JPH09146632A - 床清掃ロボットの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 建物の通路を走行する床清掃ロボットにおい
て、本体の移行後の走行における基準面を自動的に設定
可能とし、ダミー壁面を必要とせず、かつ未清掃部分の
発生を防止する。 【解決手段】 所定区域の所定領域において当該本体を
往復走行して床面の清掃を可能とし、この所定領域の床
面清掃終了後に予め移行設定されている所定地区の他の
領域に当該本体を移行して清掃を可能とする床清掃ロボ
ットの制御方法であって、主制御部１４は所定領域の走
行に際して当該本体に近い側壁面を主基準面として走行
制御する一方、反射体検知部１１が所定領域の側壁面に
反射体１０を検知したときには、この反射体１０の検知
までの距離をもとにして所定領域を往復走行して床面を
清掃する。また、所定領域の清掃終了後に他の領域に当
該本体を移行した場合この移行した他の領域における走
行の主基準面を同他の領域の内側壁面（当該本体に近い
側壁面）とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば建物の床
面を掃除する床清掃ロボットの走行制御技術に係り、特
に詳しくは清掃残りのない適切な走行を可能とする床清
掃ロボットの制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の床清掃ロボットは、本体の周囲
を監視しながら清掃走行するために、周囲を検知する複
数の検知手段（例えば超音波センサ）を備えており、同
複数の超音波センサによって検出した周囲の状況に基づ
いて自動的に走行する。

【０００３】例えば、図５に示すように、床清掃ロボッ
トの本体１の前面、左右側面に取り付けた超音波センサ
２，３により、前面、両側面方向の被検知体（壁面等）
を検知し、その壁面までの距離を測定して本体１を無人
で走行させる。

【０００４】また、左右車輪４，５を駆動するロータリ
ーエンコーダ６ａ，７ａ付の駆動用モータ６，７を備
え、この駆動用モータ６，７を駆動して本体１を走行制
御する。なお、図示しないが、本体１は床面を清掃する
に必要なブラシやスクイジィ等の清掃手段を備えてい
る。

【０００５】具体的に説明すると、例えば図６の二点鎖
線矢印に示すように、所定区域の領域（第１の通路；領
域）において、車体１の位置をずらして往復走行するた
め、車体１の前面に取り付けた超音波センサ２によって
前方のダミー壁面８を検知すると、このダミー壁面８ま
での初列の距離を計測、記憶する。

【０００６】また、本体１の側面に取り付けた超音波セ
ンサ３により側壁面を検知し、本体１を左側壁面（基準
面）に沿って直進走行とするとともに、第１通路におけ
る清掃残り幅を算出する一方、清掃残り幅がある場合に
は車体１を反転する。

【０００７】この本体１の反転では、そのダミー壁面８
の手前で停止し、９０度首ふりし、本体１の幅分走行し
て再び同方向に９０度首ふり動作を行う、つまり本体１
を初列と逆向きで、かつ平行移動した形にする。

【０００８】しかる後、本体１を再び直進走行とし、初
列の走行距離と同じ距離走行したときに本体１を停止す
る。上記動作の繰り返しにより、清掃残り幅がなくなる
と、本体１を停止したままとする。したがって、人手を
煩わせることなく、所定区域の通路等を往復走行しなが
ら床面を清掃することができる。

【０００９】また、図６に示すように、第１の通路の清
掃走行終了後に、例えば左側の第２の通路（領域）を清
掃する場合、予め本体１を左側へ移行する移行設定をし
ておく。すると、同図の二点鎖線矢印に示すように、第
１の通路の清掃を終了して停止した後、例えば車体１を
所定距離直進走行し、上記移行設定にしたがって本体１
を左方向に９０度回転して第２の通路の方へ向ける。

【００１０】しかる後、本体１を直進走行し、かつ左側
壁面（内側壁面）を主基準面として直進走行し、以後第
１の通路の清掃走行と同じ方法で本体１を制御すること
により、第１の通路に続いて第２の通路も清掃すること
が可能である。なお、予め複数の移行設定を可能とすれ
ば、複数の通路を連続して清掃することも可能である。

【００１１】さらに、図７に示す地区の第３および第４
の通路（領域）を清掃する場合、まず第３の通路を往復
走行するが、本体１の前方が壁面になっていることか
ら、ダミー壁面を配置せずともよく、つまり本体１の前
面の超音波センサ２が前方の壁面を検知すると、この壁
面の手前で本体１を反転する。

【００１２】以下、第１の通路の清掃と同じく、本体１
の清掃走行を実行する。この場合、予め本体１を左側へ
移行する設定が行われていると、第３の通路の清掃終了
で本体１を停止した後、その移行設定にしたがって本体
１を左方向に９０度回転して第４の通路の方へ向ける。

【００１３】しかる後、本体１を直進走行し、かつ右側
壁面（外側壁面）を主基準面として直進走行し、以後第
３の通路の清掃走行と同じ方法で本体１を制御すること
により、第３の通路に続いて第４の通路も清掃すること
が可能である。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記床清掃
ロボットの走行制御において、第１の通路を清掃する場
合、第３の通路の清掃と異なり、前方に壁面がないこと
から、ダミー壁面８を配置する必要があり、かつこのダ
ミー壁面８によって未清掃部分が生じるという問題点が
ある。すなわち、ダミー壁面８の手前で本体１を反転す
るからであり、またダミー壁面８をもっと先に配置した
としても、本体１を第１の通路から第２の通路へ移行し
た場合、そのダミー壁面８を避けて走行する必要がある
からである。

【００１５】また、図６に示す第１および第２の通路を
清掃する場合、あるいは図７に示す第３および第４の通
路を清掃する場合、本体１の移行（左側へ移行あるいは
右側へ移行）を設定するだけなく、第２の通路（あるい
は第４の通路）における本体１の直進走行時の主基準面
を左側壁面（内側壁面）とするか、右側壁面（外側壁
面）とするかも設定する必要があり、設定数が多くな
り、設定ミスが起こり易く、この設定ミスにより正常な
走行制御ができなくなることもある。

【００１６】この発明は上記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的はダミー壁面を必要とせず、かつ未清掃
部分の発生を防止することができ、本体の移行後におい
て基準面を自動的に設定することができ、設定ミスを削
減することができるようにした床清掃ロボットの制御方
法を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は少なくとも所定区域の所定領域において
当該本体を往復走行して床面の清掃を可能とし、該所定
領域の床面清掃終了後に予め移行設定されている前記所
定地区の他の領域に当該本体を移行し、該移行した他の
領域の床面を往復走行して清掃を可能とする床清掃ロボ
ットの制御方法であって、前記所定領域の走行に際して
当該本体に近い側壁面を主基準面として走行制御する一
方、前記所定領域の側壁面に反射体を検知したときに
は、該反射体の検知までの距離をもとにして前記所定領
域を往復走行して床面を清掃し、該所定領域の清掃終了
後に前記他の領域に当該本体を移行した場合該移行した
他の領域における走行の主基準面を同他の領域の内側壁
面（当該本体に近い側壁面）としたことを特徴としてい
る。

【００１８】この発明の床清掃ロボットの制御方法は、
前記所定領域の走行に際して当該本体に近い側壁面を主
基準面として走行制御する一方、前記所定領域の側壁面
に反射体を検知しないときには、当該本体前方の壁面を
検知し、該検知壁面手前までの距離をもとにして前記所
定領域を往復走行して床面を清掃し、該所定領域の清掃
終了後に前記他の領域に当該本体を移行した場合該移行
した他の領域における走行の主基準面を同他の領域の外
側壁面（当該本体に近い側壁面）としたことを特徴とし
ている。

【００１９】この場合、前記反射体は前記所定領域の主
基準面の側壁面に取り付けた金属ミラーであり、該金属
ミラーを検知する反射体検知手段は本体両側面の後部に
備えた反射型光電スイッチあるいは偏光フィルタ付反射
型光電スイッチであればよい。

【００２０】また、前記反射体の検知は前記所定領域の
初列走行時にのみ行うようにするとよい。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１ないし図４を参照して詳細に説明する。

【００２２】この発明の床清掃ロボットは、所定地区の
所定領域を清掃走行する際、初列の清掃走行時に所定領
域の側壁面端部に反射体（金属ミラー）を検知したとき
には、この反射体の検知までの距離をもとにして当該所
定地区を往復走行し、また初列の清掃走行時に所定領域
の側壁面端部に反射体（金属ミラー）を検知しないとき
には、所定領域前方の壁面を検知し、この前方の壁面手
前までの距離をもとにして当該所定地区を往復走行す
る。

【００２３】また、予め当該所定領域から他の領域への
移行設定が行われている場合、反射体を検知したか否か
により、他の領域への移行後の走行基準面を決定する。
反射体を検知した場合には、他の領域への移行後内側壁
面を主基準面とする。反射体を検知しない場合には、他
の領域への移行後外側壁面を主基準面とする。なお、主
基準面の内側壁面は図３に示すように左側壁面（本体１
に近い側壁面）であり、主基準面の外側壁面は図４に示
すように右側壁面（本体１に近い側壁面）である。

【００２４】そのため、この床清掃ロボットの制御装置
は図１および図２に示す構成をしている。なお、図１お
よび図２中、図５と同一部分および相当する部分には同
一符号を付して重複説明を省略する。

【００２５】図１および図２において、この制御装置
は、所定地区の所定領域（通路等）の側壁面端部に取り
付けた反射体（反射ミラー、金属ミラー）１０を検知す
るために本体１の両側面に設けた反射体検知部（反射型
光電スイッチ）１１と、各超音波センサ２，３の超音波
センサ部１２による検出信号により前方壁面や両側壁面
等を検知し、かつ距離を測定する副制御部（ＣＰＵボー
ド）１３と、図示しない操作パネルの操作、副制御部１
３の測定結果およびロータリーエンコーダ６ａ，７ａか
らのエンコーダ信号等をもとにして走行（速度）、停
止、反転（回転方向）、地区の移行等の制御指示を出
し、かつ反射体検知部１１からの検知信号により上述し
た制御を実行する主制御部（ＣＰＵボード）１４と、こ
の主制御部１４からの制御指示にしたがって駆動用モー
タ６，７の駆動信号を出力する駆動輪制御回路１５と、
この駆動信号により駆動用モータ６，７を駆動する駆動
回路１６とを備えている。

【００２６】次に、上記床清掃ロボットの制御装置の動
作を図３および図４の走行路図を参照して詳しく説明す
る。なお、図３および図４は、図６および図７に対応し
ている。

【００２７】まず、床清掃ロボットの本体の操作部の操
作、例えば走行操作が行われると、主制御部１４は左右
の駆動用モータ６，７を駆動して本体１を起動し、かつ
所定速度まで加速する。

【００２８】例えば、図３に示す地区の複数領域（第１
および第２の通路）を清掃走行する場合について説明す
る。なお、予め第１の通路（領域）から第２の通路（領
域）への移行設定が行われているものとする。

【００２９】この場合、主制御部１４は本体１に近い側
壁面（左側壁面）を主基準面とし、他方の側壁面を副基
準面とし、超音波センサ３によって主基準面および副基
準面までの距離を検知して計測する一方、ロータリーエ
ンコーダ１４，１５からのエンコーダ信号をもとにして
本体２１を主基準面に沿って直進走行に制御し、かつ走
行距離を計測する。なお、この直進走行とともに、清掃
手段を制御して床面を清掃する。

【００３０】本体１側面の反射型光電スイッチ１１が側
壁面の金属ミラー１０を検知すると、この検知信号によ
り本体１を停止するとともに、これまで走行距離（初列
走行距離）を主制御部１４の内部メモリに記憶する。

【００３１】続いて、本体１を９０度首ふりし、本体１
の幅分走行して再び同方向に９０度首ふり動作を行う。
この本体１の反転後、初列の走行距離をもとにして本体
１を再び直進走行とし、初列の走行距離と同じ距離走行
したときに本体１を停止する。

【００３２】続いて、本体１を上記同様にして反転し、
以下同じ動作を繰り返し、例えば副基準面までの距離
（清掃残り幅）が所定値になるまで、第１の通路を往復
走行して床面を清掃する。

【００３３】この第１の通路の床面清掃を終了すると、
本体１を停止し、この第１の通路の清掃終了後、第２の
通路を清掃するために、本体１を第２の通路へ移行す
る。この移行では、予め左側への移行設定が行われてい
ることから、本体１を９０度首ふりして第２の通路側に
向ける。

【００３４】続いて、本体１を直進走行し、超音波セン
サ３が第２の通路の左側側面（内側壁面）を検知する
と、この左側壁面を主基準面として走行制御する。以
下、第１の通路と同様の走行制御および清掃制御を行
い、第２の通路を清掃する。

【００３５】このように、第１の通路の側壁面に取り付
けた金属ミラー１０を検知し、この金属ミラー１０まで
の走行距離をもとにして第１の通路を往復走行し、かつ
清掃を行い、この清掃終了後第２の通路へ移行して同第
２の通路を走行、清掃する。

【００３６】したがって、従来例で説明したダミー壁面
８をその都度設置する必要もなく、このダミー壁面８に
よる未清掃部分が生じることもなくなる。

【００３７】また、金属ミラー１０を検知した場合、本
体１の移行後の主基準面を予め内側壁面に決めておくこ
とにより、本体１の移行設定（右あるいは左側への移行
設定）だけで済み、つまり走行のための主基準面の設定
を必要としないことから、設定数が少なくなり、設定ミ
ス等を少なくすることができる。

【００３８】さらに、初列の走行時のみ金属ミラー１０
を検知するようにすることで、検知ミスが生じなくな
る。すなわち、本体１と側壁面（主基準面）との間（隙
間）が極めて狭く（例えば３０ｃｍであり）、人等が入
り込む余地もなく（通る人等もなく）、金属ミラー１０
の検知を妨害することがないからである。

【００３９】なお、反射体検知部１１の反射型光電スイ
ッチとして、偏光フィルタ付のものを用いてもよい。こ
の場合、金属ミラー１０の金属面等の鏡面全体によって
誤検知が生じないようにすることができ、つまり確実に
反射体１０を検知することができる。

【００４０】次に、図４に示す地区の複数領域（第３お
よび第４の領域）を清掃走行する場合について説明す
る。この場合、第３の通路（領域）の前方が壁面になっ
ていることから、第３の通路の側壁面端部には反射体１
０を取り付ける必要がない。

【００４１】まず、主制御部１４は、図３の第１の領域
と同じく、本体１を主基準面に沿って直進走行に制御
し、かつ走行距離を計測するが、超音波センサ２が前方
の壁面を検知すると、この検知信号により前方壁面の手
前で本体１を停止するとともに、これまで走行距離（初
列走行距離）を主制御部１４の内部メモリに記憶する。

【００４２】しかる後、本体１を９０度首ふりし、本体
１の幅分走行して再び同方向に９０度首ふり動作を行
う。この本体１の反転後、初列の走行距離と本体１を再
び直進走行とし、初列の走行距離と同じ距離走行したと
きに本体１を停止する。

【００４３】以下、図３に示す第１の領域と同様の動作
を繰り返し、清掃残り幅が所定値になるまで、第３の通
路を往復走行して床面を清掃し、この第３の通路の床面
清掃を終了すると、本体１を停止する。

【００４４】第３の通路の清掃終了後、第４の通路を清
掃するために、本体１を第４の通路へ移行する。この移
行では、予め左側への移行設定が行われていることか
ら、本体１を９０度首ふりして第４の通路側に向ける。

【００４５】続いて、本体１を直進走行し、超音波セン
サ３が第４の通路の右側側面（外側壁面）を検知する
と、この右側壁面を主基準面として走行制御する。以
下、第３の通路と同様の走行制御および清掃制御を行
い、第２の通路を清掃する。

【００４６】このように、前方の壁面手前までの距離を
もとにして第３の通路を往復走行し、かつ清掃を行い、
この清掃終了後第４の通路へ移行して同第４の通路を走
行、清掃する。

【００４７】したがって、金属ミラー１０を検知しない
場合、本体１の移行後の主基準面を予め外側壁面に決め
ておくことにより、本体１の移行設定（右あるいは左側
への移行設定）だけで済み、つまり主基準面の設定の必
要がないことから、設定数が少なくなり、設定ミス等を
少なくすることができる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の床清掃
ロボットの制御方法の請求項１によれば、所定区域の所
定領域において当該本体を往復走行して床面の清掃を可
能とし、この所定領域の床面清掃終了後に予め移行設定
されている所定地区の他の領域に当該本体を移行して清
掃を可能としている床清掃ロボットの制御方法であっ
て、所定領域の走行に際して当該本体に近い側壁面を主
基準として走行制御する一方、所定領域の側壁面に反射
体を検知したときには、この反射体の検知までの距離を
もとにして所定領域を往復走行して床面を清掃し、所定
領域の清掃終了後に他の領域に当該本体を移行した場合
該移行した他の領域における走行の主基準面を同他の領
域の内側壁面（当該本体に近い側壁面）としているの
で、ダミー壁面なしに所定領域を往復走行（清掃走行）
とすることができ、かつ未清掃部分の発生を防止するこ
とができ、また本体の移行後において主基準面を自動的
に設定することができ、本体の移行設定だけでよく、設
定ミスが削減できるという効果がある。

【００４９】この発明の請求項２によれば、前記所定領
域の走行に際して当該本体に近い側壁面を主基準として
走行制御する一方、所定領域の側壁面に反射体を検知し
ないときには、当該本体前方の壁面を検知し、この検知
壁面手前までの距離をもとにして所定領域を往復走行し
て床面を清掃し、この所定領域の清掃終了後に他の領域
に当該本体を移行した場合移行した他の領域における走
行の主基準面を同他の領域の外側壁面（当該本体に近い
側壁面）としているので、請求項１と同じ効果を奏す
る。

【００５０】この発明の請求項３によれば、請求項１ま
たは２の反射体は所定領域の主基準面の側壁面に取り付
け可能とした金属ミラーであり、この金属ミラーを検知
する反射体検知手段は反射型光電スイッチあるいは偏光
フィルタ付反射型光電スイッチであるので、請求項１ま
たは２に加え、特に偏光フィルタ付反射型光電スイッチ
を用いた場合金属ミラーの金属面等の鏡面全体による誤
検知がなくなり、正確な検知ができるという効果があ
る。

【００５１】この発明の請求項３によれば、請求項１な
いし３の反射体の検知は当該所定領域の初列走行時にの
み行うようにしたので、請求項１ないし３に加え、本体
と側壁面との間隔が極めて狭く、人等が入り込むことが
できず、したがって反射体の検知を妨害されることもな
く、反射体を確実に検知することができ、ひいては当該
領域の往復走行、清掃を確実に行うことができるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示し、床清掃ロボットの
制御方法が適用される制御装置の概略的ブロック線図。

【図２】この発明の床清掃ロボットの概略的正面図。

【図３】図１に示す床清掃ロボットの制御装置の動作を
説明する概略的通路図。

【図４】図１に示す床清掃ロボットの制御装置の動作を
説明する概略的通路図。

【図５】従来の床清掃ロボットの概略的正面図。

【図６】図５に示す床清掃ロボットの走行制御を説明す
る概略的通路図。

【図７】図５に示す床清掃ロボットの走行制御を説明す
る概略的通路図。

【符号の説明】

１ 本体（床清掃ロボットの） ２，３ 超音波センサ（検知手段） ６，７ 駆動用モータ ６ａ，７ａ ロータリーエンコーダ １０ 反射体（反射ミラー、金属ミラー） １１ 反射体検出部（反射型光電スイッチ、偏光フィル
タ付反射光電スイッチ） １２ 超音波センサ部 １３ 副制御部 １４ 主制御部 １５ 駆動輪制御回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも所定区域の所定領域において
   当該本体を往復走行して床面の清掃を可能とし、該所定
   領域の床面清掃終了後に予め移行設定されている前記所
   定地区の他の領域に当該本体を移行し、該移行した他の
   領域の床面を往復走行して清掃を可能とする床清掃ロボ
   ットの制御方法であって、 前記所定領域の走行に際して当該本体に近い側壁面を主
   基準面として走行制御する一方、前記所定領域の側壁面
   に反射体を検知したときには、該反射体の検知までの距
   離をもとにして前記所定領域を往復走行して床面を清掃
   し、該所定領域の清掃終了後に前記他の領域に当該本体
   を移行した場合該移行した他の領域における走行の主基
   準面を同他の領域の内側壁面（当該本体に近い側壁面）
   としたことを特徴とする床清掃ロボットの制御方法。
2. 【請求項２】 少なくとも所定区域の所定領域において
   当該本体を往復走行して床面の清掃を可能とし、該所定
   領域の床面清掃終了後に予め移行設定されている前記所
   定地区の他の領域に当該本体を移行し、該移行した他の
   領域の床面を往復走行して清掃を可能とする床清掃ロボ
   ットの制御方法であって、 前記所定領域の走行に際して当該本体に近い側壁面を主
   基準面として走行制御する一方、前記所定領域の側壁面
   に反射体を検知しないときには、当該本体前方の壁面を
   検知し、該検知壁面手前までの距離をもとにして前記所
   定領域を往復走行して床面を清掃し、該所定領域の清掃
   終了後に前記他の領域に当該本体を移行した場合該移行
   した他の領域における走行の主基準面を同他の領域の外
   側壁面（当該本体に近い側壁面）としたことを特徴とす
   る床清掃ロボットの制御方法。
3. 【請求項３】 前記反射体は前記所定領域の主基準面の
   側壁面に取り付けた金属ミラーであり、該金属ミラーを
   検知する反射体検知手段は本体両側面の後部に備えた反
   射型光電スイッチあるいは偏光フィルタ付反射型光電ス
   イッチである請求項１または２記載の床清掃ロボットの
   制御方法。
4. 【請求項４】 前記反射体の検知は前記所定領域の初列
   走行時にのみ行うようにした請求項１ないし３記載の床
   清掃ロボットの制御方法。