JPH10240344A

JPH10240344A - 床清掃ロボットの制御方法

Info

Publication number: JPH10240344A
Application number: JP9058493A
Authority: JP
Inventors: Akira Horibe; 明堀部; Tetsuto Osawa; 哲人大沢; Izumi Yamamoto; 泉山本
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 1997-02-26
Filing date: 1997-02-26
Publication date: 1998-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】所定地区の複数の領域（複数の通路）を連続
して清掃走行する際、狭い通路にあっては通過するのみ
とし、当該床清掃ロボットのメリットである連続的に自
動清掃を可能とする。【解決手段】複数の領域からなる地域内において所定
領域の床面を清掃しながら往復走行した後に他の領域へ
移行し、複数の領域を順に連続して清掃する。このと
き、主制御部１４は、各領域の初列走行時に超音波セン
サ部１２の側面距離検出手段で同領域の両側壁までの距
離を検出するとともに、この検出距離に当該本体の車幅
を加味して当該領域の幅を算出する。この算出した幅が
所定値Ｂ（１．２ｍ）以上、所定値Ａ（１．５ｍ＞Ｂ）
未満である場合、清掃手段を動作させず、通過のみの走
行制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は所定地域（複数の
領域（通路等））の各領域の床面を連続して自動的に清
掃する床清掃ロボットの走行制御技術に係り、特に詳し
くは複数の領域中に狭い幅の領域がある場合でも、当該
自動清掃のメリットの低下を抑え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】この床清掃ロボットは、例えば所定地域
（建物の所定フロア）の複数通路について床面を清掃し
ながら往復走行し、かつ各通路を連続して自動的に清掃
するため、図６に示すように、本体１の前面に前方の壁
面等を検知する超音波センサ２を配置し、その両側面に
両側壁等を検知する超音波センサ３を配置し、さらにそ
の低面に床の凹凸を検知する超音波センサを配置してい
る。

【０００３】本体１を走行させるために左右車輪の駆動
用モータ４，５にはロータリーエンコーダ（検知手段）
６，７が備えられており、このロータリーエンコーダ
６，７を用いて少なくとも走行距離を検知する。なお、
図示しないが、本体１は床を清掃する手段として散水装
置、吸引装置、ブラシやスクイジィ等を備えている。

【０００４】また、図７に示す地区（複数の通路等）を
清掃する場合予め各通路の設定を行う必要がある。その
ために、図８に示すように、本体１には運転モード切替
スイッチ部８、場所（地区）のコース設定スイッチ部９
および自動清掃の内容設定スイッチ部１０を有する操作
パネル部１１が設けられている。

【０００５】簡単に説明すると、運転モード設定部８は
自動清掃スイッチ８ａおよび手動清掃スイッチ８ｂを有
し、自動的に清掃を行い、また手動によって清掃を行う
ことができる。

【０００６】場所のコース設定部９は、例えば建物の一
通路のみを清掃する場合に設定するスイッチ９ａ、建物
の複数通路を連続して清掃する場合に通路から通路への
移行を設定する左折スイッチ９ｂ１１ない９ｂ１５およ
び右折スイッチ９ｂ２１ないし９ｂ２５を有し、複数
（５つ）の通路を連続して清掃可能とする。

【０００７】自動清掃の内容設定部１０は、既に記憶し
ている走行パターンにしたがって所定地区の自動清掃を
再現するためのスイッチ１０ａ、所定地区を清掃しなら
走行パターンを記憶するスイッチ１０ｂ，所定地区の清
掃のみとし、記憶しないためのスイッチ１０ｃと、前記
記憶時に当該地区に番号を付し、再現時に当該地区を番
号で読み出し可能とするためのスイッチ１０ｄとを有し
ている。

【０００８】なお、運転モード設定部８は、自動清掃ス
イッチ８ａの操作により点灯するランプ（ＬＥＤ）８
ｃ、手動清掃スイッチ８ｂの操作により点灯するランプ
（ＬＥＤ）８ｄを備えている。場所のコース設定部９は
１通路のみを設定するスイッチ９ａ、左折スイッチ９ｂ
１１ない９ｂ１５および右折スイッチ９ｂ２１ないし９
ｂ２５の操作により点灯するランプ（ＬＥＤ）９ｃ，９
ｄを備えている。自動清掃の内容設定部１０は、各スイ
ッチ１０ａ，１０ｂ，１０ｃの操作による点灯するラン
プ（ＬＥＤ）１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ、所定地区の記憶
番号を表示する記憶番号表示器（セグメント表示器）１
０ｈを備えている。

【０００９】例えば、図７に示す複数通路（例えば第１
ないし第４の通路）を清掃する場合、第１の通路から第
３の通路までのコースを場所のコース設定部９で設定す
る。この場合、第１の通路から第２の通路への移行が左
へ曲がる必要があるために左折スイッチ９ｂ１１をオン
とし、第２の通路から第３の通路への移行が右に曲がる
必要があるために右折スイッチ９ｂ２２をオンとする。
なお、左折スイッチ９ｂ１１、右折スイッチ９ｂ２２に
対応しているランプ９ｄが点灯する。

【００１０】そして、図示しないスタートスイッチをオ
ンにすると、前述したように、本体１を走行させるとと
もに、清掃手段を所定に制御し、また各超音波センサ
２，３によって本体１の周囲を監視する。例えば、超音
波センサ３によって検知した両側壁面までの距離が近い
方を主基準面とし、他方を副基準面とし、本体１を基準
面との距離を検知しながら走行させる。

【００１１】前方の壁面を検知した場合、それまでの走
行距離を算出し、本体１を反転して再び初列同様に走行
を開始する。走行距離が初列時と同じになったら、本体
１を反転して再び走行を開始する。

【００１２】前記往復走行により、第１の通路の床面清
掃が終了すると、図７の波線矢印に示すように、前方の
壁面手前で本体１を停止し、第２の通路への移行処理
（９０度回転等の処理）を行う。しかる後、前述同様
に、本体１を走行しながら床面を清掃し、第２の通路の
床面清掃が終了すると、前方の壁面手前で本体１を停止
し、第３の通路へ移行処理を行う。この移行処理後、前
述同様に本体１を往復走行しながら床面を清掃し、第３
の通路の床面清掃が終了すると、本体１を停止する。

【００１３】なお、記憶走行の場合には、前記コースの
設定を記憶するだけなく、通路の幅や長さも記憶し、こ
れら情報を走行パターンとし、かつ場所選択スイッチ１
０ｄで選択された番号を付してその走行パターンを登録
する。また、再現走行の場合には、その場所選択スイッ
チ１０で選択された番号の走行パターンにしたがって本
体１を走行し、かつ清掃手段を制御する。

【００１４】このようにして、所定地区の複数領域（通
路）を人手を煩わせることなく、自動的に各通路を順に
清掃することができ（図７の波線矢印参照）、また設定
したコースにしたがって清掃走行し、あるいはそのコー
スを清掃しながら走行パターンを記憶し、もしくは既に
記憶した走行パターンにしたがって清掃走行することが
でき、さらに清掃目的に適用して選択することもでき
る。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記床清掃
ロボットによる清掃に際して、所定地区（複数の領域の
各領域）の各通路の幅が同じであるとは限らず、例えば
図９に示すように、狭い通路（第３の通路）が存在する
ことがある。この場合、前述したように、場所のコース
設定部９の所定スイッチで移行設定を行えば、第１の通
路から順に清掃走行し、第５の通路を往復清掃走行して
清掃終了になる。

【００１６】しかし、例えば第３の通路が狭く、他の通
路と異なり、往復走行できないことから、第３の通路に
ついては１回の清掃走行で終了し、第４の通路へ移行す
る。その結果、第３の通路には未清掃部分が生じ、その
未清掃部分を含めて第３の通路を後で清掃し直さなけれ
ばならず、つまり２度手間となり、当該床清掃ロボット
のメリットがなくなってしまう。

【００１７】また、第２の通路の清掃終了後、本体１を
第４の通路まで移動して再度走行清掃を行い、第４およ
び第５の通路の清掃終了後に第３の通路を清掃すれば、
２度手間になることもないが、当該地区を１回で連続し
て清掃するという本機のメリットが減るだけなく、その
第２の通路から第４の通路へ移動させる必要があるた
め、煩わしいだけでなく、時間が多くかかってしまう
（清掃効率の低下を招くことになる）。

【００１８】この発明は前記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は複数の領域（通路等）を連続して清掃
する場合に、当該床清掃ロボットのメリットの低下なし
に清掃走行を継続することができ、清掃効率の向上を図
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。

【００１９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は複数の領域からなる地域内において所定
領域の床面を清掃しながら往復走行した後に他の領域へ
移行し、複数の領域を順に連続して清掃可能とする床清
掃ロボットの制御方法であって、前記領域の初列走行時
に当該本体の側面距離検出手段で同領域の両側壁までの
距離を検出して当該領域の幅を算出し、該算出した幅が
所定値より小さいときには当該領域の床面を清掃せずに
通過のみの走行制御を行うようにしたことを特徴として
いる。

【００２０】また、この発明の床清掃ロボットの制御方
法は、前記各領域の初列走行において当該本体の側面距
離検出手段で同領域の両側壁までの距離を検出して当該
領域の幅を算出し、該算出した幅が所定値Ｂ以上、所定
値Ａ（＞Ｂ）未満である領域にあっては床面を清掃せず
に通過のみの走行制御を行い、前記算出した幅が所定値
Ｂ未満である領域にあっては当該本体を停止するように
したことを特徴としている。

【００２１】この場合、前記領域は通路であると好まし
い。

【００２２】また、前記算出した幅が所定値Ｂ未満であ
る領域にあっては当該本体を停止するとよい。

【００２３】

【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５を参照して詳細に説明する。なお、図１
中、図６と同一部分には同一符号を付して重複説明を省
略する。また、この発明の床清掃ロボットの本体は図６
を参照されたい。

【００２４】図１および図２において、この床清掃ロボ
ットの制御装置は、図８に示す操作パネルを有する操作
パネル部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、所定地区の各領域（建物
の通路）の前方壁面や両側壁面までの距離等を測定する
副制御部（ＣＰＵボード）１３と、操作パネル部１１の
操作、副制御部１３の測定結果およびロータリーエンコ
ーダ６，７からのエンコーダパルス等をもとにして走行
（速度を含む）、停止および反転（移行を含む）等の制
御指示を出す一方、本体１の走行路を記憶し、かつ操作
パネル部１１のランプや記憶番号表示器等の表示制御を
行う主制御部（ＣＰＵボード）１４、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４，５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４，５を駆動する駆動回路１６とを備
えている。また、主制御部１４は清掃手段（散水装置、
吸引装置、ブラシおよびスクイジィ等）を所定に制御す
る。

【００２５】次に、前記構成の床清掃ロボットに適用さ
れる制御方法の作用を図２の清掃走行図および図３ない
し図５のフローチャート図を参照して説明する。なお、
図２は図９に示す清掃走行路図に対応している。

【００２６】まず、図２に示す地区（第１ないし第５の
通路）を順に連続して清掃するために、操作パネル部１
１によって自動運転や移行等の設定を行う。なお、この
設定については、従来例で説明していることから、その
説明を省略する。

【００２７】そして、操作パネル部１１のスタートスイ
ッチ（図示せず）を操作すると、主制御部１４は初期設
定処理を実行する（ステップＳＴ１）。この初期設定処
理では既に操作パネル部１１で操作されている運転モー
ド、清掃モードや移行設定等を読み出す。

【００２８】続いて、運転モードが自動運転に設定され
ているか否かを判断し（ステップＳＴ２）、自動運転に
設定されている場合には自動運転処理（図４に示すルー
チン）を実行し（ステップＳＴ３）、手動運転に設定さ
れている場合には手動運転処理を実行する）ステップＳ
Ｔ４）。

【００２９】この場合、自動運転に設定されていること
から、図４に示すルーチンを実行する。まず、移行回数
ｎ等の設定処理を行い、つまり第１の通路から第２の通
路へ、以下順次移行し、第４の通路から第５の通路への
移行が最後であることから、移行回数ｎ＝４を内部のカ
ウンタに設定する（ステップＳＴ１０）。

【００３０】続いて、本来の清掃処理（図５に示すルー
チン）を実行する（ステップＳＴ１１）。この清掃処理
では第１の通路を往復走行しながらその床面を清掃し、
この第１の通路の清掃が終了すると、ステップＳＴ１２
に進み、内部のカウンタの値ｎ（＝４）をデクリメント
（−１）する。

【００３１】続いて、内部カウンタの値ｎ（＝３）が零
であるか否かを判断し（ステップＳＴ１３）、零でなけ
ればステップＳＴ１４に進み、移行運転処理を実行し、
つまり本体１を第１の通路から第２の通路へ移行してス
テップＳＴ１１に戻る。このようにして、第１の通路か
ら第５の通路まで、各通路の床面を清掃することになる
が、前記清掃処理は図５に示すルーチンで行われる。

【００３２】図５のルーチンでは、まず本体１の走行処
理を実行する一方（ステップＳＴ２０）、当該通路にお
いて初列走行であるか否かを判断する（ステップＳＴ２
１）。初列走行である場合、本体１の両側面の超音波セ
ンサ３を用いて両側壁までの距離を検出して通路幅を算
出し、この通路幅が所定値Ａ以上であるか否かを判断し
（ステップＳＴ２２）、通路幅が所定値Ａ以上でなけれ
ばステップＳＴ２３に進み、その通路幅が所定値Ｂ（＜
Ａ）以上であるか否かを判断する。

【００３３】この場合、主基準面までの距離ａおよび副
基準面までの距離ｃを検出し、これに本体１の車幅ｂを
加味して通路幅Ｗ（＝ａ＋ｂ＋ｃ）を算出する。この通
路幅が所定値Ｂ以上、所定値Ａ未満であれば、ステップ
ＳＴ２４に進み、通過処理を実行する。なお、本体１の
車幅を考慮すると、所定値Ａは１．５ｍ、所定値Ｂは
１．２ｍになる。

【００３４】第１の通路においては、通路幅が広く１．
５ｍ以上であることから、ステップＳＴ２２からＳＴ２
５に進み、何等かの異常（例えば前方に障害物の検知）
があるか否かを判断し、異常があれば異常停止処理を実
行し（ステップＳＴ２６）、異常がなければ当該通路で
の清掃終了条件を満足したか否かを判断し（ステップＳ
Ｔ２７）、例えば未清掃部分がある場合にはステップＳ
Ｔ２１に戻る。

【００３５】すると、今度は初列でなくなることから、
ステップＳＴ２１からＳＴ２６に進み、前述した処理を
繰り返し、当該通路の清掃が完了すると、ステップＳＴ
２７からＳＴ２８に進み、正常停止処理を実行し、つま
り次の通路への移行を可能とする。

【００３６】なお、当該本体１に備えられている清掃手
段の制御は、ステップＳＴ２０の走行処理と同時に行う
ようにしてもよく、またステップＳＴ２２からＳＴ２５
に進むとき、またステップＳＴ２１からＳＴ２５に進む
ときに行うようにしてもよい。

【００３７】第１の通路の床面の清掃が終了すると（停
止すると）、自動運転の移行運転処理により第２の通路
への移行がおこなわれる（ステップＳＴ１４）。第２の
通路においては、第１の通路と同じく、通路幅が広いこ
とから、第１の通路と同様にその床面の清掃が行われ
る。

【００３８】しかし、第２の通路から第３の通路へ移行
した後、第３の通路を清掃する場合、第３の通路の通路
幅が狭く、例えば１．２ｍ以上、１．５未満であるとす
ると（通路が本体１の往復走行不可であるとすると）、
ステップＳＴ２３からＳＴ２４に進み、通過処理を実行
する。この通過処理は、当該清掃手段を動作させず、第
４の通路領域まで単に走行させるだけの処理である。す
なわち、前方の壁面（第４の通路の主基準面）を検知す
ると、その壁面の手前で停止する。

【００３９】なお、第３の通路の通路幅が極めて狭く、
１．２ｍ未満である場合、つまり当該本体１の車幅では
ギリギリで通過制御が難しい場合、ステップＳＴ２３か
らＳＴ２６に進み、異常停止処理を実行する。例えば、
当該地区の清掃のための設定の際には第３の通路の幅が
１．２ｍ以上であったが、第１あるいは第２の通路の清
掃中に、第３の通路に物が置かれてしまい、第３の通路
の通路幅が狭くなることもある。このような場合でも、
本体１を第３の通路で停止したままとすることができ、
安全性が確保されることになる。

【００４０】通過処理が終了すると、当該清掃運転ルー
チンが終了し、自動運転の移行運転処理により第４の通
路への移行がおこなわれる（ステップＳＴ１４）。第４
の通路においては、第１の通路と同じく、通路幅が広い
ことから、第１の通路と同様にその床面の清掃が行われ
る。以下同様にして、第５の通路においても、その床面
の清掃が行われる。

【００４１】このように、通路幅が所定値Ｂ以上で、所
定値Ａ未満である場合には、単に通過するだけとし、次
の通路へ移行可能としたので、例えば第１および第２の
通路の清掃後、第４および第５の通路の清掃を自動的に
連続して行うことができ、本体１を第２の通路から第４
の通路へ移動するという煩わしい操作を必要としなくな
くなり、当該床清掃ロボットのメリットが失われること
もない。

【００４２】なお、第３の通路の清掃については、手動
清掃で行うことにより、未清掃部分が生じることもなく
なる。また、当該地区の清掃の設定の際には第３の通路
が１．５ｍ以上であったが、例えば第１あるいは第２の
通路の清掃中に第３の通路の副基準面側に物が置かれて
しまい、その結果第３の通路の幅が１．５ｍ未満（ある
いは１．２ｍ未満）となることもある。このような場合
でも、前述したように、第３の通路を通過させ、第４の
通路の清掃を行うことができ、つまり連続的清掃が途切
れることもなく、あるいは本体１を第３の通路で停止し
たままとすることができ、安全性が確保されることにな
る。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、この床清掃ロボッ
トの制御方法の請求項１記載の発明によると、複数の領
域からなる地域内において所定領域の床面を清掃しなが
ら往復走行した後に他の領域へ移行し、複数の領域を順
に連続して清掃する際、領域の初列走行時に当該本体の
側面距離検出手段で同領域の両側壁までの距離を検出し
て当該領域の幅を算出し、この算出した幅が所定値より
小さいときには当該領域の床面を清掃せずに通過のみの
走行制御を行うようにしたので、複数の領域を連続して
清掃する場合に、当該床清掃ロボットのメリットの低下
なしに清掃走行を継続することができ、清掃効率の向上
を図ることができるという効果がある。

【００４４】請求項２記載の発明によると、複数の領域
からなる地域内において所定領域の床面を清掃しながら
往復走行した後に他の領域へ移行し、複数の領域を順に
連続する際、各領域の初列走行において当該本体の側面
距離検出手段で同領域の両側壁までの距離を検出して当
該領域の幅を算出し、この算出した幅が所定値Ｂ以上、
所定値Ａ（＞Ｂ）未満である領域にあっては床面を清掃
せずに通過のみの走行制御を行うようにしたので、複数
の領域を連続して清掃する場合に、当該床清掃ロボット
のメリットの低下なしに清掃走行を継続することがで
き、清掃効率の向上を図ることができ、また当該地区の
清掃設定時には領域の幅が狭くなかったが、物が置かれ
た結果その領域の幅が狭くなった場合でも、連続して領
域を清掃することができ、当該床清掃ロボットのメリッ
トが失われることもないという効果がある。

【００４５】請求項３記載の発明によると、請求項１ま
たは２における領域を通路としたので、請求項１または
２の効果に加え、建物の各通路の床清掃を適切に行うこ
とができるという効果がある。

【００４６】請求項４記載の発明によると、請求項２ま
たは３記載において算出した幅が所定値Ｂ未満である領
域にあっては当該本体を停止するようしたので、請求項
２または３の効果に加え、領域の幅が極めて狭く、当該
本体の通過制御が難しい場合停止することにより、安全
性を確保することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態を示し、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】図１に示す制御装置の動作を説明するための概
略的清掃走行路図。

【図３】図１に示す制御装置の動作を説明するための概
略的フローチャート図。

【図４】図１に示す制御装置の動作を説明するための概
略的フローチャート図。

【図５】図１に示す制御装置の動作を説明するための概
略的フローチャート図。

【図６】従来の床清掃ロボットの概略的正面図。

【図７】図７に示す制御装置の動作を説明するための概
略的清掃走行路図。

【図８】図７に示す床清掃ロボットの操作パネル部を説
明するための概略的配置図。

【図９】図７に示す制御装置の動作を説明するための概
略的清掃走行路図。

【符号の説明】

１本体（床清掃ロボットの）３超音波センサ（側面距離検出手段）８運転モード切替スイッチ部９場所のコース設定スイッチ部１１操作パネル部１２超音波センサ部１４主制御部（ＣＰＵボード）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の領域からなる地域内において所定
領域の床面を清掃しながら往復走行した後に他の領域へ
移行し、複数の領域を順に連続して清掃可能とする床清
掃ロボットの制御方法であって、前記領域の初列走行時
に当該本体の側面距離検出手段で同領域の両側壁までの
距離を検出して当該領域の幅を算出し、該算出した幅が
所定値より小さいときには当該領域の床面を清掃せずに
通過のみの走行制御を行うようにしたことを特徴とする
床清掃ロボットの制御方法。
【請求項２】複数の領域からなる地域内において所定
領域の床面を清掃しながら往復走行した後に他の領域へ
移行し、複数の領域を順に連続して清掃可能とする床清
掃ロボットの制御方法であって、前記各領域の初列走行
において当該本体の側面距離検出手段で同領域の両側壁
までの距離を検出して当該領域の幅を算出し、該算出し
た幅が所定値Ｂ以上、所定値Ａ（＞Ｂ）未満である領域
にあっては床面を清掃せずに通過のみの走行制御を行
い、前記算出した幅が所定値Ｂ未満である領域にあって
は当該本体を停止するようにしたことを特徴とする床清
掃ロボットの制御方法。
【請求項３】前記領域は通路である請求項１または２
記載の床清掃ロボットの制御方法。
【請求項４】前記算出した幅が所定値Ｂ未満である領
域にあっては当該本体を停止するようした請求項２また
は３記載の床清掃ロボットの制御方法。