JP7331742B2 - 清掃システム、および清掃システムの制御方法 - Google Patents

清掃システム、および清掃システムの制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、移動体装置を含む清掃システム等に関する。
従来より、洗車場、ガソリンスタンド等に洗車機が設置されている。一般に、この種の洗車機は、門型の本体フレームに、洗浄水を高圧噴射するジェットノズル、泡状洗剤を散布する泡ノズル、車体面をブラッシング洗浄する洗浄ブラシ、車体面をブロワ乾燥する乾燥ノズル等からなる洗車処理装置を備え、自動車を跨いでこの本体フレームを走行させて車体面の洗浄および乾燥を行うように構成されている。
また、近年では、いわゆるドローンと呼ばれる自律飛行型の移動体装置が普及してきており、このドローンを用いて洗車等を行うことも行われている。
例えば、特許文献1には、ドローンタイプの外装清掃機を格納し、当該外装清掃機を用いて自車を洗車可能な自動車が記載されている。
また、特許文献2には、ソーラーパネル、および屋根等の様々な表面を清掃するドローン組み込み清掃装置が記載されている。
特開2019-172141号公報(2019年10月10日公開) 特開2016-209801号公報(2016年12月15日公開)
上述したように、近年、ドローンは急速に普及してきている。ドローンには様々な可能性があるが、洗車機にドローンを組み合わせた装置は、現時点では世に出ていない。
本発明の一態様は、このような現状に鑑みてなされたものであり、その目的は、移動体装置を活用して安全かつ効果的な清掃を行う清掃システム等を実現することにある。
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る清掃システムは、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、を備える。
また、前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る清掃システムの制御方法は、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、を含む。
前記の構成によれば、特定された移動可能区域の範囲内において移動体装置を移動させることにより、清掃部を清掃対象物の外面に接近させる。ここで、移動体装置は3次元方向に移動可能であるため、可能な限りにおいて清掃に適した位置に清掃部を移動させることができる。つまり、移動体装置を、移動可能区域内のみで移動させ、かつ、清掃に適した位置でピンポイントに清掃させることができるため、安全かつ効果的な清掃を実現することが可能となる。
本発明の一態様に係る清掃システムでは、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、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ものであってもよい。
前記の構成によれば、清掃機における相対移動する部分を避けて移動可能区域が特定されるので、移動体装置が清掃機に接触する等の事故を防止することができ、安全性が向上する。
本発明の一態様に係る清掃システムでは、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ものであってもよい。
前記の構成によれば、清掃機が実行する清掃工程に応じて定められた移動禁止区域を避けて移動可能区域が特定されるので、移動体装置が清掃機による清掃の影響を被ることを防止することができ、安全性が向上する。例えば、清掃機が乾燥工程を実行する場合、清掃機からの送風が移動体装置の飛行に影響し得る区域を移動禁止区域として定めておけば、移動体装置は当該移動禁止区域を避けて移動することができる。同様に、清掃機が高圧水噴射工程を実行する場合、清掃機からの水噴射が移動体装置の飛行に影響し得る区域を移動禁止区域として定めておけば、移動体装置は当該移動禁止区域を避けて移動することができる。
本発明の一態様に係る清掃システムでは、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ものであってもよい。
前記の構成によれば、移動可能区域において、移動体装置を除く移動物体の現在位置を除く区域が移動可能区域として特定される。よって、移動体装置が移動物体と接触する等の事故を防止することができ、安全性が向上する。
本発明の一態様に係る清掃システムでは、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ものであってもよい。
前記の構成によれば、移動体装置を用いて判定される清掃対象物の清浄度に応じた清掃コースにより清掃を行うことができるので、清掃機による清掃の効果および効率を高めることができる。例えば、清掃対象物の清浄度が低い場合は清掃力が相対的に高い清掃コースにより清掃し、一方、清掃対象物の清浄度が高い場合は清掃力が相対的に低い清掃コースにより清掃することができる。
本発明の一態様に係る清掃システムでは、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ものであってもよい。
前記の構成によれば、移動体装置を用いて判定される清掃対象部の清浄度に応じた清掃内容に従って部分領域毎に清掃することができるので、移動体装置による清掃の効果および効率を高めることができる。例えば、清浄度が低い部分領域については清掃力が相対的に高い清掃を行い、一方、清浄度が高い部分領域については清掃力が相対的に低い清掃を行うことができる。
本発明の一態様に係る清掃システムでは、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ものであってもよい。
前記構成によれば、移動物体が清掃場内に進入した場合に移動体装置を所定場所へ移動させるので、移動体装置が移動物体に接触する等の事故を防止することができ、安全性が向上する。
本発明の一態様に係る清掃システムでは、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ものであってもよい。
前記の構成によれば、移動体装置を用いて検出された清掃対象物の形状から清掃対象箇所を特定する。よって、例えば、形状に応じて定まる清掃困難箇所を清掃対象箇所として特定することにより、当該清掃困難箇所を確実に清掃することができ、清掃の効果を高めることができる。
本発明の一態様に係る清掃システムでは、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前記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ものであってもよい。
前記の構成によれば、移動体装置を用いて検出された清掃対象物の形状が清掃機に通知されるので、清掃機による清掃内容を当該形状に対応させることができ、清掃の効果が高めることができる。例えば、清掃対象物の形状に応じて清掃機の清掃部材の位置を自動調整したうえで清掃を行うことができる。
本発明の一態様に係る清掃システムでは、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ものであってもよい。
前記の構成によれば、予備清掃および仕上げ清掃の少なくともいずれかを移動体装置にて行うことができるので、清掃機単体または清掃人のみで清掃を行うよりも、清掃効率を上げることができる。また、清掃時間を短縮することもできる。
本発明の一態様に係る清掃システムでは、前記移動体装置は自律飛行体装置であってもよい。
前記の構成によれば、自律飛行型体装置である移動体装置は、移動可能区域内において、地面上ではなく空中を移動できるため、非飛行体装置と比べて、清掃場内の設置物および清掃人等を避けて移動しやすい。よって、非飛行体装置と比べて清掃対象箇所への接近が容易かつスムーズに行えるため、適切に清掃対象物を清掃することが可能となる。
本発明の一態様によれば、移動体装置を、移動可能区域内のみで移動させ、かつ、清掃に適した位置でピンポイントに清掃させることができるため、安全かつ効果的な清掃を実現することができるという効果を奏する。
本発明の一実施形態に係る清掃システムの全体概要を示す図である。 清掃システムの要部構成を示すブロック図である。 清掃システムに含まれる移動体装置の構成例を示す図である。 清掃対象物を移動体装置により清掃している状況を示す図である。 移動体装置の移動可能区域を説明するための図であり、清掃システムの清掃場にある清掃対象物を上方から見た図である。 移動体装置の移動可能区域を説明するための図であり、清掃システムの清掃場にある清掃対象物を斜め上方から見た図である。 移動体装置の移動可能区域を説明するための図であり、清掃システムの清掃場にある清掃対象物を斜め上方から見た図である。 移動体装置の移動可能区域を説明するための図であり、清掃システムの清掃場にある清掃対象物を上方から見た図である。 移動体装置の移動可能区域を説明するための図であり、清掃システムの清掃場にある清掃対象物を上方から見た図である。 移動体装置に設けられた形状センサを用いて清掃対象物の形状を検出する様子を示す図である。 移動体装置に設けられた汚れセンサを用いて清掃対象物の外面の汚れを検出する様子を示す図である。 移動体装置が清掃場への進入物体を回避する様子を示す図である。 清掃システムにおける処理の流れの一例を示すシーケンス図である。 清掃システムの他の構成例を示す図である。 清掃システムの他の構成例を示す図である。
〔清掃システム1の全体概要〕
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。
清掃対象物50は、一例として自動車である。清掃対象物50は、清掃場60の入口から入場し、清掃対象物50の清掃が終了すると、清掃場60の出口から退場する。なお、清掃場60において、入口と出口とは必ずしも分かれている必要はなく、出入口は1つであってもよい。
清掃機30は、一例として門型の洗車機であり、本体301、レール302、リモートパネル61、遮断機62等を備える。本体301は、左右の対向する2つのスタンドと、スタンドの上端を連結する天井とを有した門型に形成されている。スタンドの底面に設けた車輪が、地面上に敷設された左右一対のレール302上に配されることにより、本体301がレール302上に立設し、走行モータの駆動によりレール302上を走行して清掃対象物50に対して前後に移動する。すなわち、清掃機30は、清掃対象物50に対して清掃機30の一部である本体301を相対移動させながら清掃対象物50を清掃する。なお、清掃機30は、門型洗車機に限られるものではなく、また、清掃対象物50に対して清掃機30の全部を相対移動させながら清掃対象物50を清掃する構成であってもよい。
本体301には、清掃を行うための清掃部材が設けられている。清掃部材とは、例えば、清掃対象物50上に摺動してブラッシングする回転ブラシ(具体的には、本体301の天井に設けられるトップブラシ303、並びに、本体301のスタンドに設けられるサイドブラシ304Aおよび304B等)、気流を発生するブロア、高圧水、洗剤、ワックス等をそれぞれ噴射するノズル等である。本体301がレール302上を移動しながら清掃部材を作動させることにより、清掃対象物50の清掃が行われる。
リモートパネル61は、清掃場60の入口付近に立設する。清掃人はリモートパネル61を操作することにより、清掃の受付、および、清掃条件の設定等を行う。リモートパネル61により、フロントガードの有無、フェンダーポールの有無、サイドミラーの有無、リヤワイパの有無、ルーフキャリアの有無等の、清掃対象物50の装備品の設定等を行うこともできる。なお、リモートパネル61と同等の機能を備える操作パネル(不図示)が本体301に配されていてもよい。
清掃機30による清掃は、リモートパネル61において選択された清掃コースに従って実行される。清掃コースとしては、例えば、水洗いコース、シャンプーコース、ワックスコース、撥水コートコース、ガラスコートコース、ポリマーコートコース等が挙げられる。これらのコース毎に、順次に切り替えて実行される清掃工程の組合せが異なる。清掃工程とは、予備洗いとしての水噴射、洗剤噴射、高圧水噴射、ブラッシング、乾燥、ワックス噴射、コーティング剤噴射等の工程が挙げられる。
遮断機62は、清掃場60の入口付近に立設する。遮断機62は、清掃場60の入口からの進入を遮断する状態と、当該進入を遮断しない状態とを取り得る。図1に示す遮断機62は遮断状態であり、さらなる清掃対象物50の進入を防止している。
移動体装置20は、一例として自律飛行体装置(ドローン)であり、飛行しながら清掃対象物50の清掃等を行うものである。移動体装置20はリモートパネル61を操作することにより制御されてもよいし、図示しない遠隔地から制御されてもよい。なお、図1は、清掃システム1に含まれる移動体装置20の台数が2台である場合の例を示しているが、移動体装置20の台数は1台でもあってもよいし、3台以上であってもよい。また、図1は、移動体装置20の待機場所であるステーション210が清掃機30の天井付近に設けられている場合の例を示しているが、ステーション210の設置場所はこれに限定されるものではない。なお、移動体装置20へ液体清掃用品(洗浄水、洗剤、コーティング剤等)および電力を供給するための供給源(不図示)は、一例としてステーション210の近隣に設けられることが望ましい。図1は、当該供給源が、本体301に設けられ、供給ホース35を介して移動体装置20と接続されている例を示している。
(清掃システム1の主な機能)
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。
(1.主機能)清掃場60内において移動体装置20が移動可能な移動可能区域にて、移動体装置20を3次元方向に移動させて清掃対象物50の外面に接近させながら、当該外面を移動体装置20に清掃させる機能。
(2.移動可能区域の特定機能)移動体装置20が移動可能な移動可能区域を特定する機能。具体的には、次の(A)~(C)である。(A)清掃対象物50に対して清掃機30が相対移動する部分(門型洗車機であれば本体301部分)の清掃場60内における現在位置を除く区域を移動可能区域として特定する機能。(B)清掃機30が実行する清掃工程に応じて定められている移動禁止区域を除く区域を移動可能区域として特定する機能。例えば、清掃機30が乾燥工程を実行する場合、清掃機30からの送風が移動体装置20の飛行に影響し得る区域を移動禁止区域として定めればよい。(C)移動体装置20以外の移動物体の現在位置を除く区域を移動可能区域として特定する機能。移動物体の現在位置は、例えば、カメラ32による撮影画像に基づいて判定すればよい。なお、図1では、カメラ32を清掃機30の天井に設けているが、これに限定されるものではなく、清掃場60を撮影可能な位置であればよい。また、カメラ32の台数は複数台であってもよい。
(3.進入物体の回避機能)移動物体が清掃場60内に進入したことを検知した場合、移動体装置20による清掃を中断し、移動体装置20を所定場所へ移動させる機能。なお、移動物体の清掃場60内への進入は、例えば、カメラ32による撮影画像に基づいて検知すればよい。
(4.清浄度に応じた清掃機能)清掃対象物50の清浄度に応じた清掃を行う機能。具体的には、次の(A)(B)である。(A)移動体装置20を用いて清掃対象物50の清浄度を判定し、当該判定された清浄度に応じた清掃コースに従って清掃機30が清掃対象物50を清掃する機能。(B)移動体装置20により清掃対象物50の1または複数の部分領域毎に清浄度を判定し、当該判定された清浄度に応じた清掃内容に従って移動体装置20が清掃対象物50を清掃する機能。
(5.形状に応じた清掃機能)清掃対象物50の形状に応じた清掃を行う機能。具体的には、次の(A)(B)である。(A)移動体装置20を用いて清掃対象物50の形状を判定し、当該判定された形状から特定される清掃対象箇所を移動体装置20が清掃する機能。なお、清掃対象箇所は、例えば、清掃対象物50の形状に応じて定まる清掃困難箇所が該当する。(B)移動体装置20により清掃対象物50の形状を判定し、当該判定された形状に応じて清掃機30が清掃対象物50を清掃する機能。例えば、清掃対象物50の形状に応じて清掃機30の清掃部材の位置を自動調整したうえで清掃を行ってもよい。
上記4.および5.における、移動体装置20による清掃は、補助的清掃であってもよい。補助的清掃とは、清掃機30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、清掃機30または清掃人による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意味する。
(清掃システム1の主な効果)
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。
(効果1.安全性を確保しつつ清掃効果を向上)
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。
(効果2.清掃時間の短縮化、および、清掃人の作業負荷軽減)
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。
(効果3.ショー効果による集客)
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。
(効果4.適用容易性)
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。
〔清掃システム1の要部構成〕
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。
制御装置10は、移動体装置制御部110を含み、さらに、清掃機検知部120、清浄度判定部130、清掃内容指示部131、移動物体検知部140、進入検知部150、形状検出部160、形状通知部161、および対象箇所特定部162を含んでもよい。
移動体装置制御部110は、移動体装置20の制御を行うものであり、区域特定部111、移動制御部112、清掃制御部113を含む。
区域特定部111は、清掃場60内において移動体装置20が移動可能な移動可能区域を特定するものである。具体的な特定方法として、区域特定部111は、後述する清掃機検知部120により清掃機30が相対移動する部分(本体301)の清掃場60内における現在位置が検知される毎に、清掃場60のうち、検知された現在位置を除く区域を移動可能区域として特定してもよい。
また別の特定方法として、区域特定部111は、清掃機30が実行する清掃コースにおける清掃工程毎に、移動体装置20の移動を禁止する移動禁止区域を除く区域を移動可能区域として特定してもよい。移動禁止区域は、例えば、清掃工程と対応付けて定められている。例えば、清掃機30が乾燥工程を実行する場合、清掃機30からの送風が移動体装置20の飛行に影響し得る区域を移動禁止区域として定めればよい。同様に、清掃機30が高圧水噴射工程を実行する場合、清掃機30からの水噴射が移動体装置20の飛行に影響し得る区域を移動禁止区域として定めればよい。
また別の特定方法として、区域特定部111は、後述する移動物体検知部140により移動体装置20を除く移動物体の現在位置が検知される毎に、清掃場60のうち当該移動物体の現在位置を除く区域を移動可能区域として特定してもよい。
なお、清掃場60の位置情報は、清掃システム1に予め設定されるものとする。
また、清掃システム1が複数の移動体装置20を備える場合、区域特定部111は、移動体装置20ごとに移動可能区域を特定してもよい。例えば、2台の移動体装置20を備える場合、清掃場60を2つの領域に分割し、一方の移動体装置20が一方の分割領域内の移動可能区域のみを移動し、他方の移動体装置20を他方の分割領域内の移動可能区域のみを移動するように、移動可能区域をそれぞれ特定してもよい。
また、区域特定部111は、清掃場60内における清掃機30以外の設置物が存在する領域を移動可能区域から除外してもよい。
移動制御部112は、移動体装置20を移動可能区域において3次元方向に移動させて移動体装置20の清掃部21を清掃対象物50の外面に接近させるものである。清掃部21を清掃対象物50の外面に接近させることにより、当該外面をピンポイントで清掃することが可能になる。なお、移動体装置20の移動経路は、後述する形状検出部160により検出された清掃対象物50の形状に沿った経路であってもよいし、清掃対象物50に応じて予め定められた標準経路に沿った経路であってもよい。
また、移動制御部112は、後述する進入検知部150により進入物体(例えば、移動体装置20および清掃対象物50以外の移動物体、非清掃人など)が検知された場合、清掃部21による清掃を中断し、移動体装置20を所定場所(例えば、ステーション210)へ移動させてもよい。
なお、清掃システム1が複数の移動体装置20を備える場合、進入物体の影響を受け得る移動体装置20のみを所定場所へ移動し、他の移動体装置20による清掃は継続してもよい。
所定場所は、1つに限られるものではなく、複数あってもよい。この場合、進入物体が検知された時点の状況に応じて適切な所定場所を選択すればよい。例えば、移動可能区域内の所定場所のうち、移動禁止区域に近い所定場所ほど選択の優先度を下げたり、進入物体から最も遠い所定場所を選択する等である。
清掃制御部113は、清掃対象物50の外面を清掃するように清掃部21を制御する。また、清掃制御部113は、後述する清掃内容指示部131により指示される清掃内容に従って清掃部21を制御してもよい。また、清掃制御部113は、後述する進入検知部150により移動物体の検知がなされた場合、清掃を中断してもよい。また、清掃制御部113は、後述する対象箇所特定部162が特定した清掃対象箇所を清掃するように清掃部21を制御してもよい。
清掃機検知部120は、清掃対象物50に対して相対移動する本体301の現在位置を検知する。検知方法は、カメラ32等のカメラを用いてもよいし、センサを用いてもよい。
清浄度判定部130は、移動体装置20に設けられた汚れセンサ22(後述する)を用いて、清掃対象物50の清浄度を判定する。なお、清浄度判定部130は、清掃対象物50の1または複数の部分領域毎に清浄度を判定してもよい。例えば、清掃対象物50の前面、右側面、左側面、および後面を、別々の部分領域として、それぞれ清浄度を判定してもよい。
清掃内容指示部131は、清浄度判定部130が清浄度を判定した部分領域毎に、清浄度に応じた清掃内容を清掃制御部113に指示する。
清掃内容通知部132は、清浄度判定部130が判定した清浄度に応じた清掃コースを清掃機30に通知する。例えば、清掃内容通知部132は、清掃対象物50の清浄度が比較的低い場合は、清掃力が相対的に高い清掃コースを通知し、清掃対象物50の清浄度が比較的高い場合は、清掃力が相対的に低い清掃コースを通知してもよい。
移動物体検知部140は、清掃場60内において、移動体装置20を除く移動物体が存在する場合、当該移動物体の現在位置を検知する。移動物体は、例えば、清掃対象物50の清掃人である。検知方法は、カメラ32等のカメラを用いてもよいし、センサを用いてもよい。
進入検知部150は、移動体装置20を除く移動物体が清掃場60外から清掃場60内に進入したことを検知する。検知対象となる移動物体は、例えば、清掃システム1に予め登録されていない移動物体であってもよいし、清掃場60外から清掃場60内に進入するあらゆる移動物体であってもよい。また、検知方法は、カメラ32等のカメラを用いてもよいし、センサを用いてもよい。
形状検出部160は、移動体装置20に設けられた形状センサ23(後述する)を用いて、清掃対象物50の形状を検出する。形状センサ23が光センサである場合、形状検出部160は、形状センサ23として投光部を備える移動体装置20からの投光が、形状センサ23として受光部を備える移動体装置20にて受光されたか否かに基づいて、清掃対象物50の形状を検出すればよい。
形状通知部161は、形状検出部160が検出した形状を表す情報を清掃機30に通知する。清掃対象物50の形状を示す情報を通知された清掃機30は、当該形状に応じて回転ブラシやノズル等の清掃部材の位置を自動調整したうえで清掃を行ってもよい。
対象箇所特定部162は、清掃対象物50の外面のうち、形状検出部160が検出した形状から清掃対象箇所を特定する。例えば、清掃対象物50の典型形状に応じた清掃困難箇所を予め対応付けたうえで、形状検出部160が検出した形状と類似する典型形状に対応付けられた清掃困難箇所を清掃対象箇所として特定してもよい。清掃困難箇所は、例えば、(1)トランクと車両本体との隙間、(2)ドアミラーの周辺、などである。
次に、移動体装置20は、図2に示すように、少なくとも清掃部21を含み、さらに、汚れセンサ22、および形状センサ23を含んでもよい。
清掃部21は、移動体装置20に1または複数備えられている。清掃部21は、清掃対象物50の外面を清掃する部分であり、洗浄水、洗剤、コーティング剤等の少なくともいずれかを噴射可能な噴射部、1または複数のブラシによるブラッシングが可能なブラッシング部、および、空気を送風する送風部の少なくとも何れかを備えている。なお、当該噴射部には供給ホース35が取り付け可能となっている。また、噴射部からは、高圧水を噴射してもよいし、霧を噴射してもよい。霧を噴射する場合においても清掃対象物50に接近して噴射すれば、霧が風の影響を受けて流されることはない。
汚れセンサ22は、清掃対象物50の外面の汚れを検出するセンサであり、例えばカメラである。1台の移動体装置20に含まれる汚れセンサ22は1つであってもよいし、複数であってもよい。また、汚れセンサ22は、清掃対象物50の外面をセンシングできる所定位置に取り付けられていればよく、例えば、移動体装置20がドローンである場合は、羽根を支える支持部に取り付けられてもよい。
形状センサ23は、清掃対象物50の外形を検出するためのセンサであり、例えば、音波センサ、光センサ、カメラである。形状センサ23が光センサである場合、形状センサ23は、投光部または受光部を有する。光センサとしての形状センサ23を用いた清掃対象物50の形状検出については後述する。なお、1台の移動体装置20に含まれる形状センサ23は1つであってもよいし、複数であってもよい。
なお、本実施形態では、清浄度判定部130、清掃内容指示部131、清掃内容通知部132、形状検出部160、形状通知部161、および対象箇所特定部162を制御装置10に備える構成として説明したが、これらの部材は、移動体装置20に含まれていてもよい。
〔移動体装置20の構成例〕
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。
本体部201には、清掃部21、汚れセンサ22、および形状センサ23が設けられている。なお、図3に示す清掃部21、汚れセンサ22、および形状センサ23の配設箇所は一例であり、これに限られるものではない。また、本体部201には、供給ホース35が接続される。また、本体部201には、所定の構造物から吊り下げられた落下防止用ワイヤ(不図示)が接続されてもよい。
移動体装置20は、プロペラ部202が回転することにより3次元方向に自在に飛行しつつ、清掃部21における噴射部、プラッシング部、および送風部の少なくとも何れかを用いて清掃対象物50を清掃するものである。3次元方向に自在に飛行することにより、清掃部21を清掃対象物50の外面に接近させて清掃することができる。なお、移動体装置20のプロペラ部202が作る風により清掃対象物50に付着した水を吹き飛ばして乾燥させるように制御してもよい。
また、清掃システム1が複数の移動体装置20を備える場合、それぞれの移動体装置20の役割(清掃内容)が異なるものであってもよい。例えば、洗浄専用の移動体装置20が存在してもよいし、乾燥専用の移動体装置20が存在してもよいし、洗浄および乾燥を兼備する移動体装置20が存在してもよい。
また、移動体装置20が備える清掃機能は、清掃機30の清掃機能と共通していてもよいし、異なっていてもよい。
なお、図3以外の図面に示す移動体装置20では、簡略化のため清掃部21の図示を省略している。
〔移動体装置20による清掃例〕
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。
図4に示す例では、清掃対象物50である自動車の両側面に移動体装置20をそれぞれ飛行させて、清掃対象物50を清掃している。移動体装置20は3次元方向に自在に飛行可能であるので、清掃対象物50の外面をピンポイントで清掃することができる。
〔移動可能区域の特定機能1〕
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。
図5の符号501で示される図および図6は、清掃対象物50が清掃場60に入場した直後であり清掃開始前の状態を示す。この状態において、清掃機検知部120は、本体301の現在位置は定位置であることを検知する。よって、区域特定部111は、例えば区域510を移動体装置20の移動可能区域として特定する。区域510は、図6に示すとおり略直方体形状の空間である。当該空間は、一例として、横幅X1が、清掃機30の一方のスタンドから他方のスタンドに至る長さであり、縦幅Y1が、本体301の正面から清掃場60の入口付近に至る長さであり、高さZ1が、地面から清掃機30の天井付近に至る長さである。
以上のように区域特定部111が移動体装置20の移動可能区域を特定したうえで、移動制御部112および清掃制御部113にて移動体装置20を制御することにより、清掃対象物50の外面全体に対する移動体装置20による予備清掃を安全に行うことができる。
次に、図5の符号502で示される図および図7は、清掃機30による清掃が進行しており、清掃機30が清掃対象物50に対して相対移動した状態を示す。この状態において、清掃機検知部120は、本体301の現在位置が清掃場60の中央付近であることを検知する。よって、区域特定部111は、例えば区域511を移動体装置20の移動可能区域として特定する。区域511は、区域510と同様に、略直方体形状の空間である。当該空間は、一例として、横幅X2が、清掃機30の一方のスタンドから他方のスタンドに至る長さであり、縦幅Y2が、清掃対象物50の前端付近から清掃対象物50の後端付近に至る長さであり、高さZ2が、地面から清掃機30の天井付近に至る長さである。
図5~7に示した例では、X1=X2、Y1<Y2、Z1=Z2であり、区域511は区域510より大きい。このように、移動可能区域の大きさは一定ではなく、状況に応じて変化する。
なお、本例では、本体301を含む区域511の全体を1つの移動可能区域として特定したが、移動可能区域は1つに限られるものではない。例えば、区域511のうち本体301により区切られる2つの空間のそれぞれを移動可能区域として特定してもよい。
以上のように区域特定部111が移動体装置20の移動可能区域を特定したうえで、移動制御部112および清掃制御部113にて移動体装置20を制御することにより、例えば、清掃対象物50のうち清掃機30による清掃が終了した箇所(例えば、清掃対象物50の前方)について移動体装置20による仕上げ清掃を安全に行うことができる。これにより、清掃機30による清掃工程の後工程を移動体装置20により行うことが可能となり、清掃時間の短縮を図ることができる。
以上のように、清掃システム1は、清掃対象物50に対して一部または全部を相対移動させながら清掃対象物50を清掃する清掃機30が清掃場60に設置されており、相対移動する部分の清掃場60における現在位置を検知する清掃機検知部120を備え、区域特定部111は、清掃機検知部120により現在位置が検知される毎に、清掃場60のうち現在位置を除く区域を移動可能区域として特定するものであってもよい。
〔移動可能区域の特定機能2〕
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。
図8は、清掃対象物50が清掃システム1の清掃場60に入場し、清掃システム1による清掃が開始されている状態を示す。より詳細には、図8では、本体301が入口方向へ移動しながら、清掃対象物50のうち本体301より入口側に位置する部分に対して洗剤を噴射する洗剤噴射工程を実行している途中の状態を示す。この状態において、区域特定部111は、洗剤噴射工程により噴射された洗剤が移動体装置20の飛行に影響し得る区域を移動禁止区域として定め、移動禁止区域を除く区域を移動可能区域として特定してもよい。
例えば、図8に示す例において、本体301より入口側に位置する区域560を移動禁止区域とすればよい。この場合、区域特定部111は、清掃場60のうち区域560を含まない区域550を移動可能区域として特定する。
なお、清掃工程が洗剤噴射工程から別の工程に切り替われば、その時点で、切り替わり後の清掃工程に対応付けられた移動禁止区域に応じて移動可能区域を再び特定すればよい。
以上のように、清掃システム1は、所定の清掃コースに従って清掃対象物50を清掃する清掃機30が清掃場60に設置されており、清掃コースを構成する清掃工程と、清掃場60のうち移動体装置20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、区域特定部111は、清掃機30が実行する清掃コースにおける清掃工程毎に、清掃工程に対応づけられた移動禁止区域を除く区域を移動可能区域として特定するものであってもよい。
〔移動可能区域の特定機能3〕
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。
図9の符号901で示される図は、清掃対象物50が清掃場60に入場し、清掃が行われている状態を示す。この状態において、移動物体検知部140は、例えばカメラ32により清掃場60を撮影した画像に基づいて、清掃場60内の出口付近に移動物体(例えば、清掃人950)が存在することを検知したとする。この場合、符号901で示す図のように、区域特定部111は、例えば、清掃人950の現在位置を除く区域910を移動可能区域として特定する。
次に、符号902で示される図のように、清掃人950が清掃場60内の入口付近に移動したとする。この移動が移動物体検知部140にて検知された場合、区域特定部111は、例えば、移動後の清掃人950の現在位置を除く区域920を、新たな移動可能区域として特定する。
以上のように、清掃システム1は、清掃場60内における、移動体装置20を除く移動物体の現在位置を検知する移動物体検知部140を備え、区域特定部111は、移動物体検知部140により移動物体の現在位置が検知される毎に、清掃場60のうち移動物体の現在位置を除く区域を移動可能区域として特定するものであってもよい。
なお、区域特定部111は、清掃対象物50に対する移動物体の位置に応じて移動可能区域を特定してもよい。具体的には、清掃対象物50のうち移動物体が存在しない側の区域を移動可能区域として特定してもよい。例えば、移動物体が清掃対象物50のフロント部の近傍に存在する場合、清掃対象物50のリア部側を移動可能区域として特定すればよい。また、移動物体が清掃対象物50の左側面の近傍に存在する場合、清掃対象物50の右側面側を移動可能区域として特定すればよい。
〔形状に応じた清掃機能〕
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。
2台の移動体装置20は、清掃対象物50を挟むように略同じ高さを飛行しつつ、一方の移動体装置20の投光部が投光し、他方の移動体装置20の受光部が受光するように制御される。この場合、受光部が受光しているときは、移動体装置20の間に清掃対象物50は存在せず、一方、受光部が受光しないときは、移動体装置20の間に清掃対象物50が存在することとなる。したがって、2台の移動体装置20の高度を同時に上下に変化させることにより、形状検出部160は、清掃対象物50の高さを検出することができる。
また、2台の移動体装置20を前後方向に移動させることにより、清掃対象物50の前後の長さ、ボンネット部分の高さ、フロント部分およびリア部分の前後方向の角度等も検出することができる。
また、清掃対象物50を挟む2台の移動体装置20の距離から、清掃対象物50の横幅および縦幅を検出することもできる。
以上のように、形状検出部160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の形状を検出することができる。なお、清掃システム1が備える移動体装置20が1台であるときは、上述した投受光による検出手法に代えて他の検出手法を用いればよい。例えば、清掃対象物50が撮影された1または複数の画像を解析することにより清掃対象物50の形状を検出してもよい。
そして、形状通知部161は、形状検出部160が検出した形状を表す情報を清掃機30に通知してもよい。清掃機30は、通知された情報に基づき、清掃対象物50の形状に沿うように清掃部材を適切な位置に調整したうえで清掃を行うことにより、効果的な清掃を実現することができる。
また、対象箇所特定部162は、形状検出部160が検出した形状に応じた清掃対象箇所を特定するとともに、清掃制御部113は、対象箇所特定部162が特定した清掃対象箇所を清掃するように清掃部21を制御してもよい。
〔清浄度に応じた清掃機能〕
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。
上述したとおり、清浄度判定部130は、汚れセンサ22に検出結果に基づいて清掃対象物50の清浄度を判定する。このとき、清浄度判定部130は清掃対象物50全体としての清浄度を判定してもよいし、清掃対象物50の部分領域毎に清浄度を判定してもよい。後者の場合、清掃対象物50のうち、汚れている領域710を含む後面の清浄度は低く、一方、前面および側面の清浄度は高いと判定してもよい。
その後、清掃内容通知部132が、清浄度に応じた清掃コースを清掃機30に通知することにより、清掃機30にて清掃が行われる。または、清掃内容指示部131が、清浄度を判定した部分領域毎に、清浄度に応じた清掃内容を清掃制御部113に指示することにより、移動体装置20にて清掃が行われる。
〔進入物体の回避機能〕
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。
図12の符号1001に示すように、移動可能区域として特定された区域801内を移動体装置20が飛行しているときに、例えば、非清掃人810が区域801に進入したとする。この場合、進入検知部150は、例えばカメラ32により区域801を撮影した画像に基づいて、非清掃人810の進入を検知する。そして、進入検知部150による検知がなされた場合、符号1002に示すように、清掃制御部113は移動体装置20による清掃を中断するとともに、移動制御部112は移動体装置20を所定場所(例えば、ステーション210)へ移動させる。
〔処理の流れ〕
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。
なお、図13では、清掃機30が実行する清掃処理の流れについては図示を省略している。清掃機30による清掃は、図13に示した各処理と並列に実行されるとともに、清掃機30の安全装置(不図示)が作動しない限り、途中で停止することはない。なお、安全装置が作動する条件は、例えば、本体301の前面および後面に設けられたワイヤに対する物体の接触である。接触が検知されると、本体301は移動および清掃を停止する。
清掃システム1は、まず、前処理としてフラグCおよびフラグDに「0」を設定し(S11)、区域特定部111が最初の移動可能区域を特定する(S12)。その後、清掃システム1は、清掃処理、移動可能区域特定処理、および、進入物体検知処理を並列に実行する。
清掃処理では、区域特定部111により特定された移動可能区域内において移動制御部112が移動体装置20の移動制御を繰り返し行う(S101からS106までの「移動ループ」)。具体的には、移動制御部112は、移動体装置20の移動を制御し、移動体装置20を清掃ポイントへ移動させる(S102)ことを繰り返す。なお、移動ループの終了条件は、フラグC=1(つまり、移動体装置20が実行する予定の全清掃が終了)、または、フラグD=1(つまり、進入物体を検知)である。
移動体装置20が清掃ポイントへ移動したら、清掃制御部113は、清掃部21に対する清掃制御を繰り返し行う(S103からS105までの「清掃ループ」)。具体的には、清掃制御部113は、清掃部21の動作を制御し、清掃対象物50の外面に対する清掃を実行させる(S104)ことを繰り返す。なお、清掃ループの終了条件は、現在位置での清掃が終了したこと、または、フラグD=1(つまり、進入物体を検知)である。
移動ループが終了すると、清掃システム1はフラグCに「1」を設定し(S107)、移動制御部112は、移動体装置20を所定場所(例えば、ステーション210)に移動させる(S108)。
一方、移動可能区域特定処理では、区域特定部111による移動可能区域の特定を繰り返し行う(S201からS204までの「区域特定ループ」)。具体的には、移動可能区域を変更する条件が満たされた場合(S202でYES)、新たな移動可能区域を特定する(S203)ことを繰り返す。移動可能区域を変更する条件とは、(1)清掃機検知部120により検知された清掃機の現在位置が変更された場合、(2)清掃機30が実行する清掃コースにおける清掃工程の切り変わりに伴い移動可能区域を変更する場合、(3)移動物体検知部140により検知された移動物体の現在位置の変更に伴い移動可能区域を変更する場合、が該当する。なお、区域変更ループの終了条件は、フラグC=1(つまり、移動体装置20が実行する予定の全清掃が終了)、または、フラグD=1(つまり、進入物体を検知)である。
一方、進入物体検知処理では、進入検知部150による移動物体の進入検知を繰り返し行う(S301からS304までの「進入物体検知ループ」)。具体的には、進入検知部150が清掃場60内に移動物体が進入したことを検出した場合(S302でYES)、清掃システム1は、フラグDに「1」を設定する(S303)。なお、進入物体検知ループの終了条件は、フラグC=1(つまり、移動体装置20が実行する予定の全清掃が終了)、または、フラグD=1(つまり、進入物体を検知)である。
以上で述べた清掃処理および移動可能区域特定処理により、清掃システム1では、移動可能区域を適宜変更しながら、移動体装置20が清掃対象物50の清掃ポイントを順次清掃することを繰り返し、移動体装置20が実行する予定の全ての清掃が無事に終了すれば移動体装置20は所定場所に帰還する。
一方、移動体装置20が実行する予定の全ての清掃が終了する前に進入物体検知処理により移動物体の進入が検知されると、フラグDが「1」となり、清掃処理および移動可能区域特定処理は中断されるとともに移動体装置20は所定場所に帰還する。なお、この場合において清掃機30による清掃は続行されていることに留意されたい。つまり、清掃システム1は、移動物体の進入を検知した場合、安全装置が作動しない限りにおいては、移動体装置20による清掃を中断したうえで清掃機30による清掃を続行する。このように、清掃システム1は、移動体装置20および清掃機30の両者で清掃を実行しているときに移動物体が進入すると、その後は清掃機30のみで清掃を完結するように清掃スタイルを変更するという柔軟性を有している。
なお、清掃システム1における処理の流れは上述した一例に限られるものではなく、例えば、形状検出部160により検出した清掃対象物50の形状に応じた予備清掃または仕上げ清掃を行ってもよいし、清浄度判定部130により判定した清掃対象物50の洗浄度に応じた予備清掃または仕上げ清掃を行ってもよい。
〔清掃システム1の他の構成例〕
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。
このような清掃機30Aを含む清掃システム1であっても、移動体装置20により、清掃人の手洗いを補助しつつ、効果的な清掃を行うことができる。
なお、清掃機30Aを使用する清掃人は、通常、清掃機30Aによる清掃が一時停止してフレーム31が停止したら、清掃場60内に立ち入る。よって、本例では、区域特定部111は、清掃場60のうち、移動物体検知部140が検知した清掃人の現在位置を除く区域を移動可能区域として特定すればよい。また、清掃人が清掃対象物50の前方にいれば、清掃対象物50の後方区域を移動可能区域として特定し、清掃人が清掃対象物50の後方にいれば、清掃対象物50の前方区域を移動可能区域として特定してもよい。また、フレーム31の停止位置を区切りとして、一方の区域を清掃人が立ち入る区域とし、他方の区域を移動可能区域として特定してもよい。
〔清掃システム1の他の構成例〕
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。
なお、図14および図15に示した移動体装置20は、液体清掃用品(洗浄水、洗剤、コーティング剤等)を携帯し、かつ、バッテリー駆動であることを想定している。そのため、図1に示した供給ホース35は接続されていない。
〔清掃対象物50の他の例〕
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。
〔移動体装置20の他の例〕
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の他の活用例〕
移動体装置20は、以下のように用いることもできる。
例えば、移動体装置20により清掃前後の清掃対象物50を撮影し、清掃による破損等の有無を判定できるようにしてもよい。
〔ソフトウェアによる実現例〕
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。
後者の場合、制御装置10は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば少なくとも1つのプロセッサ(制御装置)を備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な少なくとも1つの記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばCPU(Central Processing Unit)を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ROM(Read Only Memory)等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
1 清掃システム
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)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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からのいずれか1項に記載の清掃システム。
  6. 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からのいずれか1項に記載の清掃システム。
  7. 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からのいずれか1項に記載の清掃システム。
  8. 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からのいずれか1項に記載の清掃システム。
  9. 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からのいずれか1項に記載の清掃システム。
  10. 前記移動体装置は自律飛行体装置である、請求項1からのいずれか1項に記載の清掃システム。
  11. 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
  12. 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。
  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、
    前記移動体装置は自律飛行体装置である、清掃システム。
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