JPH067756A - 管路清掃装置における吸引ノズルの傾斜角検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸引ノズルの傾斜角を−１８０°〜１８０°
まで測定できる管路清掃装置を提供する。 【構成】 吸引ノズル１７の回転方向が時計回り、か
つ、傾斜センサー１１の出力電圧Ｖθの時間微分値ＤＶ
θ／ＤＴが正である場合（ステップＳ９からステップＳ
１３に進む場合）と、上記回転方向が反時計回り、か
つ、時間微分値ＤＶθ／ＤＴが負である場合（ステップ
Ｓ２からステップＳ６に進む場合）とにおいて、すなわ
ち、吸引ノズル１７の傾斜角が−１８０°〜−９０°お
よび９０°〜１８０°である場合において、出力電圧Ｖ
θが正であるときに、ステップＳ７およびステップＳ１
４において、（１８０°−（傾斜センサー１１が測定し
た傾斜角θ））を吸引ノズル１７の真の傾斜角であると
する一方、出力電圧Ｖθが負であるときに、ステップＳ
８およびステップＳ１５において、（−１８０°−（傾
斜センサーが測定した傾斜角θ））を吸引ノズル１７の
真の傾斜角であるとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば農業用水や雨水
等の管路内を清掃する管路清掃装置において、吸引ノズ
ルの傾斜角検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の管路清掃装置としては、
図８に示すように、管路６０の軸芯(センター)位置Ｃに
吸引管６２を配置し、この吸引管６２に取り付けた車輪
６３を管路６０の内面に接触させ、そして、この各車輪
６３で吸引管６２を管路６０の軸方向に走行させなが
ら、吸引管６２の前端部に取り付けた吸引ノズル６５を
円周方向に揺動させて、管路６０の内面下部に堆積した
汚泥等６６を吸引回収するようにしたものがある。

【０００３】ところが、上記吸引管６２が管路６０内で
何等かの原因により軸回りに回転し傾斜したときに、こ
の傾斜位置Ｒに対して所定の角度範囲θで揺動するよう
になり、汚泥等の吸引残し部分が生じることがあるとい
う欠点があった。

【０００４】そこで、吸引ノズルに傾斜センサーを取り
付けて、この傾斜センサーが検出する傾斜角に応じて、
吸引ノズルを鉛直位置Ｖに対して所定の角度範囲で揺動
させることによって、吸引ノズルの揺動範囲が吸引管の
傾斜に影響されないようにした管路清掃装置が提案され
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、傾
斜センサーは、振子に作用する重力を利用して、傾斜角
θを測定するようにしているので、上記傾斜センサーの
出力電圧Ｖθは、傾斜角θの正弦であるsinθに比例す
る(図５(Ｂ)参照)。したがって、上記傾斜センサーは−
９０°〜９０°の範囲の傾斜角θしか求めることができ
ない。なぜならば、傾斜角θが−９０°〜９０°の範囲
では、傾斜角θと出力電圧Ｖθとが一対一に対応してい
るが、傾斜角θが−９０°〜９０°を超えた範囲で変化
する場合には、出力電圧Ｖθから傾斜角θを一義的に求
めることができないからである。すなわち傾斜角θと傾
斜角（１８０°−θ）とは同一の出力電圧Ｖθとなる。

【０００６】このため、上記従来の管路清掃装置では、
たとえば、図５(Ａ)に示すように、手動操作によって、
吸引ノズルが鉛直位置Ｖに対して、(１８０°−θ１)だ
け反時計回りに回転した位置Ｑに停止し、次に自動運転
で操作した場合には、上記吸引ノズルに取り付けた傾斜
センサーからの出力電圧Ｖθ１に基づいて、上記吸引ノ
ズルがθ１だけしか反時計方向に回転していないと誤っ
た判断をする。そして、更に、反時計方向に吸引ノズル
を回転させ、上記吸引ノズルは反時計方向に１８０°を
超えて回転し、傾斜センサーが設定傾斜角θＳに対応す
る出力電圧ＶＳを出力するまで、上記吸引ノズルを反時
計回りに回転させる。つまり、上述の場合に、上記吸引
ノズルは一回転してしまい、吸引管に設けられ、吸引ノ
ズル駆動用のモータを制御する制御部と傾斜センサーと
の間の配線コード等がねじれて、破損することがあると
いう問題がある。

【０００７】そこで、本発明の目的は、−９０°から９
０°までの傾斜角を測定できる傾斜センサーからの出力
電圧によって、−１８０°から１８０°までの傾斜角を
測定できる管路清掃装置における吸引ノズルの傾斜角検
出装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】管路の軸芯位置に配置さ
れる吸引管側に設けられたモータにより所定の角度範囲
で円周方向に揺動される吸引ノズルと、上記吸引ノズル
に取り付けられ、鉛直方向に対する傾斜角の正弦値に比
例する電圧を出力し、上記傾斜角を９０°から−９０°
まで測定できる傾斜センサーと、前方から見た上記吸引
ノズルの回転方向が時計回りであるのか反時計回りであ
るのかを判断する回転方向判断手段と、上記傾斜センサ
ーの出力電圧の時間微分値を算出し、この時間微分値が
正であるのか負であるのかを判断する出力電圧微分判断
手段と、上記傾斜センサーの出力電圧が正であるのか負
であるのかを判断する正負判断手段と、上記回転方向判
断手段が、上記吸引ノズルの回転方向が前方から見た時
計回りであると判断し、かつ、上記出力電圧微分手段が
上記傾斜センサーの出力電圧の時間微分値が正であると
判断した場合において、上記正負判断手段が上記出力電
圧が正であると判断したときに、(１８０°−(上記傾斜
センサーが測定した傾斜角))を上記吸引ノズルの真の傾
斜角であるとする一方、上記正負判断手段が上記出力電
圧が負であると判断したときに、(−１８０°−(上記傾
斜センサーが測定した傾斜角))を上記吸引ノズルの真の
傾斜角であるとする第１傾斜角判別手段と、上記回転方
向判断手段が、上記吸引ノズルの回転方向が前方から見
た時計回りであると判断し、かつ、上記出力電圧微分手
段が上記傾斜センサーの出力電圧の時間微分値が負であ
ると判断したときに、上記傾斜センサーが測定した傾斜
角を上記吸引ノズルの真の傾斜角であるとする第２傾斜
角判別手段と、上記回転方向判断手段が、上記吸引ノズ
ルの回転方向が前方から見た反時計回りであると判断
し、かつ、上記出力電圧微分手段が上記傾斜センサーの
出力電圧の時間微分値が負であると判断した場合におい
て、上記正負判断手段が上記出力電圧が正であると判断
したときに、(１８０°−(上記傾斜センサーが測定した
傾斜角))を上記吸引ノズルの真の傾斜角であるとする一
方、上記正負判断手段が上記出力電圧が負であると判断
したときに、(−１８０°−(上記傾斜センサーが測定し
た傾斜角))を上記吸引ノズルの真の傾斜角であるとする
第３傾斜角判別手段と、上記回転方向判断手段が、上記
吸引ノズルの回転方向が反時計回りであると判断し、か
つ、上記出力電圧微分手段が上記傾斜センサーの出力電
圧の時間微分値が正であると判断したときに、上記傾斜
センサーが測定した傾斜角を上記吸引ノズルの真の傾斜
角であるとする第４傾斜角判別手段とを備えたことを特
徴とする管路清掃装置における吸引ノズルの傾斜角検出
装置。

【０００９】

【作用】上記構成によれば、回転方向判断手段と正負判
断手段と出力電圧微分判断手段によって、上記吸引ノズ
ルの回転方向と上記傾斜センサーの出力電圧およびこの
出力電圧の時間微分値の正負を判断する。

【００１０】そして、第２，第４傾斜角判別手段によっ
て、上記回転方向が時計回り、かつ、上記時間微分値が
負である場合と、上記回転方向が反時計回り、かつ、上
記時間微分値が正である場合とにおいて、すなわち、上
記吸引ノズルの傾斜角が−９０°〜９０°の範囲にある
場合において、上記傾斜センサーが測定した傾斜角を上
記吸引ノズルの真の傾斜角であるとする。

【００１１】一方、第１，第３傾斜角判別手段によっ
て、上記回転方向が時計回り、かつ、上記時間微分値が
正である場合と、上記回転方向が反時計回り、かつ、上
記時間微分値が負である場合とにおいて、すなわち、上
記吸引ノズルの傾斜角が−１８０°〜−９０°および９
０°〜１８０°である場合において、上記出力電圧が正
であるときに、(１８０°−(上記傾斜センサーが測定し
た傾斜角))を上記吸引ノズルの真の傾斜角であるとする
一方、上記出力電圧が負であるときに、(−１８０°−
(上記傾斜センサーが測定した傾斜角))を上記吸引ノズ
ルの真の傾斜角であるとする。このように、本発明によ
れば、吸引ノズルの回転方向と傾斜センサーの出力電圧
の時間微分値とから上記吸引ノズルの回転位置が傾斜角
−９０°〜９０°の範囲内にあるか否かを判別できるの
で、図５(Ｂ)に示すような出力電圧特性を示し、−９０
°〜９０°の範囲を超える傾斜角を測定できない傾斜セ
ンサーを用いて、−１８０°〜１８０°の範囲までの傾
斜角を測定できる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例により詳細に説
明する。

【００１３】図３は管路清掃装置の前半分の側面図、図
４は同装置の後半分の側面図であり、図３と図４は切断
線ＣＬで合体する。

【００１４】図３,図４に示すように、管路１０の軸心
位置Ｃに、軸方向に長い吸引管１４が配置される。この
吸引管１４の後端部には、吸引ホース１５が接続され、
この吸引ホース１５は、吸引車(図示しない。)の吸引手
段に接続されている。上記吸引管１４には、外筒１６が
嵌合され、この外筒１６の前端部には蛇腹状の吸引ノズ
ル１７が接続されている。

【００１５】上記吸引ノズル１７の先端と外筒１６の前
端部とはシリンダ１８とリンク１９で連結され、このシ
リンダ１８とリンク１９により、吸引ノズル１７が軸心
位置Ｃに一致する退避位置(二点鎖線参照)と、下方へ湾
曲して管路１０の内面に沿う吸引位置(実線参照)とに上
下揺動される。

【００１６】上記外筒１６の前端部には、上記吸引ノズ
ル１７を円周方向(管路１０の左右方向)へ揺動させるモ
ータ２０,２０が設けられている。

【００１７】また、図１および図２に詳細に示すよう
に、上記吸引ノズル１７の揺動筒部１７a の先端上部に
は、上記管路１０の鉛直位置Ｖに対する吸引ノズル１７
の傾斜角を測定する傾斜センサー１１が取り付けられて
いる。この傾斜センサー１１は、管路１０の外に配置さ
れ、上記モータ２０,２０の回転を制御するコントロー
ルボックス９０(図９参照)に配線コードで接続されてい
る。このコントロールボックス９０には、図６,７のフ
ローチャートを実行するプログラムを内蔵した図示しな
いマイクロコンピュータの他に、自動運転用スイッチ９
１、手動運転用スイッチ９２、吸引ノズル１７の揺動用
スイッチ９３、吸引ノズル１７の揺動方向および揺動角
を手動で調節するためのジョイスティック９４、電圧計
９５、揺動角計９６、揺動速度可変つまみ９７、吸引ノ
ズル１７の左揺動角設定つまみ９８および右揺動角設定
つまみ９９が設けられている。

【００１８】上記傾斜センサー１１は、鉛直位置Ｖに対
する吸引ノズル１７の傾斜角θに応じて、図５(Ｂ)に示
すように、上記傾斜角θの正弦値sinθに比例する出力
電圧Ｖθを出力する。したがって、上記傾斜センサー１
１は、吸引ノズル１７が管路１０の鉛直位置Ｖに一致し
ているときは出力電圧Ｖθ＝０であるが、吸引ノズル１
７が管路１０の鉛直位置に対して傾斜すると、傾斜角θ
に応じた出力電圧Ｖθを出力し、これが上記電圧計９５
で表示される。上記左、右揺動角設定つまみ９８、９９
は吸引ノズル１７の左、右方向の揺動角を任意に設定す
るものである。上記吸引ノズル１７の揺動方向および揺
動角は上記揺動角計９６で表示される。上記自動運転用
スイッチ９１は、吸引ノズル１７の揺動角および揺動速
度を予め設定しておけば、その設定に応じて自動運転す
るものである。上記手動運転用スイッチ９２は、ジョイ
スティック９４やつまみ９７を手操作して手動運転する
ためのものである。

【００１９】上記コントロールボックス９０には、上記
傾斜センサー１１が出力する電圧Ｖθに応じて、吸引ノ
ズル１７が常に管路１０の鉛直位置Ｖに対して所定の角
度範囲θＳで揺動するように上記モータ２０,２０を制
御するための制御ユニットが内蔵されている。

【００２０】たとえば、上記吸引ノズル１７が鉛直方向
位置Ｖに対して、左へ６０°、右へ６０°で揺動させる
場合、図８に示すように、鉛直位置Ｖに対する傾斜位置
Ｒの傾斜角が３０°であるとすると、傾斜位置Ｒに対し
ては、吸引ノズル１７が右へ９０°、左へ３０°で揺動
するようにモータ２０,２０を制御する。これにより、
吸引管１４が管路１０内で軸回りに傾斜した状態でも、
吸引ノズル１７は、実質的に鉛直方向Ｖに対して左へ６
０°、右へ６０°で揺動するようになる。

【００２１】一方、上記外筒１６の前部外周には、リン
ク２３a,２３b,２３cでなる前平行リンク２３が円周上
３等分位置に取付けられ、この外筒１６の後部外周に
は、リンク２４a,２４b,２４cでなる後平行リンク２４
が円周上３等分位置に取付けられている。上記各前平行
リンク２３のリンク２３bには、ブラケット２５aが枢着
され、このブラケット２５aに前駆動輪２６aが取付けら
れている。また、上記各後平行リンク２４のリンク２４
bには、ブラケット２５bが枢着され、このブラケット２
５bに後駆動輪２６bが取付けられている。

【００２２】上記各駆動輪２６a,２６bには、具体的に
図示しないが、モータがそれぞれ内蔵されていて、この
モータにより、各駆動輪２６a,２６bが回転駆動される
ようになっている。

【００２３】上記外筒１６の中間部の両側には、前スラ
イド筒２７aと後スライド筒２７bがそれぞれ軸方向へス
ライド自在に嵌合されている。この前スライド筒２７a
と上記前平行リンク２３とが前作動リンク３６aで連結
され、後スライド筒２７bと上記後平行リンク２４とが
後作動リンク３６bで連結されている。

【００２４】上記前スライド筒２７aには、第１エアー
シリンダ３７のピストンロッドの前端部３７aが連結さ
れ、上記後スライド筒２７bには、エアーシリンダ３７
のシリンダ本体の後端部３７bが連結されている。そし
て、エアーシリンダ３７を伸長させると、前スライド筒
２７aが前方へスライドし、後スライド筒２７bが後方へ
スライドして、各作動リンク３６a,３６bを介して前、
後平行リンク２３,２４が半径方向外方へ同ストローク
で拡大し、逆に、エアーシリンダ３７を縮小させると、
前スライド筒２７aが後方へスライドし、後スライド筒
２７bが前方へスライドして、各作動リンク３６a,３６b
を介して前、後平行リンク２３,２４が半径方向内方へ
同ストロークで縮小する。

【００２５】上記外筒１６の中間部には、エアーシリン
ダ３７を跨ぐブラケット３８が固定されている。

【００２６】上記構成によれば、エアーシリンダ３７で
前スライド筒２７aを後方へスライドさせ、後スライド
筒２７bを前方へスライドさせて、前・後平行リンク２
３,２４を半径方向内方へ縮小させ、この状態で吸引管
１４を管路１０内の入口部にセットする。

【００２７】そして、エアーシリンダ３７で前スライド
筒２７aを前方へスライドさせ、後スライド筒２７bを後
方へスライドさせて、前・後平行リンク２３,２４を半
径方向外方へ同ストロークで拡大させると、前、後の駆
動車輪２６a,２６bが管路１０の内面の円周上３等分位
置に接触する。この各平行リンク２３,２４の拡大に伴
う突っ張り作用により、吸引管１４が正確に管路１０の
軸心位置Ｃに配置される。

【００２８】ついで、管路１０の内径から算出した吸引
位置に上記吸引ノズル１７をシリンダ１８及びリンク１
９で下揺動させると、吸引管１４は軸心位置Ｃに配置さ
れているから、吸引ノズル１７の先端が常に管路１０の
内面に沿って左右揺動するので、汚泥等の吸引残し部分
が生じにくくなる。

【００２９】次に、この実施例の−９０°〜９０°まで
の傾斜角を測定できる傾斜センサー１１を用いて、−１
８０°〜１８０°までの傾斜角を測定できるようにする
ための信号処理プログラムを図６に示すフローチャート
と図１０に示すブロック図に基づいて説明する。上記信
号処理プログラムは上記コントロールボックス９０内の
マイクロコンピュータに内蔵されている。

【００３０】まず、ステップＳ１で、前方から見た吸引
ノズル１７の回転方向が時計回りであるのか反時計回り
であるのかを判断し、吸引ノズル１７の回転方向が反時
計回りであると判断したときにはステップＳ２に進み、
吸引ノズル１７の回転方向が時計回りであると判断した
ときにはステップＳ９に進む。

【００３１】ステップＳ２では傾斜センサー１１の出力
電圧Ｖθの時間微分値ＤＶθ／ＤＴが正であるのか負で
あるのかを判断し、上記時間微分値ＤＶθ／ＤＴが正で
あると判断したときにステップＳ３に進み、時間微分値
ＤＶθ／ＤＴが負であると判断したときにステップＳ６
に進む。

【００３２】ステップＳ３では、上記傾斜センサー１１
の出力電圧Ｖθが正であるのか負であるのかを判断し、
出力電圧Ｖθが正であると判断したときにはステップＳ
４に進み、出力電圧Ｖθが負であると判断したときには
ステップＳ５に進む。

【００３３】ステップＳ４では、上記傾斜センサー１１
の出力電圧Ｖθに対応する−９０°〜９０°の範囲内の
傾斜角θすなわち上記傾斜センサー１１が測定した傾斜
角θを上記吸引ノズル１７の真の傾斜角とする。

【００３４】また、ステップＳ５では、傾斜センサー１
１が測定した傾斜角θを上記吸引ノズル１７の真の傾斜
角とする。

【００３５】一方、ステップＳ６では、上記傾斜センサ
ー１１の出力電圧Ｖθが正であるのか負であるのかを判
断し、出力電圧Ｖθが正であると判断したときにはステ
ップＳ７に進み、出力電圧Ｖθが負であると判断したと
きにはステップＳ８に進む。ステップＳ７では、（１８
０°−（上記傾斜センサー１１が測定した傾斜角θ））
を上記吸引ノズル１７の真の傾斜角とする。

【００３６】また、ステップＳ８では、（−１８０°−
（傾斜センサー１１が測定した傾斜角θ））を上記吸引
ノズル１７の真の傾斜角とする。

【００３７】また、ステップＳ９では、傾斜センサー１
１の出力電圧Ｖθの時間微分値ＤＶθ／ＤＴが正である
のか負であるのかを判断し、上記時間微分値ＤＶθ／Ｄ
Ｔが正であると判断したときにステップＳ１３に進み、
時間微分値ＤＶθ／ＤＴが負であると判断したときにス
テップＳ１０に進む。

【００３８】ステップＳ１０では、上記傾斜センサー１
１の出力電圧Ｖθが正であるのか負であるのかを判断
し、出力電圧Ｖθが正であると判断したときにはステッ
プＳ１１に進み、出力電圧Ｖθが負であると判断したと
きにはステップＳ１２に進む。ステップＳ１１では、上
記傾斜センサー１１の出力電圧Ｖθに対応する−９０°
〜９０°の範囲内の傾斜角θすなわち上記傾斜センサー
１１が測定した傾斜角θを上記吸引ノズル１７の真の傾
斜角とする。

【００３９】またステップＳ１２では、傾斜センサー１
１が測定した傾斜角θを上記吸引ノズル１７の真の傾斜
角とする。

【００４０】一方、ステップＳ１３では、上記傾斜セン
サー１１の出力電圧Ｖθが正であるのか負であるのかを
判断し、出力電圧Ｖθが正であると判断したときにはス
テップＳ１４に進み、出力電圧Ｖθが負であると判断し
たときにはステップＳ１５に進む。

【００４１】ステップＳ１４では、（１８０°−（傾斜
センサー１１が測定した傾斜角θ））を吸引ノズル１７
の真の傾斜角とする。

【００４２】また、ステップＳ１５では、（−１８０°
−（傾斜センサー１１が測定した傾斜角θ））を上記吸
引ノズル１７の真の傾斜角とする。

【００４３】上記ステップＳ１が回転方向判断手段を構
成し、ステップＳ２およびステップＳ９は出力電圧微分
判断手段である。また、ステップＳ３，ステップＳ６，
ステップＳ１０，ステップＳ１３は正負判断手段であ
る。そして、ステップＳ１〜Ｓ５が第４傾斜角判別手段
を構成し、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８が第
３傾斜角判別手段を構成し、ステップＳ１，Ｓ９，Ｓ１
０，Ｓ１１，Ｓ１２が第２傾斜角判別手段を構成し、ス
テップＳ１，Ｓ９，Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ１５が第１傾斜
角判別手段を構成している。

【００４４】上述のように、上記コントロールボックス
９０の信号処理プログラムによれば、上記吸引ノズル１
７の回転方向が時計回りであり、かつ、上記時間微分値
ＤＶθ／ＤＴが負である場合（ステップＳ９からステッ
プＳ１０に進む場合）と、上記吸引ノズル１７の回転方
向が反時計回り、かつ、上記時間微分値ＤＶθ／ＤＴが
正である場合（ステップＳ２からステップＳ３に進む場
合）とにおいて、すなわち、上記吸引ノズル１７の傾斜
角が−９０°〜９０°の範囲にある場合において、上記
傾斜センサー１１が測定した傾斜角θを吸引ノズル１７
の真の傾斜角であるとする。一方、上記吸ノズル１７の
回転方向が時計回り、かつ、上記時間微分値ＤＶθ／Ｄ
Ｔが正である場合（ステップＳ９からステップＳ１３に
進む場合）と、上記回転方向が反時計回り、かつ、上記
時間微分値ＤＶθ／ＤＴが負である場合（ステップＳ２
からステップＳ６に進む場合）とにおいて、すなわち、
吸引ノズル１７の傾斜角が−１８０°〜−９０°および
９０°〜１８０°である場合において、上記出力電圧Ｖ
θが正であるときに、ステップＳ７およびステップＳ１
４において、（１８０°−（傾斜センサー１１が測定し
た傾斜角θ））を吸引ノズル１７の真の傾斜角であると
する一方、出力電圧Ｖθが負であるときに、ステップＳ
８およびステップＳ１５において、（−１８０°−（傾
斜センサーが測定した傾斜角θ））を吸引ノズル１７の
真の傾斜角であるとする。

【００４５】このように、上記実施例によれば、吸引ノ
ズル１７の回転方向と傾斜センサー１１の出力電圧Ｖθ
の時間微分値ＤＶθ／ＤＴとから吸引ノズル１７の回転
位置が傾斜角−９０°〜９０°の範囲内にあるか否かを
判別できるので、図５（Ｂ）に示すような出力電圧特性
を示し、−９０°〜９０°の範囲を超える傾斜角を測定
できない傾斜センサー１１を用いて、−１８０°〜１８
０°の範囲までの傾斜角を測定できるようになる。

【００４６】次に、上記実施例において、上記吸引ノズ
ル１７の回転を手動運転から自動運転に切り替えた場合
の制御の流れを、図７に示すフローチャートに基づいて
説明する。まず、ステップＳ７１では、コントロールボ
ックス９０を操作して、手動運転による上記吸引ノズル
１７の回転を止めた後に、上記吸引ノズル１７の回転を
自動運転に切り替える。次に、ステップＳ７２に進み、
上記吸引ノズル１７の回転方向が時計回りであるのか反
時計回りであるのかを判断し、吸引ノズル１７の回転方
向が時計回りであると判断したときにはステップＳ７７
に進み、吸引ノズル１７の回転方向が反時計回りである
と判断したときにはステップＳ７４に進む。

【００４７】ステップＳ７４では、上記傾斜センサー１
１の出力電圧Ｖθが、揺動設定角θＳに対応する電圧Ｖ
θＳ（図５参照）より小から電圧ＶθＳより大に変化し
たか否かを判断し、出力電圧Ｖθが電圧ＶθＳより小か
ら大に変化したと判断したときにステップＳ７６に進
み、出力電圧Ｖθが電圧ＶθＳより小から大に変化しな
かったと判断したときにステップＳ７５に進む。

【００４８】ステップＳ７５では、上記傾斜センサー１
１の出力電圧Ｖθに基づいて吸引ノズル１７が反時計回
りに１８０°回転したか否か、つまり、上記信号処理プ
ログラムに基づいて傾斜角１８０°を検出したか否かを
判断し、吸引ノズル１７が反時計回りに１８０°回転し
たと判断したときに、ステップＳ７６に進み、吸引ノズ
ル１７が反時計回りに１８０°回転していないと判断し
たときに、ステップＳ７４に戻る。

【００４９】ステップＳ７６では、上記吸引ノズル１７
の回転方向を時計回りに切り替えてステップＳ７３に戻
る。

【００５０】一方、ステップＳ７７では、上記傾斜セン
サー１１の出力電圧Ｖθが、時計回りの方向の揺動設定
角θＳに対応する電圧−ＶθＳ（図５参照）より大から
小に変化したか否かを判断し、Ｖθが−ＶθＳより大か
ら小に変化したと判断したときにステップＳ７９に進
み、出力電圧Ｖθが電圧−ＶθＳより大から小に変化し
なかったと判断したときにステップＳ７８に進む。

【００５１】ステップＳ７８では、上記傾斜センサー１
１の出力電圧Ｖθに基づいて吸引ノズル１７が時計回り
に１８０°回転したか否か、つまり、上記信号処理プロ
グラムに基づいて傾斜角−１８０°を検出したか否かを
判断し、吸引ノズル１７が時計回りに１８０°回転した
と判断したときに、ステップＳ７９に進み、吸引ノズル
１７が時計回りに１８０°回転していないと判断したと
きに、ステップＳ７７に戻る。

【００５２】ステップＳ７９では、上記吸引ノズル１７
の回転方向を反時計回りに切り替えてステップＳ７３に
戻る。

【００５３】上述のように、この実施例では、前述した
信号処理プログラムに基づいて、上記吸引ノズル１７の
傾斜角を−１８０°〜１８０°まで測定できるので、図
７のフローチャートにステップＳ７５およびステップＳ
７８を設けることができ、反時計回り回転時に吸引ノズ
ル１７の傾斜角が１８０°に達した場合には、上記吸引
ノズル１７の回転方向を時計回りに切り替えることがで
きると共に、時計回り回転時に吸引ノズル１７の傾斜角
が−１８０°に達した場合には、上記吸引ノズル１７の
回転方向を反時計回りに切り換えることができるように
なる。

【００５４】したがって、上記吸引ノズル１７が一回転
してしまうことを防止でき、上記吸引ノズル１７の配線
コードがねじれて破損する事を防止できる。

【００５５】

【発明の効果】以上より明らかなように、本発明の管路
清掃装置における吸引ノズルの傾斜角検出装置は、回転
方向判断手段が吸引ノズルの回転方向を判断し、正負判
断手段が傾斜センサーの出力電圧の正負を判断し、出力
電圧微分判断手段が上記出力電圧の時間微分値の正負を
判断する。

【００５６】そして、第２，第４傾斜角判別手段によっ
て、上記回転方向が時計回りで、かつ、上記時間微分値
が負である場合と、上記回転方向が反時計回り、かつ、
上記時間微分値が正である場合とにおいて、すなわち、
上記吸引ノズルの傾斜角が−９０°〜９０°の範囲にあ
る場合において、上記傾斜センサーが測定した傾斜角を
上記吸引ノズルの真の傾斜角であるとする。

【００５７】一方、第１，第３傾斜角判別手段によっ
て、上記回転方向が時計回り、かつ、上記時間微分値が
正である場合と、上記回転方向が反時計回り、かつ、上
記時間微分値が負である場合とにおいて、すなわち、上
記吸引ノズルの傾斜角が−１８０°〜−９０°および９
０°〜１８０°である場合において、上記出力電圧が正
であるときに、（１８０°−（上記傾斜センサーが測定
した傾斜角））を上記吸引ノズルの真の傾斜角であると
する一方、上記出力電圧が負であるときに、（−１８０
°−（上記傾斜センサーが測定した傾斜角））を上記吸
引ノズルの真の傾斜角であるとする。

【００５８】このように、本発明によれば、回転ノズル
の回転方向と傾斜センサーの出力電圧の時間微分値とか
ら上記回転ノズルの回転位置が傾斜角−９０°〜９０°
の範囲内にあるか否かを判別するようにしたので、図５
（Ｂ）に示すような出力電圧特性を示し、−９０°〜９
０°の範囲を超える傾斜角を測定できない傾斜センサー
を用いて、−１８０°〜１８０°の範囲までの傾斜角を
測定できるようになる。

【００５９】したがって、吸引ノズルの傾斜角が−９０
°〜９０°の範囲外にあるときでも、上記吸引ノズルの
傾斜角を一義的に正確に測定でき、上記傾斜角の誤測定
をなくすることができるので、たとえば自動運転時に吸
引ノズルが一回転することを防ぐことができるようにな
り、配線コードのねじれや破損を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の管路清掃装置の実施例の吸引ノズル
の正面図である。

【図２】 図１の側面図である。

【図３】 上記実施例の前半分の側面図である。

【図４】 上記実施例の後半分の側面図である。

【図５】 傾斜センサーの出力特性を説明する図であ
る。

【図６】 上記実施例の傾斜角を判別するフローチャー
トである。

【図７】 上記実施例の吸引ノズルの自動揺動運転のフ
ローチャートである。

【図８】 管路内で管路清掃装置が軸回りに回転した様
子を示す図である。

【図９】 上記実施例のコントロールボックスを示す図
である。

【図１０】 上記実施例の傾斜角を判別するブロック図
である。

【符号の説明】

１０…管路、１１…傾斜センサー、１７…吸引ノズル、
２０…モータ、９０…コントロールボックス、Ｃ…軸芯
位置、Ｒ…傾斜位置、Ｖ…鉛直位置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 典浩 兵庫県西宮市甲子園口６丁目１番45号 極 東開発工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管路の軸芯位置に配置される吸引管側に
   設けられたモータにより所定の角度範囲で円周方向に揺
   動される吸引ノズルと、 上記吸引ノズルに取り付けられ、鉛直方向に対する傾斜
   角の正弦値に比例する電圧を出力し、上記傾斜角を９０
   °から−９０°まで測定できる傾斜センサーと、 前方から見た上記吸引ノズルの回転方向が時計回りであ
   るのか反時計回りであるのかを判断する回転方向判断手
   段と、 上記傾斜センサーの出力電圧の時間微分値を算出し、こ
   の時間微分値が正であるのか負であるのかを判断する出
   力電圧微分判断手段と、 上記傾斜センサーの出力電圧が正であるのか負であるの
   かを判断する正負判断手段と、 上記回転方向判断手段が、上記吸引ノズルの回転方向が
   前方から見た時計回りであると判断し、かつ、上記出力
   電圧微分手段が上記傾斜センサーの出力電圧の時間微分
   値が正であると判断した場合において、上記正負判断手
   段が上記出力電圧が正であると判断したときに、(１８
   ０°−(上記傾斜センサーが測定した傾斜角))を上記吸
   引ノズルの真の傾斜角であるとする一方、上記正負判断
   手段が上記出力電圧が負であると判断したときに、(−
   １８０°−(上記傾斜センサーが測定した傾斜角))を上
   記吸引ノズルの真の傾斜角であるとする第１傾斜角判別
   手段と、 上記回転方向判断手段が、上記吸引ノズルの回転方向が
   前方から見た時計回りであると判断し、かつ、上記出力
   電圧微分手段が上記傾斜センサーの出力電圧の時間微分
   値が負であると判断したときに、上記傾斜センサーが測
   定した傾斜角を上記吸引ノズルの真の傾斜角であるとす
   る第２傾斜角判別手段と、 上記回転方向判断手段が、上記吸引ノズルの回転方向が
   前方から見た反時計回りであると判断し、かつ、上記出
   力電圧微分手段が上記傾斜センサーの出力電圧の時間微
   分値が負であると判断した場合において、上記正負判断
   手段が上記出力電圧が正であると判断したときに、(１
   ８０°−(上記傾斜センサーが測定した傾斜角))を上記
   吸引ノズルの真の傾斜角であるとする一方、上記正負判
   断手段が上記出力電圧が負であると判断したときに、
   (−１８０°−(上記傾斜センサーが測定した傾斜角))を
   上記吸引ノズルの真の傾斜角であるとする第３傾斜角判
   別手段と、 上記回転方向判断手段が、上記吸引ノズルの回転方向が
   反時計回りであると判断し、かつ、上記出力電圧微分手
   段が上記傾斜センサーの出力電圧の時間微分値が正であ
   ると判断したときに、上記傾斜センサーが測定した傾斜
   角を上記吸引ノズルの真の傾斜角であるとする第４傾斜
   角判別手段とを備えたことを特徴とする管路清掃装置に
   おける吸引ノズルの傾斜角検出装置。