JP7331742B2 - 清掃システム、および清掃システムの制御方法 - Google Patents
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Description
まず、本実施形態に係る清掃システム1の全体概要について説明する。図1は、清掃システム1の全体概要を示す図である。図1に示すように、清掃システム1は、所定の清掃場60に存在する清掃対象物50を清掃するためのシステムであり、清掃機30、および、1または複数の移動体装置20を含む。本実施形態では、清掃対象物50、清掃機30、移動体装置20の典型例として、それぞれ、自動車、洗車機、自律飛行体装置(ドローン)を例に挙げるとともに、清掃システム1は洗車システムであるものとして説明するが、これらに限定されるものではない。
以上に示した概要構成を有する清掃システム1が有する主な機能を概して説明すれば、以下のとおりである。
以上に示した概要構成を有する清掃システム1により奏される主な効果を説明すれば、以下のとおりである。
清掃システム1では、上述のとおりに特定された移動可能区域内のみで移動体装置20を移動させるため、移動体装置20の接触事故等が抑制され安全性が確保される。そのうえで、移動体装置20を3次元方向に移動させて清掃に適した位置でピンポイントに細かく清掃することができる。したがって、安全かつ効果的な清掃を実現することができる。
清掃システム1では、清掃機30または清掃人がこれまで行っていた清掃の一部を移動体装置20が代替して並行して作業するため、従来より清掃時間を短縮することができる。とりわけ、清掃人による手洗い時間の短縮化が図られる。また、清掃人が従来行っていた清掃の一部または全部を移動体装置20が代替することにより、清掃人の作業負荷を軽減または削減することができる。
清掃システム1では、移動体装置20が3次元方向に移動しながら清掃するため、その動きにより、いわゆるショー効果が期待される。
移動体装置20を移動させる場所である清掃場60は、特定場所に限られるものではなく、また、その種別を問わない。例えば、商用の清掃場のみならず、個人の清掃場(自宅の駐車場、ガレージ等)にも清掃システム1を適用することができる。また、清掃場60が屋内であるか屋外であるかを問わず清掃システム1を適用することができる。特に屋内であれば、外的要因(天候、風等)に左右されやすい移動体装置20を安全かつ容易に運用できる。
次に、図2を参照して、清掃システム1の要部構成について説明する。図2は、清掃システム1の要部構成を示す機能ブロック図である。図2に示すように、清掃システム1は、制御装置10、移動体装置20、および清掃機30を含む。なお、図2では、制御装置10と清掃機30とを別体として記載しているが、制御装置10と清掃機30とは一体であってもよい。また、制御装置10の所在は限定されるものではなく、清掃機30が接続されるローカルネットワークに存在してもよいし、クラウドサーバに存在してもよい。
次に、図3を参照して移動体装置20の構成例について説明する。図3は、移動体装置20の構成例を示す図である。図3に示すように、移動体装置20は、本体部201およびプロペラ部202を備えている。
次に、図4を参照して移動体装置20による清掃対象物50の清掃例について説明する。図4は、清掃対象物50を移動体装置20により清掃している状況を示す図である。移動体装置20は、清掃機30による清掃前、清掃中、および清掃後の少なくともいずれかにおいて清掃対象物50の清掃を行う。清掃機30による清掃前の移動体装置20による清掃は、清掃機30による清掃の前処理としての予備清掃であってもよい。例えば、清掃対象物50の外面に堆積した塵埃の洗い流しであってもよい。また、清掃機30による清掃後の移動体装置20による清掃は、清掃機30による清掃の後処理としての仕上げ清掃であってもよい。例えば、清掃機30による清掃の洗い残しを清掃するものであってもよい。
次に、図5~図7を参照して、移動可能区域の特定例について説明する。図5~図7は、移動体装置20の移動可能区域を説明するための図であり、図5は、清掃場60に存在する清掃対象物50を上方から見た図であり、図6、7は、清掃場60に存在する清掃対象物50を斜め上方から見た図である。
次に、図8を参照して、移動可能区域の他の特定例について説明する。図8は、移動体装置20の移動可能区域を説明するための図であり、清掃場60に存在する清掃対象物50を上方から見た図である。
次に、図9を参照して、移動可能区域のさらなる他の特定例について説明する。図9は、移動体装置20の移動可能区域を説明するための図であり、清掃場60に存在する清掃対象物50を上方から見た図である。
次に、図10を参照して、清掃対象物50の形状を検出する例について説明する。図10は、移動体装置20に設けられた形状センサ23を用いて清掃対象物50の形状を検出する様子を示す図である。なお、図10に示す例では、清掃システム1は、2台の移動体装置20を備え、一方の移動体装置20は光センサの投光部を形状センサ23として備え、他方の移動体装置20は光センサの受光部を形状センサ23として備えるものとする。
次に、図11を参照して清掃対象物50の外面の汚れの検出例について説明する。図11は、移動体装置20に設けられた汚れセンサ22を用いて清掃対象物50の外面の汚れを検出する様子を示す図である。図示のとおり、清掃対象物50の後面のうち領域710は汚れており清浄度が低いものとする。
次に、図12を参照して、移動体装置20の進入物体の回避例について説明する。図12は、移動体装置20が清掃場60への進入物体を回避する様子を示す図である。
次に、図13を参照して清掃システム1における処理の流れの一例を説明する。図13は、清掃システム1における処理の流れの一例を示すシーケンス図である。なお、本シーケンスでは、説明および図示を簡便化するため、次の2つのフラグを用いた。(1)フラグC:移動体装置20が実行する予定の全清掃が終了したか否かを示すフラグであり、「0」は清掃未終了を示し、「1」は清掃終了を示す。(2)フラグD:進入物体が検知されたか否かを示すフラグであり、「0」は物体未検知を示し、「1」は物体検知を示す。
本実施形態では、清掃機30として門型洗車機を例に挙げて説明したが、清掃機30はこれに限られるものではなく、例えば、図14に示す手洗い専用の洗車機(以下、「清掃機30A」と記載する)であってもよい。図14に示す清掃機30Aは、洗浄水や洗剤を噴射するシャワー部33を有するフレーム31(走行体)が清掃対象物50に対して前後に相対移動しながら、清掃を行う。
本実施形態では清掃システム1に清掃機30が含まれるものとして説明したが、図15に示すように、少なくとも移動体装置20を含みさえすれば、清掃機30を含まない構成であってもよい。この場合、制御装置10は、上述した各機能のうち、清掃機30とやりとりを行う各種機能を備えなくてよい。また、この場合、清掃場60は、特定場所に限られず、例えば自宅の駐車場、ガレージ等であってもよい。清掃場60の変更は、清掃場60および移動可能区域に関する位置情報等を移動体装置20に設定するだけでフレキシブルに実現できる。
本実施形態では清掃対象物50として自動車を例に挙げて説明したが、清掃対象物50はこれに限られるものではなく、例えば、鉄道車両、航空機などであってもよい。清掃対象物50が鉄道車両である場合、鉄道車両を清掃する清掃機30による清掃対象は、通常、鉄道車両の側面であることが多いため、上面、前面、および後面について移動体装置20が清掃すれば効果的である。また、鉄道車両清掃のために清掃人が線路内へ立ち入ることを極力無くすことができる。
本実施形態では移動体装置20として自律飛行体装置を例に挙げて説明したが、移動体装置20はこれに限られるものではなく、清掃部21が3次元方向に移動可能であれば他の装置であってもよい。例えば、清掃部21を有する多関節アームや伸縮アームを備える自走式ロボットであってもよい。
移動体装置20は、以下のように用いることもできる。
制御装置10の制御ブロックは、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
10 制御装置
20 移動体装置
21 清掃部
22 汚れセンサ
23 形状センサ
30、30A 清掃機
32 カメラ
50 清掃対象物
60 清掃場
110 移動体装置制御部
111 区域特定部
112 移動制御部
113 清掃制御部
120 清掃機検知部
130 清浄度判定部
131 清掃内容指示部
132 清掃内容通知部
140 移動物体検知部
150 進入検知部
160 形状検出部
161 形状通知部
162 対象箇所特定部
Claims (13)
- 所定の清掃場内に存在する清掃対象物の外面を清掃するための清掃部を有する1または複数の移動体装置と、
前記清掃場内において前記移動体装置が移動可能な移動可能区域を特定する区域特定部と、
前記移動体装置を前記移動可能区域において3次元方向に移動させて前記清掃部を前記外面に接近させる移動制御部と、
前記接近した外面を清掃するように前記清掃部を制御する清掃制御部と、を備え、
前記移動体装置とは異なる清掃機であって、前記清掃対象物に対して一部または全部を相対移動させながら前記清掃対象物を清掃する清掃機が前記清掃場に設置されており、
さらに、
前記相対移動する部分の前記清掃場内における現在位置を検知する清掃機検知部を備え、
前記区域特定部は、前記清掃機検知部により前記現在位置が検知される毎に、前記清掃場のうち前記現在位置を除く区域を前記移動可能区域として特定する、清掃システム。 - 所定の清掃場内に存在する清掃対象物の外面を清掃するための清掃部を有する1または複数の移動体装置と、
前記清掃場内において前記移動体装置が移動可能な移動可能区域を特定する区域特定部と、
前記移動体装置を前記移動可能区域において3次元方向に移動させて前記清掃部を前記外面に接近させる移動制御部と、
前記接近した外面を清掃するように前記清掃部を制御する清掃制御部と、を備え、
所定の清掃コースに従って前記清掃対象物を清掃する清掃機が前記清掃場に設置されており、
前記清掃コースを構成する清掃工程と、前記清掃場のうち前記移動体装置の移動を禁止する移動禁止区域とが対応付けて定められており、
前記区域特定部は、前記清掃コースにおける前記清掃工程毎に、前記清掃工程に対応づけられた前記移動禁止区域を除く区域を前記移動可能区域として特定する、清掃システム。 - 前記清掃場内における、前記移動体装置を除く移動物体の現在位置を検知する移動物体検知部を備え、
前記区域特定部は、前記移動物体検知部により前記移動物体の現在位置が検知される毎に、前記清掃場のうち前記移動物体の現在位置を除く区域を前記移動可能区域として特定する、請求項1または2に記載の清掃システム。 - 前記清掃機は、所定の清掃コースに従って前記清掃対象物を清掃するものであり、
前記移動体装置に設けられたセンサを用いて、前記清掃対象物の清浄度を判定する清浄度判定部と、
前記清浄度判定部が判定した清浄度に応じた前記清掃コースを前記清掃機に通知する清掃内容通知部とを備え、
前記清掃機は、前記通知された清掃コースに従って前記清掃対象物を清掃する、請求項1または2に記載の清掃システム。 - 前記移動体装置に設けられたセンサを用いて、前記清掃対象物の1または複数の部分領域毎に清浄度を判定する清浄度判定部と、
前記部分領域毎に、前記清浄度判定部が判定した清浄度に応じた清掃内容を前記清掃制御部に指示する清掃内容指示部とを備え、
前記清掃制御部は、前記指示された清掃内容に従って前記清掃部を制御する、請求項1から4のいずれか1項に記載の清掃システム。 - 前記移動体装置を除く移動物体が前記清掃場内に進入したことを検知する進入検知部を備え、
前記進入検知部による検知がなされた場合、前記清掃制御部は前記清掃部による清掃を中断し、前記移動制御部は前記移動体装置を所定場所へ移動させる、請求項1から5のいずれか1項に記載の清掃システム。 - 前記移動体装置に設けられたセンサを用いて、前記清掃対象物の形状を検出する形状検出部と、
前記外面のうち、前記形状検出部が検出した形状から清掃対象箇所を特定する対象箇所特定部とを備え、
前記清掃制御部は、前記対象箇所特定部が特定した清掃対象箇所を清掃するように前記清掃部を制御する、請求項1から6のいずれか1項に記載の清掃システム。 - 前記移動体装置に設けられたセンサを用いて、前記清掃対象物の形状を検出する形状検出部と、
前記形状検出部が検出した形状を表す情報を清掃機に通知する形状通知部とを備え、
前記清掃機は、前記通知された情報に応じて前記清掃対象物を清掃する、請求項1から6のいずれか1項に記載の清掃システム。 - 前記清掃制御部は、清掃機または清掃人による清掃の前処理としての予備清掃、および、当該清掃の後処理としての仕上げ清掃の少なくともいずれかを行うように前記清掃部を制御する、請求項1から8のいずれか1項に記載の清掃システム。
- 前記移動体装置は自律飛行体装置である、請求項1から9のいずれか1項に記載の清掃システム。
- 所定の清掃場内に存在する清掃対象物の外面を清掃するための清掃部を有する1または複数の移動体装置が前記清掃場内において移動可能な移動可能区域を特定する区域特定ステップと、
前記移動体装置を前記移動可能区域において3次元方向に移動させて前記清掃部を前記外面に接近させる移動制御ステップと、
前記接近した外面を清掃するように前記清掃部を制御する清掃制御ステップと、を含み、
前記移動体装置とは異なる清掃機であって、前記清掃対象物に対して一部または全部を相対移動させながら前記清掃対象物を清掃する清掃機が前記清掃場に設置されており、
さらに、
前記相対移動する部分の前記清掃場内における現在位置を検知する清掃機検知ステップを含み、
前記区域特定ステップでは、前記清掃機検知ステップで前記現在位置が検知される毎に、前記清掃場のうち前記現在位置を除く区域を前記移動可能区域として特定する、清掃システムの制御方法。 - 所定の清掃場内に存在する清掃対象物の外面を清掃するための清掃部を有する1または複数の移動体装置が前記清掃場内において移動可能な移動可能区域を特定する区域特定ステップと、
前記移動体装置を前記移動可能区域において3次元方向に移動させて前記清掃部を前記外面に接近させる移動制御ステップと、
前記接近した外面を清掃するように前記清掃部を制御する清掃制御ステップと、を含み、
所定の清掃コースに従って前記清掃対象物を清掃する清掃機が前記清掃場に設置されており、
前記清掃コースを構成する清掃工程と、前記清掃場のうち前記移動体装置の移動を禁止する移動禁止区域とが対応付けて定められており、
前記区域特定ステップでは、前記清掃コースにおける前記清掃工程毎に、前記清掃工程に対応づけられた前記移動禁止区域を除く区域を前記移動可能区域として特定する、清掃システムの制御方法。 - 所定の清掃場内に存在する清掃対象物の外面を清掃するための清掃部を有する1または複数の移動体装置と、
前記清掃場内において前記移動体装置が移動可能な移動可能区域を特定する区域特定部と、
前記移動体装置を前記移動可能区域において3次元方向に移動させて前記清掃部を前記外面に接近させる移動制御部と、
前記接近した外面を清掃するように前記清掃部を制御する清掃制御部と、を備え、
前記移動体装置は自律飛行体装置である、清掃システム。
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