JPH04333902A - 清掃機の自動走行清掃方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、清掃機の自動走行清掃
方式に係るもので、詳しくは、使用者が遠隔制御により
清掃機を清掃領域の外郭を沿って走行させその清掃領域
を指定する場合、清掃領域の外郭線に対する区間別の長
さ及び方向のデータを記憶し、該記憶したデータにより
指定された清掃領域を複数個の清掃ブロックに分割し、
所定幅だけ重畳しながらその清掃ブロックを順次走行し
て清掃し得るようにした清掃機の自動走行清掃方式に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、清掃機制御装置においては、図１
１及び図１２に示したように、清掃機３０の走行を制御
する制御回路３１と、単位走行距離毎に２次元座標（Ｘ
−Ｙ座標）上での清掃機３０の現在位置を識別する位置
識別回路３２と、システム電源のオン／オフ、走行モー
ドの切換、清掃開始位置の設定及び各センサーの感度調
整をするための操作部３３と、遠隔制御をするための遠
隔制御送信器３４及び受信器３５と、清掃機３０の本体
前・後方側に設置された車輪３６，３７・３７′を可逆
的に駆動させる車輪モーター３８・３８′と、清掃機３
０の前面両方側に設置された塵吸入器３９を駆動させる
清掃モーター４０と、各モーターを駆動させるモーター
駆動部４１と、清掃機３０の前・後・左・右側に設置さ
れ障害物の有・無及び障害物までの距離を感知する障害
物センサー４２と、清掃機３０の外郭バンパー４３に設
置され障害物が接触するとそれを感知する接触センサー
４４と、障害物センサー４２及び接触センサー４４で感
知した信号を増幅して制御回路３１に供給する増幅器５
３とにより構成されていた。

【０００３】且つ、前記位置識別回路３２においては、
清掃機３０の走行距離を例示した場合、車輪３６，３７
・３７′の回転数に比例したパルスを出力する距離セン
サー４５と、清掃機３０の走行方向の変化を検出するガ
スレートジャイロなどの方向センサー４６とを具備して
いた。前記制御回路３１は、システム全体の動作を制御
する中央処理装置４７と、データが入／出力する多数個
の入／出力ポット４８と、プログラム及び各種情報関連
データを記憶するＲＯＭ４９及びＲＡＭ５０と、システ
ムクロックを発生するクロック発生器５１と、インタラ
ップト制御のためのインタラップト制御器５２とにより
構成されていた。

【０００４】このように構成された従来清掃機制御装置
の作用を説明すると次のようであった。図１３及び図１
４に示したように、中央に障害物“Ｘ”がある清掃領域
を清掃しようとする場合、使用者は操作部３３を操作し
て学習走行モードに設定し、このような状態で遠隔制御
送信器３４の遠隔制御により清掃機３０を開始支点Ｓか
ら移動させて、その位置で操作部３３のセットボタンを
操作すれば、その開始支点Ｓの座標ｘｏ，ｙｏ及び進行
方向の基準角度θｏが夫々設定される。

【０００５】その後、遠隔制御送信器３４の遠隔制御に
より清掃機３０を点線で示した外郭経路を沿って走行さ
せ学習を開始すると、位置識別回路３２から検出して制
御回路３１に入力する現在の位置（Ｘ・Ｙ座標）及び進
行方向の角度θが中央処理装置４７でＲＡＭ５０に記憶
され、学習経路の走行が完了すると、全ての清掃領域の
移動境界が２次元座標上においてＸ軸とＹ軸とに対応し
単位距離（清掃機３０の幅）に分割されてｎ個のブロッ
クに清掃領域が区分され、それらｎ個の各清掃ブロック
がＲＡＭ５０内方側の地図上に記憶される。

【０００６】以後、開始支点Ｓ又はそれに隣接したＡ支
点に清掃機３０を位置させた状態で操作部３３を操作し
無人走行モードに転換させると、制御回路３１の制御に
よるモーター駆動部４１の動作で車輪モーター３８．３
８′が駆動し、清掃機３０が走行される。次いで、清掃
モーター４０が駆動し塵吸入器３９による清掃が進行さ
れる。即ち、Ａ支点から縦方向に１番目列の各ブロック
上を走行しながら通過したブロックをＲＡＭ５０に記憶
させると共にその通過したブロック数だけＲＡＭ５０に
記憶された走行可能ブロック（清掃領域）を消去し、位
置識別回路３２により清掃機３０の現在位置と清掃領域
の境界とを判別しながら左・右側の障害物有・無を検出
し、方向を反転しながら次の列のブロック上を順次走行
して清掃を行うようになる。

【０００７】若し、Ｆ支点で障害物“Ｘ”を感知すると
、そのＦ支点から清掃機３０を未走行列のブロックを清
掃する方向に反転させ、同時に、障害物５３を感知した
ブロック（障害物“Ｘ”により清掃し得ないブロック）
をＲＡＭ５０に記憶させながら障害物“Ｘ”と清掃領域
との境界間を往復走行して清掃し、その後、前方から障
害物が感知されないとＢ支点まで直進走行しながら清掃
するようになる。

【０００８】次いで、Ｂ支点において、右側方向に清掃
すべきブロックが存在しているのが障害物センサー４２
及び位置識別回路３２により識別されると、Ｂ支点の座
標をＲＡＭ５０に記憶させた後Ｃ支点まで走行しながら
清掃を行い、以後、Ｄ支点に復帰し後、残りの清掃すべ
きブロックを前述したように走行しながら清掃し、Ｇ支
点で清掃を完了するようになる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】然るに、このような従
来清掃機の自動走行清掃方式においては、清掃領域を学
習した後、清掃領域が指定されると、その清掃領域を清
掃機の幅の単位距離間隔でＸ・Ｙ軸に分割し、ｎ個の正
四方形でなる清掃ブロックを求め、それらｎ個の清掃ブ
ロックを地図上に対応させて清掃領域を指定し、このよ
うな状態で清掃機走行時の位置に該当するブロックの記
憶場所に再び清掃完了を表示するようになるので、ｎ個
のブック当りｎ個の記憶場所が所要されてメモリの容量
が増加されるという不都合な点があった。

【００１０】且つ、清掃領域の面積に比例してブロック
の数が増加するので、メモリ容量の限定により清掃可能
領域が制限を受けるようになるという不都合な点があっ
た。又、清掃領域の縦・横長さを単位距離に分割して残
りの部分が生じた場合、例えば、図１４に示したように
、横×縦＝１３×１３個のブロックに分割されて残りの
部分（右側及び下方側の斜線を引いた部分）が生じた場
合は、その残りの部分は清掃されずに漏落されるという
不都合な点があった。

【００１１】更に、各清掃ブロックの境界部分は清掃状
態が不良になるという不都合な点があった。それで、こ
のような問題点を解決するため次のような清掃機の自動
走行清掃方式を提供しようとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、清掃領
域の外郭をなす各経路の長さ及び方向により清掃領域を
指定し、その指定された清掃領域のデータで走行清掃を
行うことにより、広範囲な清掃領域においても記憶容量
に制限を受けずに自動走行清掃を行い得るようにした清
掃方式を提供しようとするものである。

【００１３】又、本発明の他の目的は、清掃機が清掃領
域を往復走行するとき、それら清掃領域の各境界部位で
所定幅だけ重畳して清掃するようにさせ、完璧な清掃を
効率的に行い得るようにした清掃機の自動走行清掃方式
を提供しようとするものである。そして、このような本
発明の目的は、清掃領域の外郭の経路を走行し始める支
点から走行完了する支点までを一周しながら方向転換直
前まで走行した各経路の直線距離及び方向転換した後の
清掃機の進行方向を求め、その各経路の直進距離及び方
向を貯蔵する清掃領域学習過程と、方向転換した支点を
交差支点とするＸ・Ｙ軸に平行な各直線の位置を求め、
それら直線により清掃領域を分割し、それら分割された
各清掃ブロックの位置及び大きさを決定する座標を求め
る座標算出過程と、該座標算出過程の座標により清掃機
の直進走行方向に対し下方側端が清掃領域外郭経路をな
す清掃ブロックから上方側端が清掃領域外郭経路をなす
清掃ブロックまで連続された全清掃ブロックを一つの統
合された清掃領域に区分し、その清掃開始ブロックと清
掃完了ブロックとを求める清掃ブロック判別過程と、前
記統合された清掃領域の横長さを任意の偶数で割って清
掃機の清掃幅よりも小さくなる最小値を求め、該最小値
により重畳値を求めて該重畳値だけ重畳しながら直進及
び反転を順次反復遂行して清掃を行う清掃進行過程とに
より清掃機の自動走行清掃方式を提供することにより達
成させる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例に対し図面を用いて詳
細に説明する。図１に示したように、本発明に係る清掃
機においては、清掃機本体１の外郭四方側にバンパー２
が設置され、該バンパー２の前方面に超音波を送受信し
て障害物を識別する障害物センサー３が複数個設置され
ている。且つ、清掃機本体１の底面には前方車輪４及び
左・右車輪５・５′が設置され、前方側に塵吸入器６と
集塵室７と該集塵用の清掃モーター８とが設置され、前
記左・右車輪５・５′には減速ギヤーを有した減速装置
９・９′が連結され、それら車輪を駆動させる車輪モー
ター１０・１０′と走行距離を検出する距離センサー１
１・１１′とが連結されている。

【００１５】又清掃機本体１の内方側上方部位には本発
明に係る自動走行清掃方式を遂行するための制御装置１
２が設置され、該制御装置１２は図１１に示した制御回
路３１と同様に構成されている。更に、前記清掃モータ
ー８と車輪モーター１０・１０′と制御装置１２とに夫
々電源を供給する電源供給装置１３・１４がその清掃機
本体１内方側に設置されている。

【００１６】そして、本発明に係る清掃機の自動走行清
掃方式の各過程においては、先ず、図２に示したように
、清掃領域の指定をするため、清掃領域の外郭経路を遠
隔制御により開始支点から終了支点まで直進及び９０°
左回転又は９０°右回転して一周するようになる。即ち
、開始支点から直進走行しながら９０°左回転又は右回
転信号が入力すると、９０°左回転又は９０°右回転し
た後再び直進走行し、このような方式で清掃領域の外郭
経路を終了支点まで一周するが、この場合、回転の直前
まで直進走行した直進走行距離ＰＬ（ｉ）及び回転後の
清掃機方向ＰＤ（ｉ）を求め、その清掃領域の外郭をな
す各経路の直進走行距離ＰＬ（ｉ）と方向ＰＤ（ｉ）と
各経路の総個数ｍｉとを夫々ＲＡＭに貯蔵する清掃領域
学習過程を行う。

【００１７】次いで、各経路の直進走行距離ＰＬ（ｉ）
及び方向ＰＤ（ｉ）データから９０°回転した支点を交
差点としてＸ・Ｙ軸に平行な各直線の位置を求め、それ
ら直線により清掃領域を分割する各清掃ブロックＢ（ｉ
．ｊ）の位置及び大きさを決定する座標Ｘ（ｋ），Ｙ（
ｊ）とブロック縦分割線の総数ｍｋとブロック横分割線
の総数ｍｊとを求める座標算出過程を行う。

【００１８】次いで、各清掃ブロックＢ（ｉ．ｊ）の座
標Ｘ（ｋ），Ｙ（ｊ）により清掃機の直進走行方向に対
し下方側端が清掃領域の外郭経路をなす清掃ブロックＳ
（ｊ）（Ｌ）から上方側端が清掃領域の外郭経路をなす
清掃ブロックＥ（ｊ）（Ｌ）まで連続された各清掃ブロ
ックを一つの統合された清掃領域に区分し、その清掃開
始ブロックＳ（ｊ）（Ｌ）と清掃終了ブロックＥ（ｊ）
（Ｌ）を求める清掃ブロック判別過程を行う。

【００１９】次いで、連続された各清掃ブロックにより
なる統合された清掃領域の横方向長さを任意の偶数ｎで
割って清掃機の幅Ｗよりも小さい最小の偶数値ｎを求め
、その最小の偶数値ｎから重畳値Ｘ＝（Ｗ−１／ｎ）を
算出した後、該重畳値Ｘだけ重畳しながら直進走行と方
向反転とを反復し、全ての統合された清掃領域に対し順
次走行清掃をする清掃進行過程を行うようになっている
。

【００２０】このような本発明に係る清掃機の自動走行
清掃方式をより詳細に説明すると次のようである。図３
乃至図７に示したように、清掃機を遠隔制御により清掃
すべき領域の出発支点ＳＰに位置させ、学習モードに設
定した状態で走行させると、制御装置１２及び車輪モー
ター１０・１０′により清掃機は直進走行し、距離セン
サー１１・１１′によりその走行距離が検出されて制御
装置１２に入力される。この場合、該制御装置１２の動
作は図１１に示した制御回路３１と同様に行われる。

【００２１】従って、清掃領域の指定を開始した初期状
態においては、その清掃領域の経路回数ｉが１番目であ
るので“１”に設定し、その経路方向は直進であるので
経路方向を“０”に設定する。以後、所定距離直進走行
した状態で９０°左側回転信号が入力すると、距離セン
サー１１・１１′で検出された１番目経路の直進距離が
ＲＡＭ５０に貯蔵される。

【００２２】即ち、図７に示したように、１番目経路の
直進距離が“２０”であるので、該“２０”を１番目経
路の直進距離ＰＬ（１）＝２０に貯蔵し、以後、経路回
数ｉを“１”増加させて“２”に設定すると共に経路方
向ＰＤ（ｉ）をＰＤ（ｉ）＝ＰＤ（ｉ−１）−１により
求め、この場合、経路回数（ｉ）は２であるのでＰＤ（
２）＝ＰＤ（２−１）−１＝ＰＤ（１）−１になり、そ
のＰＤ（１）は前記したように、“０”であるので、Ｐ
Ｄ（２）は−１になり、以後、経路方向ＰＤ（ｉ）が−
１であるかを判別し、この場合、該経路方向ＰＤ（２）
が−１であるため、該経路方向ＰＤ（２）を“３”に置
換して設定した後、９０°左側回転して直進走行する。

【００２３】このようにして２番目の経路ｉ＝２を所定
距離直進走行しながら９０°右側回転信号が入力すると
、距離センサー１１・１１′で検出された２番目経路の
直進距離がＲＡＭに貯蔵されるが、この場合、図７に例
示したように、２番目経路の直進距離が“１５”である
ので、該“１５”が２番目経路の直進距離ＰＬ（２）＝
１５に貯蔵される。

【００２４】以後、経路回数（ｉ）を“１”増加させ“
３”に設定すると共に経路方向ＰＤ（３）をＰＤ（３−
１）＋１により求め、この場合、ＰＤ（３−１）＝ＰＤ
（２）は前記したように“３”であるのでＰＤ（３）は
４になり、従って、この場合、その経路方向ＰＤ（３）
が“４”であるので、その経路方向ＰＤ（３）を“０”
に置換して設定し、９０°右側回転して直進走行する。

【００２５】このようにして３番目経路ｉ＝３を図７に
例示したように、“３０”直進した状態において９０°
右側回転信号が入力すると、その時までの直進距離“３
０”を３番目経路の直進距離ＰＬ（３）＝３０に貯蔵し
、以後、経路回数ｉを“１”増加させて“４”に設定す
ると共に経路方向ＰＤ（４）を前記のように求めると“
１”になり、“４”と同様でないのでその“１”をその
まま貯蔵し、９０°右側回転して直進走行する。

【００２６】このような方式で経路回数ｉを“１”づつ
増加させながら全ての経路に対し行うと、図７（Ａ）に
例示した各経路の経路方向ＰＤ（ｉ）及び直線距離ＰＬ
（ｉ）が図７（Ｃ）に示したように求められる。そして
、清掃機が清掃終了支点ＥＰに至り、９０°右側回転信
号が入力した後清掃領域指定完了信号が入力すると、各
経路の総数ｍｉがｍｉ＝ｉ−１により“８”に求められ
、清掃領域学習過程が完了される。

【００２７】そして、座標算出過程に対し図４及び図８
を用いて説明すると次のようである。先ず、図８（Ａ）
に示したように、縦・横方向に分割されたブロックのｋ
番目縦方向分割線のＸ座標Ｘ（ｋ）とｊ番目横方向分割
線のＹ座標Ｙ（ｊ）とに対しＸ（ｋ）＝０，Ｙ（ｊ）＝
０，ｊ＝１，ｊ＝０，ｋ＝０に初期条件を設定し、１番
目経路ｉ＝１の経路方向ＰＤ（１）を判別し、ＰＤ（１
）＝０（直進）であるのでｊ値を“１”増加させる。

【００２８】以後、Ｙ（１）＝Ｙ（１−１）＋ＰＬ（１
）＝２０を算出し、以後、現在の経路ｉ＝１と総経路数
ｍｉ＝８とを比較し同様でなければｉ値を＋１増加させ
て２番目経路ｉ＝２の経路方向ＰＤ２を判別する。 この場合、ＰＤ（２）＝３（左側回転）であるのでｋ値
を“１”増加させ、Ｘ（１）＝Ｘ（１−１）−ＰＬ（２
）＝−１５を算出した後現在の経路ｉ＝２と総経路数ｍ
ｉ＝８とを比較する段階からｉ＝８になるまで上記した
全ての過程を再び遂行する。

【００２９】ここで、ｉ番目経路の方向ＰＤ（ｉ）を判
別する段階においてＰＤ（ｉ）＝１（右側回転）又はＰ
Ｄ（ｉ）＝３（左側回転）の場合は、ｋ値を“１”増加
させてＸ（ｋ）＝Ｘ（ｋ−１）＋ＰＬ（ｉ）又はＸ（ｋ
−１）＋ＰＬ（ｉ）を算出した後、ｉ＝ｍｉ比較段階に
移行され、ＰＤ（ｉ）＝２（反転）又はＰＤ（ｉ）＝０
（直進）の場合は、ｊ値を“１”増加させてｙ（ｉ）＝
ｙ（ｊ−１）−ＰＬ（ｉ）又はｙ（ｉ）＝ｙ（ｊ−１）
＋ＰＬ（ｉ）を算出した後ｉ＝ｍｉ比較段階に移行され
る。

【００３０】このように８個の全ての経路に対し座標算
出過程を行って全過程が終了されると、横方向及び縦方
向分割線のＹ及びＸ座標は一次的に図８（Ｃ）に示した
ように求められ、清掃領域を区分するブロックの横方向
分割線の総数は（ｍｊ）＝４、縦方向分割線の総数は（
ｍｋ）＝４になる。その後、図８（Ｃ）に示したように
求められた座標値をその値の小さい順に分類すれば、図
８（Ｄ）に示したように分類されて横方向分割線と縦方
向分割線との交差支点の座標が求められる。

【００３１】例えば、図８（Ａ）においてＡ支点の座標
は１番目横方向分割線（−１５…５５）のＸ座標のＸ（
１）＝−１５であり、１番目横方向分割線（０…５０軸
）のＹ座標のｙ（１）＝０であるのでＡ支点の座標はＡ
（−１５，０）である。且つ、他の例として、Ｂ支点の
座標は２番目縦分割線のＸ座標のＸ（２）＝０であり、
２番目横分割線のＹ座標のｙ（２）＝２０であるので、
Ｂ支点の座標はＢ（０，２０）である。

【００３２】同様にしてＣ支点の座標はＣ（３５，３０
），Ｄ支点の座標はＤ（５５，５０）のように、横・縦
方向分割線交差支点の座標が求められる。このようにし
て清掃領域を分割する座標により図８（Ａ）の清掃領域
は全て９個のブロック中、７個の清掃可能ブロックに区
分される。又、清掃ブロック判別過程に対し図５及び図
９を用いて説明すると次のようである。図９（Ａ）に示
したように、前記座標算出過程で求めた座標によりｉ番
目行とｊ番目列とに区分される９個の清掃ブロックＢ（
ｉ，ｊ）からそのブロックのｊ番目列Ｌ番目層（Ｌａｙ
ｅｒ）の清掃領域を１個の統合された清掃領域に区劃す
る場合、図９（Ｂ）・（Ｃ）に示したように、清掃開始
ブロックの行数Ｓ（ｉ）（Ｌ）及び清掃終了ブロックの
行数Ｅ（ｊ）（Ｌ）を求める。

【００３３】例えば、Ｌ＝１，ｊ＝２番目列の清掃ブロ
ックであるＢ（１，２），Ｂ（２，２），Ｂ（３，２）
を１個の統合された清掃領域に区劃する場合、その領域
で清掃を開始するブロックは初めの行に位置するブロッ
クＢ（１，２）であり、清掃を終了すべきブロックは３
番目行に位置したブロックＢ（３，２）であるので、清
掃開始ブロックの行数Ｓ（２）（１）＝１であり、清掃
終了ブロックの行数Ｅ（２）（１）＝３である。

【００３４】このように清掃開始及び終了ブロックを求
める過程を全ての清掃ブロックＢ（ｉ，ｊ）に対して遂
行する。即ち、図５に示したように、清掃領域の層数Ｌ
及び最大層数ＭＬに対しｉ＝１，ｊ＝１，Ｌ＝０，ＭＬ
＝１に初期の条件を設定し、１番目行１番目列の清掃ブ
ロック〔Ｂ（１，１）〕の下方側端が前記清掃領域学習
過程で求めた清掃領域指定経路であるか否かを判別する
。

【００３５】Ｂ（１，１）はその下方側端が清掃領域指
定経路でないためｉ値を“１”増加させ、以後、横方向
分割線の総数（ｍｊ＝４）と比較しｉ≧ｍｊでないので
、２番目行１番目列の清掃ブロック〔Ｂ（２，１）〕の
下方側端が清掃領域指定経路であるか否かを判別する。 Ｂ（２，１）の下方側端は清掃領域指定経路であるので
Ｌ値を“１”増加させ、Ｌ＞ＭＬ比較段階でＬ（＝１）
＞ＭＬ（＝１）でないので１番目列１番目層の清掃開始
ブロック〔Ｂ（２，１）〕の行数は〔Ｓ（１）（１）〕
＝２になる。以後、その清掃ブロックＢ（２，１）の上
方側端が清掃領域指定経路であるか否かを判別し、清掃
領域指定経路でないためｉ値を“１”増加させ、次のブ
ロック即ち、３番目行１番目列の清掃ブロックＢ（３，
１）の上方側端が清掃領域指定経路であるかを判別する
。

【００３６】この場合、その清掃ブロックＢ（３，１）
の上方側端は清掃領域指定経路であるため、１番目列１
番目層の清掃終了ブロックＢ（３，１）の行数はＥ（１
）（１）＝３になる。その後、ｉ値を“２”増加させ、
ｉ≧ｍｋ（縦方向分割線の総数＝４）比較段階で、ｉ（
＝５）≧ｍｋ（＝４）であるので、ｊ値を“１”増加さ
せて“２”に設定し、ｉ＝１，Ｌ＝０に初期条件を設定
した状態でその２番目列（ｊ＝２）がｊ＝ｍｋになるま
で前記清掃ブロック〔Ｂ（ｉ，Ｊ）〕下方側端が清掃領
域指定経路であるかを判別する段階から再び遂行すると
、図９（Ｃ）に示したように、１番目列の清掃ブロック
〔Ｂ（２，１）Ｂ（３，１）〕を１個の統合された清掃
領域に区劃させた場合の清掃開始及び終了ブロック行数
〔Ｓ（１）（２）＝２，Ｅ（１）（１）＝３〕が求めら
れ、且つ、２番目列の清掃ブロック〔Ｂ（１，２），Ｂ
（２，２），Ｂ（３，２）〕を１個の統合された清掃領
域に区劃させた場合の清掃開始及び終了ブロックの行数
〔Ｓ（２）（１）〕＝１，〔Ｅ（２）（１）〕＝３が求
められ、且つ、３番目列の清掃ブロック〔Ｂ（１，３）
，Ｂ（２，３）〕を１個の統合された清掃領域に区劃し
た場合の清掃開始及び終了ブロックの行数〔Ｓ（３）（
１）〕＝１，〔Ｅ（３）（１）〕＝２が求められる。

【００３７】このような清掃ブロック判別過程において
、図９（Ａ）に示した清掃領域の場合は清掃すべき層数
が“１”個層だけであるが、他の実施例として図９（Ｄ
）に示したような清掃領域の場合は、１番目列の２番目
行をなす清掃ブロックＢ（２，１）により１番目列の清
掃領域は下方側の清掃ブロックＢ（１，１）でなる層１
個と、上方側の清掃ブロック〔Ｂ（３，１）及びＢ（４
，１）〕でなる層１個とにより区分され、全て２個の清
掃層が発生される。結局、この場合は、ＭＬ＝２になる
ので、その結果は図９（Ｅ）に示したように、清掃開始
ブロックがＢ（１，１），Ｂ（３，１），Ｂ（１，２）
，Ｂ（１，３）になり、清掃終了ブロックはＢ（１，１
），Ｂ（４，１），Ｂ（４，２），Ｂ（３，３）になる
。

【００３８】本発明に係る清掃ブロック判別過程で求め
た各清掃ブロック列の行数から清掃機が清掃を開始して
終了すべきブロックが決定される。即ち、図９（Ｃ）に
示したような結果により１番目列の清掃開始ブロックは
Ｓ（１）（１）＝２であるので、２番目行に位置するブ
ロック〔Ｂ（２，１）〕になり、２番目列の清掃開始ブ
ロックはＳ（２）（１）＝１であるので１番目行に位置
するブロック〔Ｂ（１，２）〕になり、３番目列の清掃
開始ブロックはＳ（３）（１）＝１であるので１番目行
に位置するブロック〔Ｂ（１，３）〕になる。同様に１
番目、２番目、３番目列の清掃終了ブロックはＥ（１）
（１）＝３，Ｅ（２）（１）＝３，Ｅ（３）（１）＝２
から夫々３番目行と２番目行とに位置するブロック〔Ｂ
（３，１），Ｂ（３，２），Ｂ（２，３）〕になる。

【００３９】更に、本発明に係る清掃進行過程に対し図
６及び図１０を用いて説明すると次のようである。先ず
、図６に示したように、ｉ＝０，ｊ＝１，Ｌ＝１に初期
条件を設定し、以後清掃機は１番目に清掃すべき領域の
Ｂ〔Ｓ（ｊ）（Ｌ），Ｊ〕の初期位置の清掃開始ブロッ
ク〔Ｂ（２，１）〕の左側下方側端に出発支点ＳＰから
走行して移動する。

【００４０】ここで、清掃開始ブロックのＢ〔Ｓ（ｊ）
（Ｌ），Ｊ〕＝Ｂ（Ｓ（１）（１），１〕＝Ｂ（２，１
）を求め、清掃終了ブロックのＢ〔Ｅ（ｊ）（Ｌ），ｊ
〕＝Ｂ〔Ｅ（１）（１），１〕＝Ｂ（３，１）を求める
。以後、清掃開始ブロック〔Ｂ（２，１）〕及び清掃終
了ブロック〔Ｂ（３，１）〕により区劃される統合清掃
領域の横長Ｈ及び縦長Ｖを求める。この場合、横長Ｈ及
び縦長Ｖは図３の清掃領域学習過程で図７の外郭経路の
長さによりＨ＝１５，Ｖ＝３０になる。

【００４１】そこで、該横長Ｈを任意の偶数で割って清
掃機の清掃幅Ｗよりも小さい最小の偶数ｎを求め、その
最小の偶数ｎから重畳値ＸをＸ＝（Ｗ−Ｈ／ｎ）により
算出し、以後、縦長Ｖだけ清掃機を直進させて重畳値Ｘ
だけ重畳させながら１８０°右側回転して方向を反転し
、再び縦長Ｖだけ清掃機を直進させ重畳値Ｘだけ重畳さ
せながら１８０°左側回転して方向を反転し、回数ｉ値
を“２”増加させた後ｉ＝ｎになるまで前記重畳させて
清掃する過程を反復遂行する。

【００４２】その後、ｉ＝１になると、清掃ブロック〔
Ｂ（２，１）及びＢ（３，１）〕の清掃が完了したので
ｊ値を“１”増加させ、ｊ＝ｍｋ比較段階でｊ（＝２）
≠ｍｋ（＝４）であるので、ｉ＝０に設定し、２番目列
の清掃ブロック〔Ｂ（１，２），Ｂ（２，２），Ｂ（３
，２）〕に対しＢ〔Ｓ（ｊ）（Ｌ），ｊ〕の初期位置に
清掃機を移動させる段階に戻り、このような方式で清掃
ブロック〔Ｂ（１，２），Ｂ（２，２），Ｂ（３，２）
〕の清掃を遂行する。

【００４３】次いで再び前記した方式で清掃ブロック〔
Ｂ（１，３），Ｂ（２，３）〕に対し同様な清掃を行い
、このように清掃を行って、ｊ＝ｍｋになるとＬ＝ＭＬ
比較段階でＬ（＝１）＝ＭＬ（＝１）であるので清掃を
終了し、本発明に係る自動走行方式の全ての過程を終了
するようになる。ここで、図９（Ｄ）及び（Ｅ）に示し
たようにＭＬ＝２の場合の清掃領域に対しては、前記の
過程中Ｌ＝ＭＬ比較段階でＬ≠ＭＬであるので、Ｌ値を
“１”増加させ、次いでｊ＝１に設定した後Ｂ〔Ｓ（ｊ
）（Ｌ），ｊ〕の初期位置に清掃機を移動させる段階か
らＬ＝ＭＬになるまで反復遂行し、２個層に区分された
ブロック〔Ｂ（１，１），Ｂ（３，１），Ｂ（４，１）
〕の清掃を行うようになる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る清掃機
の自動走行清掃方式においては、清掃領域の外郭をなす
経路の長さ及び方向を記憶して清掃領域を指定し、その
指定された清掃領域のデータにより走行清掃を行うよう
になっているため、清掃可能な広さが記憶容量の制限を
受けず広範囲な清掃領域に対する清掃が可能になり、清
掃領域の各境界において重畳しながら清掃を行い得るの
で、清掃の効率を格段に向上し得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る清掃機の概略を示した図面で（Ａ
）は正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は側面図である。

【図２】本発明に係る自動走行清掃方式の全過程を示し
たフローチャートである。

【図３】図２に示した清掃領域学習過程の詳細フローチ
ャートである。

【図４】図２に示した座標算出過程の詳細フローチャー
トである。

【図５】図２に示した清掃ブロック判別過程の詳細フロ
ーチャートである。

【図６】図２に示した清掃進行過程の詳細フローチャー
トである。

【図７】図３に示した清掃領域学習過程の説明例示図で
、（Ａ）は清掃領域と走行経路とを示した平面図、（Ｂ
）は各変数を説明した図、（Ｃ）は学習結果を示した図
である。

【図８】図４に示した座標算出過程の説明例示図で、（
Ａ）は清掃領域の座標平面図、（Ｂ）は変数を説明した
図、（Ｃ）・（Ｄ）は算出結果を示した図である。

【図９】図５に示した清掃ブロック判別過程の説明例示
図で、（Ａ）は清掃領域のブロック平面図、（Ｂ）は各
変数を説明した図、（Ｃ）は清掃ブロック判別結果を示
した図、（Ｄ）は他の清掃領域に対するブロック平面図
、（Ｅ）は（Ｄ）に示した清掃ブロック判別結果の図で
ある。

【図１０】図６に示した清掃進行過程の説明例示図であ
る。

【図１１】従来清掃機制御装置のブロック図である。

【図１２】従来清掃機を示した概略平面図である。

【図１３】従来清掃機の動作制御過程を示したフローチ
ャートである。

【図１４】従来清掃機の走行状態を示した説明図である
。

【符号の説明】

１…清掃機本体 ３…障害物センサー ４，５，５′…車輪 ６…塵吸入器 ７…集塵室 ８…清掃モーター １０，１０′…車輪モーター １１，１１′…距離センサー １２…制御装置 １３，１４…電源装置

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　清掃領域の外郭経路を一周直進走行し
   ながら方向転換する直前まで直進走行した各経路の直進
   距離・方向及び経路総数を求めて貯蔵する清掃領域学習
   過程と、前記方向を転換した支点を交差支点とするＸ・
   Ｙ軸に平行な各直線の位置を求めそれら直線により分割
   すべき各清掃ブロックの位置及び大きさを決定する座標
   を求める座標算出過程と、前記各清掃ブロックの座標に
   より清掃機の直進走行方向に対し下方側端及び上方側端
   が清掃領域外郭経路をなす連続された各清掃ブロックを
   一つの統合清掃領域に区分し、統合清掃領域の清掃開始
   ブロックと清掃終了ブロックとを求める清掃ブロック判
   別過程と、前記統合清掃領域の清掃開始ブロックから清
   掃終了ブロックまで直進走行及び所定値だけ重畳させて
   １８０°反転した後直進走行を順次反復遂行し、このよ
   うな過程を全ての統合清掃領域に対し順次遂行する清掃
   進行過程とを具備する清掃機の自動走行清掃方式。
2. 【請求項２】　　前記清掃領域学習過程は、清掃機を清
   掃すべき領域の外郭経路出発支点に位置させ直進走行を
   開始して清掃領域の指定が開始されるときその初期位置
   に対する外郭経路の経路方向を記憶させる段階と、以後
   、９０°左側回転又は９０°右側回転方向転換信号が入
   力するときその経路の直進距離を貯蔵し、前記方向転換
   信号による経路方向を指定した後該方向転換信号による
   経路に方向を転換し直進走行する段階と、該段階を清掃
   領域外郭経路の終了支点まで反復遂行した後該清掃領域
   の指定が完了するときその外郭経路をなす経路の総数を
   求め完了する段階とを備える請求項１に記載の清掃機の
   自動走行清掃方式。
3. 【請求項３】　　前記経路の方向が直進・右側回転・反
   転、及び左側回転に従い夫々０，１，２，３を方向値と
   して貯蔵される請求項２に記載の清掃機の自動走行清掃
   方式。
4. 【請求項４】　　前記９０°左側回転方向信号が入力す
   る場合その経路の直進距離を貯蔵し、経路回数を“１”
   増加させた後以前経路の方向値に“１”を減算させ、そ
   の結果方向値が“−１”であると方向値を左側回転値に
   置換して設定し、“−１”でなければその結果方向値を
   方向値にそのまま維持させ、以後９０°左側回転して直
   進走行し、９０°右側回転方向信号が入力するとその経
   路の直進距離を貯蔵し、経路回数を“１”増加させた後
   以前経路の方向値に“１”を増加させ、その結果方向値
   が“４”であれば方向値を直進値に置換して設定し、“
   ４”でなければその結果方向値をそのまま維持させ、以
   後９０°右側回転して直進走行する請求項２又は３に記
   載の清掃機の自動走行清掃方式。
5. 【請求項５】　　前記座標算出過程は、縦分割線のＸ座
   標及び横分割線のＹ座標に対し初期条件を設定する段階
   と、以後初めの経路の方向を判別しその方向結果により
   方向転換支点を基準にＸ座標又はＹ座標を求める段階と
   、以後次の経路に対しＸ座標又はＹ座標を前記と同様に
   順次反復して求める段階と、以後前記縦分割線及び横分
   割線の総数を求め、前記Ｘ座標及びＹ座標を低い値から
   順次整理して縦分割線及び横分割線の交差支点の座標を
   求める段階とを備える請求項１に記載の清掃機の自動走
   行清掃方式。
6. 【請求項６】　　前記経路方向の判別結果が直進の場合
   は、縦分割線を“１”増加させた後以前のＹ座標に現在
   経路の直進距離を加えてＹ座標にし、右側回転の場合は
   横分割線を“１”増加させた後以前のＹ座標に現在経路
   の直線距離を加えてＸ座標にし、反転の場合は縦分割線
   を“１”増加させた後以前のＹ座標に現在経路の直線距
   離を減算させてＹ座標にし、左側回転の場合には横分割
   線を“１”を増加させた後以前Ｘ座標に現在経路の直進
   距離を減算させてＸ座標にする請求項５に記載の清掃機
   の自動走行清掃方式。
7. 【請求項７】　　前記清掃ブロック判別過程は、清掃領
   域の総数及び最大層数に対し初期位置の条件を設定する
   段階と、以後初期位置清掃ブロックの下方側端が清掃指
   定経路であるかを判別すると共に行数を“１”づつ増加
   させながら判別して清掃開始ブロックの行数を求める段
   階と、以後清掃ブロックの上方側端が清掃指定経路であ
   るかを判別すると共に行数を“１”づつ増加させながら
   判別して清掃終了ブロックの行数を求める段階と、以後
   清掃ブロックの列数を“１”づつ順次増加させた後前記
   段階を反復遂行してその列の清掃開始ブロック及び清掃
   終了ブロックの行数を求める段階とを備える請求項１に
   記載の清掃機の自動走行清掃方式。
8. 【請求項８】　　前記清掃開始ブロックの行数を求めた
   後その行数を“２”増加させ、その行数が縦分割線の総
   数よりも小さい場合は層数を“１”増加させた後その層
   数が最大層数よりも小さい場合に清掃開始ブロックの行
   数を求める請求項７に記載の清掃機の自動走行清掃方式
   。
9. 【請求項９】　　前記清掃進行過程は、一番目の清掃統
   合清掃領域の清掃開始ブロックに走行した後該統合清掃
   領域の横長及び縦長を求める段階と、以後その横長を任
   意の偶数で割って清掃幅よりも小さくなる最小の偶数を
   求める段階と、以後清掃機を前記縦長だけ直進させた後
   所定重畳値Ｘだけ重畳させながら１８０°回転し再び直
   進する過程を前記最小の偶数回だけ反復する段階と、以
   後次の統合清掃領域の清掃開始ブロックに順次移動した
   後前記の段階を反復遂行する段階とを備える請求項１に
   記載の清掃機の自動走行清掃方式。
10. 【請求項１０】　　前記重畳値Ｘは、清掃幅Ｗ、横長Ｈ
    及び最小の偶数値ｎ間において、Ｘ＝Ｗ−Ｈ／ｎを満足
    するように設定される請求項９に記載の清掃機の自動走
    行清掃方式。