清掃装置及び清掃装置の停止具
【課題】清掃装置を回収位置まで容易に誘導・停止させる。
【解決手段】床面１０４と壁面１０５とによって囲まれた領域に液体を貯留可能な構造物の床面１０４を清掃する清掃装置において、構造物の床面１０４を走行しながら清掃する清掃装置本体１を有するとともに、清掃装置本体１を回収する場合に、清掃装置本体１を壁面１０５に平行に走行させることで所定の回収位置に誘導する誘導手段８を備える。
【解決手段】床面１０４と壁面１０５とによって囲まれた領域に液体を貯留可能な構造物の床面１０４を清掃する清掃装置において、構造物の床面１０４を走行しながら清掃する清掃装置本体１を有するとともに、清掃装置本体１を回収する場合に、清掃装置本体１を壁面１０５に平行に走行させることで所定の回収位置に誘導する誘導手段８を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、水が張られたプールや貯水槽等の構造物の床面を清掃する清掃装置、及び清掃装置を所定位置で停止させる停止具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の清掃装置（清掃ロボット）には、例えば、水の張られたプール等の清掃場所において、その床面を走行しながら、ブラシで床面を掃き、そして、ポンプを介してゴミ等を吸引することにより、所望の清掃を行うものがある。
【０００３】
この清掃装置には、例えば、電気ケーブルが接続され、これを介してポンプ等が駆動されるもの（例えば特許文献１参照）や、電気ケーブルを介さずに、無線での遠隔操作によるものがある（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
清掃装置に電気ケーブルが接続されている場合には、清掃場所に障害物がある場合に、電気ケーブルがこの障害物に掛かるおそれがある。これに対して、無線での遠隔操作で清掃装置を制御する場合には、そのおそれもなく、この点で有利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０５−１９８５２号公報
【特許文献２】特開２０００−３５３０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、例えば、清掃が終了した場合、或いは、清掃途中で、清掃装置を回収したい場合において、清掃装置が所定の回収位置まで戻ってくるように操作することが必要となるが、この場合には、清掃装置が水中に配置されていることから、無線での遠隔操作においても、その位置を確認しながら操作することが難しかった。
【０００７】
特に、いわゆる稼動床式のプールにおいて、床が上昇したときに、この床の下側に形成される空間を清掃するような場合には、清掃装置の位置が全く確認できない場合もあり、清掃装置の位置を確認しながら操作して所定の回収位置に誘導することが困難であった。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、回収位置まで容易に誘導可能な清掃装置を提供することを課題とする。
【０００９】
また、本発明は、清掃装置を回収位置で容易に停止させることができる清掃装置の停止具を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するためのものであって、床面と壁面とによって囲まれた領域に液体を貯留可能な構造物の床面を清掃する清掃装置において、構造物の床面を走行しながら清掃する清掃装置本体を有するとともに、清掃装置本体を回収する場合に、清掃装置本体を構造物の壁面に平行に走行させることで所定の回収位置に誘導する誘導手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
かかる構成によれば、誘導手段によって走行装置本体を壁面に対して平行に走行させることによって、所定の回収位置まで走行装置本体を容易に誘導できるようになる。
【００１２】
また、本発明に係る清掃装置は、前記誘導手段は、清掃装置本体を構造物の壁面に対して平行に走行させるために、清掃装置本体と壁面との距離を測定する少なくとも２つのセンサを有する構成を採用できる。
【００１３】
かかる構成によれば、各センサが測定する距離が等しくなるように清掃装置本体の向きを調整するようにすれば、清掃装置本体を常に壁面に対して平行に走行させることができる。
【００１４】
また、本発明に係る清掃装置は、前記誘導手段は、清掃装置本体が構造物の壁面に当接したときに、構造物内における清掃装置本体の位置を検知できるように、構造物内における所定の方向を検知する方向検知手段を有する構成を採用できる。
【００１５】
かかる構成によれば、方向検知手段によって、走行装置本体の構造物内における所定の方向を検知することで、清掃装置が構造物の壁面に当接したときに、構造物内における清掃装置本体の位置を検知でき、これによって、清掃装置本体を回収位置に容易に誘導できるようになる。
【００１６】
また、本発明に係る停止具は、上記の清掃装置を回収位置で停止させる停止手段を有することを特徴とする。
【００１７】
かかる構成によれば、停止手段によって、清掃装置を停止具が設置された回収位置で容易に停止させることができる。
【００１８】
また、本発明に係る停止具は、停止手段が、清掃装置本体に当接する当接部材と、清掃装置本体が当接部材に当接したときに、清掃装置本体に停止信号を送信する送信機と、清掃装置本体が当接部材に当接したことに連動して送信機を作動させるスイッチ部とを有する構成を採用できる。
【００１９】
かかる構成によれば、停止手段によって、清掃装置を停止具が設置された回収位置で容易に停止させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、清掃装置を回収位置まで容易に誘導・停止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態に係る清掃装置を示す平面図である。
【図２】同清掃装置の側面図である。
【図３】同清掃装置の正面図である。
【図４】清掃装置が清掃場所を清掃している状態を示す斜視図である。
【図５】同清掃装置を回収する方法及び清掃装置の停止具を示す平面図である。
【図６】第２実施形態に係る清掃装置の回収方法を示す平面図である。
【図７】同実施形態に対応する清掃装置の停止具を示す側面図であり、（ａ）は清掃装置が停止具の近傍に位置する状態を示し、（ｂ）は、停止具によって清掃装置が停止した状態を示す。
【図８】第３実施形態に係る清掃装置の回収方法を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。図１〜図５は、本発明に係る清掃装置（清掃ロボット）の一実施形態を示している。この清掃装置は、例えば、床面とこの床面を囲む壁面とによって囲まれた領域に水等の液体を貯留可能なプールや貯水槽等の構造物内のように水の張られた場所（清掃場所）において、所定の方向に走行しながら、その床面を清掃するためのものである。
【００２３】
清掃装置は、例えば、図４に示すようなプール１０１内において、その床１０２を清掃するために使用される。図４は、いわゆる可動床式のプール１０１を例示する。このプール１０１は、その床１０２が所定の昇降装置（図示せず）によって昇降可能に構成される。これにより、プール１０１は、その水深を自在に調節できるようになっている。
【００２４】
また、プール１０１の床１０２には、所定の大きさの開口部（点検口）１０３が形成されており、清掃装置は、床１０２が上昇したときに、この開口部１０３を介して床１０２の下方に形成される空間に入り、その床面１０４をも清掃できるようになっている。
【００２５】
なお、このプール１０１は、床面１０４とこの床面１０４の周りに設けられる、平面視四角形状に構成される壁面１０５（１０５ａ〜１０５ｄ）とによって囲まれた領域に水を貯留できるようになっている（図５参照）。
【００２６】
図１〜図３に示すように、清掃装置は、所定の機器を搭載する清掃装置本体１を有する。清掃装置本体１は、本体フレーム３、走行装置４、清掃場所の清掃を行う清掃手段５、駆動源（バッテリ）６、発光装置７、清掃装置を回収する場合に、清掃装置本体１を所定の回収位置に誘導するための誘導手段８、および清掃装置本体１の制御を行う制御装置（図示略）、を備える。
【００２７】
清掃装置本体１の本体フレーム３は、平面視略長方形状に形成されており、この本体フレーム３の長手方向が、清掃装置本体１の進行方向にほぼ一致する。なお、以下、この本体フレーム３の長手方向に直交する方向を、左右または左右方向という。
【００２８】
この本体フレーム３には、走行装置４、清掃手段５、駆動源６、発光装置７、受信部１１等の各種機器が一体に組み付けられている。本体フレーム３の前部には、走行装置４等の機器を保護する保護部材（バンパ）９が設けられている。保護部材９には、この保護部材９がプール１０１の壁面１０５に当接したときに、これを感知する２つのタッチセンサ（図示略）が設けられている。本体フレーム３は、駆動源６等が載置されるとともに、これらを支持する支持台３ａを有する。２つのタッチセンサは、保護部材９の左右方向に間隔をおいて設けられている。
【００２９】
走行装置４は、左右一対の無端帯状のゴムクローラ１５、各ゴムクローラ１５を駆動するスプロケット１６、アイドラ１７、スプロケット１６を駆動する駆動手段としてのモータ等により構成される。この一対の走行装置４により、清掃装置本体１は、前進、後進、および方向転換（旋回）が可能になり、清掃場所の全域を走行しながら清掃できるようになっている。
【００３０】
図２に示すように、清掃手段５は、本体フレーム３の前側に設けられる清掃具２１と、支持台３ａの前側の位置に載置されるポンプ２２と、ポンプ２２に接続される濾過フィルタ２３とを備える。清掃具２１は、清掃具本体２５と、清掃具本体２５を支持する車輪２６と、清掃具本体２５とポンプ２２とを接続する接続配管２７とを有する。
【００３１】
清掃具本体２５は、清掃場所の床面１０４に接するブラシ２９と、清掃場所にあるゴミ等の吸引対象物を吸引するための吸引口３０とを有する。清掃具本体２５は、ブラシ２９を介して清掃場所の床面１０４を磨くとともに、この清掃場所に存在する吸引対象物を吸引口３０から吸引することによって、清掃場所の床面１０４の清掃を行うようになっている。
【００３２】
清掃具本体２５の吸引口３０から吸引された吸引対象物（ゴミ）は、接続配管２７を通じてポンプ２２内に吸入される。ポンプ２２は、吸入部３１と吐出部３２を備え、吸入部３１には、前記接続配管２７が接続され、吐出部３２には、前記濾過フィルタ２３が接続されている。ポンプ２２は、清掃具２１から吸引された吸引対象物を、吸入部３１から内部に吸入するとともに、吐出部３２から吐出して濾過フィルタ２３に圧送するように構成される。
【００３３】
前記濾過フィルタ２３は、袋状に構成されるとともに、ポンプ２２によって吸引されたゴミ等の回収物を回収し、ポンプ２２から吐出された水を濾過して外部（清掃場所）に排出するように構成されている。
【００３４】
駆動源６は、ポンプ２２の後方位置で、本体フレーム３の支持台３ａに載置されている。駆動源６は、直方体状のケース３５によって覆われている。駆動源６は、ポンプ２２、走行装置４の駆動手段（モータ１８）、発光装置７等に動力（電力）を供給する。
【００３５】
発光装置７は、駆動源６の上部（上面）に設置されている。この発光装置７は、清掃場所における清掃装置本体１の位置の確認を容易にするために所定のパターン（点灯、点滅等）で発光する。
【００３６】
誘導手段８は、図１、図２に示すように、駆動源６を覆うケース３５の側面に設けられている。具体的には、誘導手段８は、ケース３５の側面の上部に設けられており、プール１０１の床面１０４から所定高さになるように配置される。
【００３７】
誘導手段８は、清掃装置本体１とプール１０１の壁面１０５との間隔を測定可能な測距センサ８ａ，８ｂを有する。清掃装置本体１には、２つの測距センサ８ａ，８ｂが設けられている。２つの測距センサ８ａ，８ｂは、清掃装置本体１の長手方向、すなわち、清掃装置の進行方向に間隔をおいて配置されている。清掃装置本体１は、２つの測距センサ８ａ，８ｂが感知するプール１０１の壁面１０５との間隔が等しくなるように走行することで、プール１０１の壁面１０５に平行に進行することができる。
【００３８】
本実施形態では、測距センサ８ａ，８ｂとして赤外線センサ８ａ，８ｂが使用される。測距センサ８ａ，８ｂは、平面視において、清掃装置本体１の進行方向に対して直角な方向に赤外線を放射できるように配置されている。また、本実施形態において、測距センサ８ａ，８ｂは、水平方向に対して斜め上方に赤外線を放射するように設定されている。この測距センサ８ａ，８ｂが測定可能な距離は、約０．５ｍ〜２ｍの範囲である。
【００３９】
制御装置は、清掃装置本体１に搭載されるモータ、誘導手段８等の各種機器を制御する。
この制御装置は、所定時間が経過するか、又は所定の条件（例えば、清掃装置本体１の走行距離や、回収したゴミの量等の条件）を満たすまで、プール１０１等の床面１０４を清掃するように清掃装置本体１を制御する（以下、この制御を「清掃モード」という）。
【００４０】
この制御装置は、清掃モードにおいて、例えば、清掃装置本体１を直進させながら、保護部材９がプール１０１等の壁面１０５に当接したときに、タッチセンサの感知信号を受信し、この信号の受信に基づいて、清掃装置本体１を一旦停止させ、さらにこの清掃装置本体１を方向転換させて再び直進するように走行装置４を制御する。
【００４１】
また、制御装置は、清掃モードが終了したとき、又は所定の条件を満たしたときに、清掃装置本体１を所定の回収位置まで移動させるように制御する（以下、この制御を「回収モード」という）。
【００４２】
以下、回収モードによる清掃装置の回収方法について説明する。例えば清掃場所が稼動床式のプール１０１の場合には、プール１０１の床１０２に形成された開口部１０３の直下の床面１０４の位置が回収位置となる。この場合、回収位置には、清掃装置本体１を停止させるための停止手段４０を有する停止具４１が配置される。
【００４３】
本実施形態では、開口部１０３は、プール１０１の１つの壁面（以下「第１壁面」という）１０５ａの近傍に形成されており、停止具４１は、プール１０１の第１壁面１０５ａの近傍位置または、この第１壁面１０５ａに接触するように、床面１０４に配置されている。
【００４４】
本実施形態において、停止具４１は、立方体状に構成されている。この停止具４１は、その高さ（床面１０４からの高さ）が、清掃装置本体１の誘導手段８の高さよりも低くなるように設定されている。この停止具４１の停止手段４０は、清掃装置本体１の保護部材９が接触する接触面４２を有する。
【００４５】
清掃装置を回収位置に移動させるために、制御装置は、清掃装置本体１の保護部材９がプール１０１の壁面１０５ｂに当接するまで走行装置４を駆動する。保護部材９がプール１０１の１つの壁面（以下「第２壁面」という）１０５ｂに当接したとき、その旨の信号がタッチセンサから制御装置に送信される。制御装置は、タッチセンサからの信号を受信し、これによって清掃装置本体１を所定の角度（例えば９０°）だけ旋回させる。図例では、制御装置は、清掃装置本体１を左に旋回させる。
【００４６】
清掃装置本体１が所定角度旋回すると、誘導手段８の２つの測距センサ８ａ，８ｂが清掃装置本体１とプール１０１の第２壁面１０５ｂとの間隔を検知してその信号を制御装置に送信する。制御装置は、２つの測距センサ８ａ，８ｂが検知した清掃装置本体１と第２壁面１０５ｂとの間隔（距離）を比較する。
【００４７】
２つの測距センサ８ａ，８ｂが検知した清掃装置本体１とプール１０１の第２壁面１０５ｂとの間隔が異なるとき、制御装置は、走行装置４を駆動して、この間隔が等しくなるように、清掃装置本体１を若干旋回させてその位置（向き）を微調整する。
【００４８】
このように清掃装置本体１の位置を微調整して２つの測距センサ８ａ，８ｂが検知する前記間隔が等しくなったとき、清掃装置本体１は、第２壁面１０５ｂに対して平行に進行できる位置に設定されることとなる。制御装置は、これを判断して清掃装置本体１を前進させる。
【００４９】
清掃装置本体１を前進させる間は、２つの測距センサ８ａ，８ｂによって、清掃装置本体１とプール１０１の第２壁面１０５ｂとの間隔を検知し、その信号を制御装置に送信する。制御装置は、２つの測距センサ８ａ，８ｂからの信号を比較しながら、その値が異なるときは、上述のように清掃装置本体１の向きを微調整しながら前進させる。
【００５０】
このようにしてプール１０１の１つの壁面１０５ｂに平行となるように、清掃装置本体１を前進させていると、再び保護部材９がプール１０１の別の壁面（以下「第３壁面」という）１０５ｃに当接する。このとき、制御装置は、上記と同様に、清掃装置本体１を所定角度だけ左に旋回させ（方向転換させ）、誘導手段８を介してこの第３壁面１０５ｃに平行な方向に清掃装置本体１を前進させる。
【００５１】
第３壁面１０５ｃに対して平行に走行する清掃装置本体１は、この第３壁面１０５ｃにほぼ直角に繋がる第１壁面１０５ａに接触する。この場合、上記と同様に、第１壁面１０５ａに当接した清掃装置本体１は、制御装置による制御によって、所定角度だけ左に旋回する。そして、上述したような誘導手段８による誘導によって、第１壁部に対して平行な状態を維持しながら走行する。
【００５２】
清掃装置本体１は、第１壁部に対して平行に走行していくと、停止具４１に当接する。具体的には、清掃装置本体１の保護部材９が停止具４１の停止手段４０としての接触面４２に接触する。
【００５３】
そうすると、制御装置は、清掃装置本体１を一旦停止させ、この清掃装置本体１が所定角度（例えば約９０°）だけ左に旋回するように、走行装置４を駆動する。このように、清掃装置本体１が旋回した後、誘導手段８としての測距センサ８ａ，８ｂがプール１０１の壁面１０５と清掃装置本体１との間隔を測定すべく、所定周波数の赤外線を所定方向に放射する。
【００５４】
このとき、走行装置本体１の誘導手段８の高さは、停止具４１よりも高く設定されていることから、誘導手段８から放射された赤外線は、この停止具４１に当たらずに、停止具４１の後方に放射される。したがって、測距センサ８ａ，８ｂは、停止具４１の存在を検知できない。このとき、測距センサ８ａ，８ｂからは、壁面１０５が存在しない旨の信号（又は壁面との間隔が無限大である旨の信号）が制御装置に送信される。
【００５５】
制御装置は、この信号を受信すると、清掃装置本体１が回収位置に到着したと判断し、走行装置４を停止させる。
【００５６】
回収位置に到着した清掃装置本体１を、開口部１０３を介して引き上げることによって、清掃装置の回収が完了する。
【００５７】
以上説明した本実施形態に係る清掃装置によれば、誘導手段８によって、清掃装置本体１をプール１０１の壁面１０５に平行に走行させることによって、この清掃装置本体１を所定の回収位置に容易に移動させることができる。さらに、この誘導手段８は、２つの測距センサ８ａ，８ｂを用いるだけの簡単な構成で、容易に清掃装置本体１を壁面１０５に平行に走行させることができるため、その製造も容易である。
【００５８】
また、本実施形態の清掃装置を停止させるための停止具４１は、その停止手段４０として、清掃装置本体１の保護部材９が接触可能な接触面４２を有するだけの構成でよく、その製造を容易に行うことができる。しかも、この停止具４１を清掃装置の回収位置に配置するだけで、清掃装置本体１を停止させることができることから、清掃装置を容易に回収できる。
【００５９】
図６、図７は、本発明に係る清掃装置の第２実施形態を示す。本実施形態では、清掃装置本体１には、第１実施形態のような測距センサ８ａ，８ｂが設けられていない。したがって、清掃装置本体１を回収位置まで誘導手段８、及び回収する方法が異なる。本実施形態では、清掃装置本体１に組み込まれた制御装置が誘導手段８として機能する。また、本実施形態では、清掃装置を回収位置で停止させる停止具４１の構成が第１実施形態と異なる。これらの点以外の本実施形態の構成については、第１実施形態と同様である。
【００６０】
以下、停止具４１の構成について説明する。停止具４１の停止手段４０は、図７に示すように、清掃装置本体１に当接する当接部材４３と、清掃装置本体１が当接部材４３に当接したときに、清掃装置本体１に停止信号を送信する送信機４４と、清掃装置本体１が当接部材４３に当接したことに連動して送信機４４を作動させるスイッチ部４５と、これらを支持する支持基材４６とを有する。
【００６１】
当接部材４３は、棒状に形成されており、その一端部が枢支軸４７を介して支持基材４６に対して回動可能に連結されている。
【００６２】
スイッチ部４５は、当接部材４３が所定角度回動したときに、この当接部材４３に当接するように、当接部材４３に対して所定間隔離間されて支持基材４６に固定されている。なお、本実施形態では、スイッチ部４５としてリミットスイッチが採用されている。スイッチ部４５は、送信機４４に対して電気的に接続されている。スイッチ部４５は、当接部材４３が当接したときにＯＮになり、その信号により送信機４４を作動させることができる。
【００６３】
送信機４４は、清掃装置本体１を停止させるための停止信号を、清掃装置本体１内の制御装置に送信する。なお、制御装置には、送信機４４からの停止信号を受信するための受信アンテナが設けられている。
【００６４】
以下、第２実施形態における清掃装置の回収方法について説明する。清掃装置本体１が清掃モードから回収モードへと制御モードが切り替えられたとき、制御装置は、清掃装置本体１の保護部材９がプール１０１の壁面１０５に当接するように、清掃装置本体１を直進させる。
【００６５】
例えば、清掃装置本体１の保護部材９がプール１０１の第２壁面１０５ｂに接触したとき、保護部材９に一体に設けられる２つタッチセンサのそれぞれは、自身に作用する圧力に関する信号（以下「圧力信号」という）を制御装置に送信する。制御装置は、２つのタッチセンサから送られた圧力信号を基に、各タッチセンサに作用する圧力の大小を比較する。
【００６６】
さらに、制御装置は、２つの圧力信号に係る圧力が異なるとき、これらの圧力が等しくなるように、走行装置４を駆動して、清掃装置本体１の位置を微調整する。各タッチセンサに作用する圧力が等しくなったとき、清掃装置本体１は、その進行方向が第２壁面１０５ｂに対して略直交するように配置される。
【００６７】
制御装置は、この状態から清掃装置本体１を所定距離だけ後退させるように走行装置４を駆動する。その後、制御装置は、走行装置４を駆動して、清掃装置本体１を左に約９０°旋回させる。清掃装置本体１を旋回させた後、制御装置は、清掃装置本体１を前進（直進）させるように走行装置４を駆動する。
【００６８】
これにより、清掃装置本体１は、プール１０１の第２壁面１０５ｂとほぼ平行に走行することができる。ただし、プール１０１のような比較的大型の構造物においては、その床面１０４の水平度や平滑さに誤差があり、その影響で、清掃装置本体１の走行方向とプール１０１の第２壁面１０５ｂとの平行の度合いに誤差が生じるおそれがある。
【００６９】
この誤差を調整して、清掃装置本体１を再度、第２壁面１０５ｂに対して平行に走行させるために、制御装置は、清掃装置本体１を一旦停止させ、再度この第２壁面１０５ｂに保護部材９を接触させるべく、清掃装置１を右に約９０°旋回させ、第２壁面１０５ｂに向かって直進させる。そして、上記と同様に、第２壁面１０５ｂに当接した保護部材９の２つのタッチセンサの圧力が等しくなり、清掃装置本体１の進行方向が第２壁面１０５ｂに対して垂直になるように、清掃装置本体１の向きの微調整を行う。
【００７０】
この調整が終わると、制御装置及び走行装置４の制御によって、清掃装置本体１を後退させ、第２壁面１０５ｂから所定間隔離れたところで、この清掃装置本体１を再度左に９０°旋回させ、そのまま第２壁面１０５ｂに平行に走行させる。
【００７１】
上記のような清掃装置本体１の進行方向の調整の頻度は、プール１０１の大きさに応じて適宜設定される。また、この調整は、例えば清掃装置本体１の走行距離や走行時間を基準に設定される。
【００７２】
このように、清掃装置本体１をプール１０１の第２壁面１０５ｂに平行に走行させるとともに、この清掃装置本体１を、例えばプール１０１の第２壁面１０５ｂに取り付けられた停止具４１の停止手段４０によって停止させる。具体的には、図７（ｂ）に示すように、清掃装置本体１が停止手段４０の当接部材４３に当接し、この当接部材４３が枢支軸４７まわりに所定角度回動したとき、スイッチ部４５がＯＮになり、これに連動して送信機４４から清掃装置本体１へと停止信号が送信される。
【００７３】
清掃装置本体１が停止信号を受信すると、制御装置が走行装置４を停止させ、これによって、清掃装置本体１を回収位置で停止させることができる。
【００７４】
以上説明した本実施形態に係る清掃装置によれば、回収モードにおいて、制御装置によって、所定のタイミング（頻度）で清掃装置本体１の進行方向を調整することによって、清掃装置本体１を常に壁面１０５に対して平行に走行させることができ、これによって清掃装置本体１を容易に回収できるようになる。
【００７５】
また、本実施形態における停止具４１によれば、清掃装置本体１を当接部材４３に当接させるだけで容易に清掃装置本体１を停止させることができ、これによって清掃装置本体１を容易に回収できるようになる。
【００７６】
図８は、本発明に係る清掃装置の第３実施形態を示す。本実施形態では、清掃装置本体１に第１実施形態のような測距センサ８ａ，８ｂが設けられておらず、代わりに、清掃装置本体１に対する所定の方向を検知する方向検知手段８ｃが誘導手段８として設けられている。本実施形態では、上記の停止具４１を用いることなく、清掃装置本体１を所定の回収位置に誘導できる。これらの点以外の第３実施形態の構成要素については、第１実施形態と同様である。
【００７７】
本実施形態では、方向検知手段８ｃとしてジャイロスコープが採用されている。例えば、ジャイロスコープは、プール１０１の任意の壁面１０５に対して垂直な方向（又は平行な方向）を検知するように設定されている。
【００７８】
以下、本実施形態に係る清掃装置の回収方法について説明する。なお、プール１０１には、回収位置が近傍に設定されている第１壁面１０５ａ、第１壁面１０５ａに平行な第２壁面１０５ｂ、第１壁面１０５ａ及び第２壁面１０５ｂに対して直角な第３壁面１０５ｃ、第４壁面１０５ｄが設けられており、回収モードにおいて、第４壁面１０５ｄに清掃装置が接触した場合を例としてその回収方法を説明する。
【００７９】
方向検知手段８ｃとしてのジャイロスコープは、第１壁面１０５ａから第２壁面１０５ｂに向かうとともに、第２壁面１０５ｂに対して直交する方向（又は、第３壁面１０５ｃ及び第４壁面１０５ｄに平行な方向）を検知するように設定されている。
【００８０】
清掃装置の制御モードが清掃モードから回収モードに切り替わったとき、制御装置は、清掃装置本体１の保護部材９をプール１０１の壁面１０５に接触させるべく、走行装置４を駆動して清掃装置本体１を直進させる。これにより、例えば、第４壁面１０５ｄに保護部材９が接触したとき、制御装置は、ジャイロスコープが検知する方向に基づいて、清掃装置本体１が第４壁面１０５ｄに接触したことを認識する。
【００８１】
制御装置は、第２実施形態と同様に、保護部材９に取り付けられた２つのタッチセンサが感知する圧力が等しくなるように、走行装置４を駆動して清掃装置本体１の向き（位置）を微調整する。このように調整された清掃装置１は、第４壁面１０５ｄに垂直な方向に直進（後退）できるようになる。
【００８２】
制御装置には、各壁面１０５ａ〜１０５ｄに対する回収位置の位置データが記憶されている。これにより、制御装置は、清掃装置本体１が接触する壁面１０５を特定することで、回収位置を特定することができる。
【００８３】
例えば、回収位置が第１壁面１０５ａの近傍位置にある場合、制御装置は、第４壁面１０５ｄから回収位置がどれだけ離れているかを認識できる。制御装置は、清掃装置本体１が第４壁面１０５ｄに接触したとき、上記のように清掃装置本体１の向きを調整した後、回収位置の位置データに基づいて、回収位置と第４壁面１０５ｄとの離間距離だけ清掃装置本体１を後退させる。
【００８４】
そして、制御装置は、清掃装置本体１が第１壁部に向くように走行装置４を介して旋回させる。そして、制御装置は、清掃装置本体１を第１壁面１０５ａ寄りに設けられた回収位置に向けて前進（直進）させる。制御装置は、第１壁面１０５ａに接触したときに停止され、これによって回収位置への清掃装置本体１の移動が完了する。
【００８５】
以上説明した本実施形態の清掃装置によれば、方向検知手段８ｃを清掃装置本体１の誘導手段８として利用することによって、清掃装置本体１を容易に回収位置まで移動させて回収することができるようになり、この点において特に有用である。また、停止具４１を用いることなく清掃装置本体１を回収位置で回収できるので、この点においても有利である。
【００８６】
なお、本発明は上記の実施形態に限らず、発明思想を逸脱しない範囲において種々の変更、変形が可能である。また、上記した複数の実施形態の構成や方法等を任意に採用してもよく（１つの実施形態に係る構成や方法等を他の実施形態に係る構成や方法等に適用してもよく）、さらに、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよい。
【００８７】
例えば、上記の実施形態では、誘導手段８が駆動源６を覆うケース３５の側面に設けられていた例を示したが、これに限らず、誘導手段８を別の位置に設けても良い。要は、誘導手段８が設けられる高さ位置が停止具４１の高さよりも高くされていればよい。なお、誘導手段８の高さは、停止具４１と同じでもよく、この場合は、誘導手段８である測距センサ８ａ，８ｂの赤外線が停止具４１よりも高く放射されるように放射角度を設定することで、清掃装置本体１を停止具４１の近傍位置で停止させることができる。
【００８８】
また、例えば、停止具４１を、プール１０１の壁面１０５とは測距センサ８ａ，８ｂの赤外線の反射率の異なる材料によって形成し、この違いによって停止位置を特定することができれば、停止具４１の高さを誘導手段８の高さよりも高く構成してもよい。この場合には、例えば、停止具４１として鏡を用いることも可能である。
【００８９】
また、上記の第１実施形態において、清掃装置本体１がプール１０１の壁面１０５に接触する度に、この清掃装置本体１を左に旋回させて走行させる例を示したが、これに限らず、清掃装置本体１を右に旋回させて走行させることによっても、この清掃装置本体１を回収位置に誘導できる。
【００９０】
誘導手段８として、赤外線を使用する測距センサ８ａ，８ｂを用いた例を示したが、これに限らず、例えば、停止具４１を磁性体又は非磁性体で構成するとともに、磁力センサ８ａ，８ｂによって、停止具４１の磁性の有無を確認することで、走行装置本体１を回収位置で停止させるようにしてもよい。
【００９１】
上記実施形態では、プール１０１の床面１０４を清掃装置が清掃する例を示したが、これに限らず、清掃装置は、水等の液体を貯留、又は流通可能な貯水槽や排水管、排水桝等その他の種々の構造物の床面の清掃に適用できる。
【００９２】
上記実施形態では、プール１０１の壁面１０５の近傍位置に停止具４１を配置し、この停止具４１の位置を回収位置として、清掃装置本体１を回収する例を示したが、これに限らず、例えば、回収位置が壁面１０５から離れている場合であっても、壁面１０５の近傍に配置した停止具４１の位置まで清掃装置本体１を移動させ後に、この停止具４１から所定の方向に、所定の距離だけ清掃装置本体１を直進させるように制御装置に所定プログラムを組み込むことで、清掃装置本体１を容易に回収することができる。
【００９３】
上記の第１実施形態では、誘導手段８として２つの測距センサ８ａ，８ｂを用い、清掃装置本体１を壁面１０５に対して平行に走行させて停止位置まで誘導する例を示したが、これに限らず、例えば、誘導手段として１つの測距センサを用いてもよい。この場合は、この１つの測距センサによって、清掃装置本体１と壁面１０５との距離を測定した後、清掃装置本体１をある程度前進させて再度壁面１０５との距離を測定し、測定した距離を比較して、清掃装置本体１と壁面１０５との距離が常に一定となるように、制御装置によって走行装置４を制御すればよい。
【符号の説明】
【００９４】
１…清掃装置本体、２…遠隔操作手段、３…本体フレーム、３ａ…支持台、４…走行装置、５…清掃手段、６…駆動源、７…発光装置、８…誘導手段、８ａ…測距センサ、８ｂ…測距センサ、８ｃ…方向検知手段、９…保護部材、１５…ゴムクローラ、１６…スプロケット、１７…アイドラ、１８…モータ、２１…清掃具、２２…ポンプ、２３…濾過フィルタ、２５…清掃具本体、２６…車輪、２７…接続配管、２９…ブラシ、３０…吸引口、３１…吸入部、３２…吐出部、３５…ケース、４０…停止手段、４１…停止具、４２…接触面、４３…当接部材、４４…送信機、４５…スイッチ部、４６…支持基材、４７…枢支軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、水が張られたプールや貯水槽等の構造物の床面を清掃する清掃装置、及び清掃装置を所定位置で停止させる停止具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の清掃装置（清掃ロボット）には、例えば、水の張られたプール等の清掃場所において、その床面を走行しながら、ブラシで床面を掃き、そして、ポンプを介してゴミ等を吸引することにより、所望の清掃を行うものがある。
【０００３】
この清掃装置には、例えば、電気ケーブルが接続され、これを介してポンプ等が駆動されるもの（例えば特許文献１参照）や、電気ケーブルを介さずに、無線での遠隔操作によるものがある（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
清掃装置に電気ケーブルが接続されている場合には、清掃場所に障害物がある場合に、電気ケーブルがこの障害物に掛かるおそれがある。これに対して、無線での遠隔操作で清掃装置を制御する場合には、そのおそれもなく、この点で有利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０５−１９８５２号公報
【特許文献２】特開２０００−３５３０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、例えば、清掃が終了した場合、或いは、清掃途中で、清掃装置を回収したい場合において、清掃装置が所定の回収位置まで戻ってくるように操作することが必要となるが、この場合には、清掃装置が水中に配置されていることから、無線での遠隔操作においても、その位置を確認しながら操作することが難しかった。
【０００７】
特に、いわゆる稼動床式のプールにおいて、床が上昇したときに、この床の下側に形成される空間を清掃するような場合には、清掃装置の位置が全く確認できない場合もあり、清掃装置の位置を確認しながら操作して所定の回収位置に誘導することが困難であった。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、回収位置まで容易に誘導可能な清掃装置を提供することを課題とする。
【０００９】
また、本発明は、清掃装置を回収位置で容易に停止させることができる清掃装置の停止具を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するためのものであって、床面と壁面とによって囲まれた領域に液体を貯留可能な構造物の床面を清掃する清掃装置において、構造物の床面を走行しながら清掃する清掃装置本体を有するとともに、清掃装置本体を回収する場合に、清掃装置本体を構造物の壁面に平行に走行させることで所定の回収位置に誘導する誘導手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
かかる構成によれば、誘導手段によって走行装置本体を壁面に対して平行に走行させることによって、所定の回収位置まで走行装置本体を容易に誘導できるようになる。
【００１２】
また、本発明に係る清掃装置は、前記誘導手段は、清掃装置本体を構造物の壁面に対して平行に走行させるために、清掃装置本体と壁面との距離を測定する少なくとも２つのセンサを有する構成を採用できる。
【００１３】
かかる構成によれば、各センサが測定する距離が等しくなるように清掃装置本体の向きを調整するようにすれば、清掃装置本体を常に壁面に対して平行に走行させることができる。
【００１４】
また、本発明に係る清掃装置は、前記誘導手段は、清掃装置本体が構造物の壁面に当接したときに、構造物内における清掃装置本体の位置を検知できるように、構造物内における所定の方向を検知する方向検知手段を有する構成を採用できる。
【００１５】
かかる構成によれば、方向検知手段によって、走行装置本体の構造物内における所定の方向を検知することで、清掃装置が構造物の壁面に当接したときに、構造物内における清掃装置本体の位置を検知でき、これによって、清掃装置本体を回収位置に容易に誘導できるようになる。
【００１６】
また、本発明に係る停止具は、上記の清掃装置を回収位置で停止させる停止手段を有することを特徴とする。
【００１７】
かかる構成によれば、停止手段によって、清掃装置を停止具が設置された回収位置で容易に停止させることができる。
【００１８】
また、本発明に係る停止具は、停止手段が、清掃装置本体に当接する当接部材と、清掃装置本体が当接部材に当接したときに、清掃装置本体に停止信号を送信する送信機と、清掃装置本体が当接部材に当接したことに連動して送信機を作動させるスイッチ部とを有する構成を採用できる。
【００１９】
かかる構成によれば、停止手段によって、清掃装置を停止具が設置された回収位置で容易に停止させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、清掃装置を回収位置まで容易に誘導・停止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態に係る清掃装置を示す平面図である。
【図２】同清掃装置の側面図である。
【図３】同清掃装置の正面図である。
【図４】清掃装置が清掃場所を清掃している状態を示す斜視図である。
【図５】同清掃装置を回収する方法及び清掃装置の停止具を示す平面図である。
【図６】第２実施形態に係る清掃装置の回収方法を示す平面図である。
【図７】同実施形態に対応する清掃装置の停止具を示す側面図であり、（ａ）は清掃装置が停止具の近傍に位置する状態を示し、（ｂ）は、停止具によって清掃装置が停止した状態を示す。
【図８】第３実施形態に係る清掃装置の回収方法を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。図１〜図５は、本発明に係る清掃装置（清掃ロボット）の一実施形態を示している。この清掃装置は、例えば、床面とこの床面を囲む壁面とによって囲まれた領域に水等の液体を貯留可能なプールや貯水槽等の構造物内のように水の張られた場所（清掃場所）において、所定の方向に走行しながら、その床面を清掃するためのものである。
【００２３】
清掃装置は、例えば、図４に示すようなプール１０１内において、その床１０２を清掃するために使用される。図４は、いわゆる可動床式のプール１０１を例示する。このプール１０１は、その床１０２が所定の昇降装置（図示せず）によって昇降可能に構成される。これにより、プール１０１は、その水深を自在に調節できるようになっている。
【００２４】
また、プール１０１の床１０２には、所定の大きさの開口部（点検口）１０３が形成されており、清掃装置は、床１０２が上昇したときに、この開口部１０３を介して床１０２の下方に形成される空間に入り、その床面１０４をも清掃できるようになっている。
【００２５】
なお、このプール１０１は、床面１０４とこの床面１０４の周りに設けられる、平面視四角形状に構成される壁面１０５（１０５ａ〜１０５ｄ）とによって囲まれた領域に水を貯留できるようになっている（図５参照）。
【００２６】
図１〜図３に示すように、清掃装置は、所定の機器を搭載する清掃装置本体１を有する。清掃装置本体１は、本体フレーム３、走行装置４、清掃場所の清掃を行う清掃手段５、駆動源（バッテリ）６、発光装置７、清掃装置を回収する場合に、清掃装置本体１を所定の回収位置に誘導するための誘導手段８、および清掃装置本体１の制御を行う制御装置（図示略）、を備える。
【００２７】
清掃装置本体１の本体フレーム３は、平面視略長方形状に形成されており、この本体フレーム３の長手方向が、清掃装置本体１の進行方向にほぼ一致する。なお、以下、この本体フレーム３の長手方向に直交する方向を、左右または左右方向という。
【００２８】
この本体フレーム３には、走行装置４、清掃手段５、駆動源６、発光装置７、受信部１１等の各種機器が一体に組み付けられている。本体フレーム３の前部には、走行装置４等の機器を保護する保護部材（バンパ）９が設けられている。保護部材９には、この保護部材９がプール１０１の壁面１０５に当接したときに、これを感知する２つのタッチセンサ（図示略）が設けられている。本体フレーム３は、駆動源６等が載置されるとともに、これらを支持する支持台３ａを有する。２つのタッチセンサは、保護部材９の左右方向に間隔をおいて設けられている。
【００２９】
走行装置４は、左右一対の無端帯状のゴムクローラ１５、各ゴムクローラ１５を駆動するスプロケット１６、アイドラ１７、スプロケット１６を駆動する駆動手段としてのモータ等により構成される。この一対の走行装置４により、清掃装置本体１は、前進、後進、および方向転換（旋回）が可能になり、清掃場所の全域を走行しながら清掃できるようになっている。
【００３０】
図２に示すように、清掃手段５は、本体フレーム３の前側に設けられる清掃具２１と、支持台３ａの前側の位置に載置されるポンプ２２と、ポンプ２２に接続される濾過フィルタ２３とを備える。清掃具２１は、清掃具本体２５と、清掃具本体２５を支持する車輪２６と、清掃具本体２５とポンプ２２とを接続する接続配管２７とを有する。
【００３１】
清掃具本体２５は、清掃場所の床面１０４に接するブラシ２９と、清掃場所にあるゴミ等の吸引対象物を吸引するための吸引口３０とを有する。清掃具本体２５は、ブラシ２９を介して清掃場所の床面１０４を磨くとともに、この清掃場所に存在する吸引対象物を吸引口３０から吸引することによって、清掃場所の床面１０４の清掃を行うようになっている。
【００３２】
清掃具本体２５の吸引口３０から吸引された吸引対象物（ゴミ）は、接続配管２７を通じてポンプ２２内に吸入される。ポンプ２２は、吸入部３１と吐出部３２を備え、吸入部３１には、前記接続配管２７が接続され、吐出部３２には、前記濾過フィルタ２３が接続されている。ポンプ２２は、清掃具２１から吸引された吸引対象物を、吸入部３１から内部に吸入するとともに、吐出部３２から吐出して濾過フィルタ２３に圧送するように構成される。
【００３３】
前記濾過フィルタ２３は、袋状に構成されるとともに、ポンプ２２によって吸引されたゴミ等の回収物を回収し、ポンプ２２から吐出された水を濾過して外部（清掃場所）に排出するように構成されている。
【００３４】
駆動源６は、ポンプ２２の後方位置で、本体フレーム３の支持台３ａに載置されている。駆動源６は、直方体状のケース３５によって覆われている。駆動源６は、ポンプ２２、走行装置４の駆動手段（モータ１８）、発光装置７等に動力（電力）を供給する。
【００３５】
発光装置７は、駆動源６の上部（上面）に設置されている。この発光装置７は、清掃場所における清掃装置本体１の位置の確認を容易にするために所定のパターン（点灯、点滅等）で発光する。
【００３６】
誘導手段８は、図１、図２に示すように、駆動源６を覆うケース３５の側面に設けられている。具体的には、誘導手段８は、ケース３５の側面の上部に設けられており、プール１０１の床面１０４から所定高さになるように配置される。
【００３７】
誘導手段８は、清掃装置本体１とプール１０１の壁面１０５との間隔を測定可能な測距センサ８ａ，８ｂを有する。清掃装置本体１には、２つの測距センサ８ａ，８ｂが設けられている。２つの測距センサ８ａ，８ｂは、清掃装置本体１の長手方向、すなわち、清掃装置の進行方向に間隔をおいて配置されている。清掃装置本体１は、２つの測距センサ８ａ，８ｂが感知するプール１０１の壁面１０５との間隔が等しくなるように走行することで、プール１０１の壁面１０５に平行に進行することができる。
【００３８】
本実施形態では、測距センサ８ａ，８ｂとして赤外線センサ８ａ，８ｂが使用される。測距センサ８ａ，８ｂは、平面視において、清掃装置本体１の進行方向に対して直角な方向に赤外線を放射できるように配置されている。また、本実施形態において、測距センサ８ａ，８ｂは、水平方向に対して斜め上方に赤外線を放射するように設定されている。この測距センサ８ａ，８ｂが測定可能な距離は、約０．５ｍ〜２ｍの範囲である。
【００３９】
制御装置は、清掃装置本体１に搭載されるモータ、誘導手段８等の各種機器を制御する。
この制御装置は、所定時間が経過するか、又は所定の条件（例えば、清掃装置本体１の走行距離や、回収したゴミの量等の条件）を満たすまで、プール１０１等の床面１０４を清掃するように清掃装置本体１を制御する（以下、この制御を「清掃モード」という）。
【００４０】
この制御装置は、清掃モードにおいて、例えば、清掃装置本体１を直進させながら、保護部材９がプール１０１等の壁面１０５に当接したときに、タッチセンサの感知信号を受信し、この信号の受信に基づいて、清掃装置本体１を一旦停止させ、さらにこの清掃装置本体１を方向転換させて再び直進するように走行装置４を制御する。
【００４１】
また、制御装置は、清掃モードが終了したとき、又は所定の条件を満たしたときに、清掃装置本体１を所定の回収位置まで移動させるように制御する（以下、この制御を「回収モード」という）。
【００４２】
以下、回収モードによる清掃装置の回収方法について説明する。例えば清掃場所が稼動床式のプール１０１の場合には、プール１０１の床１０２に形成された開口部１０３の直下の床面１０４の位置が回収位置となる。この場合、回収位置には、清掃装置本体１を停止させるための停止手段４０を有する停止具４１が配置される。
【００４３】
本実施形態では、開口部１０３は、プール１０１の１つの壁面（以下「第１壁面」という）１０５ａの近傍に形成されており、停止具４１は、プール１０１の第１壁面１０５ａの近傍位置または、この第１壁面１０５ａに接触するように、床面１０４に配置されている。
【００４４】
本実施形態において、停止具４１は、立方体状に構成されている。この停止具４１は、その高さ（床面１０４からの高さ）が、清掃装置本体１の誘導手段８の高さよりも低くなるように設定されている。この停止具４１の停止手段４０は、清掃装置本体１の保護部材９が接触する接触面４２を有する。
【００４５】
清掃装置を回収位置に移動させるために、制御装置は、清掃装置本体１の保護部材９がプール１０１の壁面１０５ｂに当接するまで走行装置４を駆動する。保護部材９がプール１０１の１つの壁面（以下「第２壁面」という）１０５ｂに当接したとき、その旨の信号がタッチセンサから制御装置に送信される。制御装置は、タッチセンサからの信号を受信し、これによって清掃装置本体１を所定の角度（例えば９０°）だけ旋回させる。図例では、制御装置は、清掃装置本体１を左に旋回させる。
【００４６】
清掃装置本体１が所定角度旋回すると、誘導手段８の２つの測距センサ８ａ，８ｂが清掃装置本体１とプール１０１の第２壁面１０５ｂとの間隔を検知してその信号を制御装置に送信する。制御装置は、２つの測距センサ８ａ，８ｂが検知した清掃装置本体１と第２壁面１０５ｂとの間隔（距離）を比較する。
【００４７】
２つの測距センサ８ａ，８ｂが検知した清掃装置本体１とプール１０１の第２壁面１０５ｂとの間隔が異なるとき、制御装置は、走行装置４を駆動して、この間隔が等しくなるように、清掃装置本体１を若干旋回させてその位置（向き）を微調整する。
【００４８】
このように清掃装置本体１の位置を微調整して２つの測距センサ８ａ，８ｂが検知する前記間隔が等しくなったとき、清掃装置本体１は、第２壁面１０５ｂに対して平行に進行できる位置に設定されることとなる。制御装置は、これを判断して清掃装置本体１を前進させる。
【００４９】
清掃装置本体１を前進させる間は、２つの測距センサ８ａ，８ｂによって、清掃装置本体１とプール１０１の第２壁面１０５ｂとの間隔を検知し、その信号を制御装置に送信する。制御装置は、２つの測距センサ８ａ，８ｂからの信号を比較しながら、その値が異なるときは、上述のように清掃装置本体１の向きを微調整しながら前進させる。
【００５０】
このようにしてプール１０１の１つの壁面１０５ｂに平行となるように、清掃装置本体１を前進させていると、再び保護部材９がプール１０１の別の壁面（以下「第３壁面」という）１０５ｃに当接する。このとき、制御装置は、上記と同様に、清掃装置本体１を所定角度だけ左に旋回させ（方向転換させ）、誘導手段８を介してこの第３壁面１０５ｃに平行な方向に清掃装置本体１を前進させる。
【００５１】
第３壁面１０５ｃに対して平行に走行する清掃装置本体１は、この第３壁面１０５ｃにほぼ直角に繋がる第１壁面１０５ａに接触する。この場合、上記と同様に、第１壁面１０５ａに当接した清掃装置本体１は、制御装置による制御によって、所定角度だけ左に旋回する。そして、上述したような誘導手段８による誘導によって、第１壁部に対して平行な状態を維持しながら走行する。
【００５２】
清掃装置本体１は、第１壁部に対して平行に走行していくと、停止具４１に当接する。具体的には、清掃装置本体１の保護部材９が停止具４１の停止手段４０としての接触面４２に接触する。
【００５３】
そうすると、制御装置は、清掃装置本体１を一旦停止させ、この清掃装置本体１が所定角度（例えば約９０°）だけ左に旋回するように、走行装置４を駆動する。このように、清掃装置本体１が旋回した後、誘導手段８としての測距センサ８ａ，８ｂがプール１０１の壁面１０５と清掃装置本体１との間隔を測定すべく、所定周波数の赤外線を所定方向に放射する。
【００５４】
このとき、走行装置本体１の誘導手段８の高さは、停止具４１よりも高く設定されていることから、誘導手段８から放射された赤外線は、この停止具４１に当たらずに、停止具４１の後方に放射される。したがって、測距センサ８ａ，８ｂは、停止具４１の存在を検知できない。このとき、測距センサ８ａ，８ｂからは、壁面１０５が存在しない旨の信号（又は壁面との間隔が無限大である旨の信号）が制御装置に送信される。
【００５５】
制御装置は、この信号を受信すると、清掃装置本体１が回収位置に到着したと判断し、走行装置４を停止させる。
【００５６】
回収位置に到着した清掃装置本体１を、開口部１０３を介して引き上げることによって、清掃装置の回収が完了する。
【００５７】
以上説明した本実施形態に係る清掃装置によれば、誘導手段８によって、清掃装置本体１をプール１０１の壁面１０５に平行に走行させることによって、この清掃装置本体１を所定の回収位置に容易に移動させることができる。さらに、この誘導手段８は、２つの測距センサ８ａ，８ｂを用いるだけの簡単な構成で、容易に清掃装置本体１を壁面１０５に平行に走行させることができるため、その製造も容易である。
【００５８】
また、本実施形態の清掃装置を停止させるための停止具４１は、その停止手段４０として、清掃装置本体１の保護部材９が接触可能な接触面４２を有するだけの構成でよく、その製造を容易に行うことができる。しかも、この停止具４１を清掃装置の回収位置に配置するだけで、清掃装置本体１を停止させることができることから、清掃装置を容易に回収できる。
【００５９】
図６、図７は、本発明に係る清掃装置の第２実施形態を示す。本実施形態では、清掃装置本体１には、第１実施形態のような測距センサ８ａ，８ｂが設けられていない。したがって、清掃装置本体１を回収位置まで誘導手段８、及び回収する方法が異なる。本実施形態では、清掃装置本体１に組み込まれた制御装置が誘導手段８として機能する。また、本実施形態では、清掃装置を回収位置で停止させる停止具４１の構成が第１実施形態と異なる。これらの点以外の本実施形態の構成については、第１実施形態と同様である。
【００６０】
以下、停止具４１の構成について説明する。停止具４１の停止手段４０は、図７に示すように、清掃装置本体１に当接する当接部材４３と、清掃装置本体１が当接部材４３に当接したときに、清掃装置本体１に停止信号を送信する送信機４４と、清掃装置本体１が当接部材４３に当接したことに連動して送信機４４を作動させるスイッチ部４５と、これらを支持する支持基材４６とを有する。
【００６１】
当接部材４３は、棒状に形成されており、その一端部が枢支軸４７を介して支持基材４６に対して回動可能に連結されている。
【００６２】
スイッチ部４５は、当接部材４３が所定角度回動したときに、この当接部材４３に当接するように、当接部材４３に対して所定間隔離間されて支持基材４６に固定されている。なお、本実施形態では、スイッチ部４５としてリミットスイッチが採用されている。スイッチ部４５は、送信機４４に対して電気的に接続されている。スイッチ部４５は、当接部材４３が当接したときにＯＮになり、その信号により送信機４４を作動させることができる。
【００６３】
送信機４４は、清掃装置本体１を停止させるための停止信号を、清掃装置本体１内の制御装置に送信する。なお、制御装置には、送信機４４からの停止信号を受信するための受信アンテナが設けられている。
【００６４】
以下、第２実施形態における清掃装置の回収方法について説明する。清掃装置本体１が清掃モードから回収モードへと制御モードが切り替えられたとき、制御装置は、清掃装置本体１の保護部材９がプール１０１の壁面１０５に当接するように、清掃装置本体１を直進させる。
【００６５】
例えば、清掃装置本体１の保護部材９がプール１０１の第２壁面１０５ｂに接触したとき、保護部材９に一体に設けられる２つタッチセンサのそれぞれは、自身に作用する圧力に関する信号（以下「圧力信号」という）を制御装置に送信する。制御装置は、２つのタッチセンサから送られた圧力信号を基に、各タッチセンサに作用する圧力の大小を比較する。
【００６６】
さらに、制御装置は、２つの圧力信号に係る圧力が異なるとき、これらの圧力が等しくなるように、走行装置４を駆動して、清掃装置本体１の位置を微調整する。各タッチセンサに作用する圧力が等しくなったとき、清掃装置本体１は、その進行方向が第２壁面１０５ｂに対して略直交するように配置される。
【００６７】
制御装置は、この状態から清掃装置本体１を所定距離だけ後退させるように走行装置４を駆動する。その後、制御装置は、走行装置４を駆動して、清掃装置本体１を左に約９０°旋回させる。清掃装置本体１を旋回させた後、制御装置は、清掃装置本体１を前進（直進）させるように走行装置４を駆動する。
【００６８】
これにより、清掃装置本体１は、プール１０１の第２壁面１０５ｂとほぼ平行に走行することができる。ただし、プール１０１のような比較的大型の構造物においては、その床面１０４の水平度や平滑さに誤差があり、その影響で、清掃装置本体１の走行方向とプール１０１の第２壁面１０５ｂとの平行の度合いに誤差が生じるおそれがある。
【００６９】
この誤差を調整して、清掃装置本体１を再度、第２壁面１０５ｂに対して平行に走行させるために、制御装置は、清掃装置本体１を一旦停止させ、再度この第２壁面１０５ｂに保護部材９を接触させるべく、清掃装置１を右に約９０°旋回させ、第２壁面１０５ｂに向かって直進させる。そして、上記と同様に、第２壁面１０５ｂに当接した保護部材９の２つのタッチセンサの圧力が等しくなり、清掃装置本体１の進行方向が第２壁面１０５ｂに対して垂直になるように、清掃装置本体１の向きの微調整を行う。
【００７０】
この調整が終わると、制御装置及び走行装置４の制御によって、清掃装置本体１を後退させ、第２壁面１０５ｂから所定間隔離れたところで、この清掃装置本体１を再度左に９０°旋回させ、そのまま第２壁面１０５ｂに平行に走行させる。
【００７１】
上記のような清掃装置本体１の進行方向の調整の頻度は、プール１０１の大きさに応じて適宜設定される。また、この調整は、例えば清掃装置本体１の走行距離や走行時間を基準に設定される。
【００７２】
このように、清掃装置本体１をプール１０１の第２壁面１０５ｂに平行に走行させるとともに、この清掃装置本体１を、例えばプール１０１の第２壁面１０５ｂに取り付けられた停止具４１の停止手段４０によって停止させる。具体的には、図７（ｂ）に示すように、清掃装置本体１が停止手段４０の当接部材４３に当接し、この当接部材４３が枢支軸４７まわりに所定角度回動したとき、スイッチ部４５がＯＮになり、これに連動して送信機４４から清掃装置本体１へと停止信号が送信される。
【００７３】
清掃装置本体１が停止信号を受信すると、制御装置が走行装置４を停止させ、これによって、清掃装置本体１を回収位置で停止させることができる。
【００７４】
以上説明した本実施形態に係る清掃装置によれば、回収モードにおいて、制御装置によって、所定のタイミング（頻度）で清掃装置本体１の進行方向を調整することによって、清掃装置本体１を常に壁面１０５に対して平行に走行させることができ、これによって清掃装置本体１を容易に回収できるようになる。
【００７５】
また、本実施形態における停止具４１によれば、清掃装置本体１を当接部材４３に当接させるだけで容易に清掃装置本体１を停止させることができ、これによって清掃装置本体１を容易に回収できるようになる。
【００７６】
図８は、本発明に係る清掃装置の第３実施形態を示す。本実施形態では、清掃装置本体１に第１実施形態のような測距センサ８ａ，８ｂが設けられておらず、代わりに、清掃装置本体１に対する所定の方向を検知する方向検知手段８ｃが誘導手段８として設けられている。本実施形態では、上記の停止具４１を用いることなく、清掃装置本体１を所定の回収位置に誘導できる。これらの点以外の第３実施形態の構成要素については、第１実施形態と同様である。
【００７７】
本実施形態では、方向検知手段８ｃとしてジャイロスコープが採用されている。例えば、ジャイロスコープは、プール１０１の任意の壁面１０５に対して垂直な方向（又は平行な方向）を検知するように設定されている。
【００７８】
以下、本実施形態に係る清掃装置の回収方法について説明する。なお、プール１０１には、回収位置が近傍に設定されている第１壁面１０５ａ、第１壁面１０５ａに平行な第２壁面１０５ｂ、第１壁面１０５ａ及び第２壁面１０５ｂに対して直角な第３壁面１０５ｃ、第４壁面１０５ｄが設けられており、回収モードにおいて、第４壁面１０５ｄに清掃装置が接触した場合を例としてその回収方法を説明する。
【００７９】
方向検知手段８ｃとしてのジャイロスコープは、第１壁面１０５ａから第２壁面１０５ｂに向かうとともに、第２壁面１０５ｂに対して直交する方向（又は、第３壁面１０５ｃ及び第４壁面１０５ｄに平行な方向）を検知するように設定されている。
【００８０】
清掃装置の制御モードが清掃モードから回収モードに切り替わったとき、制御装置は、清掃装置本体１の保護部材９をプール１０１の壁面１０５に接触させるべく、走行装置４を駆動して清掃装置本体１を直進させる。これにより、例えば、第４壁面１０５ｄに保護部材９が接触したとき、制御装置は、ジャイロスコープが検知する方向に基づいて、清掃装置本体１が第４壁面１０５ｄに接触したことを認識する。
【００８１】
制御装置は、第２実施形態と同様に、保護部材９に取り付けられた２つのタッチセンサが感知する圧力が等しくなるように、走行装置４を駆動して清掃装置本体１の向き（位置）を微調整する。このように調整された清掃装置１は、第４壁面１０５ｄに垂直な方向に直進（後退）できるようになる。
【００８２】
制御装置には、各壁面１０５ａ〜１０５ｄに対する回収位置の位置データが記憶されている。これにより、制御装置は、清掃装置本体１が接触する壁面１０５を特定することで、回収位置を特定することができる。
【００８３】
例えば、回収位置が第１壁面１０５ａの近傍位置にある場合、制御装置は、第４壁面１０５ｄから回収位置がどれだけ離れているかを認識できる。制御装置は、清掃装置本体１が第４壁面１０５ｄに接触したとき、上記のように清掃装置本体１の向きを調整した後、回収位置の位置データに基づいて、回収位置と第４壁面１０５ｄとの離間距離だけ清掃装置本体１を後退させる。
【００８４】
そして、制御装置は、清掃装置本体１が第１壁部に向くように走行装置４を介して旋回させる。そして、制御装置は、清掃装置本体１を第１壁面１０５ａ寄りに設けられた回収位置に向けて前進（直進）させる。制御装置は、第１壁面１０５ａに接触したときに停止され、これによって回収位置への清掃装置本体１の移動が完了する。
【００８５】
以上説明した本実施形態の清掃装置によれば、方向検知手段８ｃを清掃装置本体１の誘導手段８として利用することによって、清掃装置本体１を容易に回収位置まで移動させて回収することができるようになり、この点において特に有用である。また、停止具４１を用いることなく清掃装置本体１を回収位置で回収できるので、この点においても有利である。
【００８６】
なお、本発明は上記の実施形態に限らず、発明思想を逸脱しない範囲において種々の変更、変形が可能である。また、上記した複数の実施形態の構成や方法等を任意に採用してもよく（１つの実施形態に係る構成や方法等を他の実施形態に係る構成や方法等に適用してもよく）、さらに、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよい。
【００８７】
例えば、上記の実施形態では、誘導手段８が駆動源６を覆うケース３５の側面に設けられていた例を示したが、これに限らず、誘導手段８を別の位置に設けても良い。要は、誘導手段８が設けられる高さ位置が停止具４１の高さよりも高くされていればよい。なお、誘導手段８の高さは、停止具４１と同じでもよく、この場合は、誘導手段８である測距センサ８ａ，８ｂの赤外線が停止具４１よりも高く放射されるように放射角度を設定することで、清掃装置本体１を停止具４１の近傍位置で停止させることができる。
【００８８】
また、例えば、停止具４１を、プール１０１の壁面１０５とは測距センサ８ａ，８ｂの赤外線の反射率の異なる材料によって形成し、この違いによって停止位置を特定することができれば、停止具４１の高さを誘導手段８の高さよりも高く構成してもよい。この場合には、例えば、停止具４１として鏡を用いることも可能である。
【００８９】
また、上記の第１実施形態において、清掃装置本体１がプール１０１の壁面１０５に接触する度に、この清掃装置本体１を左に旋回させて走行させる例を示したが、これに限らず、清掃装置本体１を右に旋回させて走行させることによっても、この清掃装置本体１を回収位置に誘導できる。
【００９０】
誘導手段８として、赤外線を使用する測距センサ８ａ，８ｂを用いた例を示したが、これに限らず、例えば、停止具４１を磁性体又は非磁性体で構成するとともに、磁力センサ８ａ，８ｂによって、停止具４１の磁性の有無を確認することで、走行装置本体１を回収位置で停止させるようにしてもよい。
【００９１】
上記実施形態では、プール１０１の床面１０４を清掃装置が清掃する例を示したが、これに限らず、清掃装置は、水等の液体を貯留、又は流通可能な貯水槽や排水管、排水桝等その他の種々の構造物の床面の清掃に適用できる。
【００９２】
上記実施形態では、プール１０１の壁面１０５の近傍位置に停止具４１を配置し、この停止具４１の位置を回収位置として、清掃装置本体１を回収する例を示したが、これに限らず、例えば、回収位置が壁面１０５から離れている場合であっても、壁面１０５の近傍に配置した停止具４１の位置まで清掃装置本体１を移動させ後に、この停止具４１から所定の方向に、所定の距離だけ清掃装置本体１を直進させるように制御装置に所定プログラムを組み込むことで、清掃装置本体１を容易に回収することができる。
【００９３】
上記の第１実施形態では、誘導手段８として２つの測距センサ８ａ，８ｂを用い、清掃装置本体１を壁面１０５に対して平行に走行させて停止位置まで誘導する例を示したが、これに限らず、例えば、誘導手段として１つの測距センサを用いてもよい。この場合は、この１つの測距センサによって、清掃装置本体１と壁面１０５との距離を測定した後、清掃装置本体１をある程度前進させて再度壁面１０５との距離を測定し、測定した距離を比較して、清掃装置本体１と壁面１０５との距離が常に一定となるように、制御装置によって走行装置４を制御すればよい。
【符号の説明】
【００９４】
１…清掃装置本体、２…遠隔操作手段、３…本体フレーム、３ａ…支持台、４…走行装置、５…清掃手段、６…駆動源、７…発光装置、８…誘導手段、８ａ…測距センサ、８ｂ…測距センサ、８ｃ…方向検知手段、９…保護部材、１５…ゴムクローラ、１６…スプロケット、１７…アイドラ、１８…モータ、２１…清掃具、２２…ポンプ、２３…濾過フィルタ、２５…清掃具本体、２６…車輪、２７…接続配管、２９…ブラシ、３０…吸引口、３１…吸入部、３２…吐出部、３５…ケース、４０…停止手段、４１…停止具、４２…接触面、４３…当接部材、４４…送信機、４５…スイッチ部、４６…支持基材、４７…枢支軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
床面と壁面とによって囲まれた領域に液体を貯留可能な構造物の床面を清掃する清掃装置において、
構造物の床面を走行しながら清掃する清掃装置本体を有するとともに、清掃装置本体を回収する場合に、清掃装置本体を構造物の壁面に平行に走行させることで所定の回収位置に誘導する誘導手段を備えることを特徴とする清掃装置。
【請求項２】
前記誘導手段は、清掃装置本体を構造物の壁面に対して平行に走行させるために、清掃装置本体と壁面との距離を測定する少なくとも２つのセンサを有する請求項１に記載の清掃装置。
【請求項３】
前記誘導手段は、清掃装置本体が構造物の壁面に当接したときに、構造物内における清掃装置本体の位置を検知できるように、構造物内における所定の方向を検知する方向検知手段を有する請求項１に記載の清掃装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の清掃装置を回収位置で停止させる停止手段を有する清掃装置の停止具。
【請求項５】
前記停止手段は、清掃装置本体に当接する当接部材と、清掃装置本体が当接部材に当接したときに、清掃装置本体に停止信号を送信する送信機と、清掃装置本体が当接部材に当接したことに連動して送信機を作動させるスイッチ部とを有する請求項４に記載の清掃装置の停止具。
【請求項１】
床面と壁面とによって囲まれた領域に液体を貯留可能な構造物の床面を清掃する清掃装置において、
構造物の床面を走行しながら清掃する清掃装置本体を有するとともに、清掃装置本体を回収する場合に、清掃装置本体を構造物の壁面に平行に走行させることで所定の回収位置に誘導する誘導手段を備えることを特徴とする清掃装置。
【請求項２】
前記誘導手段は、清掃装置本体を構造物の壁面に対して平行に走行させるために、清掃装置本体と壁面との距離を測定する少なくとも２つのセンサを有する請求項１に記載の清掃装置。
【請求項３】
前記誘導手段は、清掃装置本体が構造物の壁面に当接したときに、構造物内における清掃装置本体の位置を検知できるように、構造物内における所定の方向を検知する方向検知手段を有する請求項１に記載の清掃装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の清掃装置を回収位置で停止させる停止手段を有する清掃装置の停止具。
【請求項５】
前記停止手段は、清掃装置本体に当接する当接部材と、清掃装置本体が当接部材に当接したときに、清掃装置本体に停止信号を送信する送信機と、清掃装置本体が当接部材に当接したことに連動して送信機を作動させるスイッチ部とを有する請求項４に記載の清掃装置の停止具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２５９４７２（Ｐ２０１０−２５９４７２Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１０３８０（Ｐ２００９−１１０３８０）
【出願日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【出願人】（５９１０５６５４７）ビー・エル・オートテック株式会社 (20)
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【出願人】（５９１０５６５４７）ビー・エル・オートテック株式会社 (20)
[ Back to top ]