JPH06203616A - 道路照明灯具の清掃・点検装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速道路等に設置された道路照明灯具の清掃
点検作業を機械化して人間の高所作業をなくし、安全で
効率の良い清掃点検装置を提供する。 【構成】 照明ポール2を把持するポール把持装置11、
ポール2に合わせて清掃点検装置1を調節する位置姿勢修
正装置8、手先に把持するツール17を交換可能な清掃ロ
ボット12、これを位置決めする清掃ロボット位置決め装
置13、グローブ14の保持や閉鎖も行うグローブ支持装置
15、照明灯具3の位置、姿勢を検出して清掃ロボット12
の手先のティーチング点を変更し、関節角度を演算し直
す清掃機構制御装置18等を車両4に搭載する。清掃ロボ
ット31とグローブ支持装置33とを互いに干渉しないよう
に照明ポール2の左右にオフセットすることもできる。 【効果】 遠隔操作により安全性が向上し、作業時間の
短縮や均一化ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は道路照明灯具の清掃・点
検装置に係り、特に、高速道路や自動車専用道路等に設
置されている照明ポールの上端に取り付けられた高所の
道路照明灯具を清掃・点検するのに好適な道路照明灯具
の清掃・点検装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の道路照明灯具の清掃装置は、特開
昭６２−１２１２０３号公報に記載のような構成であ
り、灯具の外側しか清掃できなかった。また、清掃装置
を人間が運搬するため、人間の負担が大きかった。さら
に、清掃装置を人力で照明ポールに取り付ける必要があ
るが、照明ポールの種類や防音壁の有無により取り付け
が困難である等の問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、外
側しか清掃できないため清掃の効果があまり期待でき
ず、また、交通量の多い道路上で人間が清掃装置を運搬
しながら照明ポールへの取り付け等の作業を行うので、
作業に大きな危険を伴うとともに、人手によっているた
めに清掃・点検作業の能率が上がらないという問題があ
った。

【０００４】本発明の目的は、上述した問題点に鑑みな
されたもので、作業の安全性と迅速化を可能ならしめる
道路照明灯具の清掃・点検装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の第１の構成は、車両に積載された起伏及び伸
縮自在なブームの先端に設けられ、道路に設置された照
明ポールを把持するポール把持手段と、前記照明ポール
を把持するときに、前記照明ポールの傾きに合わせて位
置及び姿勢を受動的及び能動的に調節する位置姿勢修正
手段と、前記照明ポールに取付けられた照明灯具の取付
け位置及び姿勢を検出する位置姿勢検出手段と、前記照
明灯具のグローブを開放、保持、及び閉鎖するグローブ
支持手段と、前記照明灯具の清掃用又は点検用ツールを
手先に交換可能に把持する清掃ロボットと、前記清掃ロ
ボットの基準位置を前記照明灯具の種類や照明ポールを
把持した場所と検出した位置姿勢等から所定位置に設定
する清掃ロボット位置決め手段と、前記清掃ロボットの
手先のティーチング点を前記検出した位置姿勢から変更
し、各関節角度を演算し変更する手段とからなることを
特徴とするものである。

【０００６】また、本発明の第２の構成は、車両に積載
された起伏及び伸縮自在なブームの先端に設けられ、道
路に設置された照明ポールを把持するポール把持手段
と、前記照明ポールを把持するときに、前記照明ポール
の傾きに合わせて位置及び姿勢を受動的及び能動的に調
節する位置姿勢修正手段と、前記照明ポールに取付けら
れた照明灯具の取付け位置及び姿勢を検出する位置姿勢
検出手段と、前記照明灯具のグローブを開放、保持、及
び閉鎖するグローブ支持手段と、前記照明灯具の清掃用
又は点検用ツールを手先に交換可能に把持する清掃ロボ
ットと、前記清掃ロボットの基準位置を前記照明灯具の
種類や照明ポールを把持した場所と検出した位置姿勢等
から所定位置に設定する清掃ロボット位置決め手段と、
前記清掃ロボットの手先のティーチング点を前記検出し
た位置姿勢から変更し、各関節角度を演算し変更する手
段と、前記照明灯具の清掃状況の監視を行うＴＶカメラ
とを備えるとともに、前記清掃ロボット本体が前記ポー
ル把持手段により把持した部分のポール軸回り方向と同
方向に反転することにより、前記照明灯具の上面及び下
面を清掃する清掃ロボット反転手段を具備し、かつ、前
記清掃ロボットと前記グローブ支持手段とは、前記照明
灯具の左右の一方の側から清掃作業を行い、他方の側か
ら前記グローブの支持を行うように、前記照明ポールの
鉛直下方から左右にオフセットした位置に配置されてい
ることを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】上記第１の構成によれば、多段伸縮ブームを用
いて清掃・点検装置を照明灯具近傍の照明ポールに把持
できるように位置決めするとき、照明ポールの傾きに合
わせてＸ、Ｙ軸回りの姿勢を能動的に、Ｘ、Ｙ軸方向の
並進とＺ軸回りの姿勢は受動的に調節することができ、
照明灯具と清掃・点検装置との相対位置が清掃時に変わ
らないように、位置姿勢の修正によるなじみ動作終了後
に照明ポールを把持する。また、照明ポールを把持した
後に、照明灯具に対する清掃ロボットの基準位置を測定
し、その情報に基づいて所定位置に清掃ロボットを位置
決めすることができる。また、照明灯具のグローブの開
閉時にはこれを支持し、グローブ内面清掃時には清掃ロ
ボットの清掃時の反力を支えることができ、清掃ロボッ
トは、手先にブラシやウエスなどの清掃用ツールを装着
して照明灯具の内外面の清掃を行い、また、レンチやド
ライバーなどのツールで端子の増し締め等の点検作業を
行うことが可能となる。さらに、照明灯具の内面清掃の
ために、グローブ開閉用ツールを用いてグローブ開閉ラ
ッチを操作し、グローブを支持しつつグローブを開閉す
ることができる。そのため、高所の道路照明灯具を遠隔
操作により、安全かつ迅速に清掃・点検することができ
る。

【０００８】また、上記第２の構成によれば、照明ポー
ルを把持し固定した後、照明ポールに対する灯具の傾き
やポール把持装置で把持した位置から灯具までの距離、
及び照明灯具に対する清掃ロボットの基準位置等の情報
を用いて所定の位置に清掃ロボットを位置決めすること
ができる。さらに、清掃ロボットとグローブ支持装置を
照明ポールの鉛直下方より左右にオフセットした位置に
配置したことでグローブ開閉時等に干渉することがな
く、反転装置により、清掃ロボットが灯具を清掃すると
きに灯具とロボットが干渉しないように清掃ロボットを
反転させて清掃時の姿勢を変えることができる。また、
ＴＶカメラは、清掃状況や清掃結果を操作部に設置した
モニタにより操作者に知らせる。

【０００９】このように、清掃・点検装置の各部が動作
することで、照明灯具の清掃・点検作業を機械的に行う
ことができ、作業の安全化、迅速化、均一化が図られ、
これらの装置を車両に積載することで人間への負担を減
らすことができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して説
明する。まず、本発明の第１の実施例について説明す
る。図１ないし図３は、本発明の第１の実施例である清
掃・点検装置の構成を示したものである。図１に示す清
掃・点検装置１は、例えば、高速道路、一般国道等に設
置してある照明ポール２の上端に取り付けられた照明灯
具３の清掃・点検装置である。図２に本発明の清掃・点
検装置を車両に搭載したときの側面図を示す。また、本
発明の清掃・点検装置を実際の清掃点検作業に用いた場
合の見取図を図３に示す。

【００１１】図１ないし図３に示すように、車両４に具
備された起伏、伸縮、旋回自在な多段伸縮ブーム５の先
端に、地面との水平を保ちながら上下方向（Ｚ軸方向）
に昇降が可能なステージ６が取り付けられている。ま
た、車両４には車両固定ジャッキ７も取り付けられてい
る。ステージ６の上に位置姿勢修正装置８を介して、清
掃・点検装置１が取り付けられている。ステージ６と位
置姿勢修正装置８との間の構造は、Ｘ、Ｙ軸回りの姿勢
が能動的に修正できるように、片側をヒンジにして反対
側に２本の姿勢修正シリンダ９を備えた構造になってい
る。

【００１２】位置姿勢修正装置８は、Ｘ、Ｙ軸方向の並
進とＺ軸回りの回転を受動的に修正でき、ポール把持の
ときになじむ構造となっている。この位置姿勢修正装置
８の上に２つのポールクランプ１０からなるポール把持
装置１１が取り付けられている。ポール把持装置１１に
は照明ポール２に対する照明灯具３の位置、姿勢を検出
する位置姿勢検出装置(図示せず)が取り付けられてい
る。位置姿勢修正装置８とポール把持装置１１との間に
は、位置姿勢検出装置により検出されたポール２を把持
した場所から照明灯具３までの位置情報により、清掃ロ
ボット１２の基準位置を変更する清掃ロボット位置決め
装置１３が備えられている。

【００１３】清掃ロボット位置決め装置１３の先端に
は、照明灯具３のグローブ１４を閉鎖したり、グローブ
１４の内面を清掃するときに支えたりするためのグロー
ブ支持装置１５を備えている。また、清掃ロボット１２
と照明灯具３の干渉を防ぐためにＺ軸回りに回転可能な
旋回アーム１６も取り付けられている。この旋回アーム
１６の先端に清掃ロボット１２が取り付けられている。

【００１４】清掃ロボット１２の手先のツール把持部に
は、清掃或いは点検のためのツール１７を持ち代え可能
になっており、それらのツール１７を用いて清掃点検作
業を行う。さらに、位置姿勢検出装置により検出された
姿勢情報から清掃ロボット１２の手先のティーチング点
を変更し、関節角度を演算し直す清掃機構制御装置１８
や、清掃時のゴミや汚水等が路上に落ちないようなカバ
ー１９も取り付けられている。

【００１５】次に図４から図１２を用いて本実施例装置
を用いた清掃作業のフローを順を追って説明する。図４
には本実施例装置の制御系の構成を示す。図５には清掃
作業の概略フローを示し、図６から図１２に詳細フロー
を示す。

【００１６】図４に示すように、本実施例装置の制御系
は、車両コントローラ２１及び清掃機構制御装置１８か
ら構成され、以下のように動作させる。第１に車両４を
運転し照明ポール下に移動し、固定ジャッキ操作スイッ
チ２２を操作して、固定ジャッキ７により車両４を水平
に固定する。第２に多段伸縮ブーム５を多段伸縮ブーム
操作レバー２３で操作して清掃点検装置１を照明ポール
２近傍まで移動する。そして、走行時に安全のため固定
していた位置姿勢修正装置８のクランプを位置姿勢修正
装置固定スイッチ２４を用いて解除し、清掃点検装置１
が照明ポール２に合わせて受動的に動作できるようにす
る。第３にポールクランプ１０の爪の部分に照明ポール
２が接触したことをタッチセンサ（図示せず）が感知し
たら多段伸縮ブーム５の操作を止め、ステージ６をＺ軸
方向に上昇させ清掃点検装置１の姿勢を位置姿勢修正装
置８により受動的に変えて、ポールクランプ１０に具備
された近接センサ（図示せず）に照明ポール２を感知さ
せる。そして、姿勢修正シリンダ９を操作し能動的に清
掃点検装置１の姿勢を制御し、ポール把持装置操作スイ
ッチ２５を操作し、ポール把持装置１１により照明ポー
ル２を把持する。第４に清掃開始ボタン２６を操作して
自動で清掃を始める。まず、位置姿勢検出装置２７で、
照明ポール２を把持した部分から照明灯具３までの距離
と照明ポール２まわりの照明灯具３の傾きを測定し、位
置情報から清掃ロボット位置決め装置１３を用いて清掃
ロボット１２の基準位置を修正する。また、姿勢情報か
ら清掃機構制御装置１８を用いて手先のティーチング点
を変更し、関節角度を演算し直す。第５に清掃ロボット
１２とグローブ支持装置１５との協調動作でグローブ１
４を開放し、清掃ロボット１２の手先に清掃用のツール
１７を装着して照明灯具３の内面を清掃する。第６にグ
ローブ支持装置１５を用いてグローブ１４を閉鎖して、
照明灯具３の外側を清掃ロボット１２の手先に清掃用の
ツール１７を装着して清掃する。清掃が終了した場合に
は、照明ポール２のクランプを解除して多段伸縮ブーム
５を手動操作し、清掃点検装置１を車両４の上に格納
し、次の灯具下に移動する。

【００１７】図５は本実施例装置による清掃作業のフロ
ーを示すもので、以下のステップ（以下、Ｓと記す）に
よる。 〔Ｓ１〕車両を道路上に固定する。 〔Ｓ２〕手動により清掃機械を位置決め固定する。 〔Ｓ３〕グローブの開放作業を行う。 〔Ｓ４〕灯具内側のグローブ面のブラシ清掃を行う。 〔Ｓ５〕灯具内側の全面にエアーを噴出して清掃する。 〔Ｓ６〕灯具内側の反射鏡を空拭き清掃する。 〔Ｓ７〕灯具内側のグローブ面を清掃する。 〔Ｓ８〕グローブの閉鎖作業をする。 〔Ｓ９〕灯具外側のグローブ面を洗浄液で清掃する。 〔Ｓ１０〕灯具外側のグローブ面を水拭き清掃する。 〔Ｓ１１〕灯具外側のグローブ面を空拭き清掃する。 〔Ｓ１２〕灯具外側の上側面を洗浄液で清掃する。 〔Ｓ１３〕灯具外側の上側面を水拭き清掃する。 〔Ｓ１４〕灯具外側の上側面を空拭き清掃する。 〔Ｓ１５〕手動により清掃機械の解放、収納を行う。 〔Ｓ１６〕車両を移動して作業を終了する。

【００１８】図６は本実施例装置を搭載した清掃車両の
位置決めフローを示すもので、以下のステップ（Ｓ）に
よる。 〔Ｓ１〕清掃車両の移動。 〔Ｓ２〕照明ポールの下に位置決めチェックする。 〔Ｓ３〕清掃車両の停止。 〔Ｓ４〕固定ジャッキにより清掃車両を水平に固定す
る。

【００１９】図７は本実施例装置の設置作業のフローを
示すもので、以下のステップ（Ｓ）による。 〔Ｓ１〕姿勢修正装置のクランプを解除する。 〔Ｓ２〕清掃機械をポールの下に位置決めする。 〔Ｓ３〕傾斜計のデータを用いて姿勢修正ステージを常
に水平に制御する。 〔Ｓ４〕両側のタッチセンサのＯＮを確認する。 〔Ｓ５〕多段伸縮ブームをＺ軸方向に上昇させる。 〔Ｓ６〕片側のクランプセンサのＯＮを確認する。 〔Ｓ７〕修正シリンダを駆動して微小修正をする。 〔Ｓ８〕両側のクランプセンサのＯＮを確認する。 〔Ｓ９〕多段伸縮ブームをＺ軸方向に微小移動する。 〔Ｓ１０〕ポールをクランプする。 〔Ｓ１１〕姿勢を修正してクランプを固定する。

【００２０】図８は、本実施例装置の制御フローを示す
もので、以下のステップ（Ｓ）による。 〔Ｓ１〕Ｘ軸方向の微小スライド量を検出する。 〔Ｓ２〕灯具に対するＸ軸まわり回転角度を検出する。 〔Ｓ３〕上記検出量に基づいてティーチングデータを変
換する。 〔Ｓ４〕ナットランナを装着する。 〔Ｓ５〕グローブの固定ねじを開放する。 〔Ｓ６〕ツールの交換。（ナットランナをラッチ外しに
替える。） 〔Ｓ７〕旋回アームを回転し、ロボットを退避させる。 〔Ｓ８〕グローブ支持アームによりグローブを押し付け
る。 〔Ｓ９〕吸盤によりグローブを固定する。 〔Ｓ１０〕ラッチ外しツールを位置決めする。 〔Ｓ１１〕ラッチ外しツールを移動する。 〔Ｓ１２〕ラッチ外しツールのリミッタＯＮかＯＦＦか
を検出する。（ＯＮでＳ１３へ、ＯＦＦでＳ１１へ） 〔Ｓ１３〕ロボット手先を一定量降下させる。 〔Ｓ１４〕グローブ支持装置を一定角度回転する。 〔Ｓ１５〕グローブの開閉をセンサのＯＮ、ＯＦＦで認
識する。（ＯＮでＳ１８へ、ＯＦＦでＳ１６、Ｓ１７を
経て再びＳ１１へ） 〔Ｓ１６〕グローブ支持装置を一定角度回転戻しする。 〔Ｓ１７〕ロボット手先を一定量降下させる。 〔Ｓ１８〕旋回アームを回転し、ロボットを退避させ
る。 〔Ｓ１９〕グローブを開放し、保持する。

【００２１】図９は、本実施例装置のツールによるグロ
ーブ内側の清掃フローを示すもので、以下のステップ
（Ｓ）による。 〔Ｓ１〕ツールの交換。（ラッチ外しをブラシに替え
る） 〔Ｓ２〕グローブ内面をブラシ清掃する。 〔Ｓ３〕ブラシを取りはずす。 〔Ｓ４〕反射鏡、グローブ内面をエアー噴出により清掃
する。 〔Ｓ５〕乾燥ウエスを装着する。 〔Ｓ６〕反射鏡を空拭き清掃する。 〔Ｓ７〕グローブ内面を空拭き清掃する。 〔Ｓ８〕ツールの交換。（乾燥ウエスをナットランナに
替える） 〔Ｓ９〕旋回アームを回転し、ロボットを退避させる。 〔Ｓ１０〕グローブ支持装置によりグローブを閉鎖す
る。 〔Ｓ１１〕グローブの固定ねじを締結する。

【００２２】図１０は、本実施例装置のツールによるグ
ローブ外側の清掃フローを示すもので、以下のステップ
（Ｓ）による。 〔Ｓ１〕ツールを交換して洗浄液ウエスを装着する。 〔Ｓ２〕旋回アームを右旋回する。 〔Ｓ３〕グローブ右側面を洗浄液ウエスで清掃する。 〔Ｓ４〕旋回アームを左旋回する。 〔Ｓ５〕グローブ左側面を洗浄液ウエスで清掃する。 〔Ｓ６〕ツールを交換して水ウエスを装着する。 〔Ｓ７〕グローブ左側面を水ウエスで清掃する。 〔Ｓ８〕旋回アームを右旋回する。 〔Ｓ９〕グローブ右側面を水ウエスで清掃する。 〔Ｓ１０〕ツールを交換して乾燥ウエスを装着する。 〔Ｓ１１〕グローブ右側面を乾燥ウエスで清掃する。 〔Ｓ１２〕旋回アームを左旋回する。 〔Ｓ１３〕グローブ左側面を乾燥ウエスで清掃する。 〔Ｓ１４〕ツールを洗浄液ウエスに交換する。

【００２３】図１１は、本実施例装置のツールによる灯
具の清掃フローを示すもので、以下のステップ（Ｓ）に
よる。 〔Ｓ１〕旋回アームを右旋回する。 〔Ｓ２〕灯具の右上、右側面を洗浄液ウエスで清掃す
る。 〔Ｓ３〕旋回アームを左旋回する。 〔Ｓ４〕灯具の左上、左側面を洗浄液ウエスで清掃す
る。 〔Ｓ５〕ツールを交換して水ウエスを装着する。 〔Ｓ６〕灯具の左上、左側面を水ウエスで清掃する。 〔Ｓ７〕旋回アームを右旋回する。 〔Ｓ８〕灯具の右上、右側面を水ウエスで清掃する。 〔Ｓ９〕ツールを交換して乾燥ウエスを装着する。 〔Ｓ１０〕灯具の右上、右側面を乾燥ウエスで清掃す
る。 〔Ｓ１１〕旋回アームを左旋回する。 〔Ｓ１２〕灯具の左上、左側面を乾燥ウエスで清掃す
る。 〔Ｓ１３〕ツールをはずす。

【００２４】図１２は、本実施例装置の収納フローを示
すもので、以下のステップ（Ｓ）による。 〔Ｓ１〕ロボットを収納姿勢にする。 〔Ｓ２〕清掃ロボット位置決め装置を収縮する。 〔Ｓ３〕姿勢修正装置を解放する。 〔Ｓ４〕ポール把持装置を解放する。 〔Ｓ５〕多段伸縮ブームをＺ軸方向へ一定量下降させ
る。 〔Ｓ６〕修正シリンダを微調整して中立位置にする。 〔Ｓ７〕多段伸縮ブームを収納する。

【００２５】本実施例の装置によれば、以下に記載され
るような効果がある。すなわち、多段伸縮ブームを操作
して清掃点検装置を照明ポール近傍に位置決めし、位置
姿勢修正装置を用いてポールになじませながらポール把
持装置により照明ポールに固定する。そして、位置姿勢
検出装置によりポールを把持した部分から灯具までの距
離とポール回りの灯具の傾きを測定し、清掃ロボット位
置決め装置により照明灯具と清掃ロボットの位置関係を
一定に保つ。さらに、位置姿勢検出装置の情報から予め
ティーチングしたデータ変換しこのデータをプレイバッ
クすることで照明灯具の清掃を実現することができるの
で、人間が高所で清掃作業をする必要がなく安全であ
る。また、清掃作業を機械化することで清掃作業の省人
化、省力化を図ることができる。

【００２６】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。図１３ないし図１６は、本発明の第２の実施例で
ある清掃・点検装置の構成を示すものである。図１３に
示す清掃・点検装置４０は、例えば、高速道路、一般国
道等に設置してある照明ポール２の上端に取り付けられ
た照明灯具３の清掃・点検を行う装置であり、グローブ
の内面を清掃している状態である。図１４は、灯具の上
面を清掃している状態を示している。図１５及び図１６
は本発明の清掃・点検装置４０を車両４に搭載したとき
の側面図及び平面図を示す。

【００２７】これらの図に示すように、車両４に具備さ
れた多段伸縮ブーム５の先端に、ステージ６が取り付け
られ、また、車両４には車両固定ジャッキ７も取り付け
られているのは、第１の実施例と同様である。ステージ
６の上には位置姿勢修正装置８を介して、清掃・点検装
置４０が取り付けられている。ステージ６と位置姿勢修
正装置８の間の構造は、本実施例では、Ｘ、Ｙ軸回りの
姿勢がアクティブに修正できるように片側をヒンジにし
て反対側に２本の姿勢修正シリンダ９を備えたものとな
っている。位置姿勢修正装置８は、Ｘ、Ｙ軸方向の並進
とＺ軸回りの回転をパッシブに修正でき、照明ポール２
を把持するときになじむ構造となっている。この位置姿
勢修正装置８の上に２つのポールクランプ１０からなる
ポール把持装置１１が取り付けられ、ポール把持装置１
１に照明ポール２に対する照明灯具３の位置、姿勢を検
出する位置姿勢検出装置３０が取り付けられている。

【００２８】位置姿勢修正装置８とポール把持装置１１
の間には、位置姿勢検出装置３０により検出された照明
ポール２を把持した場所から照明灯具３までの位置情報
により、清掃ロボット３１の基準位置を変更する清掃ロ
ボット位置決め装置３２が備えられている。清掃ロボッ
ト位置決め装置３２のアームの右側の先端には、照明灯
具３のグローブ１４を閉鎖したり、グローブ１４の内面
を清掃するときに支えたりするためのグローブ支持装置
３３を備えている。左側の先端には、清掃ロボット３１
をＸ軸回りに１８０度反転させるための反転装置３４が
取り付けられており、その先に清掃ロボット３１が取り
付けられている。清掃ロボット３１の手先のツール把持
部は清掃のためのツール１７や点検のためのツール(図
示せず)を持ち換え可能になっており、それらのツール
を用いて清掃・点検作業を行う。さらに、位置姿勢検出
装置３０により検出された姿勢情報から清掃ロボット３
１の手先のティーチング点を変更し、関節角度を演算し
直す清掃機構制御装置１８や清掃時のゴミや汚水等を路
上に落とさないカバー１９、清掃状態を監視するための
ＴＶカメラも取り付けられている。

【００２９】次に図１７を用いて、位置姿勢検出装置３
０の動作について説明する。位置姿勢検出装置３０は、
リミットスイッチ３０ａ、伸縮機構３０ｂ、回転機構３
０ｃ、フォトインタラプタ３０ｄなどからなり、照明ポ
ール２を把持後、リミットスイッチ３０ａが位置姿勢検
出金具３５に接触してＯＮするまで伸縮機構３０ｂを動
作させる。この伸縮機構３０ｂのストロークをポテンシ
ョメータで測定することで把持した位置から位置姿勢検
出金具３５までの距離がわかる。つぎに、回転機構３０
ｃを回転させて位置姿勢検出金具３５のヒレの部分がフ
ォトインタラプタ３０ｄを遮るまで回転させる。位置姿
勢検出用金具３５は治具により照明灯具３に合わせて取
付けられているためこの回転角度から照明灯具３の傾き
がわかる。

【００３０】次に図１８以下を用いて第２の実施例装置
を用いた清掃作業のフローを説明する。まず、図１８に
本発明の制御装置の構成を示し、車両コントローラ２１
及び清掃機構制御装置１８によりポールを把持するまで
の動作について説明する。第１に、車両４を運転して照
明ポール２の下方へ移動し、車両固定ジャッキ操作スイ
ッチ２２を操作して、車両固定ジャッキ７によって車両
４を水平に固定する。ここまでは前述の第１の実施例と
同様の動作で、図６に示した詳細フローチャートによ
る。第２に、多段伸縮ブーム５を多段伸縮ブーム操作レ
バー２３で操作して清掃・点検装置４０を照明ポール２
近傍まで移動する。そして、走行時の安全のために固定
していた位置姿勢修正装置８のクランプを位置姿勢修正
装置固定スイッチ２４を用いて解除し、清掃・点検装置
４０が照明ポール２に合わせて受動的に動作できるよう
にする。第３に、姿勢修正シリンダ９をフルストローク
させて清掃装置全体を傾ける。そして、多段伸縮ブーム
５を操作し、ポールクランプ１０の爪の部分に照明ポー
ル２が接触したことをタッチセンサ３６が感知したら、
多段伸縮ブーム５の操作を止める。第４に、ステージ６
をＺ軸方向に上昇させて、ポール把持装置１１のポール
クランプ１０の爪の部分を照明ポール２に接触させ、位
置姿勢修正装置８と姿勢修正シリンダ９の圧力とを制御
することにより清掃・点検装置４０の姿勢を受動的に変
え、なじませながらポールクランプ１０に具備された近
接センサ３７が照明ポール２を感知するまで移動させ
る。そして、ポール把持装置操作スイッチ２５を操作
し、ポール把持装置１１のポールクランプ１０により照
明ポール２を把持する。第５に清掃開始ボタン２６を操
作して照明灯具８の自動清掃を開始する。

【００３１】次に、清掃・点検装置４０による上記自動
清掃の動作について説明する。照明灯具３の近傍の照明
ポール２には、所定の位置に治具を用いて予め位置姿勢
検出金具３５が照明灯具３に合わせて取り付けられてい
る。まず第１に位置姿勢検出装置３０で、照明ポール２
を把持した部分から照明灯具３近傍に取り付けられた位
置姿勢検出金具３５までの距離と照明ポール２を軸とし
た軸回りの照明灯具３の傾きを測定する。第２に前記位
置情報から清掃ロボット位置決め装置３２を用いて清掃
ロボット３１の基準位置を所定の位置に修正する。第３
に前記の位置情報と照明ポール２の幾何学的な形状とか
らＹ軸回りの灯具の傾きを演算し、この情報と前記姿勢
情報から清掃機構制御装置１８を用いて座標変換を行い
手先のティーチング点を変更する。第４に清掃ロボット
３１の手先のツールをラッチ開放用のものに交換する。
第５にグローブ支持装置３３でグローブ１４を支えなが
ら清掃ロボット３１の手先に把持されたラッチ開放用の
ツールを用いてラッチを操作し、清掃ロボット３１とグ
ローブ支持装置３３との協調動作でグローブ１４を開放
する。第６に清掃ロボット３１の手先に清掃用のツール
１７を把持してグローブ１４の内面を清掃する。第７に
グローブ支持装置３３を用いてラッチがかかるまでグロ
ーブ１４を押し上げて閉鎖する。第８に照明灯具３の外
側下面を、手先のノズルから洗浄液、水、空気等を噴出
して清掃ロボット３１の手先に清掃用のツール１７を装
着し清掃する。第９に反転装置３４を用いて清掃ロボッ
ト３１を反転させ、清掃ロボット３１の根元から２つめ
の関節を反転装置より上に位置するように姿勢を変更す
る。第１０に照明灯具３の外側上面を、手先のノズルか
ら洗浄液、水、空気等を噴出して清掃ロボット３１の手
先に清掃用のツール１７を装着し清掃する。

【００３２】これらの清掃の状態をＴＶカメラを用いて
操作者は監視することができる。これらの作業で照明灯
具３の清掃を自動で行うことができる。清掃が終了した
場合には、照明ポール２のクランプを解除して多段伸縮
ブーム５を手動操作し、清掃・点検装置４０を車両４の
上に格納して次の灯具の下に移動する。この動作を繰り
返すことで清掃作業を機械化することができる。

【００３３】図１９は、清掃作業の概略フローを示すも
ので、以下のステップ（以下、Ｓと記す。）による。 〔Ｓ１〕車両を道路上に固定する。 〔Ｓ２〕手動により清掃機械を位置決め固定する。 〔Ｓ３〕グローブの開放作業を行う。 〔Ｓ４〕灯具内側のグローブ面のブラシ清掃を行う。 〔Ｓ５〕灯具内側の全面にエアーを噴出して清掃する。 〔Ｓ６〕灯具内側のグローブ面を清掃する。 〔Ｓ７〕清掃状態を目視点検する。 〔Ｓ８〕グローブの閉鎖作業をする。 〔Ｓ９〕灯具外側のグローブ面を洗浄液で清掃する。 〔Ｓ１０〕灯具外側のグローブ面を水拭き清掃する。 〔Ｓ１１〕灯具外側のグローブ面を空拭き清掃する。 〔Ｓ１２〕灯具外側の上側面を洗浄液で清掃する。 〔Ｓ１３〕灯具外側の上側面を水拭き清掃する。 〔Ｓ１４〕灯具外側の上側面を空拭き清掃する。 〔Ｓ１５〕清掃状態を目視点検する。 〔Ｓ１６〕手動により清掃機械の解放、収納を行う。 〔Ｓ１７〕車両を移動して作業を終了する。

【００３４】図２０は、本実施例装置の設置作業のフロ
ーを示すもので、以下のステップ（Ｓ）による。 〔Ｓ１〕姿勢修正装置のクランプを解除する。 〔Ｓ２〕姿勢修正シリンダをフルストロークさせ、清掃
装置を傾斜させる。 〔Ｓ３〕清掃機械をポールの下に位置決めする。 〔Ｓ４〕両側のタッチセンサのＯＮを確認する。 〔Ｓ５〕多段伸縮ブームをＺ軸方向に上昇させる。 〔Ｓ６〕姿勢修正シリンダのなじみ動作を行う。 〔Ｓ７〕両側のクランプセンサのＯＮを確認する。 〔Ｓ８〕ポールをクランプする。 〔Ｓ９〕姿勢修正装置のクランプを固定する。

【００３５】図２１は、本実施例装置の制御フローを示
すもので、以下のステップ（Ｓ）による。 〔Ｓ１〕Ｘ軸方向の位置ずれ量を検出する。 〔Ｓ２〕照明ポール軸まわりの灯具回転量を検出する。 〔Ｓ３〕ティーチングデータを変換する。 〔Ｓ４〕ナットランナを装着する。 〔Ｓ５〕グローブの固定ねじを開放する。 〔Ｓ６〕ツールの交換。（ナットランナをラッチ外しに
替える。） 〔Ｓ７〕グローブ支持装置によりグローブを押し付け
る。 〔Ｓ８〕ラッチ外しツールを位置決めする。 〔Ｓ９〕ラッチ外しツールを移動する。 〔Ｓ１０〕ラッチ外しツールのリミッタＯＮかＯＦＦか
を検出する。（ＯＮでＳ１１へ、ＯＦＦでＳ９へ） 〔Ｓ１１〕ロボット手先を一定量降下させる。 〔Ｓ１２〕グローブ支持装置を一定角度回転する。 〔Ｓ１３〕グローブの開放が完了したか否かを確認す
る。（ＹＥＳでＳ１６へ、ＮＯでＳ１４、Ｓ１５を経て
再びＳ９へ） 〔Ｓ１４〕グローブ支持装置を一定角度回転戻しする。 〔Ｓ１５〕ロボット手先を一定量上昇させる。 〔Ｓ１６〕グローブを開放し、保持する。

【００３６】図２２は、本実施例装置のツールによるグ
ローブ内側の清掃フローを示すもので、以下のステップ
（Ｓ）による。 〔Ｓ１〕ツールの交換。（ラッチ外しをブラシに替え
る） 〔Ｓ２〕グローブ内面をブラシ清掃する。 〔Ｓ３〕ブラシを取りはずす。 〔Ｓ４〕反射鏡、グローブ内面をエアー噴出により清掃
する。 〔Ｓ５〕グローブ内面を空拭き清掃する。 〔Ｓ６〕清掃状態を目視点検する。 〔Ｓ７〕ツールの交換。（乾燥ウエスをナットランナに
替える） 〔Ｓ８〕グローブ支持装置によりグローブを閉鎖する。 〔Ｓ９〕グローブの固定ねじを締結する。 〔Ｓ１０〕ツール（ナットランナ）を取り外す。

【００３７】図２３は、本実施例装置のツールによるグ
ローブ外側の清掃フローを示すもので、以下のステップ
（Ｓ）による。 〔Ｓ１〕洗浄液を吹き付ける。 〔Ｓ２〕洗浄液ウエスを装着する。 〔Ｓ３〕洗浄液ウエスで清掃する。 〔Ｓ４〕洗浄液ウエスを取り外す。 〔Ｓ５〕水を吹き付ける。 〔Ｓ６〕水ウエスを装着する。 〔Ｓ７〕水拭き清掃をする。 〔Ｓ８〕ツールを水ウエスから乾燥ウエスに交換する。 〔Ｓ９〕空拭き清掃をする。 〔Ｓ１０〕乾燥ウエスを取り外す。

【００３８】図２４は、本実施例装置のツールによる灯
具の清掃フローを示すもので、以下のステップ（Ｓ）に
よる。 〔Ｓ１〕反転装置により清掃ロボットを反転し、ロボッ
トのエルボーアップ姿勢をとる。 〔Ｓ２〕灯具上及び側面へ洗浄液を吹き付ける。 〔Ｓ３〕洗浄液ウエスを装着する。 〔Ｓ４〕灯具上及び側面を洗浄液ウエスで清掃する。 〔Ｓ５〕洗浄液ウエスを取り外す。 〔Ｓ６〕グローブ面へ水を吹き付ける。 〔Ｓ７〕水ウエスを装着する。 〔Ｓ８〕灯具上及び側面を水拭き清掃をする。 〔Ｓ９〕ツールを水ウエスから乾燥ウエスに交換する。 〔Ｓ１０〕灯具上及び側面を空拭き清掃をする。 〔Ｓ１１〕乾燥ウエスを取り外す。 〔Ｓ１２〕清掃状態を目視点検する。

【００３９】図２５は、本実施例装置の収納フローを示
すもので、以下のステップ（Ｓ）による。 〔Ｓ１〕反転装置により清掃ロボットを反転し、ロボッ
トのエルボーダウン姿勢をとる。 〔Ｓ２〕清掃ロボットを収納姿勢にする。 〔Ｓ３〕姿勢修正装置を解放する。 〔Ｓ４〕ポール把持装置を解放する。 〔Ｓ５〕多段伸縮ブームをＺ軸方向へ一定量下降させ
る。 〔Ｓ６〕修正シリンダを収納位置にする。 〔Ｓ７〕多段伸縮ブームを収納する。

【００４０】本第２の実施例によれば、以下に記載され
るような効果がある。すなわち、清掃ロボットとグロー
ブ支持装置とが左右にオフセットしているので両者が干
渉することが防止される。しかも第１の実施例と同様
に、照明灯具と清掃ロボットの位置関係を一定に保ち、
位置姿勢検出装置の情報から予めティーチングしたデー
タを変換し、このデータをプレイバックして清掃ロボッ
トを動作させることで照明灯具の清掃を実現することが
でき、さらに、ＴＶカメラで清掃状況の監視もできるの
で、人間が高所で清掃作業をする必要がなく、安全であ
る。また、清掃機械を車両に搭載したので人力で運搬す
る必要がなく、清掃・点検作業を機械に行わせるため、
作業時間の短縮や、均一化を図ることができる。

【００４１】

【発明の効果】上述のとおり本発明によれば、高所での
清掃・点検作業を機械に行わせ、人間は地上から清掃機
械の位置決めや作業の遠隔操作、監視等を行うため、清
掃・点検作業を安全に行うことができる。また、作業を
機械に行わせるため、作業時間の短縮や、作業の均一化
を図られ、道路照明灯具の清掃・点検作業の省人化、省
力化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す照明灯具の清掃・
点検装置の見取図である。

【図２】第１の実施例の清掃・点検装置を車両に搭載し
たときの側面図である。

【図３】第１の実施例の清掃・点検装置を車両に搭載し
実際に清掃しているときの見取図である。

【図４】第１の実施例の制御装置の構成図である。

【図５】第１の実施例を用いて照明灯具を清掃するとき
の概略フローチャートである。

【図６】第１の実施例を用いて照明灯具を清掃するとき
の詳細フローチャートである。

【図７】第１の実施例を用いて照明灯具を清掃するとき
の詳細フローチャートである。

【図８】第１の実施例を用いて照明灯具を清掃するとき
の詳細フローチャートである。

【図９】第１の実施例を用いて照明灯具を清掃するとき
の詳細フローチャートである。

【図１０】第１の実施例を用いて照明灯具を清掃すると
きの詳細フローチャートである。

【図１１】第１の実施例を用いて照明灯具を清掃すると
きの詳細フローチャートである。

【図１２】第１の実施例を用いて照明灯具を清掃すると
きの詳細フローチャートである。

【図１３】本発明の第２の実施例を示す照明灯具の清掃
・点検装置の見取図である。

【図１４】第２の実施例の照明灯具の清掃中を示す清掃
・点検装置の見取図である。

【図１５】第２の実施例の清掃・点検装置を車両に搭載
したときの側面図である。

【図１６】第２の実施例の清掃・点検装置を車両に搭載
したときの平面図である。

【図１７】第２の実施例の位置姿勢検出装置の概略図
で、図（ａ）は正面図、図（ｂ）は側面説明図である。

【図１８】第２の実施例の制御装置の構成図である。

【図１９】第２の実施例を用いて照明灯具を清掃すると
きの概略フローチャートである。

【図２０】第２の実施例を用いて照明灯具を清掃すると
きの詳細フローチャートである。

【図２１】第２の実施例を用いて照明灯具を清掃すると
きの詳細フローチャートである。

【図２２】第２の実施例を用いて照明灯具を清掃すると
きの詳細フローチャートである。

【図２３】第２の実施例を用いて照明灯具を清掃すると
きの詳細フローチャートである。

【図２４】第２の実施例を用いて照明灯具を清掃すると
きの詳細フローチャートである。

【図２５】第２の実施例を用いて照明灯具を清掃すると
きの詳細フローチャートである。

【符号の説明】 １ 清掃・点検装置 ２ 照明ポール ３ 照明灯具 ４ 車両 ５ 多段伸縮ブーム ６ ステージ ７ 車両固定ジャッキ ８ 位置姿勢修正装置 ９ 姿勢修正シリンダ １０ ポールクランプ １１ ポール把持装置 １２ 清掃ロボット １３ 清掃ロボット位置決め装置 １４ グローブ １５ グローブ支持装置 １６ 旋回アーム １７ ツール １８ 清掃機構制御装置 １９ カバー ２１ 車両コントローラ ２２ 固定ジャッキ操作スイッチ ２３ 多段伸縮ブーム操作レバー ２４ 位置姿勢修正装置固定スイッチ ２５ ポール把持操作スイッチ ２６ 清掃開始ボタン ２７ 位置姿勢検出装置 ３０ 位置姿勢検出装置 ３０ａ リミットスイッチ ３０ｂ 伸縮機構 ３０ｃ 回転機構 ３０ｄ フォトインタラプタ ３１ 清掃ロボット ３２ 清掃ロボット位置決め装置 ３３ グローブ支持装置 ３４ 反転装置 ３５ 位置姿勢検出金具 ３６ タッチセンサ ３７ 近接センサ ４０ 清掃・点検装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 細田 祐司 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 藤江 正克 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 本間 和男 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 藤田 永治 兵庫県西宮市田近野町６番107号 新明和 工業株式会社開発技術本部開発研究所内 (72)発明者 佐々木 輝 神奈川県川崎市宮前区けやき平１−12− 401 (72)発明者 梶原 省三 埼玉県浦和市本太１−３−10

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に積載された起伏及び伸縮自在なブ
   ームの先端に設けられ、道路に設置された照明ポールを
   把持するポール把持手段と、前記照明ポールを把持する
   ときに、前記照明ポールの傾きに合わせて位置及び姿勢
   を受動的及び能動的に調節する位置姿勢修正手段と、前
   記照明ポールに取付けられた照明灯具の取付け位置及び
   姿勢を検出する位置姿勢検出手段と、前記照明灯具のグ
   ローブを開放、保持、及び閉鎖するグローブ支持手段
   と、前記照明灯具の清掃用又は点検用ツールを手先に交
   換可能に把持する清掃ロボットと、前記清掃ロボットの
   基準位置を前記照明灯具の種類や照明ポールを把持した
   場所と検出した位置姿勢等から所定位置に設定する清掃
   ロボット位置決め手段と、前記清掃ロボットの手先のテ
   ィーチング点を前記検出した位置姿勢から変更し、各関
   節角度を演算し変更する手段とからなることを特徴とす
   る道路照明灯具の清掃・点検装置。
2. 【請求項２】 車両に積載された起伏及び伸縮自在なブ
   ームの先端に設けられ、道路に設置された照明ポールを
   把持するポール把持手段と、前記照明ポールを把持する
   ときに、前記照明ポールの傾きに合わせて位置及び姿勢
   を受動的及び能動的に調節する位置姿勢修正手段と、前
   記照明ポールに取付けられた照明灯具の取付け位置及び
   姿勢を検出する位置姿勢検出手段と、前記照明灯具のグ
   ローブを開放、保持、及び閉鎖するグローブ支持手段
   と、前記照明灯具の清掃用又は点検用ツールを手先に交
   換可能に把持する清掃ロボットと、前記清掃ロボットの
   基準位置を前記照明灯具の種類や照明ポールを把持した
   場所と検出した位置姿勢等から所定位置に設定する清掃
   ロボット位置決め手段と、前記清掃ロボットの手先のテ
   ィーチング点を前記検出した位置姿勢から変更し、各関
   節角度を演算し変更する手段と、前記照明灯具の清掃状
   況の監視を行うＴＶカメラとを備えるとともに、前記清
   掃ロボット本体が前記ポール把持手段により把持した部
   分のポール軸回り方向と同方向に反転することにより、
   前記照明灯具の上面及び下面を清掃する清掃ロボット反
   転手段を具備し、かつ、前記清掃ロボットと前記グロー
   ブ支持手段とは、前記照明灯具の左右の一方の側から清
   掃作業を行い、他方の側から前記グローブの支持を行う
   ように、前記照明ポールの鉛直下方から左右にオフセッ
   トした位置に配置されていることを特徴とする道路照明
   灯具の清掃・点検装置。