導体メモリとを有している。処理部９１は、記憶部９２に記憶された各種プログラムを読み出して実行することによって、清掃装置１００の各部を統括的に制御し、清掃制御及び走行制御を実行するための各種機能を実現する。具体的には、処理部９１は、第１傾き算出部９３と、位置算出部９４と、第２傾き算出部９５と、走行実行部９６と、清掃実行部９７とを機能ブロックとして有している。

第１傾き算出部９３は、ビジョンセンサ８の取得画像に基づいて、清掃対象となる２本の管Ｐに対する走行機構２の走行方向の傾き（以下、「走行機構２の傾き」と称する）を算出する。第１傾き算出部９３は、ビジョンセンサ８の取得画像の画像処理を行って、装置本体１の下方に位置する管Ｐと走行機構２とを抽出する。第１傾き算出部９３は、抽出された管Ｐ及び走行機構２に基づいて、走行機構２の傾きが所定の第１傾斜範囲に入っているか否かを判定する。

位置算出部９４は、清掃対象となる２本の管Ｐに対する清掃機構３の配列方向の相対位置（以下、「清掃機構３の配列方向位置」と称する）を算出する。具体的には、位置算出部９４は、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂの検出距離に基づいて、清掃機構３の配列方向位置を算出する。それに加えて、位置算出部９４は、第３及び第４センサ７１ｃ，７１ｄの検出距離に基づいて清掃機構３の配列方向位置を算出する。さらに、位置算出部９４は、算出された清掃機構３の配列方向位置に基づいて、清掃機構３が配列方向において２本の管Ｐの中央を含む所定の位置範囲に入っているか否かを判定する。清掃機構３が位置範囲に入っている場合、清掃機構３が配列方向において２本の管Ｐの間隔Ｇ_Ｖに内側に入っており、清掃機構３は降下して間隔Ｇ_Ｖへ進入することができる。

具体的には、位置算出部９４は、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂの検出距離の距離差ΔＳ（以下、「第１距離差ΔＳ１」と称する）が以下の式（１）を満たし、且つ、第３及び第４センサ７１ｃ，７１ｄの検出距離の距離差ΔＳ（以下、「第２距離差ΔＳ２」と称する）が以下の式（２）を満たす場合に、清掃機構３が位置範囲に入っていると判定する。

α１≦ΔＳ１≦β１ ・・・（１）
α２≦ΔＳ２≦β２ ・・・（２）
ここで、例えば、α１，α２は負の値であり、β１，β２は正の値である。つまり、式（１）は、第１距離差ΔＳ１が０を含む所定の範囲内に入っていることを意味する。同様に、式（２）は、第２距離差ΔＳ２が０を含む所定の範囲内に入っていることを意味する。

尚、この例では、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂと第３及び第４センサ７１ｃ，７１ｄとで清掃機構３に対する配列方向の配置が同じであるので、α１とα２とは同じ値であり、β１とβ２とは同じ値である。また、配列方向において第１センサ７１ａと第２センサ７１ｂとの間の中央に清掃機構３が位置するので、α１とβ１の絶対値は同じである。同様に、配列方向において第３センサ７１ｃと第４センサ７１ｄとの間の中央に清掃機構３が位置するので、α２とβ２の絶対値は同じである。ただし、α１、β１、α２及びβ２の値は、これらに限定されない。

第１距離差ΔＳ１は、清掃機構３の配列方向位置に関連するパラメータである。つまり、第１距離差ΔＳ１を求めることは、実質的に、清掃機構３の配列方向位置を求めることに相当する。同様に、第２距離差ΔＳ２は、清掃機構３の配列方向位置に関連するパラメータである。つまり、第２距離差ΔＳ２を求めることは、実質的に、清掃機構３の配列方向位置を求めることに相当する。

第２傾き算出部９５は、走行機構２の傾きを、第１傾き算出部９３よりも詳細な範囲で算出する。第２傾き算出部９５は、第１～第４センサ７１ａ～７１ｄの検出距離に基づいて走行機構２の傾きを算出する。第２傾き算出部９５は、走行機構２の傾きが、２本の管Ｐと走行機構２の走行方向とが平行な場合を含む所定の第２傾斜範囲に入っているか否かを判定する。第２傾斜範囲は、第１傾斜範囲よりも小さい範囲である。

第２傾き算出部９５は、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂの検出距離に基づいて算出される清掃機構３の配列方向位置と、第３及び第４センサ７１ｃ，７１ｄの検出距離に基づいて算出される清掃機構３の配列方向位置とに基づいて、走行機構２の傾きを算出する。具体的には、第２傾き算出部９５は、第１距離差ΔＳ１及び第２距離差ΔＳ２を用いて、走行機構２の傾きを算出する。

第１距離差ΔＳ１と第２距離差ΔＳ２とが同じである場合には、第２傾き算出部９５は、２本の管Ｐと走行機構２の走行方向とは平行であると判定する。第１距離差ΔＳ１と第２距離差ΔＳ２との差ΔＳ３（以下、「前後距離差ΔＳ３」と称する）が０でない場合には、第２傾き算出部９５は、２本の管Ｐに対して走行機構２の走行方向が傾いていると判定する。走行機構２の傾きが大きいほど、前後距離差ΔＳ３の絶対値が大きくなる。第２傾き算出部９５は、前後距離差ΔＳ３が以下の式（３）を満たす場合に、走行機構２の傾きが第２傾斜範囲に入っていると判定する。

γ≦ΔＳ３≦δ ・・・（３）
ここで、例えば、γは負の値であり、δは正の値である。つまり、式（３）は、前後距離差ΔＳ３が０を含む所定の範囲内に入っていることを意味する。

走行実行部９６は、２本のクローラ２１のそれぞれの駆動力を算出し、算出された駆動力を２本のクローラ２１へ出力する。走行機構２を直進させる場合には、走行実行部９６は、基本的には、２本のクローラ２１の駆動力を同じにする。走行機構２を旋回させる場合には、走行実行部９６は、２本のクローラ２１の駆動力を異ならせる。例えば、走行実行部９６は、旋回時に半径方向内側に位置するクローラ２１の出力を０とし、半径方向外側に位置するクローラ２１の出力を所定値に設定する。

走行実行部９６は、清掃機構３が位置範囲に入り、且つ、走行機構２の傾きが第２傾斜範囲に入るように、走行機構２を制御する。具体的には、走行実行部９６は、まず、ビジョンセンサ８の取得画像に基づいて（即ち、第１傾き算出部９３の判定結果に基づいて）、走行機構２の傾きが第１傾斜範囲に入るように、２本のクローラ２１の駆動力を算出し、駆動力を２本のクローラ２１へ出力する。以下、走行機構２の傾きが第１傾斜範囲に入ることを「第１条件」と称する。

第１条件が満たされると、走行実行部９６は、第１～第４センサ７１ａ～７１ｄの検出距離に基づいて（即ち、位置算出部９４及び第２傾き算出部９５の判定結果に基づいて）、清掃機構３が位置範囲に入り、且つ、走行機構２の傾きが第２傾斜範囲に入るように、２本のクローラ２１の駆動力を算出し、駆動力を２本のクローラ２１へ出力する。以下、清掃機構３が位置範囲に入り、且つ、走行機構２の傾きが第２傾斜範囲に入ることを「第２条件」と称する。

清掃実行部９７は、清掃機構３による清掃制御を実行する。清掃実行部９７は、走行実行部９６を介して走行機構２を制御して、清掃機構３を複数の管Ｐ上の所望の清掃位置まで移動させ、清掃位置において清掃機構３を降下及び上昇させて管Ｐの清掃を行う。清掃実行部９７は、清掃位置を変更して、清掃機構３による清掃を繰り返す。

以下、本体コントローラ９の制御について具体的に説明する。図１７は、清掃制御におけるフローチャートである。

まず、清掃制御に関連する各種設定（例えば、配列方向における管Ｐの本数、配列方向への管Ｐのピッチ、走行機構２の管Ｐに沿った移動距離、昇降機構１４による清掃機構３の降下距離等）が本体コントローラ９に設定される。この設定は、例えば、オペレータが外部コントローラ９８を介して行う。

続いて、オペレータは、清掃装置１００を管Ｐの上に載置する。オペレータは、外部コントローラ９８を操作して、清掃装置１００を清掃開始位置まで移動させる。例えば、清掃開始位置は、２本のクローラ２１が２本の管Ｐと平行となり、且つ、清掃機構３が２本の管ＰのＵ軸方向の一端部に位置し、且つ、清掃機構３が管Ｐの配列方向（即ち、Ｖ軸方向）において２本の管Ｐの間に位置する位置である。

清掃装置１００が清掃開始位置まで移動すると、オペレータは、外部コントローラ９８を介して清掃開始の指令を入力する。

本体コントローラ９が清掃開始の指令を受け付けると（ステップＳ１）、処理部９１は、第２条件が満たされているか否かを判定する。具体的には、走行実行部９６は、まずステップＳ２において、第１傾き算出部９３の判定結果に基づいて、第１条件が満たされているか否かを判定する。第１条件が満たされていない場合には、走行実行部９６は、ステップＳ３において、第１傾き算出部９３の判定結果に基づいて、第１条件を満たすように２本のクローラ２１のそれぞれの駆動力を算出し、算出された駆動力を２本のクローラ２１へ出力する。

算出された駆動力によって２本のクローラ２１が走行した後、走行実行部９６は、第１条件が満たされているか否かを再び判定する（ステップＳ２）。第１条件が満たされるまで、走行実行部９６は、ステップＳ２，Ｓ３を繰り返す。

第１条件が満たされると、走行実行部９６は、ステップＳ４において、位置算出部９４及び第２傾き算出部９５の判定結果に基づいて、第２条件が満たされているか否かを判定する。第２条件が満たされていない場合には、走行実行部９６は、ステップＳ５において、第１傾き算出部９３の判定結果に基づいて、第２条件を満たすように２本のクローラ２１のそれぞれの駆動力を算出し、算出された駆動力を２本のクローラ２１へ出力する。

算出された駆動力によって２本のクローラ２１が走行した後、走行実行部９６は、第２条件が満たされているか否かを再び判定する（ステップＳ４）。第２条件が満たされるまで、走行実行部９６は、ステップＳ４，Ｓ５を繰り返す。

第２条件が満たされると、清掃実行部９７は、ステップＳ６において、清掃機構３の回転シャフト３２を回転駆動させ、この状態で清掃機構３を昇降機構１４によって２本の管Ｐの間に降下させる。スクレーパ３４は、管群Ｑ内のスペースに応じて半径方向への拡がりを変更しながら、管Ｐの表面の付着物を削り落としていく。

設定された降下距離まで清掃機構３が降下すると、清掃実行部９７は、昇降機構１４によって清掃機構３を上昇させる。清掃機構３が上昇する際にも、スクレーパ３４は、管Ｐの表面形状に倣って半径方向への拡がりを変更しながら管Ｐの表面に接触し、管Ｐの表面の付着物を削り落としていく。つまり、清掃機構３は、降下時と上昇時との両方で、管Ｐの表面をスクレーパ３４で清掃する。

清掃機構３の降下及び上昇の一往復が終了すると、ステップＳ７において、清掃実行部９７は、清掃機構３が２本の管ＰのＵ軸方向の他端部（即ち、清掃を開始した端部とは反対側の端部）に達したか否かを判定する。清掃機構３が２本の管Ｐの他端部に達したか否かは、清掃制御の開始時に設定された、走行機構２の管Ｐに沿った移動距離に基づいて判定される。尚、清掃機構３が２本の管Ｐの端部に達したか否かの判定は、リミットスイッチ等のセンサを用いて行ってもよい。

清掃機構３が２本の管Ｐの他端部に達していない場合には、ステップＳ８において、清掃実行部９７は、第２条件が満たされているか否かの判定を行ってからの、清掃機構３の降下及び上昇の一往復を行った回数（以下、「清掃回数」と称する）が所定回数に達したか否かを判定する。

清掃機構３の降下及び上昇の回数が所定回数に達していない場合には、清掃実行部９７は、ステップＳ９において、走行実行部９６を介して、走行機構２を２本の管Ｐに沿ってＵ軸方向へ所定量だけ移動させる。所定量は、３つの清掃ユニット４のＸ軸方向の寸法に対応する。その後、清掃実行部９７は、ステップＳ６において、清掃機構３を再度、降下及び上昇させる。これにより、清掃機構３は、管Ｐのうち、先の清掃機構３の降下及び上昇時とはＵ軸方向位置が異なる部分を清掃する。

こうして、清掃実行部９７がステップＳ６～Ｓ９を繰り返すと、やがて、清掃回数が所定回数に達する。清掃回数が所定回数に達すると、走行実行部９７は、ステップＳ２～Ｓ５の走行制御を再び実行する。

つまり、清掃機構３の降下及び上昇の一往復、及び、２本の管Ｐに沿った所定量の移動が所定回数行われるごとに、第２条件が満たされているか否かが確認される。第２条件が満たされていない場合には、第２条件が満たされるように清掃機構３の配列方向位置及び走行機構２の傾きが調整される。

このように、走行機構２が清掃機構３の配列方向位置及び走行機構２の傾きを定期的に調整しながら、清掃機構３のＵ軸方向の位置を変更して管Ｐの清掃を継続する。

やがて、清掃機構３が２本の管Ｐの他端部に達すると、ステップＳ７においてＹＥＳと判定される。その場合、ステップＳ１０において、清掃実行部９７は、配列方向における全ての管Ｐの隙間の清掃が完了したか否かを判定する。具体的には、清掃実行部９７は、清掃制御の開始時に設定された、配列方向における管Ｐの本数に基づいて、全ての管Ｐの隙間の清掃が完了したか否かを判定する。

全ての管Ｐの隙間の清掃が完了していない場合には、ステップＳ１１において、清掃実行部９７は、走行実行部９６を介して、清掃機構３を隣の管Ｐの隙間へ移動させる。詳しくは、走行実行部９６は、２本のクローラ２１を管Ｐと平行な状態から２本の管Ｐと略直交する状態まで旋回させる。そして、走行実行部９６は、走行機構２に管Ｐを横断させ、清掃が終了した２本の管Ｐの隙間の隣の隙間に清掃機構３が位置するようになるまで走行機構２を移動させる。このとき、走行実行部９６は、ビジョンセンサ８の取得画像に基づいて、清掃機構３が隣の管Ｐの隙間に位置するか否かを判定する。あるいは、走行実行部９６は、清掃制御の開始時に設定された、配列方向への管Ｐのピッチに基づいて、走行機構２の移動量を決定してもよい。尚、新たな２本の管Ｐの一方は、先に清掃が終了した２本の管Ｐの一方の管Ｐである。

清掃機構３が隣の管Ｐの隙間に移動すると、走行実行部９６は、２本のクローラ２１を管Ｐと略平行な状態となるまで旋回させる。旋回後、走行実行部９６は、清掃機構３が２本の管ＰのＵ軸方向の端部に位置するように走行機構２を移動させる。

隣の管Ｐの隙間への清掃機構３の移動が完了すると、走行実行部９６は、ステップＳ２～Ｓ５の走行制御を実行する。

その後、清掃実行部９７は、ステップＳ６以降の処理を実行することによって、２本の管Ｐの新たな隙間において前述と同様の清掃が行われる。このときにも、第２条件が満たされるように走行実行部９６による走行制御が定期的に実行される。こうして、清掃装置１００は、２本の管Ｐを変更しながら清掃を繰り返すことによって、管群Ｑに含まれる管Ｐの清掃を行う。

最終的に、全ての管Ｐの隙間の清掃が完了すると、清掃装置１００による管群Ｑの清掃が終了する。

このように、清掃装置１００は、第１管Ｐ１との相対距離を検出する第１センサ７１ａと第２管Ｐ２との相対距離を検出する第２センサ７１ｂとを設けることによって、１つの管Ｐに対する清掃機構３の相対位置ではなく、第１管Ｐ１及び第２管Ｐ２に対する清掃機構３の相対位置を求めることができる。その結果、清掃機構３を、配列方向において第１管Ｐ１と第２管Ｐ２との間に適切に配置することができる。ひいては、清掃機構３を第１管Ｐ１と第２管Ｐ２との隙間に適切に進入させることができる。

ここで、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂとして渦電流センサを採用することによって、灰等の粉塵が舞う環境下であっても、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂは、管Ｐの表面までの距離を検出することができる。

さらには、走行機構２が載置される管Ｐの表面は、灰等の付着物が堆積している。そのため、レーザ等を用いた光学式のセンサでは、管Ｐの表面までの距離に誤差が含まれやすい。それに対し、渦電流センサであれば、管Ｐの表面が付着物で覆われていても、管Ｐの表面までの距離を精度よく検出することができる。

また、渦電流センサから発生させられる磁束は拡がりを有するので、渦電流センサは、光学式のセンサに比べて広い範囲に存在する管Ｐまでの距離を検出することができる。前述のように間隔を空けて配列された複数の管Ｐにおいて、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂが管Ｐまでの距離を検出できない状況を減らすことができる。

さらに、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂがそれぞれ第１及び第２管Ｐ１，Ｐ２の頂部までの距離を同時に検出しないように、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂが配置されている。例えば、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂが鉛直下方に向かって管Ｐの表面までの距離を検出する場合には、配列方向における第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂのピッチＭは、配列方向における第１及び第２管Ｐ１，Ｐ２のピッチＮと一致しない（即ち、ずれている）。これにより、配列方向における第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂと第１及び第２管Ｐ１，Ｐ２との相対位置の変化に応じて、第１センサ７１ａの検出距離Ｓ１と第２センサ７１ｂの検出距離Ｓ２との相対関係、例えば、第１距離差ΔＳ１が変化する。つまり、第１センサ７１ａの検出距離Ｓ１と第２センサ７１ｂの検出距離Ｓ２との相対関係に基づいて、配列方向における第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂと第１及び第２管Ｐ１，Ｐ２との相対位置を求めることができる。さらには、第１センサ７１ａの検出距離Ｓ１と第２センサ７１ｂの検出距離Ｓ２との大小関係（すなわち、第１距離差ΔＳ１の符号）によって、配列方向において第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂが中央位置から第１管Ｐ１と第２管Ｐ２のどちら側にずれているかを判定することができる。

さらに、清掃装置１００は、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂに加えて、走行機構２の走行方向における位置が異なる位置に配置された第３及び第４センサ７１ｃ，７１ｄをさらに設けることによって、走行機構２の傾きを求めることができる。これにより、走行機構２の走行によって２本の管Ｐに沿った方向における清掃機構３の位置を変えつつ管Ｐの清掃を継続した場合に、清掃機構３の配列方向位置が適切な範囲から外れる可能性があるか否かを判断することができる。つまり、走行機構２の傾きを求めることによって、将来的に、清掃機構３の配列方向位置が適切な範囲から外れることを未然に防ぐことができる。

それに加えて、清掃装置１００は、ビジョンセンサ８を備えることによって、走行機構２の傾きを的確に求めることができる。つまり、ビジョンセンサ８の取得画像に基づく走行機構２の傾きの判定は、２本の管Ｐと走行機構２又は装置本体１との全体的な画像に基づいて行われるため、概略的な走行機構２の傾きの判定に適している。一方、第１～第４センサ７１ａ～７１ｄの検出距離に基づく走行機構２の傾き判定は、局所的な２本の管Ｐに対する装置本体１の相対位置に基づいて行われるため、詳細な走行機構２の傾きの判定に適している。そこで、処理部９１は、まずはビジョンセンサ８の取得画像に基づいて、走行機構２の傾きが第１傾斜範囲に入っているか否かを判定し、走行機構２の傾きが第１傾斜範囲に入っている場合に、第１～第４センサ７１ａ～７１ｄの検出距離に基づいて、走行機構２の傾きが第１傾斜範囲よりも小さい第２傾斜範囲に入っているか否かを判定する。こうすることで、走行機構２の傾きを的確に判定することができる。

以上のように、清掃装置１００は、装置本体１と、装置本体１に設けられ、所定の配列方向に配列された複数の管Ｐの上を走行する走行機構２と、装置本体１から降下して、複数の管Ｐに含まれる２本の管Ｐの間に進入して、管Ｐの表面の付着物を清掃する清掃機構３と、装置本体１に設けられ、２本の管Ｐの一方の管Ｐである第１管Ｐ１に対する配列方向の相対位置を検出する第１センサ７１ａと、装置本体１に設けられ、２本の管Ｐの他方の管Ｐである第２管Ｐ２に対する配列方向の相対位置を検出する第２センサ７１ｂとを備える。

この構成によれば、第１センサ７１ａにより検出される相対位置と第２センサ７１ｂにより検出される相対位置に基づいて、配列方向における第１及び第２管Ｐ１，Ｐ２に対する装置本体１の相対位置を求めることができる。清掃機構３は装置本体１に設けられているので、結果として、配列方向における第１及び第２管Ｐ１，Ｐ２に対する清掃機構３の相対位置が求められる。このように、第１センサ７１ａと第２センサ７１ｂの２つのセンサを設けることによって、１つの管Ｐに対する清掃機構３の相対位置ではなく、第１及び第２管Ｐ１，Ｐ２に対する清掃機構３の相対位置が求められる。これにより、清掃機構３を配列方向において第１管Ｐ１と第２管Ｐ２との間の適切な位置に配置することができる。その結果、管Ｐ上を走行する走行機構２の移動精度を向上させることができる。

また、第１センサ７１ａは、第１管Ｐ１に対する配列方向の相対位置として、第１管Ｐ１の表面までの距離を検出し、第２センサ７１ｂは、第２管Ｐ２に対する配列方向の相対位置として、第２管Ｐ２の表面までの距離を検出する。

この構成によれば、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂは、測距センサである。第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂは装置本体１に設けられているので、配列方向において第１及び第２管Ｐ１，Ｐ２に対する装置本体１の位置が変化すれば、第１管Ｐ１に対する第１センサ７１ａの配列方向における相対位置及び第２管Ｐ２に対する第２センサ７１ｂの配列方向における相対位置も変化する。第１センサ７１ａの配列方向における相対位置が変化すると、第１センサ７１ａと第１管Ｐ１との距離が変化し、同様に、第２センサ７１ｂの配列方向における相対位置が変化すると、第２センサ７１ｂと第２管Ｐ２との距離も変化する。よって、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂの検出結果である検出距離に基づいて、配列方向における第１及び第２管Ｐ１，Ｐ２に対する装置本体１の相対位置、即ち、清掃機構３の配列方向位置を求めることができる。

さらに、清掃装置１００は、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂによる検出結果（即ち、検出距離）に基づいて、配列方向における２本の管Ｐに対する清掃機構３の相対位置を求める本体コントローラ９（制御部）をさらに備える。

この構成によれば、本体コントローラ９は、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂによる検出距離に基づいて、清掃機構３の配列方向位置を求める。例えば、本体コントローラ９は、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂによる検出距離に基づいて、清掃機構３の配列方向位置が所定の範囲内に入っているか否かを求める。つまり、ユーザが、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂによる検出距離に基づいて、清掃機構３の配列方向位置を判断する必要がない。

また、清掃装置１００は、走行機構２の走行方向の位置が第１センサ７１ａと異なる位置において装置本体１に設けられ、第１管Ｐ１に対する配列方向の相対位置を検出する第３センサ７１ｃと、走行機構２の走行方向の位置が第２センサ７１ｂと異なる位置において装置本体１に設けられ、第２管Ｐ２に対する配列方向の相対位置を検出する第４センサ７１ｄとをさらに備える。

この構成によれば、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂに加えて、第３及び第４センサ７１ｃ，７１ｄが設けられる。第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂと第３及び第４センサ７１ｃ，７１ｄとは、走行機構２の走行方向における位置が異なる位置に設けられている。そのため、走行機構２の走行方向における位置が異なる２か所において、清掃機構３の配列方向位置を求めることができる。その結果、清掃機構３の配列方向位置を精度よく求めることができる。

本体コントローラ９は、第１、第２、第３及び第４センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄによる検出結果に基づいて、配列方向における２本の管Ｐに対する清掃機構３の相対位置を求める。

この構成によれば、本体コントローラ９によって求められる清掃機構３の配列方向位置の精度が向上する。

さらに、本体コントローラ９は、第１、第２、第３及び第４センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄによる検出結果に基づいて、２本の管Ｐに対する走行機構２の走行方向の傾きを求める。

この構成によれば、本体コントローラ９は、清掃機構３の配列方向位置に加えて、走行機構２の傾きを求める。前述の如く、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂと第３及び第４センサ７１ｃ，７１ｄとは、走行機構２の走行方向における位置が異なる位置に設けられている。そのため、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂによって求められる清掃機構３の配列方向位置と、第３及び第４センサ７１ｃ，７１ｄによって求められる清掃機構３の配列方向位置とに基づいて、走行機構２の傾きを求めることができる。走行機構２の傾きがわかれば、清掃機構３の配列方向位置が適切な範囲から外れることを未然に防ぐことができる。

また、清掃装置１００は、複数の管Ｐに載置された状態の走行機構２及び装置本体１の少なくも一方を撮像するビジョンセンサ８（撮像装置）をさらに備え、本体コントローラ９は、ビジョンセンサ８によって取得された画像に基づいて、２本の管Ｐに対する走行機構２の走行方向の傾きが所定の第１傾斜範囲に入っているか否かを判定すると共に、第１、第２、第３及び第４センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄによる検出結果に基づいて、２本の管Ｐに対する走行機構２の走行方向の傾きが第１傾斜範囲よりも小さい第２傾斜範囲に入っているか否かを判定する。

この構成によれば、走行機構２の傾きは、２つの方法で判定される。比較的大きな走行機構２の傾きは、ビジョンセンサ８による取得画像に基づいて判定される。一方、比較的小さな走行機構２の傾きは、第１、第２、第３及び第４センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄの検出距離に基づいて判定される。ビジョンセンサ８による取得画像に基づく判定は、２本の管Ｐと走行機構２又は装置本体１との全体的な画像に基づいて行われるため、概略的な走行機構２の傾きの判定に適している。一方、第１、第２、第３及び第４センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄの検出距離に基づく判定は、局所的な２本の管Ｐに対する装置本体１の相対位置に基づいて行われるため、詳細な走行機構２の傾きの判定に適している。走行機構２の傾きの大きさに応じて、これらの判定を使い分けることによって、走行機構２の傾きを的確に判定することができる。

また、本体コントローラ９は、配列方向において清掃機構３が所定の位置範囲に入るように、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂの検出結果に基づいて走行機構２を制御する。

この構成によれば、本体コントローラ９は、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂによる検出距離に基づいて走行機構２を制御する。これにより、配列方向において清掃機構３が所定の範囲内に入るように、清掃機構３の配列方向位置が調整される。

清掃装置１００は、走行機構２の走行方向の位置が第１センサ７１ａと異なる位置において装置本体１に設けられ、第１管Ｐ１に対する配列方向の相対位置を検出する第３センサ７１ｃと、走行機構２の走行方向の位置が第２センサ７１ｂと異なる位置において装置本体１に設けられ、第２管Ｐ２に対する配列方向の相対位置を検出する第４センサ７１ｄとをさらに備え、本体コントローラ９は、配列方向において清掃機構３が所定の位置範囲に入るように、第１、第２、第３及び第４センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄによる検出結果に基づいて走行機構２を制御する。

この構成によれば、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂに加えて、第３及び第４センサ７１ｃ，７１ｄが設けられる。第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂと第３及び第４センサ７１ｃ，７１ｄとは、走行機構２の走行方向における位置が異なる位置に設けられている。そのため、走行機構２の走行方向における異なる位置において、清掃機構３の配列方向位置を判断することができる。その結果、清掃機構３の配列方向位置が精度よく調整される。

また、清掃装置１００は、走行機構２の走行方向の位置が第１センサ７１ａと異なる位置において装置本体１に設けられ、第１管Ｐ１に対する配列方向の相対位置を検出する第３センサ７１ｃと、走行機構２の走行方向の位置が第２センサ７１ｂと異なる位置において装置本体１に設けられ、第２管Ｐ２に対する配列方向の相対位置を検出する第４センサ７１ｄとをさらに備え、本体コントローラ９は、第１、第２、第３及び第４センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄによる検出結果に基づいて走行機構２を制御して、２本の管Ｐに対する走行機構２の走行方向の傾きを調整する。

この構成によれば、本体コントローラ９は、清掃機構３の配列方向位置に加えて、走行機構２の傾きを調整する。前述の如く、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂと第３及び第４センサ７１ｃ，７１ｄとは、走行機構２の走行方向における位置が異なる位置に設けられている。そのため、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂによって求められる清掃機構３の配列方向位置と、第３及び第４センサ７１ｃ，７１ｄによって求められる清掃機構３の配列方向位置とに基づいて、走行機構２の傾きを求めることができる。走行機構２の傾きがわかれば、清掃機構３の配列方向位置が適切な範囲から外れることを未然に防ぐことができる。

さらに、清掃装置１００は、複数の管Ｐに載置された状態の走行機構２及び装置本体１の少なくも一方を撮像するビジョンセンサ８をさらに備え、本体コントローラ９は、配列方向において清掃機構３が所定の位置範囲に入るように、第１、第２、第３及び第４センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄによる検出結果に基づいて走行機構２を制御し、２本の管Ｐに対する走行機構２の走行方向の傾きが所定の第１傾斜範囲に入るように、ビジョンセンサ８によって取得された画像に基づいて走行機構２を制御し、２本の管Ｐに対する走行機構２の走行方向の傾きが第１傾斜範囲よりも小さい第２傾斜範囲に入るように、第１、第２、第３及び第４センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄによる検出結果に基づいて走行機構２を制御する。

この構成によれば、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂの検出距離に加えて、第３及び第４センサ７１ｃ，７１ｄの検出距離に基づいて、配列方向において清掃機構３が所定の位置範囲に入るように走行機構２が制御される。つまり、走行機構２の走行方向の異なる位置における清掃機構３の配列方向位置に基づいて、走行機構２が制御される。その結果、清掃機構３の配列方向位置が精度よく調整される。それに加え、走行機構２の傾きが、２つの方法で調整される。比較的大きな走行機構２の傾きは、ビジョンセンサ８による取得画像に基づいて調整される。一方、比較的小さな走行機構２の傾きは、第１、第２、第３及び第４センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄの検出距離に基づいて調整される。ビジョンセンサ８による取得画像に基づく調整は、２本の管Ｐと走行機構２又は装置本体１との全体的な画像に基づいて行われるため、概略的な走行機構２の傾きの調整に適している。一方、第１、第２、第３及び第４センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄの検出距離に基づく調整は、局所的な２本の管Ｐに対する装置本体１の相対位置に基づいて行われるため、詳細な走行機構２の傾きの調整に適している。走行機構２の傾きの大きさに応じて、これらの調整を使い分けることによって、走行機構２の傾きを的確に調整することができる。

また、第１、第２、第３及び第４センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄは、管Ｐに発生する渦電流を検出する渦電流センサである。

この構成によれば、灰等の粉塵が舞う環境下であっても、管Ｐの表面が付着物で覆われた状況下であっても、管Ｐの表面までの距離を正確に検出することができる。

続いて、清掃装置１００の変形例について説明する。

〈変形例１〉
例えば、処理部９１は、記憶部９２に記憶された走行モデルを用いて、２本のクローラ２１の駆動力を求めてもよい。詳しくは、走行モデルは、ビジョンセンサ８の取得画像に基づいて求められる走行機構２の傾き、及び、第１～第４センサ７１ａ～７１ｄの検出距離が入力されると、第２条件を満たすような２本のクローラ２１の駆動力を出力する。例えば、走行モデルは、予め機械学習等によって生成され、記憶部９２に記憶されている。

図１８は、変形例１に係る清掃制御のフローチャートである。変形例においては、図１７のフローチャートのステップＳ２～Ｓ５に代えて、ステップＳ１２において走行実行部９６が走行制御を実行する。具体的には、第１傾き算出部９３は、ビジョンセンサ８の取得画像に基づいて、走行機構２の傾きを算出する。走行実行部９６は、記憶部９２から走行モデルを読み出すと共に、第１～第４センサ７１ａ～７１ｄの検出距離及び第１傾き算出部９３によって算出された走行機構２の傾きを走行モデルに入力することによって、２本のクローラ２１の駆動力を求める。走行実行部９６は、得られた駆動力を２本のクローラ２１へ出力する。尚、第２条件が満たされている場合には、走行モデルは、２本のクローラ２１の駆動力を出力しない。その場合、走行実行部９６は、走行制御による清掃機構３の配列方向位置の調整及び走行機構２の傾きの調整を行わない。実質的に、走行モデルは、第２条件を満たすか否かを判定している。その他のステップは、図１７のフローチャートと同じである。尚、位置算出部９４及び第２傾き算出部９５は、省略される。

このような走行モデルを用いることによって、第１～第４センサ７１ａ～７１ｄの検出距離及び第１傾き算出部９３によって算出された走行機構２の傾きから、２本のクローラ２１の駆動力を直接求めることができる。

尚、処理部９１による２本のクローラ２１の駆動力の導出は、走行モデルを用いる方法に限定されない。例えば、処理部９１は、ファジィ制御（ファジィ推論）によって２本のクローラ２１の駆動力を求めてもよい。記憶部９２には、ファジィ制御に関するメンバシップ関数が記憶されている。メンバシップ関数は、ユーザにより調整可能であってもよい。例えば、処理部９１は、ビジョンセンサ８の取得画像に基づいて求められる走行機構２の傾き、及び、第１～第４センサ７１ａ～７１ｄの検出距離を入力として、ファジィ推論によって２本のクローラ２１の駆動力を出力する。尚、入力は、ビジョンセンサ８の取得画像に基づいて求められる走行機構２の傾き、第１距離差ΔＳ１、第２距離差ΔＳ２及び前後距離差ΔＳ３等であってもよい。

〈変形例２〉
走行機構２は、前述の２本のクローラ２１に加えて、もう１組のクローラを有していてもよい。図１９は、変形例２に係る清掃装置１００の側面図である。

変形例２に係る清掃装置１００の走行機構２は、２本の第２クローラ２２をさらに有する。以下、説明の便宜上、クローラ２１を「第１クローラ２１」と称する。

第２クローラ２２の走行方向は、第１クローラ２１の走行方向と直交する。具体的には、第２クローラ２２は、Ｙ軸方向に進行するように構成されている。一方の第２クローラ２２は、ベース１１のうちＸ軸方向における一端部に配置されている。他方の第２クローラ２２は、ベース１１のうちＸ軸方向における他端部に配置されている。

第２クローラ２２は、ベース１１に対して昇降可能に構成されている。具体的には、第２クローラ２２は、第１クローラ２１よりも上方の退避位置（図１９の二点鎖線）と、第１クローラ２１よりも下方の走行位置（図１９の実線）との間で昇降可能に構成されている。つまり、装置本体１がＸ軸方向へ移動する（即ち、管Ｐに沿って移動する）際には、第２クローラ２２は、退避位置に位置して管Ｐと接触しておらず、第１クローラ２１が管Ｐと接している。走行機構２は、第１クローラ２１によってＸ軸方向へ走行する。一方、装置本体１がＹ軸方向へ移動する（即ち、管Ｐを横断する）際には、第２クローラ２２は、走行位置に位置して管Ｐと接し、第１クローラ２１は管Ｐと接触していない。走行機構２は、第２クローラ２２によってＹ軸方向へ走行する。

この構成によれば、第２クローラ２２を介して装置本体１が管Ｐを横断する際にも、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂは、管Ｐの配列方向の位置が互いに異なるように配置される。つまり、装置本体１が管Ｐを横断する際に、清掃機構３が配列方向において新たな管Ｐの隙間Ｇ_Ｖに入った否かを第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂの検出距離に基づいて判定することができる。

《実施形態２》
続いて、実施形態２に係る清掃装置２００について説明する。図２０は、清掃装置２００の側面図である。

清掃装置２００は、主に清掃機構２０３及び昇降機構２１４の構成が清掃装置１００の清掃機構３及び昇降機構１４と異なる。以下、清掃装置２００のうち清掃装置１００と異なる構成を中心に説明する。清掃装置２００のうち清掃装置１００と同様の構成については同様の符号を付して、説明を省略する。

清掃装置２００は、水平方向の所定の配列方向に並ぶ複数の管Ｐの上に載置される。清掃装置２００は、装置本体２０１と、装置本体２０１に設けられ、管群Ｑに含まれる管Ｐの上を走行する走行機構２と、装置本体２０１から降下して、水平方向に配列された複数の管Ｐに含まれる２本の管Ｐの隙間から管群Ｑ内に進入して、管Ｐの表面の付着物を清掃する清掃機構２０３と、装置本体２０１に設けられ、２本の管Ｐの一方の管Ｐに対する配列方向の相対位置を検出する第１センサ７１ａと、装置本体１に設けられ、２本の管Ｐの他方の管Ｐに対する配列方向の相対位置を検出する第２センサ７１ｂとを備えている。清掃装置２００は、清掃装置２００を制御する本体コントローラ９をさらに備えていてもよい。清掃装置２００は、走行機構２の走行方向の位置が第１センサ７１ａと異なる位置において装置本体１に設けられ、一方の管Ｐに対する配列方向の相対位置を検出する第３センサ７１ｃと、走行機構２の走行方向の位置が第２センサ７１ｂと異なる位置において装置本体１に設けられ、他方の管Ｐに対する配列方向の相対位置を検出する第４センサ７１ｄとをさらに備えていてもよい。清掃装置２００は、複数の管Ｐに載置された状態の装置本体２０１及び走行機構２の少なくも一方を撮像するビジョンセンサ８をさらに備えていてもよい。尚、図２０においては、第２センサ７１ｂ及び第４センサ７１ｄの図示を省略している。

清掃装置２００は、走行機構２が載置された複数の管Ｐのうちの２本の管Ｐの隙間に清掃機構２０３を昇降機構２１４によって降下及び上昇させ、２本の管Ｐ及びそれらの下方に並ぶ管Ｐに付着した付着物を清掃する。

尚、清掃装置１００の場合と同様に、説明の便宜上、清掃装置２００を基準に互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を規定する。具体的には、清掃装置２００の走行方向（即ち、走行機構２の走行方向）にＸ軸を設定し、清掃装置２００の上下方向（即ち、昇降機構２１４の昇降方向）にＺ軸を設定し、清掃装置２００の幅方向（即ち、走行方向及び上下方向の両方に直交する方向）にＹ軸を設定する。

装置本体２０１は、ＸＹ平面上に拡がる平板状のベース２１１と、ベース２１１に設けられ、昇降機構２１４を支持するフレーム２１２とを有している。ベース２１１の略中央には、ベース２１１を貫通する開口（図示省略）が形成されている。

走行機構２は、ベース２１１の下面に取り付けられている。清掃装置２００の走行機構２の構成は、清掃装置１００の走行機構２の構成と概ね同じである。

清掃機構２０３は、液体を噴射するノズル２０４と、ノズルに液体を供給する供給部とを有している。ノズル２０４は、流体を噴射することによって管Ｐの表面の付着物を除去するように構成されている。この例では、噴射される液体は、水である。

ノズル２０４は、ノズル本体２４１と、複数の噴口２４２とを有している。ノズル本体２４１は、Ｚ軸方向に延びる軸心Ｈを有する円柱状に形成されている。複数の噴口２４２は、ＺＸ平面に対して対称に配置されている。より詳しくは、複数の噴口２４２は、ノズル本体２４１において軸心Ｈを中心とする周方向に等間隔で配置されている。噴口２４２からは、軸心Ｈを中心とする半径方向に液体が噴射される。つまり、ノズル２０４からは、軸心Ｈを中心に放射状に液体が噴射される。また、Ｚ軸方向（即ち、ノズル２０４の昇降方向）に見た場合のノズル２０４の形状は、清掃装置２００が載置される２本の管ＰのＶ軸方向の間隔Ｇ_Ｖ（図２，３参照）を直径とする円内に収まっている。ノズル２０４は、清掃部の一例である。

供給部は、清掃装置２００の外部に設けられた、液体の供給源と、供給源とノズル２０４とを接続するホース２５１とを有している。

昇降機構２１４は、いわゆるパンタグラフである。昇降機構２１４は、パンタグラフを構成する複数のリンク２１５を有している。具体的には、交差する状態で長手方向中央部が回転自在に連結された２つのリンク２１５を１組として、一の組の２つのリンク２１５の長手方向端部が別の組の２つのリンク２１５の長手方向端部とそれぞれ回転自在に連結されている。最下位の組の２つのリンク２１５の長手方向一端部（別の組のリンクが連結されていない端部）にはそれぞれ、比較的短いリンク２１５が回転自在に連結されている。これらの短いリンク２１５には、ノズル２０４（詳しくは、ノズル本体２４１）が連結されている。昇降機構２１４は、清掃機構２０３においてノズル２０４を支持する支持部としても機能する。

最上位の組の２つのリンク２１５の長手方向一端部（別の組のリンクが連結されていない端部）は、フレーム２１２に連結されている。フレーム２１２は、ベース２１１からＺ軸方向に延びる一対の縦フレーム２１２ａと、一対の縦フレーム２１２ａの上端部に接続され、Ｘ軸方向に延びる横フレーム２１２ｂとを有している。最上位の組の一方のリンク２１５（以下、「第１リンク２１５Ａ」と称する）は、回転自在且つＸ軸方向に摺動不能な状態で横フレーム２１２ｂに連結されている。最上位の組の他方のリンク２１５（以下、「第２リンク２１５Ｂ」と称する）は、回転自在且つＸ軸方向に摺動可能な状態で横フレーム２１２ｂに連結されている（図２０の矢印参照）。

第２リンク２１５Ｂは、駆動部（図示省略）によって、横フレーム２１２ｂに沿ってＸ軸方向へ移動させられる。第２リンク２１５Ｂの長手方向一端部が第１リンク２１５Ａの長手方向一端部から離れる方向へ移動させられると、パンタグラフ全体のＺ軸方向寸法が縮まり、その結果、ノズル２０４が上昇する。一方、第２リンク２１５Ｂの長手方向一端部が第１リンク２１５Ａの長手方向一端部へ近づく方向へ移動させられると、パンタグラフ全体のＺ軸方向寸法が大きくなり、その結果、ノズル２０４が降下する。

昇降機構２１４のＹ軸方向の寸法は、２本の管Ｐの間隔Ｇ_Ｖよりも小さい一方、昇降機構２１４のＸ軸方向の寸法は、２本の管Ｐの間隔Ｇ_Ｖよりも大きい。清掃装置２００のＸ軸方向と管群ＱのＵ軸方向とが一致する場合には、昇降機構２１４は、２本の管Ｐの間に進入することができる。

続いて、清掃装置２００の動作について説明する。図２１は、清掃機構２０３が管Ｐを清掃している状態をＹ軸方向を向いて見た図である。

清掃装置２００は、２本の管Ｐの間に清掃機構２０３を降下及び上昇させることによって、２本の管Ｐ及び２本の管Ｐの下方に配列された管Ｐを清掃する。２本のクローラ２１が２本の管Ｐ上に管Ｐと平行な状態で載り、且つ、ノズル２０４がＶ軸方向において２本の管Ｐの間に位置する状態から清掃が開始される。

ノズル２０４が昇降機構２１４によって２本の管Ｐの間に降下させられる。このとき、ノズル２０４からは液体が噴射されている。噴射された液体は、管Ｐの表面の付着物を除去する。ノズル２０４は、Ｚ軸と交差する方向に液体を噴射しているので、ノズル２０４の進行方向に沿って配列された（即ち、Ｗ軸方向に配列された）複数の管Ｐの間に液体を噴射して、該複数の管Ｐの間に存在する付着物を除去すると共に該複数の管Ｐの表面の付着物を除去する。その結果、ノズル２０４は、管Ｐの表面のうち、ノズル２０４が通過するスペースに面している部分だけでなく、該スペースからノズル２０４の進行方向と交差する方向（例えば、Ｖ軸方向）に離れた部分（即ち、奥まった部分）に付着した付着物も除去する。ノズル２０４は、軸心Ｈを中心に放射状に液体を噴射するので、Ｖ軸方向においてノズル２０４の両側の管Ｐの付着物を除去する。

こうして、ノズル２０４は、管Ｐの側方をＷ軸方向に通過することによって、管Ｐの表面のうち概ね半周部分の付着物を除去していく。

ノズル２０４は、清掃対象の管Ｐのうち最も下方の管Ｐを通過するまで降下すると、昇降機構２１４によって上昇させられる。ノズル２０４が上昇する際にも、ノズル２０４は、管Ｐに液体を噴射して、管Ｐの付着物を削り落としていく。つまり、ノズル２０４は、降下時と上昇時との両方で管Ｐの表面を清掃する。

ノズル２０４の上下の往復が終了すると、清掃装置２００は、２本の管Ｐに沿ってＵ軸方向へ所定量だけ移動する。その後、ノズル２０４は、再度、降下及び上昇を実行する。つまり、ノズル２０４は、管Ｐのうち、先のノズル２０４の降下及び上昇時とはＵ軸方向位置が異なる部分を清掃する。

清掃装置２００は、清掃装置１００と同様に、Ｕ軸方向の位置を変更しながらノズル２０４の降下及び上昇を繰り返していき、清掃装置２００が載置された２本の管ＰのＵ軸方向の一端部から他端部までの移動を終了する。続いて、清掃装置２００は、Ｖ軸方向へ移動し、ノズル２０４を異なる２本の管Ｐの間に配置させ、新たな２本の管Ｐ及びその下方の管Ｐに対して前述と同様の清掃を行う。こうして、清掃装置２００は、清掃装置２００が載置される２本の管Ｐを変更しながら前述の清掃を繰り返すことによって、管群Ｑに含まれる管Ｐの清掃を行う。

このように構成された清掃装置２００において、第１～第４センサ７１ａ～７１ｄは、清掃装置１００と同様に配置されている。清掃装置２００は、第１管Ｐ１との相対距離を検出する第１センサ７１ａと第２管Ｐ２との相対距離を検出する第２センサ７１ｂとを設けることによって、１つの管Ｐに対する清掃機構２０３の相対位置ではなく、第１管Ｐ１及び第２管Ｐ２に対する清掃機構２０３の相対位置を求めることができる。その結果、清掃機構２０３を、配列方向において第１管Ｐ１と第２管Ｐ２との間に適切に配置することができる。ひいては、清掃機構２０３を第１管Ｐ１と第２管Ｐ２との隙間に適切に進入させることができる。その他、配列方向における第１管Ｐ１及び第２管Ｐ２に対する清掃機構２０３の相対位置、及び、２本の管Ｐに対する走行機構２の走行方向の傾きに関し、清掃装置２００は、清掃装置１００と同様の作用効果を奏する。

以上のように、清掃装置２００は、装置本体２０１と、装置本体２０１に設けられ、管群Ｑに含まれる、所定の配列方向に配列された複数の管Ｐの上を走行する走行機構２と、装置本体１から降下して、複数の管Ｐに含まれる２本の管Ｐの隙間から管群Ｑ内に進入して、管Ｐの表面の付着物を清掃する清掃機構２０３と、装置本体２０１に設けられ、２本の管Ｐの一方の管Ｐである第１管Ｐ１に対する配列方向の相対位置を検出する第１センサ７１ａと、装置本体２０１に設けられ、２本の管Ｐの他方の管Ｐである第２管Ｐ２に対する配列方向の相対位置を検出する第２センサ７１ｂとを備える。

この構成によれば、第１センサ７１ａにより検出される相対位置と第２センサ７１ｂにより検出される相対位置に基づいて、配列方向における第１及び第２管Ｐ１，Ｐ２に対する装置本体２０１の相対位置を求めることができる。清掃機構２０３は装置本体２０１に設けられているので、結果として、配列方向における第１及び第２管Ｐ１，Ｐ２に対する清掃機構２０３の相対位置が求められる。このように、第１センサ７１ａと第２センサ７１ｂの２つのセンサを設けることによって、１つの管Ｐに対する清掃機構２０３の相対位置ではなく、第１及び第２管Ｐ１，Ｐ２に対する清掃機構２０３の相対位置が求められる。これにより、清掃機構２０３を配列方向において第１管Ｐ１と第２管Ｐ２との間の適切な位置に配置することができる。その結果、管Ｐ上を走行する走行機構２の移動精度を向上させることができる。

《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

例えば、走行機構２又は昇降機構１４，２１４の構成は、前述の構成に限られるものではない。例えば、走行機構２は、クローラではなく、車輪であってもよい。昇降機構１４は、ウインチではなく、ラックアンドピニオンやパンタグラフであってもよい。昇降機構２１４は、パンタグラフではなく、ウインチやラックアンドピニオンであってもよい。

清掃機構３が備える清掃ユニット４の個数は、３個に限られるものではない。清掃ユニット４は、１個、２個又は４個以上であってもよい。清掃機構３の昇降方向、即ち、Ｚ軸方向における各清掃ユニット４の位置は、前述の位置に限られるものではない。例えば、３個の清掃ユニット４のＺ軸方向の位置は、同じであってもよい。あるいは、３個の清掃ユニット４のＺ軸方向の位置は、全て異なっていてもよい。

清掃ユニット４の構成は、前述の構成に限られるものではない。例えば、清掃ユニット４が有するスクレーパ３４の個数は、３個に限られず、１個、２個又は４個以上であってもよい。清掃ユニット４は、円板３５又は掘削部３６を有していなくてもよい。前述の清掃ユニット４は、４枚の円板３５によって形成される３つの隙間のそれぞれに複数のスクレーパ３４が設けられている。つまり、３組のスクレーパ３４が設けられている。しかし、スクレーパ３４の組数は、１組、２組又は４組以上であってもよい。

スクレーパ３４の形状は、円弧状でなく、例えば直線状であってもよい。スクレーパ３４は、揺動する構成ではなく、摺動する構成であってもよい。例えば、スクレーパ３４に長孔が形成され、２つの円板３５の間に設けられたピンが長孔に挿通されるようにスクレーパ３４がピンに連結される構成であってもよい。この構成の場合、スクレーパ３４は、長孔内をピンが相対的に移動するようにピンに対して摺動可能である。スクレーパ３４が摺動可能な構成であれば、回転シャフト３２の遠心力がスクレーパ３４に作用すると、スクレーパ３４は遠心力に従って摺動し、半径方向外側へ拡がる。

清掃機構３は、ガイド５を備えているが、ガイド５を備えていなくてもよい。ガイド５の構成は、前述の構成に限られるものではない。ガイド５は、リンク６を有していなくてもよい。例えば、ブレード５１は、フレーム３１に対して摺動可能に連結され、且つ、バネ等でＹ軸方向外側へ付勢された構成であってもよい。

ノズル２０４の構成は、前述の構成に限られるものではない。噴口２４２の個数及び配置は、任意に設定することができる。また、清掃機構２０３は、ノズル２０４を複数有していてもよい。複数のノズル２０４が設けられている場合、複数のノズル２０４のＺ軸方向位置は、一致していなくてもよい。その場合、清掃装置１００と同様に、走行機構２が２本の管Ｐに沿って走行する際には複数のノズル２０４が２本の管Ｐの間に進入しており、走行機構２が旋回する際には最も下方に位置するノズル２０４だけが２本の管Ｐの間に進入していてもよい。

また、清掃機構２０３のノズル２０４から噴射する物質は、液体に限られない。例えば、ノズル２０４は、空気等の気体や、管Ｐの清掃に適した粒体を噴射してもよい。ここで、「粒体」とは、粉のような微粒子も含む。例えば、「粒体」は、金属又はセラミック等の微小な球体である。

センサ７１の個数は、４個に限定されない。例えば、第３及び第４センサ７１ｃ，７１ｄが省略されてもよい。あるいは、さらにもう２つのセンサ７１が設けられてもよい。

センサ７１は、渦電流センサに限定されない。レーザ等を用いた光学式センサ又は超音波を用いた超音波センサであってもよい。

配列方向の位置が異なる２つのセンサ７１（第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂ又は第３及び第４センサ７１ｃ，７１ｄ）の配置は、前述の配置に限定されない。例えば、２つのセンサ７１の配列方向のピッチＭは、２本の管Ｐの配列方向のピッチＮよりも大きくてもよい。このような構成であっても、配列方向における第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂと第１及び第２管Ｐ１，Ｐ２との相対位置の変化に応じて、第１センサ７１ａの検出距離Ｓ１と第２センサ７１ｂの検出距離Ｓ２との相対関係、例えば、第１距離差ΔＳ１が変化する。

センサ７１の向きは、鉛直下方に限定されない。センサ７１は、斜め下方を向くように配置されていてもよい。

配列方向の位置が異なる２つのセンサ７１は、走行方向における位置がそれぞれ異なっていてもよい。

ビジョンセンサ８は、省略されてもよい。清掃装置１００，２００は、走行機構２の傾きを調整しなくてもよい。清掃機構３の配列方向位置が位置範囲から外れてしまうことを未然に防止することができなくなるものの、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂの検出距離に基づいて清掃機構３の配列方向位置を調整することによって、清掃機構３を２つの管Ｐの隙間に適切に進入させることができる。ただし、配列方向の位置が異なる２つのセンサ７１を、走行方向の位置が異なる複数個所に設けることによって、それらのセンサ７１の検出距離に基づいて走行機構２の傾きを求めることができる。その場合には、清掃装置１００，２００は、走行機構２の傾きを調整する。

また、４個のセンサ７１とビジョンセンサ８との組み合わせではなく、２個のセンサ７１（例えば、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂ）とビジョンセンサ８との組み合わせであってもよい。この場合、２個のセンサ７１の検出距離に基づいて清掃機構３の配列方向位置が判定され、ビジョンセンサ８の取得画像に基づいて走行機構２の傾きが判定される。

また、第１条件及び第２条件は、任意に設定し得る。例えば、第１条件及び第２条件は、段階的に設定された条件であり、第２条件の方が第１条件よりも厳しい条件である。あるいは、第１条件は、ビジョンセンサ８の検出結果に基づいて判定される条件であり、第２条件は、第１～第４センサ７１ａ～７１ｄの検出結果に基づいて判定される条件である。

第２条件を判定する前に、第１～第４センサ７１ａ～７１ｄの全てが管Ｐまでの距離を検出できるか否かが判定されてもよい。第１～第４センサ７１ａ～７１ｄのうちいずれかのセンサが管Ｐまでの距離を検出できない場合、第２条件が満たされているか否かを判定することができない。第１～第４センサ７１ａ～７１ｄの全てが管Ｐまでの距離を検出しているか否かは、第１～第４センサ７１ａ～７１ｄのそれぞれの検出結果が適切な範囲（即ち、センサ７１が管Ｐまでの距離を検出できている場合の出力範囲）に入っているか、あるいは、ビジョンセンサ８の取得画像に基づいて判定された走行機構２又は清掃機構３の位置が２本の管Ｐに対して適切な位置範囲（即ち、第１～第４センサ７１ａ～７１ｄが管Ｐまでの距離を検出できる位置範囲）に入っているかによって判定され得る。第１～第４センサ７１ａ～７１ｄのうちいずれかのセンサが管Ｐまでの距離を検出できない場合には、処理部９１は、ビジョンセンサ８の取得画像に基づいて判定された走行機構２又は清掃機構３の位置が２本の管Ｐに対して適切な位置範囲に入るように２本のクローラ２１の駆動力を算出して、清掃機構３の位置を調整してもよい。あるいは、本体コントローラ９は、警報を発して、ユーザへ手動による清掃機構３の位置の調整を促してもよい。

第１条件及び第２条件が満たされるように走行機構２の駆動力の調整を行うタイミングは、２本の管Ｐに沿った所定量の移動が所定回数行われたとき（即ち、ステップＳ８の判定）に限定されない。例えば、走行機構２の移動時に並行して、第１条件及び第２条件が満たされているかを監視して、第１条件及び第２条件が満たされるように走行機構２の駆動力を調整してもよい。

本体コントローラ９は、第１条件及び第２条件が満たされるように走行機構２を制御しているが、これに限定されない。本体コントローラ９は、配列方向における２本の管Ｐに対する清掃機構３の相対位置等を求めるだけで、走行機構２を制御しなくてもよい。例えば、本体コントローラ９は、第１及び第２センサ７１ａ，７１ｂによる検出距離、若しくは、第１、第２、第３及び第４センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄによる検出距離に基づいて配列方向における２本の管Ｐに対する清掃機構３の相対位置を求め、第１、第２、第３及び第４センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄによる検出結果に基づいて２本の管Ｐに対する走行機構２の走行方向の傾きを求め、又は、ビジョンセンサ８によって取得された画像に基づいて２本の管Ｐに対する走行機構２の走行方向の傾きを求め、求めた結果を出力（例えば、表示）してもよい。あるいは、本体コントローラ９は、ビジョンセンサ８によって取得された画像に基づいて２本の管Ｐに対する走行機構２の走行方向の傾きが第１傾斜範囲に入っているか否かを判定すると共に、第１、第２、第３及び第４センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄによる検出結果に基づいて２本の管Ｐに対する走行機構２の走行方向の傾きが第２傾斜範囲に入っているか否かを判定してもよい。オペレータは、本体コントローラ９によって求められた結果又は判定され結果に基づいて、外部コントローラ９８を操作して走行機構２を操縦してもよい。

管Ｐは、円管に限定されない。センサ７１が渦電流センサである場合には、角管であっても、配列方向におけるセンサ７１と管Ｐとの相対位置に応じて、管Ｐのうちセンサ７１の検出範囲に存在する部分の大きさが変化するので、センサ７１によって管Ｐに対する配列方向の相対位置を検出することができる。センサ７１が渦電流センサでない場合であっても、（すなわち、センサ７１が光学式センサ等であっても）、管の表面から走行機構２の走行面までの距離が配列方向の位置に応じて変化する形状の管であれば、配列方向におけるセンサ７１と管Ｐとの相対位置に応じてセンサ７１から管Ｐの表面までの距離が変化する。そのため、センサ７１によって管Ｐに対する配列方向の相対位置を検出することができる。

１００，２００ 清掃装置
１，２０１ 装置本体
２ 走行機構
３，２０３ 清掃機構
７１ａ 第１センサ
７１ｂ 第２センサ
７１ｃ 第３センサ
７１ｄ 第４センサ
９ 本体コントローラ（制御部）
Ｐ 管
Ｑ 管群

Claims (13)

1. 装置本体と、
   前記装置本体に設けられ、所定の配列方向に配列された複数の管の上を走行する走行機構と、
   前記装置本体から降下して、前記複数の管に含まれる２本の管の間に進入して、管の表面の付着物を清掃する清掃機構と、
   前記装置本体に設けられ、前記２本の管の一方の管に対する前記配列方向の相対位置を検出する第１センサと、
   前記装置本体に設けられ、前記２本の管の他方の管に対する前記配列方向の相対位置を検出する第２センサとを備える清掃装置。
2. 請求項１に記載の清掃装置において、
   前記第１センサは、前記一方の管に対する前記配列方向の相対位置として、前記一方の管の表面までの距離を検出し、
   前記第２センサは、前記他方の管に対する前記配列方向の相対位置として、前記他方の管の表面までの距離を検出する清掃装置。
3. 請求項１又は２に記載の清掃装置において、
   前記第１及び第２センサによる検出結果に基づいて、前記配列方向における前記２本の管に対する前記清掃機構の相対位置を求める制御部をさらに備える清掃装置。
4. 請求項３に記載の清掃装置において、
   前記走行機構の走行方向の位置が前記第１センサと異なる位置において前記装置本体に設けられ、前記一方の管に対する前記配列方向の相対位置を検出する第３センサと、
   前記走行機構の走行方向の位置が前記第２センサと異なる位置において前記装置本体に設けられ、前記他方の管に対する前記配列方向の相対位置を検出する第４センサとをさらに備える清掃装置。
5. 請求項４に記載の清掃装置において、
   前記制御部は、前記第１、第２、第３及び第４センサによる検出結果に基づいて、前記配列方向における前記２本の管に対する前記清掃機構の相対位置を求める清掃装置。
6. 請求項４又は５に記載の清掃装置において、
   前記制御部は、前記第１、第２、第３及び第４センサによる検出結果に基づいて、前記２本の管に対する前記走行機構の走行方向の傾きを求める清掃装置。
7. 請求項６に記載の清掃装置において、
   前記複数の管に載置された状態の前記走行機構及び前記装置本体の少なくも一方を撮像する撮像装置をさらに備え、
   前記制御部は、前記撮像装置によって取得された画像に基づいて、前記２本の管に対する前記走行機構の走行方向の傾きが所定の第１傾斜範囲に入っているか否かを判定すると共に、前記第１、第２、第３及び第４センサによる検出結果に基づいて、前記２本の管に対する前記走行機構の走行方向の傾きが前記第１傾斜範囲よりも小さい第２傾斜範囲に入っているか否かを判定する清掃装置。
8. 請求項３に記載の清掃装置において、
   前記制御部は、前記配列方向において前記清掃機構が所定の位置範囲に入るように、前記第１及び第２センサの検出結果に基づいて前記走行機構を制御する清掃装置。
9. 請求項８に記載の清掃装置において、
   前記走行機構の走行方向の位置が前記第１センサと異なる位置において前記装置本体に設けられ、前記一方の管に対する前記配列方向の相対位置を検出する第３センサと、
   前記走行機構の走行方向の位置が前記第２センサと異なる位置において前記装置本体に設けられ、前記他方の管に対する前記配列方向の相対位置を検出する第４センサとをさらに備え、
   前記制御部は、前記配列方向において前記清掃機構が所定の位置範囲に入るように、前記第１、第２、第３及び第４センサによる検出結果に基づいて前記走行機構を制御する清掃装置。
10. 請求項８に記載の清掃装置において、
    前記走行機構の走行方向の位置が前記第１センサと異なる位置において前記装置本体に設けられ、前記一方の管に対する前記配列方向の相対位置を検出する第３センサと、
    前記走行機構の走行方向の位置が前記第２センサと異なる位置において前記装置本体に設けられ、前記他方の管に対する前記配列方向の相対位置を検出する第４センサとをさらに備え、
    前記制御部は、前記第１、第２、第３及び第４センサによる検出結果に基づいて前記走行機構を制御して、前記２本の管に対する前記走行機構の走行方向の傾きを調整する清掃装置。
11. 請求項１０に記載の清掃装置において、
    前記複数の管に載置された状態の前記走行機構及び前記装置本体の少なくも一方を撮像する撮像装置をさらに備え、
    前記制御部は、
    前記配列方向において前記清掃機構が所定の位置範囲に入るように、前記第１、第２、第３及び第４センサによる検出結果に基づいて前記走行機構を制御し、
    前記２本の管に対する前記走行機構の走行方向の傾きが所定の第１傾斜範囲に入るように、前記撮像装置によって取得された画像に基づいて前記走行機構を制御し、
    前記２本の管に対する前記走行機構の走行方向の傾きが前記第１傾斜範囲よりも小さい第２傾斜範囲に入るように、前記第１、第２、第３及び第４センサによる検出結果に基づいて前記走行機構を制御する清掃装置。
12. 請求項１～３，８の何れか１つに記載の清掃装置において、
    前記第１及び第２センサは、前記管に発生する渦電流を検出する渦電流センサである清掃装置。
13. 請求項４～７，９～１１の何れか１つに記載の清掃装置において、
    前記第１、第２、第３及び第４センサは、前記管に発生する渦電流を検出する渦電流センサである清掃装置。
    
    

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