特開 2024-43829 自律走行式床面清掃機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024043829

(43)【公開日】2024-04-02

(54)【発明の名称】自律走行式床面清掃機

(51)【国際特許分類】

   A47L 11/283 20060101AFI20240326BHJP

   B08B 1/32 20240101ALI20240326BHJP

   A47L 9/28 20060101ALI20240326BHJP

【ＦＩ】

A47L11/283

B08B1/04

A47L9/28 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022149030

(22)【出願日】2022-09-20

(71)【出願人】

【識別番号】000101617

【氏名又は名称】アマノ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111202

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 周彦

(74)【代理人】

【識別番号】100150304

【弁理士】

【氏名又は名称】溝口 勉

(72)【発明者】

【氏名】川口 靖博

【テーマコード（参考）】

3B057

3B116

【Ｆターム（参考）】

3B057DA09

3B116AA31

3B116AB52

3B116BA02

3B116BA13

3B116BA14

3B116BA35

3B116BB71

3B116CD42

3B116CD43

(57)【要約】

【課題】サイドブラシの動作異常に適切に対応して安全に床面を清掃することができる。
【解決手段】自律走行式床面清掃機（１）には、機体側面から突出したサイドブラシ（７６）で床面を清掃するサイドブラシ装置（７５）と、機体内側に設置されたメインブラシ（７２）で床面を清掃するメインブラシ装置（７１）と、床面の清掃中にサイドブラシを撮像して撮像画像を出力する撮像部（３７ｂ）と、撮像画像に基づいてサイドブラシの動作状況を監視する制御部と、が設けられている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

機体側面から突出したサイドブラシで床面を清掃するサイドブラシ装置と、
機体内側に設置されたメインブラシで床面を清掃するメインブラシ装置と、
床面の清掃中に前記サイドブラシを撮像して撮像画像を出力する撮像部と、
前記撮像画像に基づいて前記サイドブラシの動作状況を監視する制御部と、を備えていることを特徴とする自律走行式床面清掃機。

【請求項2】

前記撮像部が、撮像周期を前記サイドブラシの回転周期に同期させて前記サイドブラシを撮像し、
前記制御部が、前記サイドブラシの撓み形状に応じて前記サイドブラシの動作異常を判定することを特徴とする請求項１に記載の自律走行式床面清掃機。

【請求項3】

前記制御部には、正常時の前記サイドブラシに撓みが生じる撓み範囲及び撓みが生じない非撓み範囲が設定されており、
前記制御部が、前記サイドブラシの非撓み範囲で撓みが生じている場合に前記サイドブラシを動作異常と判定することを特徴とする請求項２に記載の自律走行式床面清掃機。

【請求項4】

前記制御部が、前記撮像画像を真上から見下ろした平面視画像に変換して、前記サイドブラシの動作異常を判定することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の自律走行式床面清掃機。

【請求項5】

前記サイドブラシが、蛍光性又は蓄光性をもった材料で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の自律走行式床面清掃機。

【請求項6】

前記制御部が、前記サイドブラシの動作異常と判定した場合に、前記サイドブラシの回転を停止して、前記サイドブラシを床面から持ち上げた状態で逆向きに低速回転させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の自律走行式床面清掃機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自律走行式床面清掃機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、メインブラシ装置とサイドブラシ装置を備えた自律走行式床面清掃機が知られている。メインブラシ装置によって機体内側でメインブラシが床面に接触され、サイドブラシ装置によって機体外側でサイドブラシが床面に接触されて清掃幅が拡幅される。壁際の清掃時にはセンサの検出結果に基づいて壁面と機体の間隔が保持されつつ、機体が壁面に沿って走行してサイドブラシで床面が清掃される。このとき、機体が壁際に寄り過ぎると、サイドブラシ装置が壁面に強く衝突して、サイドブラシ装置が破損したり、壁面を傷つけたりする場合がある。

【0003】

そこで、サイドブラシ装置の破損等を抑えるために、回転バンパ付きのサイドブラシ装置を備えた自律走行式床面清掃機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このサイドブラシ装置の回転バンパは、サイドブラシと同軸かつサイドブラシの上方に位置付けられている。回転バンパは、サイドブラシと平行な円形プレートと、円形プレートの外周に支持された回転リングと、を有している。清掃中に回転バンパの回転リングが壁面等の障害物に接触すると、障害物からの反力を受けて回転リングが回転して、床面等の障害物から離反する方向に機体が誘導される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１－０４５６９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の技術によれば、回転バンパによってサイドブラシ装置と障害物の衝突が回避されるが、回転バンパが接触する障害物が必ずしも剛体であるとは限らない。例えば、障害物が電源コードや防犯ネット等の場合には、サイドブラシ装置に回転バンパが設けられていても、サイドブラシに電源コードや防犯ネット等が絡まってサイドブラシに動作異常が生じるおそれがある。

【0006】

そこで、本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、サイドブラシの動作異常に適切に対応して安全に床面を清掃することができる自律走行式床面清掃機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の自律走行式床面清掃機は、機体側面から突出したサイドブラシで床面を清掃するサイドブラシ装置と、機体内側に設置されたメインブラシで床面を清掃するメインブラシ装置と、床面の清掃中に前記サイドブラシを撮像して撮像画像を出力する撮像部と、前記撮像画像に基づいて前記サイドブラシの動作状況を監視する制御部と、を備えている。この構成によれば、床面の清掃中にサイドブラシの動作状況が監視されているため、サイドブラシの動作異常が生じた場合にも適切に対応することができる。特に、コードやネット等の障害物にサイドブラシが絡まった場合でも、サイドブラシの動作異常に適切に対応することで安全に清掃を継続することができる。

【0008】

上記の自律走行式床面清掃機において、前記撮像部が、撮像周期を前記サイドブラシの回転周期に同期させて前記サイドブラシを撮像し、前記制御部が、前記サイドブラシの撓み形状に応じて前記サイドブラシの動作異常を判定する。この構成によれば、サイドブラシが回転していても、撮像画像内のサイドブラシが静止されてサイドブラシの動作状況が精度よく監視される。清掃中のサイドブラシの撓み形状が明確になって、撓み形状に応じてサイドブラシの動作異常が精度よく判定される。

【0009】

上記の自律走行式床面清掃機において、前記制御部には、正常時の前記サイドブラシに撓みが生じる撓み範囲及び撓みが生じない非撓み範囲が設定されており、前記制御部が、前記サイドブラシの非撓み範囲で撓みが生じている場合に前記サイドブラシを動作異常と判定する。この構成によれば、サイドブラシに撓みが生じている範囲からサイドブラシの動作異常を判定することができる。

【0010】

上記の自律走行式床面清掃機において、前記制御部が、前記撮像画像を真上から見下ろした平面視画像に変換して、前記サイドブラシの動作異常を判定する。この構成によれば、サイドブラシの撓み形状を真上から見た状態で確認することができ、サイドブラシの動作異常がより精度よく判定される。

【0011】

上記の自律走行式床面清掃機において、前記サイドブラシが、蛍光性又は蓄光性をもった材料で形成されている。この構成によれば、夜間の清掃時においてもサイドブラシを適切に撮像することができる。

【0012】

上記の自律走行式床面清掃機において、前記制御部が、前記サイドブラシの動作異常と判定した場合に、前記サイドブラシの回転を停止して、前記サイドブラシを床面から持ち上げた状態で逆向きに低速回転させる。この構成によれば、サイドブラシの動作異常が生じても自動的に動作異常を解消することができる。特に、コードやネット等の障害物にサイドブラシが絡まった場合でも、障害物を解いて自律走行式床面清掃機に清掃作業を継続させることができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、サイドブラシの動作異常に適切に対応して安全に清掃することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本実施形態の自律走行式床面清掃機の斜視図である。

【図2】本実施形態の自律走行式床面清掃機の平面図である。

【図3】本実施形態の自律走行式床面清掃機の正面図である。

【図4】本実施形態の自律走行式床面清掃機の側面図である。

【図5】本実施形態の自律走行式床面清掃機の制御ブロック図である。

【図6】実施形態のサイドブラシ装置の斜視図である。

【図7】本実施形態のサイドブラシ装置の平面図である。

【図8】本実施形態のサイドブラシ装置の側面図である。

【図9】本実施形態の制御部及び記憶部の制御ブロック図である。

【図10】本実施形態の自律走行式床面清掃機の走行動作の一例を示す図である。

【図11】本実施形態のサイドブラシの撮像画像の一例を示す図である。

【図12】本実施形態の動作異常の判定処理の説明図である。

【図13】本実施形態の再現モード中のサイドブラシの制御フローである。

【図14】本実施形態のサイドブラシの監視処理の制御フローである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照しつつ、本実施形態の自律走行式床面清掃機について説明する。図１は本実施形態の自律走行式床面清掃機の斜視図である。図２は本実施形態の自律走行式床面清掃機の平面図である。図３は本実施形態の自律走行式床面清掃機の正面図である。図４は本実施形態の自律走行式床面清掃機の側面図である。図５は本実施形態の自律走行式床面清掃機の制御ブロック図である。なお、図２（Ａ）はサイドブラシの格納状態を示し、図２（Ｂ）はサイドブラシの使用状態をそれぞれ示している。

【0016】

図１に示すように、自律走行式床面清掃機１（以下、単に床面清掃機という）は、床面を自律走行しながら乾式清掃する清掃機であり、商業施設、製造工場、鉄道駅、空港、ホテル、オフィス、病院、学校等に使用される。床面清掃機１の機体２の下部には、駆動輪としての前輪３と補助輪としての一対の後輪４が設けられている。前輪３の左右側方には左右一対のサイドブラシ装置７５が設けられており、前輪３の後方にはメインブラシ装置７１が設けられている。各サイドブラシ装置７５には回転軸が略縦向きのサイドブラシ７６が装着されており、メインブラシ装置７１には回転軸が横向きのメインブラシ（ロールブラシ）７２が装着されている。

【0017】

一対のサイドブラシ７６が床面ＦＬ（図３参照）に回転接触して装置内側に塵埃が掻き寄せられ、装置内側でメインブラシ７２が床面ＦＬに回転接触して吸引口（不図示）に塵埃が送られる。メインブラシ７２による清掃幅がサイドブラシ７６によって拡幅されている。メインブラシ７２の後方には塵埃を溜めるバケット５が設けられており、バケット５の上方には吸引ブロア（不図示）を駆動するブロアモータ２５が設けられている。機体２の上部後側にはハンドル１１及びアクセルグリップ１２が設けられ、ハンドル１１の前側には操作パネル１３が設けられている。機体２の下部前側には緩衝装置としてバンパ７が設けられている。

【0018】

機体外面には各種カメラやセンサ等が設けられている。機体前面には前方カメラ３７ａ、段差センサ４４、超音波センサ４５ａが設けられ、機体両側面には左右一対の側方カメラ３７ｂ、超音波センサ４５ｂが設けられ、機体後面には後方カメラ３７ｃ（図５参照）が設けられている。機体前面のバンパ７の上方が窪んでおり、機体前面の窪みにはＬＲＦ（Laser Range Finder）４２（図３参照）、コーナセンサとしての左右一対の超音波センサ４５ｃが設けられている。これらカメラやセンサによって床面清掃機１の周辺環境を認識すると共に障害物を検出することが可能になっている。

【0019】

図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、床面清掃機１の前部には左右一対のサイドブラシ装置７５が設けられており、左右一対のサイドブラシ７６の格納状態と使用状態が切替えられている。各サイドブラシ７６のブラシ円板７７がサイドブラシモータ２８の下面に取り付けられており、ブラシ円板７７から無数のブラシ毛７９が放射状に延びている。サイドブラシ７６の格納状態ではブラシ円板７７が機体内側に位置付けられ、ブラシ毛７９の一部だけが機体側面から露出している。サイドブラシ７６の使用状態ではブラシ円板７７が機体外側に位置付けられ、ブラシ毛７９の大部分が機体側面から露出している。

【0020】

図３に示すように、サイドブラシ７６の使用状態を正面から見たときには、床面ＦＬの垂線Ｚに対してサイドブラシ７６の回転軸Ｃが僅かに外向きに傾けられている。正面視にてサイドブラシ７６の外側のブラシ毛７９が床面ＦＬに接しており、サイドブラシ７６の内側のブラシ毛７９が床面ＦＬから離れている。図４に示すように、サイドブラシ７６の使用状態を側方から見たときには、床面ＦＬの垂線Ｚに対してサイドブラシ７６の回転軸Ｃが僅かに前方に傾けられている。側面視にてサイドブラシ７６の前側のブラシ毛７９が床面ＦＬに接しており、サイドブラシ７６の後側のブラシ毛７９が床面ＦＬから離れている。

【0021】

左側のサイドブラシ７６は時計回りに回転し、右側のサイドブラシ７６は反時計回りに回転する（図２（Ｂ）参照）。すなわち、左右のサイドブラシ７６は床面ＦＬの塵埃を機体側部前方から内部に掻き寄せるよう互いに逆方向に回転する。サイドブラシ７６のブラシ毛７９の前部外側が床面ＦＬに強く接しており、サイドブラシ７６の前部の内向き回転によって機体内側に塵埃が集められる。一方で、サイドブラシ７６のブラシ毛７９の後部内側が床面ＦＬから離れているため、サイドブラシ７６の後部の外向きの回転によって機体外側に塵埃が掃き出され難くなっている。ブラシ毛７９は可撓性を持った線材によって形成されており、ブラシ毛７９が床面ＦＬに接触することで床面ＦＬに沿うようにブラシ毛７９が撓んでいる。

【0022】

図５に示すように、床面清掃機１には、走行部１５、走行操作部２１、清掃部２４、操作表示部３１、マイク３２、スピーカ３３、通信部３４、電源部３５、撮像部３６、計測部４１、制御部５１、記憶部６１が設けられている。走行部１５、走行操作部２１、清掃部２４、操作表示部３１、マイク３２、スピーカ３３、通信部３４、電源部３５、撮像部３６、計測部４１にはインターフェース６７及びバス６８を介して制御部５１及び記憶部６１が電気的に接続されている。制御部５１にはバス６８を介して記憶部６１が電気的に接続されている。制御部５１と機体各部の間で電気信号が送受信されている。

【0023】

走行部１５は、駆動モータ１６、駆動エンコーダ１７、操舵モータ１８、操舵センサ１９を有している。駆動モータ１６によって前輪３（図１参照）が回転されて床面清掃機１が走行される。左右一対の後輪４に連結した駆動エンコーダ１７によって走行量と走行方向が検出される。操舵モータ１８によって前輪３が水平回りに操舵され、操舵センサ１９によって前輪３の操舵角が検出される。走行操作部２１は、ハンドルセンサ２２、アクセルセンサ２３を有している。ハンドルセンサ２２によってハンドル１１（図１参照）の揺動角が検出され、アクセルセンサ２３によってアクセルグリップ１２（図１参照）の回転角が検出される。

【0024】

清掃部２４は、ブロアモータ２５、メインブラシモータ２６、メインブラシシリンダ２７、左右一対のサイドブラシモータ２８、左右一対のサイドブラシシリンダ２９を有している。ブロアモータ２５によって吸引ブロア（不図示）が駆動される。メインブラシモータ２６によってメインブラシ７２（図１参照）が回転され、メインブラシシリンダ２７によってメインブラシ７２が昇降される。サイドブラシモータ２８によってサイドブラシ７６（図１参照）が回転され、サイドブラシシリンダ２９によって後述するワイヤ９８（図６参照）を介してサイドブラシ７６が昇降されると共に機体２の内外方向に揺動される。なお、サイドブラシモータ２８は左右のサイドブラシ７６に対応して、右側のサイドブラシモータ２８ａ、左側のサイドブラシモータ２８ｂで構成される。

【0025】

操作表示部３１は、操作パネル１３にオペレータの操作を受け付ける操作画面等を表示させる。操作画面によって床面清掃機１の動作モードが選択され、床面清掃機１に対して各種設定が入力される。マイク３２は床面清掃機１の周囲の音声を集音し、スピーカ３３は床面清掃機１の警報音を放音する。通信部３４は、床面清掃機１と外部端末を無線通信する。なお、床面清掃機１に着脱可能なスマートフォン等の携帯端末を、操作表示部３１、マイク３２、スピーカ３３、通信部３４として機能させてもよい。電源部３５はバッテリ（不図示）及び充電回路等を有し、電源部３５から装置各部に電力が供給される。

【0026】

撮像部３６は、前方カメラ３７ａ、左右一対の側方カメラ３７ｂ、後方カメラ３７ｃを有している。前方カメラ３７ａによって床面清掃機１の前方が撮像され、左右一対の側方カメラ３７ｂによって床面清掃機１の左右側方が撮像され、後方カメラ３７ｃによって床面清掃機１の後方が撮像される。各カメラ３７ａ－３７ｃによって床面清掃機１の周囲画像が撮像されて、ドライブレコーダ等によって床面清掃機１の清掃状況が記録される。また、カメラ３７ａ－３７ｃの撮像画像が解析されて床面清掃機１の周辺環境や立入禁止エリアや障害物等が画像認識されてもよい。

【0027】

計測部４１は、ＬＲＦ４２、バンパセンサ４３、段差センサ４４、超音波センサ４５ａ－４５ｃを有している。ＬＲＦ４２によって床面清掃機１から壁や障害物までの距離及び角度が計測される。バンパセンサ４３によってバンパ７（図１参照）と壁や障害物の接触が検出される。段差センサ４４によって床面ＦＬの段差が検出される。超音波センサ４５ａ－４５ｃによって床面清掃機１から近距離の範囲で、床面清掃機１の前方の障害物、左右側方の障害物、斜め前方の障害物が検出される。これら各種センサによって床面清掃機１の周辺環境が検出される。

【0028】

記憶部６１には、走行経路の各地点に清掃条件を設定した清掃プランや、その他のパラメータが記憶されている。清掃プランには、走行経路の他、ブロアモータ２５等の各モータに関する清掃条件、メインブラシ装置７１に関する清掃条件、サイドブラシ装置７５に関する清掃条件等が設定されている。メインブラシ装置７１に関する清掃条件としては、メインブラシ７２の回転数や床面ＦＬへの圧接の有無及び強さ等が設定されている。サイドブラシ装置７５に関する清掃条件としては、サイドブラシ７６の回転数の他、サイドブラシ７６の格納状態と使用状態の切替タイミング等が設定されている。

【0029】

制御部５１は、装置各部を統括制御している。制御部５１によって清掃プランに従って自律走行しながら床面ＦＬの清掃が制御されている。制御部５１はプロセッサによって構成され、記憶部６１は各種記憶媒体によって構成されている。プロセッサによって記憶媒体からプログラムや各種データが読み出されて各種処理が実施される。プロセッサとしては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等が使用される。記憶媒体としては、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等が使用される。

【0030】

この床面清掃機１には、手動モード、学習モード、再現モードの３つの動作モードが用意されている。手動モードは、オペレータが床面清掃機１を手動操作して床面ＦＬを清掃するモードである。学習モードは、オペレータが床面清掃機１を手動操作して床面清掃機１に清掃プランを学習させるモードである。再現モードは、清掃プランを再現するように、床面清掃機１が床面ＦＬ上を自律走行しながら清掃するモードである。また、床面清掃機１は、学習モードで学習された清掃プランに従って清掃する他、事前に作成された清掃プランに従って清掃することも可能である。

【0031】

上記したように、床面清掃機１には、機体両側面から略縦向きの回転軸で回転する左右一対のサイドブラシ７６を突出して清掃幅を拡幅する左右一対のサイドブラシ装置７５が設けられている。サイドブラシ７６によって清掃幅が拡幅されるが、サイドブラシ７６が床面清掃機１の側方の障害物に接触し易くなる。剛体物だけが障害物になるとは限らず、壁際に這わせられた電源コード等が障害物となってサイドブラシ７６に絡まる場合がある。電源コード等のコード類がサイドブラシモータ２８に巻き付くとサイドブラシ装置７５が動作不能になるおそれがある。

【0032】

特に、大型ショッピングセンタ内の個別の店舗のように、営業時間後に商品や陳列棚に防犯ネットが被せられる場合がある。防犯ネットの縁が通路上まで広がっていると、暗闇の中で床面清掃機１が清掃作業を行ったときに防犯ネットがサイドブラシ７６に絡まって清掃動作が継続不能になるおそれがある。そこで、本実施形態の床面清掃機１では、床面ＦＬの清掃中に撮像部３６によってサイドブラシ７６の動作状況が監視されている。コード類や防犯ネットがサイドブラシ７６に絡まった場合等に、サイドブラシ７６が逆回転されて絡まりが解かれることで動作異常に適切に対応可能になっている。

【0033】

以下、サイドブラシ装置の詳細構成について説明する。図６は本実施形態のサイドブラシ装置の斜視図である。図７は本実施形態のサイドブラシ装置の平面図である。図８は本実施形態のサイドブラシ装置の側面図である。なお、図６（Ａ）から図８（Ａ）はサイドブラシの格納状態を示し、図６（Ｂ）から図８（Ｂ）はサイドブラシの使用状態をそれぞれ示している。なお、以下の説明では右側のサイドブラシ装置について説明するが、左側のサイドブラシ装置も同様に（左右対称形状で）構成されている。

【0034】

図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、サイドブラシ装置７５は機体２のシャーシ８１に取り付けられている。シャーシ８１は縦フレーム８２と横フレーム８３によって上面視略Ｌ字状に形成されており、縦フレーム８２と横フレーム８３の内側にサイドブラシ装置７５の格納エリアが確保されている。縦フレーム８２は断面視逆Ｌ字状に形成され、横フレーム８３は断面視角Ｃ字状に形成されている。縦フレーム８２の上板の一部は、格納エリア内のサイドブラシ装置７５（サイドブラシモータ２８）を避けるように切り欠かれている。横フレーム８３の先端側の上板と下板には揺動軸８４を介して揺動アーム８５が支持されている。

【0035】

揺動アーム８５の一端側は揺動軸８４から機体内側に延びており、揺動アーム８５の一端側の先端には引掛け部８６が形成されている。揺動アーム８５の引掛け部８６にはスプリング８７を介して縦フレーム８２が接続されている。揺動アーム８５の他端側は揺動軸８４から後方に突出しており、揺動アーム８５の他端側の先端には平行リンク機構８８を介してブラケット８９が上下動可能に連結されている。横フレーム８３の先端側の側板には板状のストッパ９１が設けられており、揺動アーム８５の他端側がストッパ９１に突き当たることでサイドブラシ７６の揺動が規制されている。

【0036】

ブラケット８９にはサイドブラシモータ２８が取り付けられており、サイドブラシモータ２８の回転軸（図示せず）にはサイドブラシ７６のブラシ円板７７が固定されている。このように、揺動アーム８５の他端側のブラケット８９にサイドブラシ７６が保持され、揺動アーム８５によって揺動軸８４を中心にしてサイドブラシ７６が機体２の内外方向に揺動される。また、スプリング８７によって揺動アーム８５の一端側が引っ張られて、揺動アーム８５の他端側のサイドブラシ７６が機体外側に押し出され、ストッパ９１が揺動アーム８５の他端に突き当たってサイドブラシ７６の機体外側への揺動限界が規定される。

【0037】

横フレーム８３の上板には支持台９３が設けられており、支持台９３上にはスライダ９４が設置されている。支持台９３の上面にはスライダ９４の進退方向に一対のスリット９５が形成されており、支持台９３の一対のスリット９５にスライダ９４の一対の突起１０６が挿し込まれている。支持台９３の一対のスリット９５は進出方向に向かって幅広に形成されており、スライダ９４の進出方向へのスライドに遊びが持たせられている。スライダ９４の先端側には連結軸９６を介して傾動リンク９７が上下に揺動可能に連結され、このスライダ９４と傾動リンク９７の連結軸９６にはワイヤ９８の先端が連結されている。

【0038】

傾動リンク９７には進退方向に長孔９９が形成されており、長孔９９には横向きの連結軸９６が挿し込まれている。傾動リンク９７の先端側には連結部材１０１を介してブラケット８９の上面に連結されている。連結部材１０１は断面視角Ｕ字状の板材によって形成されており、連結部材１０１の一対の縦板には連結軸１０２を介して傾動リンク９７の先端側が連結されている。連結部材１０１の底板は鉛直軸（不図示）を介してブラケット８９の上面に回転可能に支持されている。また、横フレーム８３の上板には、傾動リンク９７の進退動作を下側から支持するガイドローラ（ガイド）１０３が設けられている。

【0039】

これら支持台９３、スライダ９４、傾動リンク９７、連結部材１０１、ガイドローラ１０３等によってワイヤ９８の牽引力をブラケット８９の引き上げ力に変換する変換機構９２が形成されている。ワイヤ９８によって変換機構９２を介してブラケット８９と一体にサイドブラシ７６が床面ＦＬから離れた上昇位置と床面ＦＬに接した下降位置の間で昇降される。また、ワイヤ９８によってブラケット８９と一体にサイドブラシ７６が機体内側の格納位置と機体外側の使用位置との間で揺動される。サイドブラシ装置７５は、ワイヤ９８によってサイドブラシ７６の格納状態と使用状態が切替可能に構成されている。

【0040】

図７（Ａ）に示すように、ブラケット８９には揺動アーム８５を介してスプリング８７が連結されている。スプリング８７の引張力Ｆ１によって揺動アーム８５の揺動軸８４を支点にしてブラケット８９には機体外側にモーメントＭ１が作用している。一方で、ブラケット８９には傾動リンク９７等を介してワイヤ９８が連結されている。ワイヤ９８の牽引力Ｆ２によって揺動アーム８５の揺動軸８４を支点にしてブラケット８９には機体内側にモーメントＭ２が作用している。このように、スプリング８７の反力に抗してワイヤ９８によってブラケット８９が牽引されている。

【0041】

サイドブラシ７６の格納状態ではワイヤ９８が強く牽引されており、ブラケット８９に作用する機体外側のモーメントＭ１よりも機体内側のモーメントＭ２が大きくなっている。このため、ワイヤ９８によってブラケット８９を介してサイドブラシ７６が機体内側に引き込まれて、サイドブラシ７６のブラシ円板７７が機体内側に格納されている。このとき、揺動アーム８５の揺動軸８４よりも床面清掃機１の進行方向後側にブラシ円板７７が位置している。また、サイドブラシ７６のブラシ毛７９が描く外縁よりも内側に揺動アーム８５の揺動軸８４が位置している。

【0042】

図７（Ａ）及び図８（Ａ）に示すように、ワイヤ９８が強く牽引されると、スライダ９４と傾動リンク９７の連結軸９６がガイドローラ１０３よりも退避方向に位置付けられる。このため、スライダ９４が支持台９３に下側から支えられると共に、傾動リンク９７が支持台９３及びガイドローラ１０３に下側から支えられている。傾動リンク９７が水平姿勢になるため、ブラケット８９が上昇位置に位置付けられて、ブラケット８９に保持されたサイドブラシ７６が床面ＦＬから上方に持ち上げられている。このように、ワイヤ９８の牽引によってサイドブラシ７６が上昇すると共に機体内側に格納されている。

【0043】

図７（Ｂ）に示すように、サイドブラシ７６の使用状態ではワイヤ９８の牽引が緩められ、ブラケット８９に作用する機体外側のモーメントＭ１よりも機体内側のモーメントＭ２が小さくなっている。このため、スプリング８７の引張力Ｆ１によってブラケット８９を介してサイドブラシ７６が機体外側に押し出されて、サイドブラシ７６のブラシ円板７７が機体外側に突出される。サイドブラシ７６が機体側面から突出されることで床面清掃機１の清掃幅が拡幅される。揺動アーム８５がストッパ９１に突き当たって、ストッパ９１によってサイドブラシ７６の揺動が規制される。

【0044】

このとき、揺動アーム８５の揺動軸８４よりも床面清掃機１の進行方向後側にブラシ円板７７が位置している。また、サイドブラシ７６のブラシ毛７９が描く外縁よりも内側に揺動アーム８５の揺動軸８４が位置している。揺動アーム８５の揺動軸８４よりも進行方向後側でサイドブラシ７６が揺動されるように、ストッパ９１によってサイドブラシ７６の揺動が規制されている。サイドブラシ７６の揺動によって、サイドブラシ７６が硬い障害物に衝突してもサイドブラシ７６が機体内側に逃がされる。また、揺動アーム８５の揺動軸８４がバンパ７の内側に位置しており（図１０参照）、揺動軸８４が硬い障害物に衝突することが防止されている。

【0045】

サイドブラシ７６の使用状態では、床面清掃機１の走行によってサイドブラシ７６に対して走行方向とは逆向きに走行負荷Ｒ１が作用する。ブラケット８９には走行負荷Ｒ１によって機体内側のモーメントＭ２が増大されるため、機体外側のモーメントＭ１を大きくするためにはスプリング８７の引張力Ｆ１を強くする必要がある。ところで、サイドブラシ７６の回転によってサイドブラシ７６と床面ＦＬの接触箇所に回転負荷Ｒ２が作用する。回転負荷Ｒ２によって機体外側のモーメントＭ１が増大されるため、床面清掃機１が停止若しくは低速で走行している場合にはスプリング８７の引張力Ｆ１を過度に強くする必要がない。なお、回転負荷Ｒ２は床面ＦＬとの摩擦に応じて変化する。

【0046】

図７（Ｂ）及び図８（Ｂ）に示すように、ワイヤ９８の牽引が緩められると、スライダ９４と傾動リンク９７の連結軸９６がガイドローラ１０３よりも相対的に進出方向に位置付けられる。スライダ９４は支持台９３に下側から支えられるが、傾動リンク９７が支持台９３及びガイドローラ１０３から外れる。傾動リンク９７が傾斜姿勢になるため、ブラケット８９が下降位置に位置付けられて、ブラケット８９に保持されたサイドブラシ７６が床面ＦＬに部分的に接触する。このとき、ブラケット８９に保持されたサイドブラシ７６とサイドブラシモータ２８とブラケット８９自体等の重量がワイヤ９８に作用しており、このように、ワイヤ９８の牽引が緩められることで、サイドブラシ７６が下降すると共に機体外側に突出される。また、サイドブラシ７６のブラシ毛７９が床面ＦＬに接触して適度に撓むように、ブラケット８９の下降位置は図示しない下側ストッパで規定されている。下側ストッパはブラシ毛７９の摩耗による短縮化に適応すべく、手動により上下位置を調整できるようになっている。

【0047】

支持台９３のスリット９５が進出方向に向かって幅広に形成されているため、スライダ９４の進出方向へのスライドに伴ってスライダ９４及び傾動リンク９７が機体外側に僅かに揺動可能に形成されている。サイドブラシ７６とブラケット８９が機体外側に揺動すると、スライダ９４及び傾動リンク９７が進出方向にスライドして、ブラケット８９によってスライダ９４と傾動リンク９７が機体外側に連れ動かされる。サイドブラシ７６とブラケット８９の揺動がスライダ９４と傾動リンク９７によって規制されることがなく、サイドブラシ７６とブラケット８９の機体２の内外方向への揺動が許容されている。

【0048】

サイドブラシ装置７５がワイヤ９８を用いた簡易な構成でサイドブラシ７６を昇降させると共に機体２の内外方向に揺動させている。ワイヤ９８の牽引力が変換機構９２を介してブラケット８９の引き上げ力に変換されており、ワイヤ９８の牽引力によってブラケット８９が上昇し、サイドブラシ７６（及びその周辺の部材を含む）の自重によってブラケット８９が下降されている。このため、ブラケット８９と共にサイドブラシ７６を昇降させるための駆動源が不要になってサイドブラシ装置７５の薄型化を図ることができ、サイドブラシ装置７５の周辺部材のレイアウトの自由度を確保することができる。

【0049】

特に、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、機体側面には超音波センサ４５ｃが設けられている。本実施形態のサイドブラシ装置７５が薄型に形成されているため、超音波センサ４５ｃの検出範囲に入ることなく、サイドブラシ装置７５によってサイドブラシ７６の格納状態と使用状態が切替えられている。床面清掃機１を自律走行させながら清掃している場合に、サイドブラシ７６の格納状態と使用状態が切替られても超音波センサ４５ｃの検出状態に影響を及ぼすことがない。すなわち、超音波センサ４５ｃによってサイドブラシ７６が障害物であると誤検出されることがない。

【0050】

図８（Ｂ）に示すように、スライダ９４は傾動リンク９７の長孔９９に連結軸９６を介して連結されている。このため、サイドブラシ７６が硬い障害物に衝突して機体内側に押し込まれても、スライダ９４と傾動リンク９７の相対的な傾きと連結位置が変化することで、サイドブラシ７６を下降させておくことができる。すなわち、ワイヤ９８が強く牽引されたときとは異なり、サイドブラシ７６が硬い障害物に衝突してブラケット８９が機体内側に揺動されても、サイドブラシ７６が床面ＦＬから上方に離間することがなく、サイドブラシ７６を床面ＦＬに接触させ続けて清掃を継続することができる。

【0051】

なお、サイドブラシ７６の下降位置が安定しない場合、サイドブラシ７６を床面ＦＬに強制的に接触させるため、ブラケット８９に下降力を付加するスプリング等を別途設けることも可能である。逆にサイドブラシ７６の自重が大きい場合は、常時上昇力を付加するダンパ等を設けても良い。

【0052】

続いて、装置本体の制御部及び記憶部の詳細構成について説明する。図９は本実施形態の制御部及び記憶部の制御ブロック図である。なお、ここでは、図１から図４の符号を適宜使用して説明する。

【0053】

図９に示すように、制御部５１には、清掃制御部５２、走行制御部５３、ＳＬＡＭ制御部５４、走行経路作成部５５、環境地図作成部５６、清掃プラン作成部５７、動作状況監視部５８、復帰動作制御部５９が設けられている。記憶部６１には、清掃条件記憶部６２、走行経路記憶部６３、環境地図記憶部６４、清掃プラン記憶部６５が設けられている。なお、清掃制御部５２では、サイドブラシ装置７５によるサイドブラシ７６の床面ＦＬへの圧接動作及び回転動作と、メインブラシ装置７１によるメインブラシ７２の床面ＦＬへの圧接動作及び回転動作と、が別々に制御される。これにより、オペレータが清掃状況等に応じてサイドブラシ７６の拡幅タイミング等を任意に設定可能である。

【0054】

清掃制御部５２は、学習モード中にオペレータによる床面清掃機１の手動操作を制御する。清掃制御部５２による制御内容は、ティーチングデータとして清掃条件記憶部６２に記憶される。このティーチングデータには、吸引ブロアの吸引力、メインブラシ７２の回転数、サイドブラシ７６の回転数、サイドブラシ７６による拡幅タイミング等が含まれている。走行制御部５３は、学習モード中にオペレータによる床面清掃機１の手動走行を制御する。走行制御部５３による制御内容は、ティーチングデータとして清掃条件記憶部６２に記憶される。このティーチングデータには、走行速度等が含まれている。

【0055】

ＳＬＡＭ制御部５４は、リアルタイムでＳＬＡＭを実行して、ＬＲＦ４２に計測された床面清掃機１の周囲の障害物からの距離及び角度に基づいて、床面清掃機１の自己位置を推定すると共に局所地図を作成する。走行経路作成部５５は、時系列に並んだ複数の自己位置を繋ぎ合わせて床面清掃機１の走行経路を作成する。環境地図作成部５６は、時系列に並んだ複数の局所地図を繋ぎ合わせて環境地図を作成する。走行経路はティーチングデータとして走行経路記憶部６３に記憶され、環境地図はティーチングデータとして環境地図記憶部６４に記憶される。

【0056】

なお、ＬＲＦ４２としては２次元タイプのＬＲＦが用いられてもよいし、３次元タイプのＬＲＦが用いられてもよい。２次元タイプのＬＲＦによって２次元データが取得されてもよいし、３次元タイプのＬＲＦ又は２次元タイプのＬＲＦの上下揺動によって３次元データが取得されてもよい。すなわち、走行経路作成部５５によって２次元の走行経路が作成されてもよいし、走行経路作成部５５によって３次元の走行経路が作成されてもよい。また、環境地図作成部５６によって２次元の環境地図が作成されてもよいし、環境地図作成部５６によって３次元の環境地図が作成されてもよい。

【0057】

清掃プラン作成部５７は、各種ティーチングデータを学習モードの開始から終了までの所定時間間隔のステップ毎に関連付けて清掃プランを作成する。この場合、環境地図に床面清掃機１の走行経路が反映されて、走行経路の開始地点から終了地点までの各地点における吸引ブロアの吸引力、メインブラシ７２の回転数、サイドブラシ７６の回転数、サイドブラシ７６による拡幅タイミング等が設定されて清掃プランが作成される。清掃プランは清掃プラン記憶部６５に記憶される。清掃プラン記憶部６５には、学習モードで学習された清掃プランの他にも、事前に作成された清掃プランが記憶されている。

【0058】

また、学習モードから再現モードに変更されると、清掃制御部５２は、再現モード中に清掃プラン記憶部６５から清掃プランを読み込み、清掃プランに従って床面清掃機１の自律清掃を制御している。走行制御部５３は、再現モード中に清掃プラン記憶部６５から清掃プランに含まれる走行経路を読み込み、走行経路に従って床面清掃機１の自律走行を制御している。床面清掃機１が走行経路に沿って自律走行しながら、メインブラシ７２及びサイドブラシ７６によって床面ＦＬを清掃している。このように、清掃制御部５２及び走行制御部５３によって床面清掃機１が制御されることで、清掃プラン記憶部６５から読み込まれた清掃プランが再現される。

【0059】

動作状況監視部５８は、清掃中に撮像部３６から出力された撮像画像に基づいてサイドブラシ７６の動作状況（回転状況）を監視する。この場合、床面ＦＬの清掃中に撮像部３６の側方カメラ３７ｂによってサイドブラシ７６が撮像されており、側方カメラ３７ｂから動作状況監視部５８に撮像画像が出力されている。動作状況監視部５８によって撮像画像からサイドブラシ７６の撓み形状が解析されて、サイドブラシ７６の撓み形状から電源コードや防犯ネット等の絡まりによる動作異常が判定される。復帰動作制御部５９は、サイドブラシ７６を低速で逆回転させて動作異常からの復帰動作を試行する。なお、動作異常の判定処理及び動作異常からの復帰動作の詳細については後述する。

【0060】

床面清掃機の走行動作について説明する。図１０は本実施形態の床面清掃機の走行動作の一例を示す図である。図１０（Ａ）は正常時の走行状態、図１０（Ｂ）は動作異常時の走行状態をそれぞれ示している。

【0061】

図１０（Ａ）に示すように、床面清掃機１の進行方向前方には、壁面１０４（境界）の一部が室内側へ突出している。学習走行で床面清掃機１に壁面１０４に沿った清掃を学習させることで、再現走行でも床面清掃機１によって壁面１０４に沿った清掃が再現される。このとき、サイドブラシ７６による清掃幅の拡幅状態も再現される。ＬＲＦ４２（図５参照）の測距によって壁面から一定距離を維持しながら、メインブラシ７２（図１参照）及びサイドブラシ７６によって床面ＦＬが清掃される。壁面１０４の一部が室内側に突出していても、サイドブラシ７６が壁面の突出部分を避けるように床面清掃機１が走行される。

【0062】

図１０（Ｂ）に示すように、床面清掃機１の進行方向前方には、防犯ネット１０８が被せられた陳列棚１０７が設置されている。学習走行では床面清掃機１に陳列棚１０７の存在が学習されているものの、学習走行時に陳列棚１０７に被されていなかった防犯ネット１０８までは学習されていない。また、再現走行ではＬＲＦ４２や超音波センサ４５ｃ（図５参照）等の検出範囲に防犯ネット１０８が含まれているが、防犯ネット１０８の網目や糸の太さによっては、ＬＲＦ４２や超音波センサ４５ｃで検出できない。このため、左側のサイドブラシ７６が防犯ネット１０８に引っ掛かるおそれがある。サイドブラシ７６の動作状況が監視されており、サイドブラシ７６が防犯ネット１０８に引っ掛かったときには動作異常と判定されて、復帰動作が試行されることでサイドブラシ装置７５の破損等が抑えられている。

【0063】

動作異常の判定処理及び動作異常からの復帰動作について説明する。図１１は本実施形態のサイドブラシの撮像画像の一例を示す図である。図１２は本実施形態の動作異常の判定処理の説明図である。

【0064】

図１１に示すように、撮像部３６の側方カメラ３７ｂ（図５参照）には広角レンズ又は魚眼レンズが使用されている。このため、側方カメラ３７ｂによって機体側方だけでなく機体下側のサイドブラシ７６も撮像される。撮像画像の中央の歪みが小さいが、撮像画像の中央から離れるにつれて歪みが大きくなっている。また、側方カメラ３７ｂが撮像周期（フレームレート）をサイドブラシ７６の回転周期（回転数）に同期させてサイドブラシ７６を撮像している。これにより、サイドブラシ７６が回転していても、撮像画像内のサイドブラシ７６が静止されてサイドブラシ７６の動作状況が精度よく監視される。なお、サイドブラシ７６の回転周期の整数倍に、撮像周期を同期させてもよい。すなわち、サイドブラシ７６の回転数よりも、Ｎ倍早い周期で撮像画像を表示するようにして、後述するブラシ毛７９の状態を監視してもよい。

【0065】

側方カメラ３７ｂから動作状況監視部５８（図９参照）に撮像画像が出力されて、動作状況監視部５８によってサイドブラシ７６の動作状況が監視されている。この場合、動作状況監視部５８によってサイドブラシ７６の撓み形状に応じてサイドブラシ７６の動作異常が判定される。斜め上方から見たサイドブラシ７６では撓み形状が分かり難いため、動作状況監視部５８によって撮像画像が真上から見下ろした平面視画像に変換される。具体的には、動作状況監視部５８には機体２の形状や側方カメラ３７ｂの設置位置に応じた歪補正パラメータが事前に設定され、歪補正パラメータによって撮像画像が座標変換されると共に形状の歪が補正されて平面視画像が生成される。

【0066】

図１２（Ａ）に示すように、動作状況監視部５８には、正常時のサイドブラシ７６に撓みが生じる撓み範囲Ａ１と撓みが生じない非撓み範囲Ａ２が設定されている。機体２の外側から露出したサイドブラシ７６の外縁のうち、床面ＦＬに接する前側２／３の範囲が撓み範囲Ａ１に設定され、床面ＦＬから離間する後側１／３の範囲が非撓み範囲Ａ２に設定されている。サイドブラシ７６の非撓み範囲Ａ２で撓みが生じている場合に、動作状況監視部５８によってサイドブラシ７６が動作異常と判定される。これにより、サイドブラシ７６に撓みが生じている範囲からサイドブラシ７６の動作異常を判定することができる。

【0067】

図１２（Ａ）に示す撮像画像では、撓み範囲Ａ１にてサイドブラシ７６のブラシ毛７９が撓んでおり、床面ＦＬとブラシ毛７９の接触による正常な撓み状態であるため、動作状況監視部５８によってサイドブラシ７６の動作状況が正常であると判定される。一方で、図１２（Ｂ）に示す撮像画像では、非撓み範囲Ａ２においてもサイドブラシ７６のブラシ毛７９が撓んでおり、床面ＦＬとブラシ毛７９の接触以外の撓み状態であるため、動作状況監視部５８によってサイドブラシ７６の動作異常であると判定される。なお、ブラシ毛７９の撓みは、例えば画像解析を用いた形状認識等を利用して検出される。

【0068】

なお、ブラシ毛７９の撓み量の変化の仕方も考慮して、サイドブラシ７６の動作異常が判定されてもよい。例えば、図１２（Ａ）に示す撮像画像では、サイドブラシ７６のブラシ毛７９が撓んでいるが、サイドブラシ７６の回転方向に並んだ無数のブラシ毛７９の撓み量が徐々に変化している。一方で、図１２（Ｂ）に示す撮像画像では、サイドブラシ７６の回転方向に並んだ無数のブラシ毛７９の撓み量に規則性がない。このように、ブラシ毛７９が連続的に変化している場合にサイドブラシ７６の動作状況が正常と判定され、ブラシ毛７９が連続的に変化していない場合にサイドブラシ７６の動作異常と判定される。なお、ブラシ毛７９の撓み量も画像解析を用いた形状認識等を利用して検出される。

【0069】

このようにして、動作状況監視部５８によって撮像画像に基づいてサイドブラシ７６の動作異常が判定されている。上記したように、サイドブラシ７６が回転されていても、撮像画像内のサイドブラシ７６が静止されているため、サイドブラシ７６（ブラシ毛７９）の撓み形状が明確になっている。また、撮像画像が平面視画像に変換されているため、サイドブラシ７６の撓み形状を真上から見た状態で確認することができる。よって、平面視画像内のサイドブラシ７６の撓み形状に応じて、サイドブラシ７６が電源コードや防犯ネットに絡まった動作異常が精度よく判定される。なお平面視画像は、サイドブラシ７６の使用状態における回転軸Ｃに沿って見た状態の画像でもよい。

【0070】

そして、動作状況監視部５８によってサイドブラシ７６の動作異常と判定された場合には、復帰動作制御部５９（図９参照）によってサイドブラシ７６の回転が停止されて、サイドブラシ７６が床面ＦＬから持ち上げられた状態で逆向きに低速回転される。サイドブラシ７６に防犯ネット等が絡まった状態で、サイドブラシ７６が逆向きに低速回転されることで防犯ネット等の振り解きが試される。動作状況監視部５８によってサイドブラシ７６の動作状況が監視された状態で、復帰動作制御部５９によってサイドブラシ７６の復帰動作が繰り返される。

【0071】

このとき、復帰動作制御部５９によってワイヤ９８（図７参照）が牽引されることで、サイドブラシ７６が床面ＦＬから持ち上げられるが、サイドブラシ７６が機体内側に格納されない程度にワイヤ９８の牽引力が抑えられている。これにより、サイドブラシ７６に絡まった防犯ネット等が機体内側に入り込むことがなく、機体外側でサイドブラシ７６から防犯ネット等を振り解くことができる。このように、サイドブラシ７６の動作異常が生じても、自動的にサイドブラシ７６の動作異常が解消されて、床面清掃機１に清掃作業を継続させることができる。

【0072】

ところで、防犯ネット等は店舗等が営業時間外となる夜間に使用され、床面清掃機１が清掃作業を行うもの夜間が多い。そこで、サイドブラシ７６のブラシ毛７９は、店舗照明が点灯されていない夜間でも撮像され易い材料で形成されている。例えば、ブラシ毛７９には、ポリエチレン系繊維、ポリプロピレン系繊維、ポリカーボネイト系繊維等のポリオレフィン系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、ポリウレタン系繊維、ウレタンゴム系繊維、アクリル系繊維、熱可塑性ポリビニルアルコール系繊維、熱可塑性フッ素系樹脂繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維等に蛍光性、蓄光性の特殊機能性素材を混ぜた材料、特殊機能性素材を塗装した材料、表面処理を施した材料が用いられる。

【0073】

撮像部３６の側方カメラ３７ｂ（図１参照）に赤外線を含む照明が使用されてもよい。夜間の営業時間外に店舗照明が点灯されていても、店舗照明の光量は当然絞られるが、側方カメラ３７ｂの補助光として赤外線が使用されることで、サイドブラシ７６のブラシ毛７９が撮像され易くなる。このように、店舗照明が点灯されていない状況や、店舗照明の光量が絞られている状況であっても、床面清掃機１による床面ＦＬの清掃中にサイドブラシ７６の動作状況（撓み状態）を適切に監視することができる。

【0074】

再現モード中のサイドブラシの制御について説明する。図１３は本実施形態の再現モード中のサイドブラシの制御フローである。図１４は本実施形態のサイドブラシの監視処理の制御フローである。なお、説明の便宜上、図９、図１１及び図１２の符号を利用して説明する。

【0075】

図１３に示すように、床面ＦＬの清掃処理が開始されると、サイドブラシモータ２８が定速回転され始めて（ステップＳ０１）、サイドブラシ７６が床面ＦＬに降ろされる（ステップＳ０２）。動作状況監視部５８によってサイドブラシ７６の動作状況の監視が開始され（ステップＳ０３）、床面清掃機１が清掃終了地点に向かって走行し始める（ステップＳ０４）。床面清掃機１が清掃終了地点に到達すると（ステップＳ０５でＹｅｓ）、サイドブラシ７６の動作状況の監視が停止される（ステップＳ０６）。そして、サイドブラシモータ２８が停止され（ステップＳ０７）、サイドブラシ７６が床面ＦＬから持ち上げられて清掃処理が終了する（ステップＳ０８）。

【0076】

図１４に示すように、サイドブラシ７６の動作状況の監視が開始されると、側方カメラ３７ｂによってサイドブラシ７６が撮像される（ステップＳ１１）。側方カメラ３７ｂから動作状況監視部５８にサイドブラシ７６の撮像画像が出力され、動作状況監視部５８によって撮像画像の撓み形状等からサイドブラシ７６の動作異常か否かが判定される（ステップＳ１２）。このとき、側方カメラ３７ｂの撮像周期とサイドブラシ７６の回転周期が同期しており、サイドブラシ７６が静止したような撮像画像が出力されている。撮像画像が平面視画像に変換されており、非撓み範囲Ａ２におけるブラシ毛７９の撓みの有無から動作異常が判定される。

【0077】

動作状況監視部５８にサイドブラシ７６が動作異常と判定されると（ステップＳ１２でＹｅｓ）、復帰動作制御部５９によってサイドブラシモータ２８が停止される（ステップＳ１３）。復帰動作制御部５９によってサイドブラシ７６が床面ＦＬから持ち上げられ（ステップＳ１４）、復帰動作制御部５９によってサイドブラシモータ２８が低速で逆回転される（ステップＳ１５）。このときも、側方カメラ３７ｂによってサイドブラシ７６が撮像されており、動作状況監視部５８によってサイドブラシ７６が動作異常のままか否かが判定される（ステップＳ１６）。

【0078】

動作状況監視部５８によってサイドブラシ７６が正常と判定されると（ステップＳ１６でＮｏ）、復帰動作制御部５９によってサイドブラシモータ２８が停止される（ステップＳ１７）。そして、サイドブラシ７６の動作異常が生じた現在地点が記憶されると共に現在地点から床面清掃機１が退避されて（ステップＳ１８）、図１３のステップＳ０１に処理が戻される。動作状況監視部５８によってサイドブラシ７６が動作異常と判定され（ステップＳ１６でＹｅｓ）、サイドブラシモータ２８の逆回転開始直後から所定時間が経過していない場合にステップＳ１６に処理が戻される（ステップＳ１９でＮｏ）。

【0079】

サイドブラシ７６が動作異常と判定されたまま、サイドブラシモータ２８の逆回転開始直後から所定時間が経過すると（ステップＳ１９でＹｅｓ）、復帰動作制御部５９によってサイドブラシモータ２８が停止される（ステップＳ２０）。そして、スピーカ３３からエラー警報が出力されて床面清掃機１の清掃作業が中断される（ステップＳ２１）。なお、清掃動作後に完了レポートが作成され、完了レポートに異常発生位置が環境地図等にポイント等で示されてもよい。完了レポートによって防犯ネットの設置が雑な店舗等に再発防止を促すことができる。また、数週間の期間中におけるサイドブラシ７６の動作異常の発生頻度をまとめて報告する等の活用が可能である。

【0080】

以上、本実施形態によれば、床面ＦＬの清掃中にサイドブラシ７６の動作状況が監視されているため、サイドブラシ７６の動作異常が生じた場合にも適切に対応することができる。特に、コードやネット等の障害物にサイドブラシ７６が絡まった場合でも、サイドブラシ７６の動作異常に適切に対応することで安全に清掃を継続することができる。

【0081】

なお、本実施形態では、床面清掃機に左右一対のサイドブラシ装置が設けられているが、床面清掃機には単一のサイドブラシ装置が設けられていてもよい。また、左右一対のサイドブラシ装置の夫々の動作状況を監視してもよいが、左右のいずれかのサイドブラシ装置にのみ、動作状況監視部が機能するようにしてもよい。

【0082】

また、本実施形態では、床面清掃機が学習プランに従って自律走行する機能を有しているが、床面清掃機が自律走行する機能を有していなくてもよい。

【0083】

また、本実施形態では、ＳＬＡＭによって環境地図が作成される構成にしたが、Ｖ－ＳＬＡＭやＬｉＤＡＲ－ＳＬＡＭによって環境地図が作成されてもよいし、オペレータによって事前に環境地図が用意されてもよい。

【0084】

また、本実施形態では、オペレータが清掃装置のハンドルを持って手動操作しているが、オペレータが表示端末によって清掃装置を遠隔手動操作してもよい。

【0085】

また、本実施形態では、壁面付近におけるサイドブラシの動作異常が判定されているが、壁面から離れた位置でサイドブラシの動作異常と判定された場合には、サイドブラシと床面の摩擦状態が異常であると認識されてもよい。すなわち、サイドブラシの動作異常とは、電源コードや防犯ネット等にサイドブラシが引っ掛かった場合だけでなく、サイドブラシと床面の摩擦状態が異常である場合等も含んでいる。

【0086】

また、本実施形態では、サイドブラシの動作異常と判定されると、動作異常に対して床面清掃機が自動で対応しているが、サイドブラシの動作異常を認識したオペレータが動作異常に対して対応してもよい。

【0087】

また、本実施形態では、床面清掃機の周囲を撮像する側方カメラによってサイドブラシが撮像されたが、サイドブラシを撮像するための専用のカメラが床面清掃機に設けられていてもよい。

【0088】

また、本実施形態では、床面清掃機のサイドブラシ装置とメインブラシ装置は上記の構成に限定されない。サイドブラシ装置は機体側面から突出したサイドブラシで床面を清掃するように構成されていれば、サイドブラシ装置の構成は特に限定されない。メインブラシ装置は機体内側に設置されたメインブラシで床面を清掃するように構成されていれば、メインブラシ装置の構成は特に限定されない。

【0089】

また、本実施形態において、床面清掃機にプログラムをインストールすることによって、サイドブラシの動作状況を監視する機能等が追加されてもよい。これらのプログラムは記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は特に限定されないが、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等の非一過性の記憶媒体であってもよい。

【0090】

また、本実施形態では、乾式の床面清掃機に搭載されたサイドブラシ装置を説明したが、清掃機の構成はこれに限定されない。例えば湿式の床面洗浄装置（スクラバー）や路面清掃機のサイドブラシ装置に、本発明の技術内容を活用してもよい。

【0091】

なお、本実施形態を説明したが、他の実施形態として、上記実施形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。

【0092】

また、本発明の技術は上記の実施形態に限定されるものではなく、技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、技術的思想を別の仕方によって実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。

【産業上の利用可能性】

【0093】

以上説明したように、本発明の技術は商業施設、製造工場、鉄道駅、空港、ホテル、オフィス、病院、学校等の広い作業エリアの清掃に用いる床面清掃機や、自律走行式の洗浄装置等の作業エリアの自動作業に好適な産業用ロボットに有用である。

【符号の説明】

【0094】

１ ：自律走行式床面清掃機（床面清掃機）
３６ ：撮像部
３７ｂ：側方カメラ（撮像部）
５１ ：制御部
５８ ：動作状況監視部（制御部）
５９ ：復帰動作制御部（制御部）
７１ ：メインブラシ装置
７２ ：メインブラシ
７５ ：サイドブラシ装置
７６ ：サイドブラシ
１０８：防犯ネット（障害物）
Ａ１ ：撓み範囲
Ａ２ ：非撓み範囲

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】