JP4359271B2 - 制御回路付き床清掃装置 - Google Patents

Description

本発明は床清掃装置に関し、特に「超高速（UHS, Ultra High Speed）」の光沢性高分子仕上げ剤で仕上げたVCT（Vinyl Composition Tile）床などのワックス処理床の表面を清掃する床清掃装置に関する。

最近の弾性的で硬質のフローリング材料は、しばしば天然又は人工の高分子コーティング、例えば床ワックス（floor wax）と呼ばれる材料で被覆される。これらのコーティング材料は色々なタイプの仕上げを床に与える。透明で光沢のある仕上げを望む時は、アクリル高分子がそのような床にしばしば使われる。このようなコーティング材料を塗布した場合には、その後定期的に掃除、洗浄および磨きを施し、床面上での脚その他の移動体による摩擦のため低下した光沢を回復させる。艶がある床（glossy floors）の場合には研磨その他の操作を毎日行う。

高分子コーティングが施された弾性のある硬質床材料に対する清掃は、伝統的に掃除、洗浄及び研磨操作を含むものである。これらの操作は、一般に前記順序で行われる。コーティングした床は、先ず掃くかダストモップがけで塵埃や大きな破片を取除き、後の洗浄や研磨段階でそれらが床コーティングに転位したり傷を生じさせたりしないようにする。掃除の後、床を水と石鹸、表面活性剤、その他添加物とによって浄化し、洗浄操作とは別に又は同時に行うゴム雑巾（squeegee；以下、スクィージーという）操作による「かさ液体（bulk liquid）」除去を施すか又は施さずに環境状態の下で放置乾燥させる。洗浄の後、乾燥床コーティングに研磨器による研磨操作を行い、商業的建物でしばしば望まれるコーティングの光沢又は輝きを生じさせてもよい。典型的な研磨器は、平坦な円形研磨パッドを比較的高速で回転させて床コーティングを磨くプロパン駆動の装置である。
上記操作は、三段階の個別手動操作として行われるのが普通である。最近は、機械的、動力駆動式の掃除器、洗浄器及び研磨器が使われ始めている。多くの場合、一人の操作者がそれらの操作を順次行う。

R.A.Brooks, "The behavior Language; User's Guide" A.I.Memo1227, Massachusetts Institute of Technology-Artificial IntelligenceLaboratory, 1990

従来は、掃除・洗浄・研磨の三操作を多くの場合別々に行い、床清掃装置の一回の走行により、これら三操作の二つ以上を同時に遂行できるものはなかった。例えば床の一定領域に対して上記三操作により清掃するには、個別の操作機能がある複数の掃除機をそれぞれ走行させていた。例えば、掃除装置による１回の走行と研磨装置による１回の走行との２回が必要であった。少なくとも洗浄操作と研磨操作とを一体化し、調和ある方法又はシステムとして組み合わせることは、操作者が両操作を短い時間間隔で順次操作を行えるので特に望ましく、しかも従来認めれれていなかった一定の効果を奏する。例えば、床の一定領域の清掃を、床清掃装置の一回の走行により遂行できることを意味する。

本発明の好ましい実施例は、少なくとも洗浄操作と研磨操作を含み、より好ましくは三操作のすべてを単一の論理的電子・機械的制御付き一体装置に含み、一人の操作者が床清掃操作の全ての働きを容易にしかも同時に取り扱うことができる。これは、従来の三操作の全てを、与えられた床領域における床清掃装置の一回の走行により遂行できることを意味する。利点として、労力と時間の節減だけでなく、未清掃床での研磨操作を確実に禁止し、その操作による床面への汚れ押付けに起因するコーティング表面の転位若しくは重大な損傷を防止する。更に驚くべきことに、本発明装置は、個別装置により大きな時間間隔をおいて順次実施する従来操作に比して向上した性能を提供する。詳しくは、洗浄操作ののち短時間で引き続き行う研磨操作が、光沢の増進などの向上した結果をもたらす。

本発明の好ましい実施例においては、システムを、一人の操作者で操作できる一体構造の単一装置内に被選択清掃操作の各々を含めた機械的構造からなるものとする。代替的に、本システムを、一人の操作者により機械的・電子的に調整した諸装置の「列」とすることができる。重要な特徴は、コーティングが変形可能で可塑性がある状態の時に、洗浄操作と研磨操作とを所望順序により短い時間間隔で実行することにある。

本発明で用いる「コーティング」又は「ワックス」の語は、ビニルタイル又は自然石又は他の硬質で弾性的な合成材料等のように比較的平滑な天然又は合成の弾性的で硬質なフローリング材料に被覆される重合体コーティング材料を意味し、広く使われている用語である。これらのコーティングの典型的な例は、カーナウバ（Carnauba）ワックス等の一つ以上の天然若しくは合成の硬質重合体、又はアクリル重合体のような合成重合体を含む材料の混合物である。コーティングは、室温において透明な固体であって歩行者の往来に耐え、下地のフローリングを保護するに足る硬度を必要とする。これらのコーティングは、使用時に損傷を受け且つ跡がつけられるので、それらの表面が典型的には定期的な清掃、洗浄、及び／又は研磨によって保全される。高光沢状態に維持される床に対しては、アクリル重合体コーティングが好まれる。

本願で用いる「掃除」の語は、床表面からの塵埃及び大きな粒体の除去を含む乾式操作を意味し、例えばダストモッピング、真空吸引又は送風等であり、洗浄又は研磨操作時に浮遊ごみ粒子又は他の物質が存在しないようにするもので、それらの存在が洗浄又は研磨操作を阻害するか、又はそれらの存在がコーティングの褪色の原因となるか若しくは比較的攻撃的な洗浄及び研磨操作中に床表面への物理的損傷の原因となるのを避けるものである。

本発明で用いる「洗浄」の語は、被覆された床表面への水及び／又は慣用洗浄組成物の適用とモップ、回転パッド、ブラシ又は他の清掃具による床表面のこすりとの併用からなる湿式操作を意味する。本発明においては、比較的軟らかい合成高分子製毛付きの円筒形ブラシであって500−2000rpmの速度で回転させるものが望ましい事実が見出されている。洗浄操作は、洗浄後に床から表面の「かさ水（bulk water）」を、蒸発、真空圧、若しくは機械的なスクィージー操作、又はそれらの組み合わせにより除去することを含み得る。

本願で用いる「研磨」の語は、洗浄の後に床コーティング表面を比較的高速度で磨き、光沢のある反射面とする操作を意味する。近代的な研磨器は、平坦で円形の繊維製パッドを、電気又はガス又は液体燃料駆動の機械で比較的高速度（例えば1000−4000rpm）で回転させ表面を磨く。

コーティングの「光沢」は、光ビームを床表面へ垂直に指向して、反射光を垂直から20度及び／又は60度の角度で測定する光沢計によって測定する。反射光の百分率を床コーティングの「光沢」として報告する。光沢計上の５ポイントが、人間の眼にとって意味のある差を表す。

本発明の一面において、本発明の一特徴は床清掃用の床清掃装置にあり、その一例は前と後を有する床清掃装置において、床を掃除する随意の（optional）掃除器、掃除器に接続され且つ掃除器の後に位置して床を濡らし且つ清掃する洗浄器、及び当該洗浄器の後方に設けられて床を研磨する研磨器とを備えてなる。本発明のこの面の諸実施例は、次の一つ以上の特徴を持つ。

清掃装置が約24インチ（約61cm）以上の幅の通路内で操作できる寸法である。

掃除器が、少なくとも一方がモータ駆動である逆向き回転の二つのブラシを持つ。両ブラシは、それらの毛が重なり合うように相互位置が定められる。掃除器は、両ブラシから隔てられたホッパと、ホッパに接続され且つブラシとホッパとの間に位置する斜道を有する。斜道の一部はブラシの一部の下に位置する。斜道の一部は、ブラシからホッパに到る軸線に沿い上向きに湾曲する。両ブラシは、実質上垂直軸線に沿って引き込み可能に枠へ取付けられる。

洗浄器は、床と実質上平行であって床清掃装置の前から後ろへの軸線と実質上直交する回転軸を有するブラシを有する。洗浄器ブラシは、直径0.15mmの重合体毛を有する。洗浄器は引き込み自在に枠へ枢支される。

洗浄液送出具が洗浄液を出す。洗浄液送出具は、洗浄器ブラシの回転軸と実質嬢上平行に配置され且つ実質上洗浄器ブラシと共に延びる洗浄液送出樋部を有する。液送出樋部は、洗浄液送出用の開口を有する。

洗浄器は、第一位置から第二位置へ移動可能に取付けられた部材を有する。前記第一位置において前記部材により洗浄器ブラシからの洗浄液が床へ落下するのを防止し、前記第二位置において前記部材により洗浄器ブラシからの洗浄液が少なくとも洗浄装置の一部へ飛散するのを防止する。その部材は、洗浄器ブラシの長さ方向に延在し、洗浄器ブラシの回転軸に実質上平行な第二軸の回りにおける第一及び第二位置の間に回転可能である。

スクィージーの板状端部は、洗浄器ブラシの回転軸に実質上平行な第二軸に沿って洗浄器ブラシの後に位置する。真空圧源がスクィージーの板状端部前の床部分に吸引力を加え、スクィージーの板状端部で集めた液を回収する。第二のスクィージーの板状端部が第一のスクィージーの板状端部の前に間隔を隔てて位置する。真空圧源が第一及び第二スクィージーの板状端部の間の空間に吸引力を加える。

洗浄液システムは、真空圧源、洗浄液送出具、真空圧源から加える吸引力で回収した空気・洗浄液混合物から洗浄液を分離する分離室、及び洗浄液送出具から洗浄液として送出する前に前記分離された洗浄液中の塵埃を濾過するフィルタからなる。分離室は、空気・洗浄液混合物の流速を低下させて空気・洗浄液混合物から洗浄液を分離するような形状と大きさを持つ。スクィージー取付け具は、一つ又は二つのスクィージーの板状端部を収容し、そのスクィージー取付け具はスクィージー板状端部を滑動自在に取付けるための溝を有する。その溝は鍵穴状の形であり、スクィージー板状端部の対応部分はその溝に嵌合する鍵形状と大きさを有する。スクィージー取付け具は第一及び第二溝の間に空洞部を有し、空洞部の一端は両スクィージーの板状端部間の空間へ開口し、その他端は真空圧源に接続される。このスクィージー取付け具は垂直方向に引き込み自在に枠へ枢支される。

研磨器と洗浄器との相対的配置は、研磨器パッドの最前端の点が洗浄器ブラシと床との接触の最後端の点から10cm−40cmの間に位置するようにする。研磨器パッドには、研磨パッド及び当該研磨パッドの回転モータを設ける。研磨器は、実質上垂直軸に沿って垂直引き込み自在に枠へ取付けられる。研磨器は、四本リンクバー仕掛部によって枠へ取付けられ、その仕掛部は作動時に研磨器パッドを床近くに浮かせて支持する。

清掃装置は駆動輪及び駆動モータを有し、その駆動モータは解除可能に駆動輪と結合して駆動輪を駆動する。制御回路機構が、速度を測定し、測定した速度を被選択速度と比較し、更にその比較結果に基づき駆動輪速度を調節することにより駆動輪の速度を制御する。

本発明による清掃装置の構造の一特徴は、床を濡らし且つ洗浄する洗浄器、及び第一位置から第二位置へ移動可能に取付けられた部材を備える清掃装置を用い、前記第一位置において前記部材により洗浄ブラシからの洗浄液が床へ落下するのを防止し、前記第二位置において前記部材により洗浄ブラシからの洗浄液が少なくとも洗浄装置の一部へ飛散するのを防止する。

本発明による清掃装置の構造の他の特徴は、床を濡らし且つ洗浄する洗浄器、スクィージーの板状部材、及び当該スクィージーの板状部材を取り込むスクィージー取付け具を設け、当該スクィージー取付け具に前記スクィージーの板状部材を滑動自在に取付ける溝を設ける。

本発明の一般的特徴を有する実施例は、清掃装置であって、光沢性高分子仕上げ剤でコーティングされた床に対して湿式の洗浄操作を行う第一要素集合、その第一要素集合の後方に隣接して設けられ且つ洗浄後の床を研磨して光沢のある反射面とする操作を行う第二要素集合、並びに第一及び第二要素集合に接続され且つ第一要素集合に対し操作する第一プログラムモジュールと第二要素集合に対し操作する第二プログラムモジュールとを並列に実行する制御回路機構を備え、第一プログラムモジュールが洗浄中を示すデータを第二プログラムモジュールへ供給し、第二プログラムモジュールがそのデータに基づき第二要素集合の操作を修正することにより洗浄後の床面のみを研磨してなるものである。

好ましくは、第一及び第二要素集合を駆動輪上に配置し、駆動輪の進行距離を測定する距離測定要素を設け、第二プログラムモジュールが前記データ及び進行距離に基づき第二要素集合の操作を修正することにより洗浄後の床面のみを研磨する。距離測定要素により駆動輪の進行速度を測定し、第二プログラムモジュールがその進行速度に応じた異なる速度で第二要素集合を操作してもよい。

前記制御回路機構に、第一プログラムモジュールを実行するプロセッサと第二プログラムモジュールを実行するプロセッサとからなる少なくとも二つのプロセッサを設けることができる。

更に好ましくは、清掃装置に床に対し掃除操作を行う第三要素集合を設け、制御回路に、第三要素集合へ接続され且つ第一及び第二プログラムモジュールと並列に第三要素集合を操作する第三プログラムモジュールを設ける。

本発明の一般的特徴を有する他の実施例では、前記第一及び第二プログラムモジュールを第一及び第二要素集合の操作間の調整をする高レベルプログラムモジュールとし、制御回路機構に第一及び第二要素集合の操作を並列に実行する低レベルプログラムモジュールを設ける。高レベルプログラムモジュールが第一及び第二要素集合の少なくとも一方の操作実行要求指令を低レベルプログラムモジュールへ送出し、且つ、指令送出後に低レベルプログラムモジュールの作動を監視せず、低レベルプログラムモジュールが第一及び第二要素集合の少なくとも一方に高レベルプログラムモジュールとは独立に前記指令を実行させる。

前記制御回路機構に、高レベルプログラムモジュールを実行するプロセッサと低レベルプログラムモジュールを実行するプロセッサとからなる少なくとも二つのプロセッサを設けることができる。

好ましくは、制御回路機構に接続されて前記床に対し掃除操作を行う第三要素集合を設け、高レベルプログラムモジュールにより第三要素集合の操作と第一及び第二要素集合の操作との間の調整をすると共に、低レベルコンピュータ・プログラムモジュールにより第三要素集合の操作を実行させる。高レベルプログラムモジュールが第三要素集合の操作実行指令を低レベルプログラムモジュールへ送出し、且つ、指令送出後に低レベルプログラムモジュールの作動を監視せず、低レベルプログラムモジュールが第三要素集合に高レベルプログラムモジュールとは独立に前記指令を実行させる。

本発明の一般的な特徴を有す更に他の清掃装置は、駆動輪上に配置されて光沢性高分子仕上げ剤でコーティングされた床に対し湿式の洗浄操作を行う第一要素集合、その第一要素集合の後方に隣接して前記駆動輪上に搭載され且つ洗浄後の床を研磨して光沢のある反射面とする操作を行う第二要素集合、前記駆動輪の進行距離を測定する距離測定要素、並びに前記第一及び第二要素集合に接続され且つ前記進行距離に基づき前記第一要素集合の操作に対する前記第二要素集合の操作を調整することにより洗浄後の床面のみを研磨する制御回路機構を備えてなる。距離測定要素により駆動輪の進行速度を測定し、制御回路機構がその進行速度に応じた異なる速度で第二要素集合を操作してもよい。

本発明の諸特徴はハードウェア又はソフトウェア又は両者の組み合わせによって実施できる。好ましくは、これらの諸特徴をプログラム可能なコンピュータ上で実行されるコンピュータプログラムによって実施する。各コンピュータは、プロセッサ及び当該プロセッサによって読取れる記憶媒体（揮発性及び非揮発性メモリ並びに／又は記憶エレメントを含む。）を有する。プログラムコードが、入力装置を介して入力されたデータに適用され、出力情報を発生する。その出力情報が一つ以上の出力装置に加えられる。

好ましくは各プログラムが、コンピュータシステムと交信する高レベルの手順向き言語又はオブジェクト指向言語で実施される。しかし、必要に応じプログラムをアセンブリ言語又は機械語で実施してもよい。何れの場合にも、言語はコンパイルされ又は翻訳された（interpreted）言語とすることができる。

好ましくは上記の各プログラムを、汎用又は特定目的用コンピュータで読取れる記憶媒体又は装置（例えば、ROM又は磁気ディスケット）に記憶させる。上記、コンピュータで記憶媒体又は装置からそのプログラムを読取り、コンピュータを構成し操作することにより、本明細書に記載した手順を遂行することできる。本システムは、コンピュータプログラムと共に構成されてコンピュータ読取り可能な記憶媒体として実施されると認めることができる。この場合、そのように構成された記憶媒体は、コンピュータを特定の予め定めた態様で作動させる。

好ましい実施例の説明及び添付図面による以下の説明から、当業者であれば他の目的、実施態様及び利点に想到するであろう。

図１、２、３及び３Ａに示す典型的な清掃装置10は、掃除器部12、洗浄器部14及び研磨器部16を備え、その各部は共通枠18に取付けられる。洗浄器部14と研磨器部16としか持たない清掃装置10の実施例も可能である。好ましくは、清掃装置10に、枠18に取付けたハウジング20を設ける。更に好ましくは、清掃装置10の大きさを食料雑貨店などの典型的な小売店の通路に適合させる。この種の通路の典型的な幅は、24インチ（約61cm）以上であり、より詳しくは39−72インチ（約99−182cm）の範囲にある。

更に清掃装置10は、洗浄器部14が接続される真空・洗浄液サブシステム30を有する。真空・洗浄液サブシステム30は、清掃装置10の洗浄ブラシへ洗浄液を供給し床から洗浄液を回収する責務を負う。清掃装置10はまた、清掃装置10を各種方向へ駆動するために右駆動輪28A及び左駆動輪28Bを駆動するための二つのモータ64に動力供給する電池32を有する。

ハウジング20は、操作員が清掃装置10を操作するために使う制御盤22を有する。制御盤22による制御は、操作員に対し掃除、洗浄、研磨の三清掃操作の何れか又はそれらすべての同時操作を含む任意の組み合わせ操作を選択可能にする。制御盤22上の制御器具には、緊急時に清掃装置10の全ての清掃操作及び移動を停止させるために操作員が使う緊急停止ボタンが含まれる。この制御には更に、前進二速及び後退一速からの選択を操作員が行えるようにするための速度・向き選択器が含まれる。制御器具はまた、清掃装置10をオン・オフするためのキースイッチを含む。制御盤22上のLED（発光ダイオード）の列が、操作員に対し現在実行中の清掃機能を表示する。

また清掃装置10は、右感圧パッド26A及び左感圧パッド26B付きのハンドル24を有する。使用者は、これらのパッドを使って駆動輪28A-Bの回転速度を直接に制御することにより、清掃装置10の移動方向を制御することができる。使用者は、左感圧パッド26Bではなく右感圧パッド26Aを押すことにより清掃装置10を選択的に右へ向けることができる。同様に、使用者は、右感圧パッド26Aではなく左感圧パッド26Bを押すことにより清掃装置10を選択的に左へ向けることができる。両感圧パッド26A-Bを同時に押すことにより、使用者は清掃装置10を直線的に前進させることができる。使用者は、感圧パッド26A-Bから両手を所定の時間だけ離すことにより、清掃装置10を停止させることができる。

感圧パッド26A-Bと制御パネル22上の制御器具が制御サブシステム34（図２０に概要を示す。）へ制御信号を供給し、それらの信号が清掃装置10を作動させる。制御サブシステム34は、他の装置と共に清掃装置10の各種操作を自動制御するためのソフトウェアを含む。応用プログラムが、特定順序での清掃操作の実行を確保することにより清掃操作の質を向上させ且つ床への損傷を低減させるように設計される。例えば、使用者が三つの清掃操作の同時実行を選択した場合には、応用プログブラムが、洗浄器部14による洗浄が未実行の床面に対する研磨器部16の研磨操作をしないことを確保する。更に、使用者が全ての清掃操作の停止を選択した場合には、応用プログラムが、全清掃操作の停止前における既送出の洗浄液の床面からのできるだけの回収を確保する。

清掃装置10の構造及び動作の概略を説明したので、次に清掃装置10の諸サブシステムの各々の構造及び動作を詳細に説明する。説明の順序に記すと次のものがある。（１）駆動輪28A-B、（２）掃除器部12、（３）洗浄器部14、（４）真空・洗浄液サブシステム30、（５）研磨器部16、及び（６）制御サブシステム。

（１）駆動輪
とくに図２を参照するに、駆動輪28A-Bの各々は鎖機構66（駆動輪28Aに対する機構のみを図示する。）を介して専用直流サーボモータ64により駆動される。各モータ64は、制御サブシステム34によって制御される。駆動輪28A-Bの各々は、当該駆動輪上の握り68を回すことにより対応モータ64から分離される。駆動輪28A-Bを洗浄器部14と研磨器部16との間に配置することが可能であり、とくに掃除器部12を省略して操作員による取り扱い及び鋭角回転実施の容易化を図った場合にそうである。

（２）掃除器部
図４、４Ａ、５及び６を参照するに、掃除器部12は、それぞれ直流サーボモータ38A-Bの一方で駆動され逆方向に回転する二つの回転ブラシ36A-Bを有する。サーボモータ38A-Bは、以下に詳細に説明する制御サブシステム34の直流サーボモータ駆動器に接続される。ブラシ36A-B及びサーボモータ38A-Bは掃除器枠40に取付けられる。ブラシ36A-Bは、それらの毛が約0.5インチ（約1.27cm）重なるように相互位置決めされる。掃除器部12はまた、ホッパ42及びホッパに接続した斜道44を有する。斜道44は、中実の金属部46と軟らかいプラスチック部48とを有する。中実の金属部46は、図６に示すような湾曲断面を有する。プラスチック部48は軟らかいので、プラスチック部48が床面と接触する時にも床面に対して引っかき又は他の損傷を与えるおそれが少ない。

ホッパ42は、側板42A-Bの上側部分に設けた４本の合くぎ50を有する。ホッパ42を掃除器枠40に取付けるには、両サーボモータ38A-Bの間においてホッパ42を掃除器枠40の開口部へ滑り込ませ、各合くぎ50を対応もどり止め52（図５に示す。） に位置合わせする。次いでホッパ42を押し下げ、各合くぎ50を対応もどり止め52内に休止させる。ホッパ42を取り外すには、ホッパ42を浮かせて合くぎ50をもどり止め52から離す。次いで、ホッパ42を掃除器枠40から滑り出させる。従って、ホッパ42を容易に取り外して空にし、再び容易に掃除器枠40へ戻すことができる。

掃除器部12は、清掃装置10の共通枠18（図１及び２）への取付用の取付け枠54を有する。その取付け枠54は、４本のバーリンク仕掛56により掃除器枠40に接続される。４本のバーリンク仕掛には４本の水平部材56A−Dが設けられ、各部材はその一端で取付け枠54に枢着され、その他端で掃除器枠40に枢着される。４本のバーリンク仕掛56は、掃除器枠40及び当該掃除器枠40に取付けられた諸部品を実質上垂直な軸線に沿って引き込み及び下降可能にする。

掃除器枠40の引き込み及び下降のための機構は、掃除器枠40の合くぎ62（図４Ａに明示）へ回転自在に結合された偏心カム60と組合された直流サーボモータ58を含む。モータ58は、以下に詳細に説明する制御サブシステム34の制御下にある直流サーボモータ駆動手段へ接続される。モータ58がカム60を回転させるのに応じ、カム60が合くぎ62を上昇させるか又は下降させ、それによって掃除器枠40を引き込めるか又は下降させる。図３及び３Ａはそれぞれ、掃除器部12を下降位置及び引き込み位置で示す。

とくに図６を参照するに、操作時にモータ38A-Bはブラシ36A-Bを約30〜100RPMで回転させる。次いで、掃除器枠40をブラシ36A-B及び斜道44と共に下降させてブラシ36A-Bを床と接触させる。そこでブラシ36A-Bは堆積物を両者間の毛で捕え、捕えた堆積物を斜道44へ押込む。堆積物は曲がった金属部46上を移動して上向きの運動量を得、それが堆積物のホッパ42内への効果的投入を生起させる。

（３）洗浄器部
図７〜９、９Ａ及び１０を参照するに、洗浄器部14は、洗浄器枠90へ回転自在に取付けた洗浄器ブラシ80を有する。洗浄器ブラシ80は、床面と実質上平行であって且つ操作中の清掃装置10の進行方向と実質上直交する向きの水平回転軸を有する。洗浄器ブラシ80が水平な回転軸を持つので、その占有空間が比較的小さく、清掃装置10に掃除・洗浄・研磨の三つの清浄操作遂行に要する部品を搭載可能にする。例えば、洗浄器ブラシ80に、好ましくは直径0.15mmの重合体製の毛を設けることができる。

洗浄器枠90を、複数の部材により構成したものとし、それを取付け枠92へボルト94によって枢着することができる。ついで、取付け枠92を清掃装置10の共通枠18（図１及び２参照）へ取付ける。ボルト94の回りにハウジング90を回転させるため、直流サーボモータ106を設ける。モータ106を、洗浄器枠90へボルト止めした楔型歯車108と噛合う歯車106Aに結合する。モータ106が歯車106A及び歯車108を回転させ、歯車108がテコとして作動してハウジング90をボルト94の回りに回転させる。モータ106は、以下に詳細に説明する制御サブシステム34の制御下にある直流サーボモータ駆動手段へ接続される。

洗浄器ブラシ80は、ベルト滑車機構を介して直流サーボモータ86によりその回転軸線の回りに回転される。そのベルト滑車機構は、洗浄器ブラシ80に取付けた滑車82、モータ86に取付けた滑車88、及び両滑車82、88間の循環ベルト84からなる。モータ86は洗浄器枠90上に取付けられる。またモータ86は、以下に詳細に説明する制御サブシステム34の制御下にある直流サーボモータ駆動手段へ接続される。

飛沫防護材96が、洗浄器ブラシ80の全長に亘り延在する。その飛沫防護材96は、洗浄器枠90へ回転自在に取付けられ、洗浄器ブラシ80の回転軸の回りに回転できる。（図７及び９に示すように）飛沫防護材96が引き込み位置にある時は、その防護材96は、洗浄器ブラシ80の下からの洗浄液が清掃装置10内部へ飛散するのを防止する。防護材96は、（図８及び９Ａに示す）下降位置にある時に、洗浄器ブラシ80の下からの洗浄溶液が床に滴下するのを防止する。

飛沫防護材96を下降及び引き込めさせる機構は、飛沫防護材96上の歯付き舌部材100及び歯車102からなる。歯車102は、モータ104（図１０に示す。）によって駆動され、そのモータ104は以下に詳細に説明する制御サブシステム34の制御下にある直流サーボモータ駆動手段へ接続される。モータ104が歯車102を回転させると、その歯車102が、歯付き舌部材100を、従って飛沫防護材96を洗浄器ブラシ80の回転軸の回りに回転させる。

図１１を参照するに、洗浄液送出具110は洗浄器枠90中の開口114経由で洗浄液が注がれる樋部112を有する。管（図示せず。）が開口114を真空・洗浄液サブシステム30へ接続する。洗浄液送出具110の樋部112は、均等間隔の複数の孔116を有し、当該孔が洗浄器ブラシ80の全長に亘り洗浄液を一様に送出する。洗浄液送出具110は清掃装置10の諸部品防護のための一体的飛沫防護部118を有する。

図１２、１２Ａ及び１３を参照するに、洗浄器部14はまたスクィージー器具120を有する。スクィージー器具120は、右及び左接続部材138A及び138Bに取付けられるスクィージー芯部材122を有する。接続部材138A及び138Bは、取付け枠92上へ回動自在に取付けられる。スクィージー器具120のスクィージー芯部材122は、当該芯部材122の長手方向に延びる二つの鍵穴状溝124A-Bを有する。鍵穴状溝124A-Bは、スクィージーの板状端縁126A-Bを受入れるべき大きさ及び形状である。スクィージーの板状端縁126A-Bの上端部分は、鍵型であって鍵穴状溝124A-Bに嵌入する大きさである。「鍵穴状溝」の語は、溝の一部分が他の部分に比して広いか又は異形であることを意味し、従って適当な形状・寸法であって鍵穴状溝の中へ挿入された部材は、その形状の故に下向き引張り力に抵抗し溝内に留まる。スクィージーの板状端縁126A-Bを鍵穴状溝124A-Bへ差込むには、板状端縁126A-Bを鍵穴状溝124A-Bへその長さ方向に滑り込ませる。ここで注意すべきことに、スクィージーの先端側板状端縁126Aに適当な助材を設け、その板状端縁126Aの前面に集められた洗浄液を、両板状端縁126A-Bの間のスペースに流入させ、真空・洗浄液サブシステム30からの吸引力により回収する。

溝124A-Bの一端では、カバー128をスクィージー芯部材122へボルト止めして、板状端縁126A-Bが芯部材122から滑り落ちるのを防止する。溝124A-Bの一端では、カバー130を芯部材122へ回転自在に係止する。ばね偏倚ボール・回転止め機構132によりカバー130を、溝開口端の封止に適する角度位置に保持する。

スクィージー器具120は、接続部材138A-Bに夫々取付けた一対の車輪140A-Bを有する。車輪140A-Bが、操作中は床面上に休止して、スクィージー器具120の重量によるスクィージー板状端部126A-Bの破損を防止する。

図１３を参照するに、スクィージー器具120は、スクィージー芯部材122に取付けた真空圧室134を含む。真空圧室134は、スクィージー芯部材122内の空洞144と連通の空洞142を形成している。空洞144は、両鍵穴状溝124A-Bの間にある。スクィージー芯部材122の底部において、空洞144は当該芯部材122の実質上全長に亘って延び且つスクィージー板状端部126A-Bの間の空間に向かって開く。真空圧室134は更に真空・洗浄液サブシステム30に導く真空ホース（図示せず）接続用の管136を含む。

スクィージー器具120を引上げるため、スクィージー器具120にブラケット146を設ける。ブラケット146の一部分は、偏心カム148上に休止し、そのカムに結合された直流サーボモータ150は以下に詳細に説明する制御サブシステム34の制御下にある直流サーボモータ駆動手段へ接続される。モータ150がカム148を回転させると、ブラケット146が引上げられ、従ってスクィージー器具120が上昇する。

動作時には、真空・洗浄液サブシステム30が、洗浄液を樋部112へポンプで送る。送られた洗浄液は、樋部12の孔116を介して洗浄器ブラシ80上へ落下する。次いで、洗浄液で濡らされた洗浄器ブラシ80が下降して床を洗浄する。

真空・洗浄液サブシステム30からの吸引力が空洞142、144及び両スクィージー板状端部126A-B間のスペース内に負圧を生じさせる。この負圧は、両スクィージー板状端部126A-B間のスペース及び先行板状端部126Aの前面からの空気の喪失を招く。この空気と共に床面上の洗浄液およびこのとき空中に浮かぶ塵埃が回収される。

スクィージー器具120は、洗浄器ブラシ80の比較的近傍に設けられる。好ましくは、洗浄器ブラシ80が床と接する点から先行板状端部126Aが床と接する点までの間隔を約５インチ（約12.7cm）とする。洗浄器ブラシ80をスクィージー器具120の比較的近傍へ配置することは、少なくとも二つの利点を生じる。第一に、清掃装置10の一層の小型化を可能にし、三つの清掃操作の実施に要する部品の単一清掃機上への搭載を可能にする。第二に、洗浄器ブラシ80が滴下した清掃液をその滴下後間もなく取除くことにより清掃液の跡が残るおそれを少なくする。

（４）真空・洗浄液サブシステム
図１４、１４Ａ及び１５〜１６を参照するに、真空・洗浄液サブシステム30は、洗浄液回収タンク190、フィルタ192、真空ポンプ194、及び洗浄液ポンプ196を含む。液回収タンク190をホース（図示せず）により真空圧室134へ接続する。洗浄液回収タンク190では、そのホースが管198の一端198Aに繋がる。管198の他端198Bは、洗浄液回収タンク190内の空間にそのタンク190の頂部近くで開口する。洗浄液回収タンク190は、洗浄液の液面が常に管198の開口198B以下になるように充填される。洗浄液は、水又は床洗浄に通常使われる洗浄液である。

真空ポンプ194は、空気取入れ口200を介して洗浄液回収タンク190に接続される。空気取入れ口200を、真空ポンプ194へ髪等の異物が入るのを防ぐ金網ストレーナ202で覆う。空気取入れ口200及びストレーナ202を透明なプラスチックドーム204の中に配置する。プラスチックドーム204は、ストレーナ202を使用者が目視で監視し必要に応じてストレーナ202に捕捉された塵埃を除去できるようにする。流体ポンプ196は、ホース206により樋部（図１１参照）112に接続される。流体ポンプ196はまた、フィルタ192を介して洗浄液回収タンク190に接続される。流体弁196Aが流体ポンプ196とフィルタ192との間に介在する。一部の実施例は流体弁を含まない。流体ポンプ196及び流体弁196Aは、以下に詳細に説明する制御サブシステム34の制御下にある専用駆動手段に接続される。

真空ポンプ194が動作すると洗浄液回収タンク190内に負圧が発生し、その結果、管198、従って真空圧室134及び両スクィージー板状端部126A-B間のスペースに吸引力が加わる。この吸引力は、両スクィージー板状端部126A-B間のスペース及び先行板状端部126Aの前面域で集められる空気・汚染洗浄液混合物の流れを作り出す。その空気・汚染洗浄液混合物が洗浄液回収タンク190に入ると、当該混合物が流れ得る容積が急増するので、その流れの速度が急減する。その流れ速度の急減の結果、洗浄液の空気との分離及びタンク内への落下が起こる。流体ポンプ196は、回収洗浄液から塵埃粒子を除くフィルタ192を介して、洗浄液回収タンク190内の洗浄液を送り出す。

（５）研磨器部
図１７、１８及び１９を参照するに、研磨器部16は、研磨器パッド160、研磨器パッドカバー162、モータ168及び研磨器リンク仕掛部170からなる。研磨器パッド160は、相互に接着性結合材で結合した多孔質で空気層付き不織繊維材料によって作られる。好ましくは、研磨器パッド160を、商業的ＵＨＳ仕上げ用への適性が既に実証され特徴が備わったものとする。研磨器パッド160は、制御サブシステム34の制御下にある直流サーボモータ168に直結される。モータ168は、そのパッドを約3500rpmまでの、好ましくは約2800rpmまでの、更に好ましくは約2100rpm又は約2100rpmを超える速度で回転させることができるものとする。

研磨器パッドカバー162は、徐々に上昇する輪郭を有する半円形溝164を特徴とする。動作時にはモータ168による研磨器パッド160の回転に伴い、研磨器パッド160が回転上昇気流を発生させ、その気流と共に塵埃粒子を床面から移行させる。溝164は、この気流を流出開口166と多孔性真空清掃用フィルタ袋（図示せず）に接続した管（図示せず）とへ向け方向付けする。真空清掃用フィルタ袋は、塵埃を捕捉するが空気流の袋通過を許容する。

リンク仕掛部170は、ばね付き４本バーのリンクである。リンク仕掛部170は、研磨器支持部材172と、研磨器部16を清掃装置10の共通枠18（図１、２に示す。）へ接続するための取付け枠174とを含む。またリンク仕掛部170は、４本の水平リンク機構バー176を有し、各バーの一端は研磨器支持部材172に接続されその他端は取付け枠174に接続される。一対のコイルばね178Aがリンク機構バー176の取付け枠側端に設けられる。他の一対のコイルばね178Bがリンク機構バー176の支持部材側端に設けられる。これらのコイルばね178A-Bは、研磨器パッド160、研磨器パッドカバー162及びモータ168の重量のために生じる下向き力に抗するためと、研磨器パッド160の床面近傍での浮遊を許容するためのものである。

研磨器パッド160を上昇・下降させるため、研磨器部16にカム180と係合するモータ182を含める。カム180は，支持部材172の延長部184に当接する。モータ182は、以下に詳細に説明する制御サブシステム34の制御下にある直流サーボモータ駆動手段に接続される。モータ182によるカム180の回転に応じ、研磨器パッド160が上昇又は下降する。注意すべきことに、研磨器パッド160の運動は実質上垂直である。この実質上垂直な運動は、研磨器パッド160上のすべての点が床から予定の間隙だけ離れるようにするに要する研磨器パッド160の垂直上昇の短縮を可能にする。従って、研磨器部16を引き込め位置に収容するに要するスペースの大きさを他の場合に比して小さくすることができ、更に三つの清掃操作用の器具を同一の清掃装置に搭載するすることができる。

本発明者らは、研磨器部16と洗浄器部14とを同一枠に搭載することが清掃効果に顕著な改善をもたらすことに注目した。本発明の装置は、床の上での複数の操作を清掃装置10の単一の床上走行により行える利点を提供する。本発明者らは、研磨操作と掃除及び／又は洗浄操作の一以上、特に洗浄操作との単一の協調装置への結合による諸操作の順次遂行が、従来行われなかったか又は認識されなかった一定の効果を奏することを見出した。

とくに、清掃装置10の実施例によるワックス床の操作は、同一清掃の諸操作を単一操作者が個別装置を使い時間間隔をおいて一回以上の複数回走行で個別に行った場合に比し、著しく優れた光沢を与える。この改善成果の理由は、現時点では洗浄と研磨とを短い時間間隔で行うことにあると仮に推定される。換言すると、研磨操作は、洗浄操作の短時間後に行えばその効果が向上し光沢増強が得られる。

この推定が正しいとすると、複数の清掃器具の「列」を機械的又は電子的に調整して時間的に短い間隔で所望順序により清掃操作を行わせるようにした清掃装置は、同様な効果を奏するであろう。

われわれの現在の推定によれば、洗浄器部14が床を洗浄する時にワックスを軟化させるか又はプラスチック状にすることにより性能が向上する。研磨器部16が短時間後に研磨操作をするので、ワックスが尚軟化状態又はプラスチック状にある。そのため、研磨操作の効果が著しく改善される。

そうであるならば、研磨時にワックスを軟化状態又はプラスチック状に保つ限り、他の態様によっても上記改善が得られるはずである。例えば、洗浄後にワックスの硬化速度を下げる化学物質を使ってワックスをプラスチック／軟化状態に保たせることも可能である。更に、床への化学物質載置、又は床の加熱により、床研磨操作の直前にワックスを軟化若しくはプラスチック状化させることも可能である。

（６）制御サブシステム
制御サブシステム34は使用者から入力を受け、その入力に基づいて清掃装置10を操作する。制御サブシステム34はまた、清掃装置10が行う各種操作を調整する。制御サブシステム34の回路を先ず説明する。その後に、サブシステム34が実行する応用プログラムを説明する。

図２０は、制御サブシステム34の概略回路図である。制御サブシステム34は、感圧パッド26A-B及び制御パネル22（図１に示す。）から入力信号を受ける。これらの信号は、使用者インタフェース盤1014が受ける。緊急停止ボタン及びキースイッチに関連する信号は、更に配電システム1008が受ける。

配電システム1008は、電池32の電圧（36又は48ボルト）を清掃装置10の各種部品に必要な様々電圧に変換するDC−DCコンバータを含む。配電システム1008はまた、始動順序を実行する回路を含む。始動順序において、配電システム1008は電池の電圧を測定し、DC−DCコンバータが正しい電圧を出力しているかを確認する。正しい電圧が出力されている時は、配電システム1008が制御サブシステム34の残余の諸部品をオン（on）にする。

配電システム1008はまた、多数の安全措置を実行する。例えば、制御パネル22上の緊急停止ボタンからの入力に応答して、配電システム1008は直ちに全ての部品へのあらゆる電力供給を遮断する。配電システム1008はまた、ハウジング20が共通枠18へ適正に取付けられていない時は、清掃装置10の作動を許さない。

電力監視器1010は、清掃装置10の全消費電力及び各サブシステムの消費電力を監視する。

使用者インタフェース1014は、制御パネル22及び感圧パッド26A-Bからの信号に応答し、システム・バス1026に接続されたニューロン・インタフェース・カード1018を介して制御サブシステム34の他の諸部品へ伝送すべき指令を発生する。使用者インタフェース盤1014はまた、制御パネル22へ状態LED（発光ダイオード）発光のための信号を送出し、使用者に対し要求された諸操作が遂行中であることを表示する。

制御サブシステム34は、清掃装置10の各種応用プログラムを実行するためのマイクロプロセッサが含まれる主プロセッサ盤1024を有する。図示例の主プロセッサ盤1024のマイクロプロセッサは、モートローラ社（Motorola Corporation）製のプロセッサMC68332である。主プロセッサ盤1024は、ニューロン・インタフェース盤1016を介してシステムバス1026に接続される。主プロセッサ盤1024はまた、そこで実行すべき応用プログラムを記憶するためのメモリを含む。

主プロセッサ盤1024は更に、駆動車輪モータ64の動作を制御する二軸モータコントローラ盤1028に接続される。二軸モータコントローラ盤1028は、駆動車輪モータ64に関する速度制御指令を主プロセッサ盤1024から受取る。その二軸モータコントローラ盤1028は、速度制御指令を各駆動車輪モータ64に夫々接続された汎用モータドライバ盤1030−1032の駆動に適する直流アナログ信号に翻訳する。汎用モータドライバ盤1030−1032は、受取った信号を増幅してモータ64を直接に駆動する。

駆動車輪28A-Bの各々の速度は、エンコーダ1034−1036、二軸モータコントローラ盤1028及び主プロセッサ盤1024上で走る応用プログラムが実行する閉ループ速度制御システムにより監視され且つ制御される。一般に、エンコーダ1034−1036は、駆動車輪28A-Bの各々の回転速度に対応する信号を二軸モータコントローラ盤1028へ送る。エンコーダ1034−1036は光学的又は磁気的エンコーダとすることができる。二軸モータコントローラ盤1028は、エンコーダ1034−1036からの信号を適切なデータに翻訳のうえ主プロセッサ盤1024へ伝送する。主プロセッサ盤1024上で走る応用プログラムは、それらのデータを使い、以下に詳細に説明するように二軸モータコントローラ盤1028へ送るべき速度指令を調節することにより駆動車輪28A-Bが正しい速度で回転することを確実化する。

制御サブシステム34の回路は、主プロセッサ盤1024上で走る応用プログラムからニューロン・インタフェース・カード1022を介して命令を受取る清掃アクチュエータ盤1038を有する。清掃アクチュエータ盤1038は、マイクロプロセッサとメモリとを有する。そのメモリは、主プロセッサ盤1024からの指令に応じて清掃アクチュエータ盤1038に接続の各種駆動手段ドライバ及びモータを作動させる応用プログラムを記憶する。清掃アクチュエータ盤1038に接続のモータは夫々専用のドライバによって駆動される。洗浄器モータ86、真空ポンプ194及び研磨器モータ168に対するドライバは、清掃アクチュエータ盤1038の一部をなすものではない。他の全てのモータドライバ（MDと表示する。）は清掃アクチュエータ盤1038の一部をなす。

複数のリミットスイッチ1046が清掃装置10の適宜位置に設けられ、清掃アクチュエータ盤1038へ接続される。各リミットスイッチ1046は、当該リミットスイッチの接続されている可動部品が予め定めた位置へ到達した時に清掃アクチュエータ盤1038へ信号を与える。例えば、掃除器部12に二つのリミットスイッチが設けられる。それらのリミットスイッチの一方は、掃除器部12が降下位置へ到達した時に清掃アクチュエータ盤1038へ信号を与える。その他方のリミットスイッチは、掃除器部12が引き込み位置へ到達した時に信号を与える。同様に、研磨器部16には三つのリミットスイッチが設けられ、研磨器部16が三位置の何れかに到達した時に研磨器部16がその到達表示の信号を与える。他のリミットスイッチは、洗浄器ブラシ80の二位置、スクィージー器具120の二位置及び飛沫防護材96の二位置に関する信号を提供する。リミットスイッチ1046に加え、一組の状態スイッチ1048が設けられ、洗浄液回収タンク190（図１５に示す。）の充満か・空虚か及びホッパ42（図５に示す。）が欠如か・充満かに関する情報を与える。

制御サブシステム34の回路を説明したので、次に主プロセッサ盤1024及び清掃アクチュエータ盤1038上で走る応用プログラムについて説明する。これらの応用プログラムは、体系（architecture）に基づいた行動（behavior）をする。行動に基づく体系を有するプログラムは、複数の相互依存（interdependent）行動、即ち部分的に相互に独立であると共に部分的に相互に依存する行動を持つものとして概念されたロボットに係るロボット工学に対して典型的に使用される。典型的には、このようなプログラムは多重行動モジュールをもつように設計され、そこでは諸行動モジュール中の各行動モジュールがロボットの諸行動中の一つの実行に対し責任がある。典型的には、諸行動モジュールの全てが同一プロセッサ上で又は異なるプロセッサ上で相互に並列に走る。各行動モジュールは、他の諸行動モジュールの出力に基づくか又は環境条件に基づいて起動される（activate）か又は不活化（deactivate）される命令の組と考えられる。典型的には、一つの行動モジュールを起動するか又は不活化するには一つ以上の方法があり、行動モジュールは起動態様又は不活化態様に応じて異なる活動をする。行動に基づくプログラムの概要については、非特許文献１を参照されたい。

本発明者らは、行動に基づくプログラム作成が清掃装置10に特に適合することを見出した。清掃装置10は、夫々特定の清掃機能を実行する各種サブシステムを有する。これらの諸サブシステムの各々の操作は、部分的に他のサブシステムの操作とは独立に且つ部分的に他のサブシステムの操作に依存して制御する必要がある。更に、これらの諸サブシステムの各々の操作は、部分的に他のサブシステムの操作とは独立に且つ部分的に他のサブシステムの操作に依存して最適化する必要がある。

このことを理解するために、清掃装置10の次のサブシステム群、即ち洗浄器部14、研磨器部16及び駆動車輪28A-Bを考慮する。これらのサブシステムは、実質上相互に独立に作動する。しかし、ある特定の面では、それらの作動は相互に依存している。研磨器パッド160の回転速度は、清掃装置10の駆動速度に依存する。更に、研磨器パッド160を床の特定領域に置くのは、好ましくは清掃装置10による当該領域の洗浄後とする。これで床損傷を減らせる。上記の実施例では、研磨器パッド160の洗浄済み領域への載置を確実にするため、清掃装置10が十分な距離だけ移動した後にはじめて研磨器パッド160を下降させ、研磨器パッド160が洗浄器部14の洗浄済み領域の上にあることを確実にする。更に、洗浄の質を高めるため、操作者が床洗浄の停止を決定した後も清掃装置10を十分な距離だけ進行させ、スクィージー器具120をして洗浄器ブラシ80が送出した洗浄液を回収・除去させる。

既に述べたように、行動に基づくプログラム作成は、各種のサブシステムを相互に独立に制御し最適化できるような多重行動モジュールの並列実行を可能にする。同時に、このプログラム作成は、各種サブシステムの作動を相互に依存させて調整することを許容する。制御サブシステム34には、二組のレベルの行動モジュールがある。行動モジュールの第一の組は、主プロセッサ盤1024によって実行される高レベル行動モジュールである。これらの高レベル行動モジュールは、清掃装置10の駆動、清掃、洗浄、及び研磨などの複数の高レベル行動を実行する。行動モジュールの第二の組は、清掃アクチュエータ盤1038によって実行される低レベル行動モジュールである。これらの低レベル行動モジュールは、清掃装置10の駆動車輪モータ64を除く全てのモータの作動を制御する清掃装置10の複数の低レベル行動を実行する。

高レベル行動モジュールは、低レベル行動モジュールの独立且つ適正な実行に依存する。高レベル行動モジュールは、低レベル行動モジュールへの指令を送出する。次いで低レベル行動モジュールが、要求された特定の行動を実行するためのステップ列を実行する。高レベルの行動モジュールは、指令送出ののち低レベル行動モジュールの作動を監視するのではなく、他の諸ステップの実行へ進む。前記指令を受領の後、低レベル行動モジュールは高レベル行動モジュールからそれ以上の入力を要求しない。基本的に、指令は「着火して忘れろ（fire and forget）」の体系に従って実行されるので、指示を送出した後、高レベル行動モジュールは低レベル行動モジュールを忘れ且つその指示が実行されると想定する。この体系は、高レベル行動モジュールが、低レベル行動の実行に対してではなく高レベル行動の実行に対して最適化されるのを許容する。この体系はまた、低レベル行動モジュールが、高レベル行動になんら拘わることなく低レベル行動の実行に対してのみ最適化されるのを許容する。

複数の低レベル行動モジュールは、それらが作動させるモータの形式（type）に基づいて分類し且つ説明することができる。それらは、一般に清掃装置10中の二形式のモータである。第一形式のモータは、清掃動作を行う各種部品を作動させる。これらのモータは、掃除器ブラシモータ38A-B、洗浄器ブラシモータ86、真空ポンプ194、流体ポンプモータ196及び研磨器モータ168である。第一形式のモータの作動を制御する低レベル行動モジュールは、モータ作動の始動又は停止を表す指令を受取る。これらの低レベル行動モジュールは、その指令を対応ドライバが要求する命令に翻訳する。

清掃装置10中の第二形式のモータは、清掃装置10の各種部品の引き込み及び下降を行わせる。これらのモータは、掃除器昇降モータ58、洗浄器昇降モータ106、飛沫防護材モータ104、スクィージー昇降モータ150及び研磨器昇降モータ182である。これらのモータの作動を制御する低レベル行動モジュールの各々は、指令を受取った後、対応駆動手段に対し適正なモータを始動すべき指令を出す。次にそれらの行動モジュールは、対応リミットスイッチからの信号を監視して当該部品が所要位置に到達したことを検出の上、当該モータを停止させる信号を送出する。

ここで、図２１〜３０を参照して高レベル行動モジュールを説明する。図２１は、主プロセッサ盤1024上で走る高レベル行動モジュールの行動図を示す。主プロセッサ盤1024上で並列に走る九つの個別行動モジュールが存在する。図２２〜３０は、これら九つの行動モジュールが取るステップに対する擬似コードである。

これら九つの行動モジュールは三群に分けられる。行動モジュールの第一群は、三つの使用者インタフェース及び誤り行動を実行するもので、制御行動モジュール2100、ハンドルズ行動モジュール2200、及び誤り行動モジュール2300である。行動モジュールの第二群は、二つの調整行動を実行するもので、可能化行動モジュール2400及び距離行動モジュール2800である。行動モジュールの第三群は、四つの操作行動を実行するもので、掃除行動モジュール2500、洗浄行動モジュール2600、駆動行動モジュール2700及び研磨行動モジュール2900である。

図２２を参照するに、状態スイッチ1048がホッパ42の欠如又は洗浄液回収タンク190の溢流若しくは空虚を示す時に、誤り行動モジュール2300がERROR（誤り）フラグを立てる。誤り行動モジュール2300はまた、機械的な問題の電子的検出からなるシステム誤りの存在時にERRORフラグを立てる（ステップ2302）。ERRORフラグは、他の行動モジュールをして清掃装置10の全ての作動を停止させる。

図２３を参照するに、制御行動モジュール2100は、制御パネル22からの信号に対応するデータを、使用者の選択に対応する出力指令に翻訳する。これらの出力は、使用者が選択した清掃操作の何れかに対する開始又は停止及び特定速度を含む。

図２４を参照するに、ハンドルズ行動モジュール2200は、ERRORフラグが立つか否かを先ず定める（ステップ2202）。そうでない場合には、ハンドルズ行動モジュール2200がRIGHT-HANDLE（右ハンドル）変数及びLEFT-HANDLE（左ハンドル）変数を右及び左感圧パッド26A-Bからの信号に対応する値に設定する（ステップ2204）。RIGHT-HANDLE変数及びLEFT-HANDLE変数の何れか一方が設定されると、ハンドルズ行動モジュール2200はTIME-ENABLED（可能化時間）変数を測定して出力するが、その変数は両感圧パッド26A-Bの一方又は双方が押されてからの経過時間を測定している（ステップ2206）。両感圧パッド26A-Bの何れもが押されない場合には、ハンドルズ行動モジュール2200はTIME-DISABLED（使用禁止時間）変数を出力するが、その変数は両感圧パッド26A-Bの何れもが押されていない時間の継続的長さを測定している（ステップ2208）。更に、右及び左感圧パッド26A-Bのいずれか一方が押されると、ハンドルズ行動モジュール2200はENABLED（可能化）フラグを立てる（ステップ2210）。

ERRORフラグが立っている（ステップ2202）場合には、ハンドルズ行動モジュール2200が、ENABLED、RIGHT-HANDLE、LEFT-HANDLE、TIME-ENABLED及びTIME-DISABLEDの諸変数を偽り（False）に設定する（ステップ2212）。

図２５を参照するに、可能化行動モジュール2400は、調整行動を実行すると共にDRIVE-ENABLED（駆動可能化）フラグを立てる責任を負うが、そのフラグは駆動車輪モータ64が駆動車輪28A-Bを作動させ得るか否かを判定する。可能化行動モジュール2400は、三条件が満たされた時にDRIVE-ENABLEDフラグを立てる。第一に、ENABLEDフラグがハンドルズ行動モジュール2200によって立てられていなければならない。第二に、両掃除器ブラシ36A-Bがそれらの引き込み位置又は降下位置になければならない。第三に、洗浄ブラシ80がその引き込み位置又は降下位置になければならない。これら三条件がすべて満たされた時に可能化行動モジュール2400はDRIVE-ENABLEDフラグを立てる。それによって可能化行動モジュール2400は、感圧パッド26A-Bが押されていない時、掃除器ブラシ36A-Bが引き込み若しくは下降動作中である時、又は洗浄ブラシ80が引き込み若しくは下降動作中である時に清掃装置10の運動を阻止する。

図２６を参照するに、掃除行動モジュール2500は、清掃装置10の掃除行動を実行する。SWEEP-CMDフラグが立てられ、SPEED変数が逆向き速度に設定されておらず、且つERRORフラグが立っていない場合に（ステップ2502）、掃除行動モジュール2500は、掃除器ブラシモータ38A-Bをターンオン（turn on）させ且つ掃除器ブラシ36A-Bを下降させるべき指令を出す（ステップ2504）。掃除行動モジュール2500は、TIME-ENABLED（可能化時間）変数が予め定めたDELAY-ON-SWEEP-START（遅延オン−掃除開始）定数より大きくなった後に初めて、掃除器ブラシモータ38A-Bを始動させる。同様に、掃除行動モジュール2500は、TIME-ENABLED変数が予め定めたDELAY-ON-SWEEP-LOWER（遅延オン−掃除器下降）定数より大きくなった後に初めて、掃除器ブラシ36A-Bに対する下降命令を出す。これらの遅延は、操作者が感圧パッド26A-Bに予め定めた期間以上に亘って圧力を加えた後まで、掃除操作が開始されないことを確実にする。掃除行動モジュール2500はまた、清掃装置10が床掃除を開始したことを示すSWEEPING（掃除中）フラグを立てる（ステップ2506）。

若し、TIME-DISABLED（使用禁止時間）変数が予め定めたDELAY-OFF-SWEEP-RAISE（遅延オフ−掃除器上昇）定数より大きくなった場合、即ち使用者が手を予め定めた時間より長く感圧パッド26A-Bから離したと示された場合には、掃除行動モジュール2500が先ず掃除ブラシ36A-Bを引上げて掃除操作を停止させる（ステップ2508）。DELAY-OFF-SWEEP-STOP（遅延オフ−掃除器停止）定数で定まるより大きな遅延の後、掃除行動モジュール2500は掃除ブラシモータ38A-Bを停止する（ステップ2510）。これらの遅延は、操作者が感圧パッド26A-Bから瞬間的に手を離した場合にも清掃装置10の掃除操作の続行を確保する。同時に、上記の清掃操作（以下に説明するように他の操作をも含む。）の停止は、操作者がいるのでなければ清掃装置10が作動しないことを確実にする。これは清掃装置10の特徴的で重要なtime-out（休止時間）安全策である。

SWEEP-CMD（掃除指令）フラグが立っていない時に、SPEED変数を逆向き速度に設定するか、又はERRORフラグを立て（ステップ2502）、次いで掃除行動モジュール2500が清掃装置10を掃除操作から直ちに停止させ且つSWEEPINGフラグを偽に設定する（ステップ2512）。

図２７を参照するに、洗浄行動モジュール2600は清掃装置10の洗浄行動を実行する。SCRUB-CMD（洗浄器指令）フラグが立っており、SPEED変数が逆向きに設定されておらず、且つERRORフラグが立っていない時に、洗浄行動モジュール2600は、TIME-ENABLED変数が予め定めたDELAY-ON-SCRUB-START（遅延オン−洗浄開始）定数より大きいか否か、即ち使用者が清掃装置10の洗浄操作開始に足る十分な時間に亘り感圧パッド26A-Bを押したか否かを定める（ステップ2602）。そうである場合には洗浄行動モジュール2600が、飛沫防護材96を引き込め、洗浄器ブラシモータ86を始動させ、真空ポンプ194を始動させ、スクィージー器具120を下降させ、且つ流体弁196Aを開放させる指令を発する（ステップ2604）。ここで洗浄行動モジュール2600が、TIME-ENABLE変数が更なるDEALY-0N-SCRUBBER-LOWER（遅延オン−洗浄器下降）定数より大きいと認める時は、洗浄行動モジュール2600が流体ポンプ196を始動させ、洗浄器ブラシ80を下降させ、且つSCRUBBING（洗浄中）フラグを立てて清掃装置10が床を洗浄していることを示す（ステップ2606）。

TIME-DISABLED変数が予め定められたDEALY-0FF-SCRUBBER-RAISE（遅延オフ−洗浄器上昇）定数より大きくなり、使用者が感圧パッド26A-Bの押圧を止めたと洗浄行動モジュール2600が判断する場合には、洗浄行動モジュール2600は清掃装置10の洗浄操作を停止させる（ステップ2608）。そうするために、洗浄行動モジュール2600は先ずTIME-DISABLED変数が予め定められたDEALY-0FF-SCRUBBER-RAISE（遅延オフ−洗浄器上昇）定数より大きいか否か判断する。然りの時は、洗浄器ブラシ80を引上げ、SCRUBBINGフラグを偽に設定し、且つ流体ポンプ196を遮断する。その後、TIME-DISABLED変数が予め定められたDEALY-0FF-SCRUBBER-STOP（遅延オフ−洗浄器停止）定数より大きいと洗浄行動モジュール2600が判断すると、洗浄行動モジュール2600は洗浄器ブラシモータ86を遮断し且つ流体弁196Aを閉じる（ステップ2610）。その後、洗浄行動モジュール2600の操作は進行して飛沫防護材96を下降させ、スクィージー器具120を引上げ、且つSQUEEGEE-SAFE（スクィージー安全）フラグが立てられたことを確認の上、真空ポンプ194を遮断する。SQUEEGEE-SAFEフラグは、スクィージー板状端部126A-Bが洗浄ブラシ80から滲出された洗浄液の拭取りに充分な距離だけその引上げ前に移動したか否かを示す（ステップ2612）。SQUEEGEE-SAFEフラグは、以下に詳細に説明する距離行動モジュール2800によって立てられる。

SCRUB-CMD（洗浄指令）フラグが立てられていない場合は、SPEED変数が逆向きに設定されるか、又はERRORフラグが立てられ、洗浄行動モジュール2600は遅滞なく清掃装置10の洗浄操作を停止させる。そのため洗浄行動モジュール2600は洗浄器ブラシ80を上昇させ、SCRUBBINGフラグを偽に設定し、流体ポンプ196を遮断し、洗浄器ブラシ86を遮断し且つ流体弁196Aを閉じるための指令を出す（ステップ2614）。SPEED変数が逆向きに設定されるか、又はERRORフラグが立てられている場合には、洗浄行動モジュール2600はまた、飛沫防護材96を下降させ、スクィージー器具120を上昇させ、且つ真空ポンプ194を遮断するための指令を出す（ステップ2616）。そうでない場合には、SQUEEGEE-SAFEフラグが立てられて、スクィージー器具120が洗浄器ブラシ80により浄化された領域上を移動し、従って洗浄器ブラシ80から床に滲出された洗浄液を拭い取ったことを示す。

図２８を参照するに、駆動行動モジュール2700は清掃装置10の駆動輪28A-Bの操作を制御することにより清掃装置10の駆動行動を実行する。そのため、駆動行動モジュール2700は二つの機能を果たす。第一に駆動行動モジュール2700は、駆動輪28A-Bの速度を監視して制御し、それらが使用者の選択速度に確実に追従するようにする。第二に駆動行動モジュール2700は、清掃装置10の移動方向を制御する。

第一機能を実現するため、駆動行動モジュール2700は、両駆動輪28A-Bの夫々の現在速度を使用者の選択速度と比較する。既述のように、現在速度はエンコーダ1034、1036（図２０）によって測定される。両駆動輪28A-Bの何れかの現在速度が使用者の選択速度と相異する場合には、駆動行動モジュール2700が駆動輪の速度を調節し被選択速度により綿密に追従させる（ステップ2702）。前記のように、両駆動輪28A-Bに対する閉ループ速度制御が清掃装置10の中で行われる。

第二機能を実現するため、駆動行動モジュール2700は、両駆動輪28A-Bの速度を個別に制御して清掃装置10の前進及び後退、清掃装置10の左又は右への回転、及び清掃装置10の停止を行わせる。左折を行うには、駆動行動モジュール2700が、左側駆動輪28Bの回転を停止させると共に右側駆動輪28Aの持続的回転を許容する。右折を行うには、駆動行動モジュール2700が、右側駆動輪28Aの回転を停止させると共に左側駆動輪28Bの持続的回転を許容する。清掃装置10を停止させるには、駆動行動モジュール2700が両駆動輪28A-Bを停止させる。清掃装置10を直線に沿って前進又は後退させるには、駆動行動モジュール2700が両駆動輪28A-Bを同一速度で同一向きに回転させる。

ここで、駆動行動モジュール2700による上記方向制御の特定の実施態様を説明する。先ず、駆動行動モジュール2700は、DRIVE-ENABLED（駆動可能化）フラグが立てられたもののERRORフラグが立てられていないことを確認する（ステップ2704）。次いで、使用者が左側の感圧パッド26Bを押圧していると、駆動行動モジュール2700が右側の駆動輪28Aの速度を使用者の選択速度に設定する（ステップ2706）。使用者が左側感圧パッド26Bを押圧していない場合には、駆動行動モジュール2700が右側の駆動輪28Aの速度をゼロに設定して右側の駆動輪を停止させる（ステップ2708）。同様な態様で、使用者が右側の感圧パッド26Aを押圧している場合は、駆動行動モジュール2700が左側の駆動輪28Bの速度を使用者の選択速度に設定する（ステップ2710）。若し使用者が右側の感圧パッド26Aを押圧していない場合は、駆動行動モジュール2700が左側の駆動輪28Bの速度をゼロに設定して左側の駆動輪を停止させる（ステップ2712）。使用者が右側及び左側の感圧パッド26A-Bの何れか一方を押圧している場合は、駆動行動モジュール2700がDRIVING（駆動中）フラグを真に設定する（ステップ2714）。使用者が両感圧パッド26A-Bの何れをも押圧していない場合は、駆動行動モジュール2700がDRIVINGフラグを偽に設定する（ステップ2716）。この場合、駆動行動モジュール2700はまた両輪の速度をゼロに設定し清掃装置10を停止させる（ステップ2718）。

図２９を参照するに、距離行動モジュール2800は、洗浄行動モジュール2600、駆動行動モジュール2700及び研磨行動モジュール2900の間の調整のための調整行動を実行する。一般に、距離行動モジュール2800は洗浄器部12による洗浄後の領域の上に研磨器がくるに充分な距離だけ清掃装置10が移動するまでは研磨操作を開始させないことを確実化する。距離行動モジュール2800はまた、洗浄器ブラシ80から滲出した洗浄液をスクィージー器具120が除去するに充分な距離だけ清掃装置10が移動するまではスクィージー板状端部126A-Bの上昇を開始させないことを確実化する。これらの機能実現のため距離行動モジュール2800は洗浄行動モジュール2600及び研磨行動モジュール2900へフラグを送り、特定の洗浄操作の遂行を阻止するか又はそれらの洗浄操作の遂行を許容する。

距離行動モジュール2800は先ず、洗浄器部14が洗浄操作中であるか否か、すなわちSCRUBBING（洗浄中）フラグが立てられているか否かを判定する（ステップ2802）。そうである場合には距離行動モジュール2800は、エンコーダ1034−1036の読みで定まる左右の駆動輪28A-Bの実際の速度及び速度アップデート率（rate of velocity
updates）に基づいて、清掃装置10の進行距離を算出する（ステップ2804）。他の実施例においては、実際の速度ではなく予め定めた時定数によるか、又は使用者が選択する速度によって距離を推定することも可能である。若し距離行動モジュール2800が、洗浄器部14が現在洗浄中でない旨の表示であるSCRUBBING（洗浄中）フラグが偽であるとの判断をする場合には、距離行動モジュール2800はBURNISH-DISTANCE（研磨距離）変数を偽に設定し、研磨行動モジュール2900が研磨を開始するのを阻止する。

距離行動モジュール2800が、SCRUBBING（洗浄中）フラグが立っていると判断する場合には、次に距離行動モジュール2800はSQUEEGEE-DISTANCE（スクィージー距離）変数及びSQUEEGEE-TIME（スクィージー時間）変数を偽に設定する（ステップ2806）。

距離行動モジュール2800が、SCRUBBINGフラグは立っておらず且つSQUEEGEE-DISTANCE変数が偽であると判断する場合には、洗浄部による洗浄操作の終了直後が表示されたのであり、距離行動モジュール2800はSQUEEGEE-DISTANCE変数をゼロに設定する（ステップ2808）。SQUEEGEE-DISTANCE変数は、洗浄器部14の洗浄停止時からの清掃装置10の移動距離を表す。距離行動モジュール2800はまた、スクィージー板状端部126A-Bが未引上げの場合に、その床からの適正な引上げ時をSQUEEGEE-TIME変数に設定する（ステップ2810）。

SCRUBBINGフラグは立っておらず且つSQUEEGEE-DISTANCE変数が偽でない場合には、距離行動モジュール2800は洗浄器部14が洗浄を終了したと判断し、また距離行動モジュール2800は洗浄停止時からの清掃装置10の移動距離の測定過程に入る。従って、距離行動モジュール2800は、エンコーダ1034−1036の読み及び速度アップデート率によって定まる左右駆動輪28A-Bの実際速度に基づく距離を算出する（ステップ2812）。

次に距離行動モジュール2800は、洗浄器部14の洗浄操作終了の表示となるSQUEEGEE-TIME変数が設定されたか否かを判定する（ステップ2814）。そうである場合に距離行動モジュール2800は、清掃装置10が充分な距離だけ移動したか又は充分な時間が経過したかを判定し、スクィージー板状部126A-Bを引上げるべきかを判定する（ステップ2816）。その後距離行動モジュール2800は、判定結果に従ったSQUEEGEE-SAFE（スクィージー安全）フラグを立てる（ステップ2818）。既述のように、SQUEEGEE-SAFEフラグは洗浄行動モジュール2600によってスクィージー板状部126A-B引上げの要否判定のために使用される（ステップ2818）。

次いで、距離行動モジュール2800は、研磨器部16が研磨操作を始めるに充分な距離だけ清掃装置10が移動したか否かを判定する（ステップ2820）。それに応じて、距離行動モジュール2800は、BURNISH-SAFE（研磨安全）フラグを立てる（ステップ2822）。

図３０を参照するに、研磨行動モジュール2900は、清掃装置10の研磨行動を実行する。BURNISH-CMD（研磨指令）フラグが立ち、SPEED変数が逆向きに設定されず、しかもERRORフラグが立っていない場合には（ステップ2902）、研磨行動モジュール2900は、TIME-ENABLED（可能化時間）変数が予め定めたDELAY-ON-BURNISH-START（遅延オン研磨開始）定数より大きいか否か判定する。TIME-EABLED変数が遅延オン研磨開始定数より大きい場合、研磨行動モジュール2900は、使用者が清掃装置10に研磨を開始させるに足る充分長い間感圧パッド26A-Bを押圧したものと判別する。次いで研磨行動モジュール2900は、研磨モータ168へ始動指令を送る（ステップ2904）。注意すべきことに、研磨モータ168は使用者が選択する清掃装置10の速度に応じて異なる速度で回転する。BURNISH-SAFEフラグ及びDRIVINGフラグが立てられている場合には、研磨行動モジュール2900が、研磨器パッド160に対し床向け下降の指令を発し、且つBURNISHINGフラグを立てる（ステップ2906）。そうでない場合には、研磨行動モジュール2900が、研磨器パッド160を中間位置へ引き込ませる（ステップ2908）。

研磨行動モジュール2900が、TIME-DISABLE変数の所定DELAY-OFF-BURNISHER-STOP（遅延オフ研磨停止）定数以上への増大、即ち使用者による感圧パッド26A-B押圧の停止を判別すると、研磨行動モジュール2900は清掃装置10の研磨操作を停止させる（ステップ2910）。それを実行するため、研磨行動モジュール2900は、研磨器パッド160をその中間位置へ引き込める指令を発し、BURNISHINGフラグを偽に設定し、且つ研磨モータ器168を遮断する（ステップ2910）。

研磨行動モジュール2900によって、TIME-DISABLE変数が予め定められたDELAY-OFF-BURNISHER-RAISE（遅延オフ研磨上昇）定数より大きいことが判定されると、研磨行動モジュール2900は研磨器パッド160を完全に引き込めるべき指令を発する（ステップ2914）。

BURNISH-CMDが設定されず、SPEED変数が逆向きに設定され、又はERRORフラグが設定される場合、研磨行動モジュール2900は直ちに遅滞なく清掃装置10の研磨操作を停止させる。そうするため研磨行動モジュール2900は、研磨器パッド160を完全に引き込め、BURNISHINGフラグを偽に設定し、且つ研磨器モータ168を遮断する。

この態様において、図１の清掃装置10及びその一次構成部分の各々の操作は、図２０の制御システム34の実施手段と体系とによって大幅に単純化される。その一次構成部分には、図２の駆動輪28A-B・掃除器部12・図１５の真空ポンプ194を含む洗浄器部14、図７のスクィージー板状端部126A-Bと図１５の流体ポンプ196、及び図１の研磨器部16が含まれる。

このような制御システム34がない場合には、床清掃の開始に当り、使用者には特に次の操作が要求される。即ち、図２の駆動輪28A-Bの係合（engage、他の部分と係わり合わせること）、掃除器部12の下降、掃除器ブラシモータ38A-Bの係合、洗浄器部14及びスクィージー器具120の下降、図８の洗浄器モータ86の係合、図１５の真空ポンプ194及び流体ポンプ196への電源投入、それに続く図２の研磨器部16の下降、並びに図１７の研磨器パッド160に到る研磨器モータ168の駆動（activate）である。

清掃装置10を停止させるごとに、前記手順を逆向きに進めることが使用者に求められる。

このように、清掃装置10は独特な三つの清掃用ヘッドを持つが、更に制御システム34又は同等なシステムを持つことが極めて望ましい。そうしなければ、清掃装置10の操作上の要件が過度に複雑化するであろう。

本発明においては、制御システム34が清掃装置10の操作を殆ど自律的にしているので、使用者が二つの指令を出すだけで清掃を実施することができ、また使用者が単に一つの指令を出すだけで清掃を逆に自動的に操作停止させることができ、しかも床を傷つけることがなく洗浄液を床に残すこともない。

操作に当って、典型的には使用者が制御パネル22を介して清掃モード指令を送入し、図１の両感圧パッド26A-Bの一方又は双方に接触する。

その時、図２０の制御システム34が自動的に図２の駆動モータ64に信号を送り駆動輪28A-Bを回転させ、モータ38A-Bに信号を送り掃除器ブラシ36A-Bを回転させ、図５の掃除器部12のモータ58に信号を送りホッパ42及び掃除器ブラシ36A-Bを下降させ、図８の洗浄器ブラシ80のモータ86に信号を送りその応答で洗浄器ブラシ80を回転させ、モータ106に信号を送り洗浄器ブラシ80及びスクィージーの板状端部126A-Bを下降させ、図１５の真空ポンプ194及び流体ポンプ196に信号を送りそれらを回転させ、図１７の研磨器モータ168に信号を送り研磨器パッド160を回転させ、そして最後に研磨器部16のモータ182に信号を送り図２の研磨器部16を下降させる。

好ましくは、図２０の制御システム34がこれらの操作を上記順序で自動的に遂行するが、この特定順序は本発明の限定事項ではない。実際に、駆動輪が一旦回転し始めると全ての清掃ヘッドが回転を開始し、真空ポンプ及び流体ポンプの付勢と同時に複数の清掃器部の全てが下降する。

操作者が図１の両感圧パッド26A-Bから手を離した時に、清掃モード指令以外の他モード指令を送入し、且つ／又はERRORフラグが検出された場合には、制御システム34が基本的に上記操作順序を逆順で行うが、好ましい実施例では上記からの相違点として、真空ポンプ194が遮断される前に流体ポンプ196を遮断する信号が先ず送られ、スクィージー器具120が引上げられる前に、研磨器部16の前に洗浄器部14及び掃除器部12が引上げられ、研磨器パッド160の操作の前に洗浄器ブラシ80及び掃除器ブラシ36A-Bが停止する。

典型的には、少なくとも真空ポンプ194が残り続け、清掃装置10の減速期間中にスクィージー器具120が下降する。

このような態様で制御システム34は清掃装置10の操作を大幅に単純化し、また同時に、床への障害の無いこと及び／又は床に洗浄液が残らないことを確実にする。

以上の説明において、制御システム34を三つの清掃ヘッド付き清掃装置の場合について記載したが、一つの洗浄ブラシ又はパッドと一つの研磨ブラシ又はパッドとのみを有する清掃装置の実施例の場合には、制御システム34を装置の相異に応じて修正することができる。更に、行動に基づく体系について説明したが、上記制御システム34は異なるソフトウェア・アルゴリズムの使用又はプロセッサ無しの電気回路の使用によってさえ実施できる。従って、制御システム34及びその関連回路は、行動に基づく体系を含むがこれに限定されないマイクロプロセッサのソフトウェア・アルゴリズムに基づいて、又はアナログ若しくはディジタル回路体系に基づいて実施することができる。

本発明の実施から生じる現象の特定の説明によって拘束されることを意図せずに、本発明の驚くべき効果に貢献する要素の組み合わせがあり得ると確信する。一部の高分子コーティングは、親水性（hydrophilic）の性質があり接触する水を吸収する傾向を持つことが知られている。典型例として、コーティング表面の修復は、一次的にコーティング表面近傍の薄い領域に関わる。洗浄と時間的に近接して行う研磨処理は、高分子コーティングが吸収した何ほどかの洗浄水を含む表面領域での研磨実施を許容し得る。同時にコーティング表面は、洗浄液の部分的吸収の結果として軟化し展性のある可塑性状態にあり得る。この効果は、特定の親水性コーティングにより、又は洗浄液へ投入される表面活性剤若しくは他の添加物の使用によって、増強し得る。かさ液体（bulk liquid）が表面から除去されると短時間後にその薄い表面領域から液体が空気中へ蒸発し始めるので、従来のプラクティスでは、コーティングが既に乾燥して硬化した後に研磨操作を行うことになる。乾燥状態においては、コーティングが比較的脆く砕け易いので掻き傷の生じる恐れがある。しかし、コーティングがかなりの量の付加的な吸収液体を含有する時には、それは一次的により軟らかでより高い展性のある状態にあって、掻き傷や破損となるよりは、寧ろ流動、変形若しくは変位を招く傾向となる。このことは、研磨操作により平滑な表面を創る結果となり得る。従って、本発明による方法及び装置の特徴は、コーティングがかなりの量の付加的水分を有する期間にあって硬化・乾燥状態となる前に研磨を行うことにある。スクィージー、真空その他の処理機構は、洗浄器での洗浄処理後で研磨処理前に床表面からかさ水（bulk water）を除去する洗浄器に続く位置にある。コーティングは表面からかさ水が除去された後に乾燥し始めるので、研磨器を表面かさ水の除去位置に実施可能な限り接近させることが望ましい。また、除去前の水に対しコーティング内へ浸透するに足る充分な時間を与えるように、かさ水除去点の位置決めをすることが望ましい。本発明による装置では、研磨機構を洗浄機構の後方約10cmから約40cmの間におくのが普通である。好ましくは、研磨機構の先端をかさ水除去点から約25cm以内、更に好ましくは約10cm以内におく。

本発明の清掃装置は、床の上を約45〜55cm／秒の速度で走行することが多い。本発明装置において研磨器を洗浄器後方に接近させて配置することは、研磨操作を洗浄完了後3／4秒以内であってかさ水除去後1／2秒以内に行うことを確保し、即ち研磨時にコーティングが尚かなりの量の水分を含有して尚軟らかく可塑性状態であることを確保する。これはまた、装置が所要清掃環境の中で作動するに十分な程度に小型であることをも確保する。

本発明の驚くべき効果に貢献する他の要素は主洗浄部材として比較的軟らかいブラシを使うことにある。従来の洗浄器における洗浄パッドは一般に不織パッドであって、コーティングを浄化するために極めて攻撃的であり洗浄過程においてコーティングを部分的に削り「損傷」状態、即ち洗浄操作前に比し光沢が低下した状態にした。より軟らかいブラシが床コーティング保守に改良を与えると期待するのは反直観的である。しかし、より軟らかでより直立したブラシは、効果的な浄化を行いしかも高分子コーティング光沢に及ぼす減少が比較的僅かなようである。このため、洗浄で生じた損傷の「補修」作業がより少ない研磨器が得られる。その結果、この研磨器は少ないエネルギー入力でより高レベルの光沢を達成する。円筒形で直立毛のブラシの使用が本発明の実施に当り好ましい洗浄部材である。円筒形ブラシは、より小型の清掃装置の構造を可能にする。更に、従来使われている回転円形不織パッドが不規則な縞を残すのに対し、円筒形ブラシは床コーティングに実質上線状の縞をつけるので、仕上りが改善される。線状の縞は、高レベルの光沢を出す研磨に容易に適合する表面を作るようである。

本発明で使う好ましいブラシは、ポリプロピレン又はナイロン毛のような高分子毛を有するブラシである。典型的な毛は、直径約0.1mmから約0.5mm、好ましくは約0.15mmから約0.35mmの範囲のものである。これよりかなり太いと、硬すぎて本発明に良い結果を生まない。直径約0.1mmよりかなり細いと、効率的清掃に足る主要部とならない。

本発明の実施に有用な研磨パッドは、通常使用される不織、例えばナイロン等の高分子パッドの任意のものである。好ましいパッドは、ノースカロライナ、ヘンダーソンのＥＴＣが「ブルージェイ」の名称で販売しているナイロンパッドである.

本発明を使用した実績が示す知見によれば、アクリル床コーティングを、多重操作清掃装置及び本発明方法の使用による清掃と研磨により、従来の洗浄と研磨操作に比し、良好な効果を得た。以下の表に、本発明による単一プラットホーム上の掃除・洗浄・研磨機構を有する装置及び方法を用いた床清掃（例Ａ）と、従来の自動洗浄機械及びプロパン駆動力研磨装置による床清掃（例Ｂ）とを比較する。本発明の装置（例Ａ）は、直径約0.35mmの軟らかい高分子毛の毛を有し回転数900rpmの円筒形ブラシを用いた。この機械を二つの異なる研磨パッドで試験した。第一のものは、ＥＴＣ社が「ブルージェイ」の名称で市販している2100rpmで回転する従来型の不織ナイロン繊維の研磨パッドである。この機械で試験した第二のパッドは、従来のプロパン研磨器で最善の結果を与えると実証されたものである。装置の構造は、研磨パッドの前を洗浄ブラシと床との接触点から約20cm後方におくものであった。

［表１］
２０度光沢測定^*
項 目 同一パッド−試験１ 特別パッド−試験２
例Ａ 基本線 ３２ ２６
最終光沢 ７１ ７７
増加 ３９ ５１
例Ｂ 基本線 ３１ ２５
最終光沢 ６４ ５７
増加 ３３ ３２
^* 試験１：両研磨器が「Gorilla Lite」パッドを使用した.
試験２：プロパン研磨器は「Gorilla Lite」パッドを使用し、例Ａは「ブルージェイ」パッドを使用した。

床仕上げ剤は、ウィスコンシン、スチュートバンのJohnson Wax ProfessionalがPremiaのブランドで市販しており広く使われていたアクリル・ポリマー床仕上げ剤であった。洗浄液は、同じくJohnson Wax Professionalが市販していた「Accumix UHS」洗浄液で、８ガロンの水に１オンスの割合（水1024部に対し洗浄剤１部）で希釈した。広く使われていたアクリル・ポリマー床仕上げ剤であった。

従来の装置（例Ｂ）は、業界で広く使われるナイロン毛洗浄パッド（レッドパッド）を使用する従来型洗浄・研磨機であった。研磨器は、A.L.Cook製の従来型27インチ（69cm）プロパン研磨器で、本発明装置で使ったと同じ「Gorilla Lite」研磨パッドを使用し2000rpmで回転させた。床は、先ず通常通行量磨耗を模擬し且つ基本線光沢測定に備えるための洗浄を施し、次いで試験を行った。試験床を次いで「レッドパッド」使用の自動洗浄器を1.5フィート（46cm）／秒の速度で床上走行させて従来態様により洗浄した。その洗浄の後30分間待機し（一人の操作者が合理的な広さの床を先ず洗浄し次に研磨する場合に経験される遅れを模擬する待機）、その床を２フィート（61cm）／秒の速度で走行するプロパン研磨器により研磨した。光沢をGardner20度光沢計により測定し、結果を前記表に示した。別途、試験床を再び基本線光沢測定のために洗浄し、更に1.7フィート（52cm）／秒の速度で床上走行する本発明の清掃装置で洗浄し且つ研磨した。測定値の平均を前記表に示した。

これらの試験結果によれば、従来の洗浄・研磨操作（例Ｂ）に比し、本発明の方法及び装置の使用（例Ａ）により20度光沢が５〜10ポイント高くなった。この結果は、従来のプロパン研磨器において最善の性能を示す研磨パッドを両方の機械で使用した試験１の場合にも成立している。試験１は、本発明の方法及び装置による基本線上の光沢の増加が、従来方法の場合に比し６ポイント向上していることを示す。各研磨器ごとに最善のパッドを使った試験２において、光沢の増加が本発明の場合51ポイントであるのに対し従来方法では32ポイントの光沢増加に過ぎなかったこと、及び得られた光沢度が本発明の77ポイントに対し従来方法では57ポイントであったことを示す。

ここで理解すべきことに、本発明をその詳細な説明と共に以上に記載したが、以上の記載は説明を意図するものであって発明の範囲を限定するものではなく、その範囲は添付の特許請求の範囲によって定義される。他の特徴、利点及び実施例は、前記特許請求の範囲に記載の範囲内にある。

は、清掃装置の頂面後方からの斜視図である。 は、ハウジングを取り外した清掃装置の頂面前方からの斜視図である。 は、掃除器部、洗浄器部及び研磨器部を下降位置で示す清掃装置の断面図である。 は、掃除器部、洗浄器部及び研磨器部を引き込み位置で示す清掃装置の断面図である。 は、清掃装置の掃除器部の斜視図である。 は、掃除器部の一部の断面図である。 は、ホッパを取り外した掃除器部の斜視図である。 は、清掃装置の掃除器部の断面図である。 は、簡明のために端板を取り外した清掃装置の洗浄器部の上方からの斜視図である。 は、飛散滴下防護材を下降位置で示す洗浄器部の底面の斜視図である。 は、飛散滴下防護材を引き込み位置で示す洗浄器部の断面図である。 は、飛散滴下防護材を下降位置で示す洗浄器部の断面図である。 は、洗浄器部の頂面の斜視図である。 は、洗浄器部の洗浄液送出具の斜視図である。 は、洗浄器部のスクィージー器具の斜視図である。 は、スクィージーの一枚を部分的に取り外して示すスクィージー器具の斜視図である。 は、スクィージー器具の断面図である。 は、清掃装置の液・真空系の斜視図である。 は、清掃装置の液・真空系の頂面図である。 は、清掃装置の液・真空系の断面図である。 は、清掃装置の液・真空系の他の断面図である。 は、清掃装置の研磨器部の斜視図である。 は、研磨器部の頂面図である。 は、研磨器部の断面図である。 は、清掃装置の制御系の概略図である。 は、制御系が実行する応用プログラムの作動説明図である。 は、応用プログラムのエラー作動モジュールが行うステップに対する擬似コードである。 は、応用プログラムの制御作動モジュールが行うステップに対する擬似コードである。 は、応用プログラムのハンドルズ作動モジュールが行うステップに対する擬似コードである。 は、応用プログラムの可能化作動モジュールが行うステップに対する擬似コードである。 は、応用プログラムの掃除作動モジュールが行うステップに対する擬似コードである。 及び は、応用プログラムの洗浄作動モジュールが行うステップに対する擬似コードである。 は、応用プログラムの駆動作動モジュールが行うステップに対する擬似コードである。 は、応用プログラムの距離作動モジュールが行うステップに対する擬似コードである。 は、応用プログラムの研磨作動モジュールが行うステップに対する擬似コードである。

符号の説明

10…清掃装置 12…掃除器部
14…洗浄器部 16…研磨器部
18…共通枠 20…ハウジング
22…制御パネル 24…ハンドル
26…感圧パッド 28…駆動輪
30…真空・洗浄液サブシステム
32…電池
34…制御サブシステム 36…制御ブラシ
38…掃除器ブラシ 40…掃除器枠
42…ホッパ 44…斜道
46…金属部 48…プラスチック部
50…合くぎ 52…もどり止め
54…取付け枠 56…バーリンク仕掛
58…掃除器昇降モータ 60…カム
62…合くぎ 64…モータ
66…鎖機構 68…握り
80…洗浄器ブラシ 82…滑車
84…ベルト 86…直流サーボモータ
88…滑車 90…洗浄器枠
92…取付け枠 94…ボルト
96…飛沫防護材 98…歯車
100…歯付き舌部材 102…歯車
104…モータ 106…直流サーボモータ
108…楔型歯車 110…洗浄液送出具
112…樋部 114…開口
116…孔 118…飛沫防護部
120…スクィージー器具 122…芯部材
124…鍵穴状溝 126…板状端部
128…カバー 130…カバー
132…ばね偏倚ボール・回転止め機構
134…真空圧室 136…管
138…接続部材 140…車輪
142…空洞部 144…空洞
146…ブラケット 148…偏心カム
150…直流サーボモータ 160…研磨器パッド
162…研磨器パッドカバー
164…半円形溝
166…流出開口 168…直流サーボモータ
170…研磨器リンク仕掛部
172…研磨器支持部材
174…取付け枠 176…水平リンクバー
178…コイルばね 180…カム
182…モータ 184…延長部
190…洗浄液回収タンク 192…フィルタ
194…真空ポンプ 196…流体ポンプ
198…管 200…空気入口
202…金網ストレーナ 204…プラスチックドーム
206…ホース
1008…配電システム部
1010…電力監視器
1014…使用者インタフェース盤
1016…ニューロンインタフェース盤
1018…ニューロンインタフェース・カード
1022…ニューロンインタフェース・カード
1024…主プロセッサ
1026…システムバス
1034、1036…エンコーダ
1038…清掃アクチュエータ盤
1046…リミットスイッチ
1048…状態スイッチ
2100…制御行動モジュール
2200…ハンドルズ行動モジュール
2300…誤り行動モジュール
2400…可能化行動モジュール
2500…掃除行動モジュール
2600…洗浄行動モジュール
2700…駆動行動モジュール
2800…距離行動モジュール
2900…研磨行動モジュール

Claims (9)

1. 光沢性高分子仕上げ剤でコーティングされた床に対し湿式の洗浄操作を行う第一要素集合、
   前記第一要素集合の後方に隣接して設けられ且つ洗浄後の床を研磨して光沢のある反射面とする操作を行う第二要素集合、並びに
   前記第一及び第二要素集合に接続され且つ前記第一要素集合を操作する第一プログラムモジュールと前記第二要素集合を操作する第二プログラムモジュールとを並列に実行させる制御回路機構を備え、
   前記第一プログラムモジュールが洗浄中を示すデータを前記第二プログラムモジュールへ供給し、前記第二プログラムモジュールが前記データに基づき前記第二要素集合の操作を修正することにより洗浄後の床面のみを研磨してなる制御回路付き床清掃装置。
2. 請求項１の清掃装置において、
   前記制御回路機構に、前記第一プログラムモジュールを実行するプロセッサと前記第二プログラムモジュールを実行するプロセッサとからなる少なくとも二つのプロセッサを設けてなる制御回路付き床清掃装置。
3. 請求項１又は２の清掃装置において、
   前記第一及び第二要素集合を駆動輪上に配置し、
   前記駆動輪の進行距離を測定する距離測定要素を設け、
   前記第二プログラムモジュールが前記データ及び前記進行距離に基づき前記第二要素集合の操作を修正することにより洗浄後の床面のみを研磨してなる制御回路付き床清掃装置。
4. 請求項３の床清掃装置において、
   前記距離測定要素により前記駆動輪の進行速度を測定し、
   前記第二プログラムモジュールが前記進行速度に応じた異なる速度で前記第二要素集合を操作してなる制御回路付き床清掃装置。
5. 請求項１から４の何れかの清掃装置において、
   前記床に対し掃除操作を行う第三要素集合を設け、
   前記制御回路機構を該第三要素集合に接続し且つ該第三要素集合を操作するための第三プログラムモジュールを前記制御回路機構により前記第一及び第二プログラムモジュールと並列に実行してなる制御回路付き床清掃装置。
6. 請求項１から４の何れかの清掃装置において、
   前記第一及び第二プログラムモジュールを前記第一及び第二要素集合の操作間の調整をする高レベルプログラムモジュールとし、
   前記制御回路機構に前記第一及び第二要素集合の操作を並列に実行する低レベルプログラムモジュールを設け、
   前記高レベルプログラムモジュールが前記第一及び第二要素集合の少なくとも一方の操作実行要求指令を低レベルプログラムモジュールへ送出し、且つ、指令送出後に低レベルプログラムモジュールの作動を監視せず、
   前記低レベルプログラムモジュールが前記第一及び第二要素集合の少なくとも一方に前記高レベルプログラムモジュールとは独立に前記指令を実行させてなる制御回路付き床清掃装置。
7. 請求項６の清掃装置において、
   更に前記制御回路機構に接続されて前記床に対し掃除操作を行う第三要素集合を設け、
   前記高レベルプログラムモジュールにより前記第三要素集合の操作と第一及び第二要素集合の操作との間の調整をすると共に、前記低レベルプログラムモジュールにより前記第三要素集合の操作を実行させ、
   前記高レベルプログラムモジュールが前記第三要素集合の操作実行指令を低レベルプログラムモジュールへ送出し、且つ、指令送出後に低レベルプログラムモジュールの作動を監視せず、
   前記低レベルプログラムモジュールが前記第三要素集合に前記高レベルプログラムモジュールとは独立に前記指令を実行させてなる制御回路付き床清掃装置。
8. 駆動輪上に配置されて光沢性高分子仕上げ剤でコーティングされた床に対し湿式の洗浄操作を行う第一要素集合、
   前記第一要素集合の後方に隣接して駆動輪上に搭載され且つ前記洗浄後の床を研磨して光沢のある反射面とする操作を行う第二要素集合、
   前記駆動輪の進行距離を測定する距離測定要素、並びに
   前記第一及び第二要素集合に接続され且つ前記進行距離に基づき前記第一要素集合の操作に対する前記第二要素集合の操作を調整することにより洗浄後の床面のみを研磨する制御回路機構を備えてなる制御回路付き床清掃装置。
9. 請求項８の床清掃装置において、
   前記距離測定要素により前記駆動輪の進行速度を測定し、
   前記制御回路機構が前記進行速度に応じた異なる速度で前記第二要素集合を操作してなる制御回路付き床清掃装置。

Images