CN114531865A - 用于处理具有至少一个外表面的车辆的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于处理具有至少一个外表面的车辆的方法，该方法具有以下步骤：a)在平行和/或垂直于外表面的至少一个规定角度范围内调节处理刷相对于竖直方向的角度；b)在处理过程中在路径上沿着至少一个外表面导引处理刷；c)监测处理刷在步骤b)中在平行和/或垂直于外表面的方向上相对于竖直方向的角度；以及d)若在步骤c)中确定处理刷的监测角度偏离所述至少一个规定角度范围，则调整处理刷的路径。本发明还涉及一种用于处理具有至少一个外表面的车辆的设备、一种该设备用于处理具有至少一个外表面的车辆的用途、以及一种计算机程序产品。

Description

用于处理具有至少一个外表面的车辆的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于处理具有至少一个外表面的车辆的方法和设备、一种该设备用于处理具有至少一个外表面的车辆的用途、以及一种计算机程序产品。

背景技术

在洗车***中，例如在龙门式洗车机或洗车库中，通常使用诸如旋转式清洗刷等装置对车辆的表面进行清洗，该清洗刷在预定路径上被沿着所述表面导引。在此过程中，在全局策略中考虑了车辆上的突出附件，以避免碰撞或损坏车辆和/或清洗刷。一个例子是绕开后视镜，在此情况中，清洗刷在前进行程中被锁定在竖直位置，而在返回行程中清洗刷被定位成贴靠车辆，但是清洗刷大概从车辆的中部开始再次变为竖直，以保护后视镜免受损坏。清洗刷的竖直位置仅是根据车辆长度(例如从车辆中部开始)以及从车辆离开的固定时间实现的。但是，因此后视镜后面的区域并不总是被最佳地清洗。全局策略通常用于可推广到任何车辆的车辆轮廓。

如果车辆上有不寻常的附加部件或特殊轮廓，通常必须例如通过选择特殊程序来启动车辆清洗过程的特殊顺序。例如，在此应提及皮卡或车顶行李箱程序。可将车顶行李箱下移到挡风玻璃的区域，并通过车顶刷的提升运动使其脱离其锚固点。这种几何形状无法用刚性安装的车顶刷和没有特殊顺序的固定程序来处理。

此外，典型的洗车过程在改变车辆轮廓或位置方面不灵活，例如在车辆驶离、后车门或侧门打开时。同样，清洗过程中的干扰会导致洗车机的机械***的振动，这使正常的清洗循环无法进行。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于处理车辆的设备和方法，该设备和方法能够实现彻底的处理结果以及高水平的操作安全性，并避免车辆损坏。

此目的是通过根据权利要求1所述的方法、根据权利要求7所述的设备、根据权利要求14所述的用途和根据权利要求15所述的计算机程序产品实现的。

本发明的第一个实施例涉及一种用于处理具有至少一个外表面的车辆的方法，所述处理特别是清洗，该方法包括：a)在平行和/或垂直于外表面的至少一个预定角度范围内设定处理刷相对于竖直方向的角度，特别是旋转处理刷；b)在处理过程中在路径上沿着至少一个外表面导引处理刷；c)监测处理刷在步骤b)中在平行和/或垂直于外表面的方向上相对于竖直方向的角度；以及d)若在步骤c)中确定处理刷的监测角度偏离所述至少一个预定角度范围，则调整处理刷的路径。

通过在处理过程中监测处理刷的角度，上述实施例的方法能够自动检测不可预见的和/或不希望有的状况或车辆轮廓，并以适当的特殊顺序自动应对这种状况或车辆轮廓。因此，该过程允许将处理刷沿着与车辆的整个外部轮廓相适应的路径导引。这导致对车辆的特别彻底的处理。同时，所述方法允许在处理期间使刷子安全地接近车辆。此外，通过检测处理刷的角度与所述预定角度范围的极小偏离并调整处理刷的路径，所述装置可用于抵消不希望有的刷子摆动。因此，提高了车辆处理过程中的操作安全性，并避免了车辆损坏。

尤其是，根据处理刷相对于竖直方向的角度来监测处理过程比以前的监测措施更灵敏，尤其是与根据刷子驱动装置的功耗或刷子的旋转进行的监测相比更灵敏。此外，根据处理刷相对于竖直方向的角度来监测处理过程与根据刷子驱动装置的功耗或刷子的旋转进行的监测相比使得处理刷路径的调整快得多。后一种监测措施表现出较大的无效时间，即，在很长时间内检测不到已经存在的对期望的处理过程的干扰或与期望的处理过程的偏离。与此相反，在根据处理刷相对于竖直方向的角度来监测处理过程的情况下，在刷子被车辆上的突出物等阻住之前，或者在处理刷因不寻常的车辆轮廓或车辆的位置偏移而与车辆碰撞或损坏车辆之前，就已经检测到刷子的异常偏转。这是因为在处理过程中处理刷的材料在首次或连续接近车辆时与车辆接触，因而不寻常的状况会很快影响刷子相对于竖直方向的取向。

在所述方法的实施例中，可在步骤a)中调节处理刷的角度，同时提供处理刷的可枢转性。例如，可提供至少±5°、优选至少±1°、更优选至少±0.5°的可枢转性，这又称为残余自由枢转度。在基本上刚性悬挂的处理刷的情况下，残余自由枢转度可至少为±1°。在基本上自由摆动或自由摆悬的处理刷的情况下，可提供至少±5°的残余自由枢转度。步骤a)至c)的顺序(其中c)与d)相关联)在实施例中是可变的。至少在处理过程中处理刷还可旋转。此外，当在步骤c)中确定存在偏离时，可确定外表面上的偏离的位置数据。

调整路径可包括从以下步骤中选择的至少一个步骤：i)重复步骤a)至d)中的至少一个；ii)改变处理刷到外表面的距离后，重复步骤a)至d)中的至少一个；iii)改变处理刷在平行和/或垂直于外表面的方向上相对于竖直方向的角度后，重复步骤a)至d)中的至少一个；iv)至少重复步骤a)至d)中的步骤b)，其中，在步骤b)中，在导引的同时改变方向；v)围绕导致监测角度偏离的外表面的轮廓行进；vi)增大处理刷到外表面的距离；vii)将处理刷从车辆分离；viii)终止处理刷的旋转；ix)用至少一个其它的处理刷处理导致监测角度偏离的外表面的轮廓；x)改变处理刷的旋转方向；xi)改变功率测量的灵敏度，特别是提高功率测量的灵敏度；以及xii)检查步骤i)至xi)中的至少一个的可行性，若确定步骤i)至xi)中的至少一个不可行，则中断或终止处理过程。

在步骤iv)中，可在开始时、在结束时、或在处理刷沿着外表面移动时改变方向。在步骤i)至v)中，尤其可重复或仅重复步骤b)至d)。在每种情况下，步骤i)至x)都是可通过沿着适当调整的路径导引刷子以高度灵活和及时的方式抵消对期望的处理过程的干扰或与期望的处理过程的偏离的措施。

在所述方法的实施例中，可在一个或多个调整的路径上沿着至少一个外表面移动处理刷，直到满足以下条件中的至少一个：处理刷的监测角度在至少一个预定角度范围内；已经将处理刷的路径调整了预定次数；以及已经在一个或多个调整的路径上将处理刷沿着外表面移动了预定的时间。通过这种方式，能够实现仅在需要时进行路径的调整，即，仅在存在对处理刷相对于竖直方向的期望角度的干扰或与该期望角度的偏离时进行。

所述至少一个外表面可选自侧表面、后表面、前表面、车顶表面、它们的任何组合、以及任何数量的此类表面，并且所述至少一个预定角度范围可由根据外表面的类型而变化的上限值和/或下限值限定。此外，所述至少一个外表面可选自侧表面、后表面、前表面、它们的任何组合、以及任何数量的此类表面，并且所述至少一个预定角度范围可由根据外表面的高度而变化的上限值和/或下限值限定。这些特定的极限值允许设定和改变步骤c)的监测灵敏度，例如根据外表面的类型和/或高度或根据车辆的类型来设定和改变。

此外，所述至少一个外表面可选自侧表面、后表面、前表面、它们的任何组合、以及任何数量的此类表面，并且所述至少一个预定角度范围可以是相对于竖直方向-45°至+45°。尤其是，对于处理刷朝外表面倾斜的情况，所述至少一个预定角度范围优选地可以是相对于竖直方向-10°至+30°，更优选地相对于竖直方向-5°至+30°。此外，所述至少一个外表面可以是车顶表面，并且所述至少一个预定角度范围可以是相对于竖直方向-85°至+85°，优选地-80°至+80°。

在另一些实施例中，可使用角度传感器或倾斜传感器来执行步骤c)。这样做的优点是，在处理过程中，可间歇地或连续地监测处理刷相对于竖直方向的取向。在本发明的实施例中，组合的加速度-旋转传感器或者陀螺仪与加速度传感器的组合可用作倾斜传感器。有利的是，这些操作不受振动的影响。

所述角度传感器可包括磁体和磁场传感器。这样的优点是，角度传感器的功能不依赖于温度和湿度，对振动不敏感，并且不受水压的影响。这同样适用于使用倾斜传感器的情况。所述角度传感器可至少部分地设置在与处理刷相对于竖直方向的角度对应的轴线上，例如设置在限定刷子的倾斜角度的倾斜轴线上。这允许精确地确定处理刷相对于竖直方向的取向。尤其是，所述轴线或倾斜轴线可与刷子的枢转轴线对应，该枢转轴线可用于调节处理刷的角度。此外，所述磁体可布置在远离刷子的倾斜轴线上的磁场传感器的位置。由此能够以特别高的精度连续地进行清洗刷的角度的确定。此外，可在步骤c)中确定磁体的磁场取向的变化。所述角度传感器也可设计成激光角度传感器，在该激光角度传感器中，激光束在根据刷子的取向排列的反射面上被偏转。

根据其它实施例，可在所述过程中确定外表面的轮廓和/或位置。例如，可为此目的使用挡光板。此外，处理刷可旋转，尤其是在步骤b)中。步骤c)可包括从以下步骤中选择的至少一个步骤：监测旋转处理刷的功耗、以及监测旋转处理刷的旋转。

本发明的另一个实施例涉及一种利用根据上述实施例中一个的方法来处理具有至少一个外表面的车辆的设备，所述处理特别是清洗，该设备包括：能够被在至少一个外表面上沿着轨道导引的至少一个处理刷；用于在轨道上沿着待处理的外表面导引处理刷的刷子横移装置；用于在平行和/或垂直于外表面的至少一个预定角度范围内调节处理刷相对于竖直方向的角度的装置；用于在处理过程中监测处理刷在平行和/或垂直于外表面的方向上相对于竖直方向的角度的装置；以及用于在处理刷的监测角度偏离所述至少一个预定角度范围时调整处理刷的路径的装置。可将处理刷设置成可旋转的。所述设备可以是龙门式处理***或车辆处理线。

所述处理刷可被可旋转地支撑，并且所述设备可包括刷子旋转驱动装置。用于调整处理刷的路径的装置可以是或包括数据处理存储和控制单元，该数据处理存储和控制单元以数据传送方式连接至从刷子横移装置、刷子旋转驱动装置、用于设定处理刷的角度的装置和用于监测处理刷的角度的装置中选择的至少一个装置，该数据处理存储和控制单元设计成存储从这些装置接收的数据并且控制根据上述实施例中的一个所述的方法。所述刷子横移装置可适于确定和/或向所述存储和控制单元传送外表面上的位置的数据，所述位置是监测的处理刷角度偏离所述至少一个预定角度范围的位置。

选自处理刷、刷子横移装置和刷子旋转驱动装置的至少一个元件可通过用于调整处理刷的路径的装置控制，尤其是使用所述存储和控制单元来控制。此外，可在所述用于调整处理刷的路径的装置中(尤其是在所述存储和控制单元中)实施被设计成使所述设备执行根据上述实施例中一个所述的方法的程序，尤其是计算机程序。

所述至少一个外表面可选自侧表面、后表面、前表面、车顶表面、它们的任何组合、以及任何数量的此类表面，并且所述至少一个预定角度范围可由根据外表面的类型而变化的上限值和/或下限值限定。所述至少一个外表面可选自侧表面、后表面、前表面、它们的任何组合、以及任何数量的此类表面，并且所述至少一个预定角度范围可由根据外表面的高度而变化的上限值和/或下限值限定。

在前述实施例中，所述至少一个外表面可选自侧表面、后表面、前表面、它们的任何组合、以及任何数量的此类表面，并且所述至少一个预定角度范围可以是相对于竖直方向-45°至+45°。尤其是，对于处理刷朝向外表面的倾角，所述至少一个预定角度范围优选地可以是相对于竖直方向-10°至+30°，更优选地相对于竖直方向-5°至+30°。此外，所述至少一个外表面可以是车顶表面，并且所述至少一个预定角度范围可以是相对于竖直方向-85°至+85°，优选地-80°至+80°。

所述用于监测处理刷的角度的装置可包括角度传感器或倾斜传感器。在实施例中，组合的加速度-旋转传感器或者陀螺仪与加速度传感器的组合可用作倾斜传感器。有利的是，这些操作不受振动的影响。

所述角度传感器可包括磁体和磁场传感器。所述角度传感器可至少部分地设置在与处理刷相对于竖直方向的角度对应的轴上，例如设置在限定刷子的倾斜角度的倾斜轴上。尤其是，所述轴线或倾斜轴线可与处理刷的枢转轴线对应，该枢转轴线可用于调节处理刷的角度。此外，所述磁体可布置在远离刷子的倾斜轴线上的磁场传感器的位置。所述角度传感器还可被配置成检测磁体的磁场取向的变化。

所述设备还可包括从以下装置中选择的至少一个元件：用于监测旋转处理刷的功耗的装置；用于监测旋转处理刷的旋转的装置；以及用于确定外表面的轮廓和/或位置的装置。

所述设备的前述实施例可包括根据上述的用于处理车辆的方法的实施例所述的相应修改，并且可实现与具有上述的相应或类似特征的方法的实施例相同的有益效果。

本发明的另一个实施例涉及一种根据前述实施例中的任何一个所述的设备用于执行根据前述实施例中的任何一个所述的方法的用途。

本发明的另一个实施例公开了一种包括程序元素的计算机程序产品或计算机程序，该程序元素在被加载到执行单元的存储器中、尤其是被加载到根据任何前述实施例所述的设备的存储和控制单元中、或者被加载到与执行单元进行数据传送通信的服务器或计算机的存储器中时，使得执行单元(特别是根据任何前述实施例所述的车辆处理***或设备)执行根据任何前述实施例所述的方法。本发明的实施例提供了一种相应的计算机程序和/或存储有计算机程序的计算机可读介质。所述服务器和/或计算机可通过有线或无线方式连接至车辆处理单元和/或与车辆处理单元集成。

在车辆处理***和/或计算机程序产品和/或计算机程序的前述实施例中，可像如在上文所述的用于操作车辆处理***的方法的实施例中那样实施相应的修改，并且这些修改能实现与具有上述的相应特征的方法的实施例相同的有益效果。

在以下对附图的详细说明中，根据附图解释了不应被理解为限制性的其它实施例以及它们的特征和其它优点。在此说明的实施例和实例的所有不相互排斥的特征或过程步骤可彼此组合。在以下说明中，实施例的相同元件具有相同的附图标记。一个实施例的元件可用在其它实施例中，而无需进一步提及。

附图说明

图1示意性地示出了作为根据本发明的一个实施例的设备10在车辆回撤后的情况；

图2a至2c示意性地示出了设备10在所述过程的一个实施例的步骤a)至d)期间的情况；

图3a至3c示意性地示出了作为根据本发明的一个实施例的设备11在所述方法的另一个实施例的步骤a)至d)期间的情况；以及

图3d示意性地示出了设备11在所述方法的再一个实施例的替代步骤d)期间的情况。

具体实施方式

术语“调整”包括修改处理刷的路径，例如修改由空间规格和可选的时间规格预先决定的路径。例如，轨迹可以是或变成由处理程序预先确定的，该处理程序是在处理过程开始之前确定的，例如在输入或确定车辆类型之后和/或在车辆的初始轮廓检测之后确定。例如，在从车顶表面上方观察时，该路径可基本平行于待处理的侧表面和/或后表面。术语“调整”可包括改变处理刷的路径的控制和/或调节。在此背景下，从处理刷、刷子横移装置和刷子旋转驱动装置中选择的至少一个元件可以是受控或可控的，尤其是通过用于调整处理刷的路径的装置控制。

“平行和/或垂直于外表面的处理刷角度”或“平行和/或垂直于外表面的角度范围内的处理刷角度”在此情况下指处理刷可至少部分地处于在基本上平行于外表面的平面内或与外表面围成大于0°且小于180°的角度的平面内的角度。

术语“绕过”包括使处理刷沿着调整的路径前进，使得处理刷以增大的距离与导致监测角度的偏离的外表面和/或外表面的轮廓接触。术语“绕过”还包括在调整的路径上进一步导引处理刷，使得处理刷不与导致监测角度的偏离的外表面和/或外表面的轮廓接触。

术语“(旋转)处理刷的功耗”应理解为与“刷子驱动装置的功耗”或“刷子旋转驱动装置的功耗”同义。这同样适用于术语“功率损耗”。

在下文中，处理刷被描述为清洗刷，但是车辆的处理不限于清洗。刷子的角度又被称为倾斜角度。在本文中使用的术语“倾斜传感器”指一种为处理刷确立相对于铅垂线方向的精确参考或监测倾斜角度的变化的精确的机械或电气测量装置。术语外表面的“类型”指外表面可以是车辆的侧表面、后表面、前表面或车顶表面。

作为根据本发明的一个实施例，图1以龙门式洗车机为例示出了用于在车辆驶入后清洗车辆的设备10。

如图1所示，车辆具有至少一个外表面12、13，两个侧表面12和一个后表面13，每个表面都相对于竖直方向成角度倾斜。

在装置或设备10中，提供了具有横移装置的框架，在该框架上布置有两个侧刷16作为处理刷，每个侧刷位于刷子横移装置18a的悬架上，并且每个侧刷可围绕刷子的纵向延伸的中心旋转轴线旋转。侧刷的刷体或刷毛例如可由聚乙烯(PE)泡沫、聚乙烯细丝或聚丙烯(PP)毡制成。从图1中能够看出，侧刷在其各自的旋转轴线的上端附接至各自的悬架。如图1所示，在该设备被投入运行之前，侧刷16和它们的旋转轴线竖直对准。每个侧刷16可通过横向构件基本平行于并沿着侧表面12移动，并且通过设置在横向构件上的滑架基本平行于并沿着后表面13移动。

刷子横移装置18a的悬架均包括(未示出)刷子保持架和刷子旋转驱动装置，利用该刷子旋转驱动装置，可将相关的侧刷设置成围绕其旋转中心轴线旋转。每个悬架都设有两个致动器(未示出)，例如具有气压缸或液压缸的直线式致动器。致动器可使相应侧刷的旋转中心轴线围绕基本平行于车辆的侧表面的枢转轴线(未示出)和基本平行于车辆的后表面的枢转轴线(未示出)枢转，在每种情况下，同时为清洗刷提供至少±1°的残余自由枢转度。可从DE102104112388 A1获得悬架的更多示例性细节信息。

设备10还包括用于确定外表面12和/或13的轮廓的装置，该装置可包括图像采集装置、跟踪车辆的轮廓的车顶刷或侧刷或车顶干燥器、挡光板或光栅、雷达或超声波传感器、输入装置、数据库和/或车辆类型识别装置。用于确定外表面的轮廓的装置用于车辆的轮廓检测，该轮廓检测可在清洗车辆的过程开始时或甚至在清洗车辆的过程中利用该实例的装置来进行。例如，可确定车辆的三维轮廓或高度轮廓。

设备10还具有用于在至少一个预定的平行和/或垂直于外表面12和13的角度范围内调节侧刷16相对于竖直方向的倾斜角度的装置18b。在此例中，装置18b实施有上述的悬架和致动器，借助于该悬架和致动器，刷子旋转轴线可平行于车辆的后表面13和/或平行于侧表面12枢转。

在设备10中，还设有用于监测侧刷子相对于竖直方向的倾斜角度的装置20。在此例中，装置20设计成确定相应刷子或其旋转轴线相对于竖直方向的倾斜角度的角度传感器。为每个侧刷提供至少一个角度传感器。

设备10还包括用于在监测的倾斜角度偏离预定角度范围时调整侧刷16的路径的装置。在此例中，用于调整侧刷的路径的装置包括刷子横移装置18a、用于调节侧刷16相对于竖直方向的倾斜角度的装置18b、以及用于监测侧刷相对于竖直方向的倾斜角度的装置20。在其它实例中，用于调节处理刷的倾斜角度的装置18b是用于调整处理刷的路径的装置的可选部件。在此例中，用于调整的装置包括数据处理存储和控制单元22，该数据处理存储和控制单元22以数据传送方式连接至刷子横移装置18a、刷子旋转驱动装置、用于调节侧刷的角度的装置18b、以及用于监测侧刷的角度的装置20，该数据处理存储和控制单元22适于存储从这些装置接收的数据并适于控制清洗过程。为此，在存储和控制单元22中实施有程序和/或控制指令，该程序和/或控制指令适于执行和/或控制根据实施例中一个实施例所述的方法。所述程序可由计算机程序产品或计算机程序实现，该计算机程序产品或计算机程序的程序元素在被加载到存储和控制单元22中时使得存储和控制单元22和***10执行所述清洗方法。

因此，通过刷子横移装置18a、刷子旋转驱动装置、用于调节侧刷16相对于竖直方向的倾斜角度的装置18b以及用于监测侧刷相对于竖直方向的倾斜角度的装置20的数据传送和数据处理联网，实现了一种用于控制或调节的装置，利用该装置可调整处理刷的路径。在此例中，可调整侧刷16的路径。在调整之前，侧刷的路径由空间规格预先确定，并且平行于侧表面12和/或平行于后表面13延伸。

在此例中，在侧刷平行于被处理的外表面枢转时，相对于竖直方向的预定角度范围是-45°至+45°。若使侧刷16朝向车辆枢转，则此例中的预定角度范围在朝向被处理的外表面的方向上是-10°至+30°，优选是-5°至30°。如上所述，在此例中，侧刷16可基本平行于车辆的侧表面12并且基本平行于车辆的后表面13枢转。因此，从竖直方向开始，每个侧刷16可至少部分地朝向车辆成-10°至+30°的角度，即，朝向被处理的侧表面和/或后表面。在这种情况下，该角度位于基本平行于相关侧表面或后表面取向或与侧表面或后表面围成大于0°至小于180°的角度的平面内。

在操作时，设备10用于执行根据本发明的用于处理具有至少一个外表面的车辆的方法的一个实施例。

在一个实例中，所述方法包括以下步骤：

a)在平行和/或垂直于相应侧表面12的预定角度范围内调节侧刷16相对于竖直方向的角度；

b)在清洗过程中，每次在一条路径中沿着侧表面12移动侧刷16；

c)监测侧刷16在步骤b)期间在平行和/或垂直于外表面的方向上相对于竖直方向的角度；和

d)若在步骤c)中确定至少一个侧刷的监测角度偏离所述预定角度范围，则调整所述至少一个侧刷的路径。

现在参照图1和2a至2c说明此例的过程。图1示出了带有侧刷16的设备10在车辆回撤后的情况。图2a至2c示出了设备10在所述方法的步骤a)至d)期间的情况。

在此例中，侧刷16的路径是由在处理过程开始之前设定的处理程序预先确定的。为此，进行车辆的初始轮廓检测。为此，可在车辆上沿着其整个长度进行带有诸如摄像头等装置的十字头的横移。替代地或附加地，可在处理过程中使用来自挡光板和位移传感器的传感器数据来计算和指定侧刷16的路径。

将设备10的侧刷16设置成围绕其旋转轴线旋转，这在图1中示意性地示出。随后，在步骤a)中，将侧刷16在朝向侧表面12的方向上的倾斜角度设定为相对于竖直方向成大约20°。由此，侧刷的倾斜角度分别在垂直于侧表面的平面内。在此例中，侧刷16的倾斜角度基本上与侧表面12的倾斜角度对应，如图2a所示。在侧表面12的平面图(未示出)中，即，在平行于侧表面12的平面内，在此例中是在车辆的行驶方向上，侧刷16没有偏转。因此，在两个平面内，能够提供在±1°的角度范围内的侧刷的残余自由枢转度。因此，在垂直于侧表面12的平面内，倾斜角度的预定角度范围是19°至21°。在平行于侧表面的平面内，倾斜角度的预定角度范围是±1°。

然后，通过沿着横梁移动刷子横移装置18a的悬架，将侧刷16移动至车辆的侧表面12，在步骤b)中，通过沿着基本平行于侧表面12的预定路径移动横梁，使侧刷16沿着侧表面移动，如车顶表面的平面图所示。

在步骤b)期间，即，在侧刷16被沿着侧表面12导引的同时，侧刷的倾斜角度被用于监测侧刷的倾斜角度的装置20连续监测，在本例中由角度传感器监测。这与所述方法的步骤c)对应。

只要尚未到达侧表面12的端部，就继续执行步骤b)至d)，并且连续确定(步骤c)被监测的侧刷的倾斜角度是否偏离所述预定角度范围。可考虑±3°、优选±1°的角度传感器公差范围。若侧刷的倾斜角度基本上在所述预定角度范围内，则继续执行步骤b)至c)，直到到达侧表面12的端部。

若一个或两个侧刷的倾斜角度基本上不在所述预定角度范围内，则在步骤d)中调整侧刷的路径。这在图2b和2c中示出。实际上，在此例中，令人吃惊的是，车辆的右侧门在右侧刷到达它之前打开了。一旦右侧刷16到达打开的侧门，右侧刷就在平行于侧表面的平面内偏转。在此例中，这被用于监测侧刷16的倾斜角度的装置20在大约100毫秒内检测到，并报告给存储和控制装置22。刷子横移装置18a同时报告未预料到的车辆轮廓(即，打开的侧门)的位置数据。作为响应，存储和控制装置22使刷子横移装置18a将右侧刷16移离车辆，从而使其与车辆分离。因此，侧刷和车辆(包括打开的门)之间不再有任何接触，如图2c所示。通过这种方式，右侧刷的路径被调整，并且避免了该侧刷损坏车辆的侧门。在此例中，还附加地通过用于设定角度的装置18b使右侧刷16竖直排列。在此例中，从开始检测右侧刷的不希望有的偏转到开始调整的时间长度大约为0.3秒。因此，根据处理刷的倾斜角度进行的监测表现出较短的无效时间，即，仅在很短时间内检测不到已经存在的对期望的处理过程的干扰或与期望的处理过程的偏离。

此外，在此例的一种变型中，可终止右侧刷16的旋转，从而清洗液通过打开的侧门向车辆内部的侵入最小化。

通过沿着左侧表面12导引左侧刷，继续进行清洗过程。右侧刷16继续沿着调整的路径前进，同时保持与车辆分离。通过这种方式，实现了绕过导致监测角度偏离的外表面轮廓，即，在当前情况下是右侧门。一旦侧刷16到达侧表面12的末端，清洗过程就被终止。

替代地或附加地，在将右侧刷16从车辆分离之前、分离期间或之后，可检查是否能在右侧刷分离的状态下继续清洗过程。若确定这是不可行的(例如因为有太多清洗液会通过打开的侧门进入车辆内部，或者因为没有足够的空间可用于右侧刷继续在调整的轨道上前进)，则中断或终止处理过程。

如上文所述，在此例中，用于监测侧刷的角度的装置20被设计成角度传感器。在这种情况下，该角度传感器包括磁体和磁场传感器。由于它是磁性角度传感器，因此最大限度地减少了振动、温度波动、湿度或水压对角度传感器的干扰。实际上，在监测刷子的倾斜角度时，会确定磁场方向的变化。在此例中，磁体远离磁场传感器，位于相应刷子的枢转轴线上。在这种情况下，磁体与用于设定待监测的倾斜角度的枢转轴线上的磁场传感器间隔开，并且磁场传感器设置在刷子的悬架上，而不是在枢转轴线上。因此，所述角度传感器能够基本上连续地并且以特别高的精度监测刷子的倾斜角度。在每个刷子具有多个枢转轴线的实施例中，可为相应刷子的每个枢转轴线设置角度传感器。应说明的是，使用角度传感器的所有实施例都能够实现特别精确的感测和致动，因为角度传感器的有利之处是它不是点式传感器，也不是基于加速度的传感器。这同样适用于在用于监测侧刷的角度的装置20中使用倾斜传感器的实施例和实例。

在右侧刷或左侧刷清洗侧表面并且其平行和/或垂直于被清洗表面的角度被在清洗过程中敞开或打开的滑动侧门偏转而偏离预定角度范围时，以类似的方式执行该程序。在这种情况下，像在清洗外表面的其它不希望有的开口的情况下一样，可使用监测的旋转侧刷的功耗作为导致清洗过程的干扰的这种特定车辆轮廓的一种附加指示。也就是说，除了角度偏离之外，在侧刷因打开的滑动门所引起的侧表面上的开口而不再抵靠侧表面或者抵靠侧表面的程度变弱时，会检测到旋转侧刷或其旋转驱动装置的功率发生陡降。然后，对侧刷的路径进行调整，例如上文所述，通过将侧刷与车辆分离、绕过滑动门、停止旋转和/或检查这些措施的可行性来进行。

在设备10和相关方法的上述实例的一种变型中，可仅提供或使用带有相应的刷子横移装置18a的一个侧刷16，而不是两个。在所述方法的替代实例中，也可在步骤b)期间开始侧刷16的旋转。此外，也可在步骤a)之前开始侧刷16向侧表面12的接近。

设备10的这个实例和使用其执行的过程是基于龙门式洗车机来说明的。但是，本发明不限于此，并且还可以类似修改的形式实施，例如利用洗车库来实施。例如，根据实施例的设备和方法也可使用车顶刷来实现，该车顶刷可在洗车库中在垂直于车辆的车顶表面的路径上被导引，保持平行和/或垂直于车顶表面的残余自由枢转度，同时调节车顶刷的高度位置并清洗运入洗车库中的车辆。当车顶上的车顶刷与不寻常的轮廓(例如自行车架)接触时，其平行和/或垂直于车顶表面的角度会偏离预定角度范围，例如在车顶刷像钟摆一样悬挂时，与竖直方向成±85°。可按照所述方法的步骤d)通过改变车顶刷的高度位置来调整车顶刷的路径，从而避免损坏车顶、不寻常的轮廓和车顶刷。在车顶刷清洗后表面或前表面并且其平行于和/或垂直于被清洗表面的角度因不寻常的车辆轮廓(例如在清洗过程中敞开或打开的后车门或发动机罩)而偏离预定角度范围时，以类似的方式执行该方法。

在另一个实例中，使用了具有两个侧刷16和一个车顶刷17的设备11以及用于清洗后表面13的相关方法。设备11与设备10对应，但是增加了车顶刷17，如图3a至3d所示。首先，使用侧刷16清洗后表面13，并且对后表面13执行所述方法的步骤a)至d)。为此，设定侧刷16的倾斜角度，例如根据后表面13的倾斜角度设定。这是通过刷子横移装置18a的悬架来完成的，由此利用相应的致动器使侧刷16的旋转中心轴线均围绕基本平行于车辆的侧表面的枢转轴线枢转，即，在此例中是沿着车辆的行驶方向枢转。由此提供了±1°的侧刷残余自由枢转度。因此，在此情况下，预定角度范围在垂直于后表面的方向上与±1°的后表面倾斜角度对应，在平行于后表面的方向上与相对于竖直方向的±1°倾斜角度对应。为了清洗后表面，使旋转侧刷从后表面13上的侧表面12的端部开始沿着彼此并对着彼此行进，其在图3a中示出。

在清洗后表面13时，若一个或两个侧刷16的倾斜角度基本上不在所述预定角度范围内，则在步骤d)中调整侧刷的路径。这在图3b和3c中示出。实际上，在此例中，在后表面的中心设有备胎。如图3b所示，一旦在后表面13的平面图中处于竖直取向的侧刷16到达备胎处，它们就从基本平行于后表面13的竖直方向偏转。在此例中，这被用于监测侧刷16的倾斜角度的相应装置20在大约100毫秒内检测到，并报告给存储和控制装置22。作为响应，存储和控制装置22使刷子横移装置18a将侧刷16横向地与车辆分离，使得侧刷与车辆之间不再接触，如图3c所示。通过这种方式，侧刷的路径被调整，并且避免了侧刷损坏车辆的备胎。现在通过存储和控制装置22激活车顶刷17，车顶刷17在与后表面13相距一定距离处被沿着后表面13导引，从而清洗备胎，这在图3c中示出。在此例中，从开始检测到侧刷的不希望有的偏转到开始调整的时间长度大约为0.3秒。因此，根据处理刷的倾斜角度进行的监测表现出相对短的无效时间，即，检测不到已经存在的对期望的处理过程的干扰或与期望的处理过程的偏离的短周期。

在图3c的步骤的变型中，无法将侧刷中的一个(例如右侧刷16)与车辆分离，但是可在一定距离处沿着后表面13导引车顶刷17，使得其清洗备胎。这在图3d中示出。在这种情况下，侧刷在基本竖直的方向上处于平行并垂直于后表面的取向。替代地，可使侧刷朝后表面13以一定的角度倾斜。通过这种方式，对于侧刷16来说，实现了绕过导致监测角度的偏离的后表面轮廓(在此情况下是备胎)，使得侧刷16继续与车辆接触(在此情况下与备胎接触)，并且清洗所绕过的车辆轮廓。可附加地执行参照图3c说明的用车顶刷17进行的清洗。

进一步地，在图3a至3d的上述实例的变型中，在备胎设置在后表面13的中心的右侧或左侧时，只有首先到达备胎的侧刷16从预定角度范围偏转。然后，通过使首先偏转的侧刷围绕备胎行进来调整该侧刷的路径，并如上所述地清洗备胎。替代地，可通过将首先偏转的侧刷或两个侧刷从车辆分开来调整路径，并如上所述地用车顶刷17清洗备胎。在附加的变型中，另一个侧刷16在后表面13上继续行进，直到它也在备胎上从平行于后表面13的预定角度范围偏转。通过这种方式，还能通过两个侧刷的刷子横移装置18a来确定备胎的精确位置和尺寸。随后，如上文所述，可使用两个侧刷16中的一个通过围绕备胎移动和/或使用车顶刷17清洗备胎。

在上面的实例中，在清洗过程中打开的后车门或自行车支架而不是后表面上的备胎会导致侧刷的监测角度偏离预定角度范围。此时，类似地执行所述过程，并调整侧刷的路径以避免损坏车辆。

图3a、3b和3d中所示的步骤也可用没有车顶刷的设备10来执行。根据另一些实例，可使用侧刷首先清洗侧表面，然后清洗与其相邻的后表面。为此，可组合参照设备10和11说明的实例。替代地，可首先清洗后表面，然后清洗与其相邻的侧表面。

在前述实例的另一些变型中，设备10和11以及相关方法可类似地包括或使用至少一个后刷来清洗后表面13。后刷可专门清洗后表面13。例如，可将后刷设置成竖直排列在清洗龙门架的与侧刷分开的另一个横向构件上，并且通过设置在相关的横向构件上的滑架沿着该横向构件平行于后表面13导引后刷。也可在洗车库中类似地设置至少一个用于清洗车辆后表面13的后刷和/或至少一个用于清洗车辆前表面的前刷。

应理解，对于上述的仅清洗侧表面和仅清洗后表面的情况，可按改进的方式设计各个清洗刷的刷子横移装置18a的悬架。若仅清洗一个或两个侧表面，则在每种情况下，回转轴线和致动器可以满足刷子悬架，利用它们可使刷子的旋转中心轴线基本上平行于车辆的后表面旋转。在后刷仅清洗后表面的情况下，可设置枢转轴线和致动器，可利用它们可使刷子的旋转中心轴线基本平行于车辆的侧表面枢转。此外，在所述设备和方法的替代实施例中，可提供清洗刷的其它悬架方式。例如，至少一个清洗刷可从刷子轴线的上端自由摆动地悬架，尤其是从位于刷子轴线的上端的一个悬臂或位于清洗刷轴线的上端和下端的两个悬臂悬架。在这种情况下，在将刷子支撑在待清洗的车辆的相应外表面上的同时，可通过悬臂来调节刷子的倾斜角度。

在所述方法的另一个实施例中，在初始轮廓检测期间，如上文所述，可确定车辆的高度，并且可从其中导出平行和/或垂直于外表面的预定角度范围的上限值和下限值。

从上面的实例能够看出，当在所述方法的步骤c)中确定处理刷的监测角度与预定角度范围的偏离时，对处理刷的路径进行调整。因此，所述设备和方法的实施例允许处理刷沿着外表面的路径自动适应车辆的整个外轮廓，即，也适应外表面的不寻常或意想不到的轮廓。这导致车辆的特别彻底的清洗和很高的操作可靠性。通过这种方式，还能自动检测车辆处理期间的不寻常和意想不到的状况，例如利用来自角度或倾斜传感器的传感器值来进行，可选地通过与来自光栅、功率测量和位移传感器的传感器值的任何组合来进行，并且可自动引发对程序顺序的调整。可执行适应性地适于相应状况的顺序，直到用于处理车辆的设备能返回到正常控制操作，或者在一定次数的调整尝试之后或超过最大时间之后进入故障状态。

例如，若处理刷在处理外表面时被车辆的附件挂住，则刷子会意外地偏离预定角度范围。车辆处理设备不是简单地继续处理或直接进入错误模式，而是在预定角度范围内相对于期望的倾斜角度复位刷子，并尝试再次处理附加部件的区域。替代地，绕过附加部件的区域。例如，仍然能处理意想不到的存在于车辆后表面及其周围的备胎。由该过程产生的关于附加部件的信息(例如其位置和/或尺寸)可存储在***中，并且还可用于后续过程，例如喷药、干燥等。可在偏离正常处理过程的情况下激活其它单元，以收集额外的信息，例如用于长度测量的车顶干燥机的光栅。

此外，在执行处理刷的路径调整期间和/或之前，可检查其可行性。例如，若在处理外表面的过程中处理刷的刷子材料被挂在车辆的附加部件(例如拖车联结器)上，并且处理刷意外地偏离预定角度范围，则例如可将刷子设置成沿相反方向旋转，以适应其路径。这可以允许刷子材料重新脱离附件。此外，在改变刷子的旋转方向之前，可测试这种调整措施的可行性。

例如，在检查调整过程中的某个步骤的可行性的一个实例中，可使用来自挡光板的传感器数据来检查在调整期间是否有足够的空间可用于刷子的进一步操作。若该检查表明没有足够的空间供刷子调整，则中断或终止处理过程。在可行性测试的另一个实例中，在调整刷子路径期间和/或之前，可通过测量刷子驱动装置的功率来检查刷子驱动装置是否以其极限功率运转。若是这种情况，则中断或终止处理过程。此外，为了测量刷子驱动装置的功率，可提高测量的灵敏度。

最后，应说明的是，本发明和实施例的说明在原则上不应被理解为对本发明的任何特定物理实现的限制。结合本发明的各个实施例解释和示出的所有特征可在根据本发明的主题下以不同的组合提供，以同时实现它们的有利效果。

本发明的保护范围由权利要求给出，并且不受在说明书中解释的或在附图中示出的特征的限制。

特别地，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明不仅可应用于车辆处理设备，还可应用于处理(例如清洁)物体(例如飞机)的其它设备。此外，可将设备10、11实现为分布在多个物理装置上。

附图标记列表

10,11 用于处理具有至少一个外表面的车辆的设备

12 侧表面

13 后表面

16 侧刷

17 车顶刷

18a 刷子横移装置

18b 用于设定处理刷相对于竖直方向的角度的装置

20 用于监测清洗刷的角度的装置

22 控制装置。

Claims (15)

1.一种用于处理具有至少一个外表面(12、13)的车辆的方法，所述处理特别是清洗，所述方法包括：

a)在平行和/或垂直于外表面(12、13)的至少一个预定角度范围内调节处理刷(16；17)相对于竖直方向的角度，所述处理刷特别是旋转处理刷；

b)在处理过程中在路径上沿着至少一个外表面(12、13)导引处理刷(16；17)；

c)监测处理刷(16；17)在步骤b)期间在平行和/或垂直于外表面的方向上相对于竖直方向的角度；和

d)若在步骤c)中确定处理刷的监测角度偏离所述至少一个预定角度范围，则调整处理刷的路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，调整路径包括从以下步骤中选择的至少一个步骤：

i)重复步骤a)至d)中的至少一个；

ii)改变处理刷到外表面的距离后，重复步骤a)至d)中的至少一个；

iii)改变处理刷在平行和/或垂直于外表面的方向上相对于竖直方向的角度后，重复步骤a)至d)中的至少一个；

iv)至少重复步骤a)至d)中的步骤b)，其中，在步骤b)中，在导引期间改变方向；

v)绕过导致监测角度偏离的外表面的轮廓；

vi)增大处理刷距外表面的距离；

vii)将处理刷从车辆分离；

viii)终止处理刷的旋转；

ix)用至少一个其它的处理刷处理导致监测角度偏离的外表面的轮廓；

x)改变处理刷的旋转方向；

xi)改变功率测量的灵敏度，特别是提高功率测量的灵敏度；和

xii)检查步骤i)至xi)中的至少一个的可行性，若确定步骤i)至xi)中的至少一个不可行，则中断或终止处理过程。

3.根据权利要求1或2所述的方法，

其中，在一个或多个调整的路径上沿着至少一个外表面导引处理刷，直到满足以下条件中的至少一个：

-处理刷的监测角度在至少一个预定角度范围内；

-已经将处理刷的路径调整了预定次数；和

-已经在一个或多个调整的路径上将处理刷沿着外表面导引预定的时间。

4.根据前述权利要求1至3中任一项所述的方法，

其中，所述至少一个外表面选自侧表面、后表面、前表面、车顶表面、它们的任何组合、以及任何数量的此类表面，并且所述至少一个预定角度范围由根据外表面的类型而变化的上限值和/或下限值限定；并且/或者

其中，所述至少一个外表面选自侧表面、后表面、前表面、它们的任何组合、以及任何数量的此类表面，并且所述至少一个预定角度范围由根据外表面的高度而变化的上限值和/或下限值限定；并且/或者

其中，所述至少一个外表面选自侧表面、后表面、前表面、它们的任何组合、以及任何数量的此类表面，并且所述至少一个预定角度范围是相对于竖直方向-45°至+45°，特别是在朝向外表面的方向上优选地相对于竖直方向-10°至+30°，更优选地相对于竖直方向-5°至+30°；并且/或者

其中，所述至少一个外表面是车顶表面，并且所述至少一个预定角度范围是相对于竖直方向-85°至+85°，优选地-80°至+80°；并且/或者

其中，步骤c)使用角度传感器或倾角传感器执行。

5.根据权利要求4所述的方法，

其中，所述角度传感器包括磁体和磁场传感器；并且/或者

其中，在步骤c)中，确定磁体的磁场取向的变化。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，

其中，确定外表面的轮廓和/或位置；并且/或者

其中，处理刷旋转，并且步骤c)包括从以下步骤中选择的至少一个步骤：监测旋转处理刷的功耗；以及监测旋转处理刷的旋转。

7.一种利用根据权利要求1至6中任一项所述的方法处理具有至少一个外表面(12、13)的车辆的设备，所述处理特别是清洗，所述设备包括：

能够被在至少一个外表面上沿着路径导引的至少一个处理刷(16；17)；

用于在所述路径上沿着待处理的外表面导引处理刷的刷子横移装置(18a)；

用于在平行和/或垂直于外表面的至少一个预定角度范围内调节处理刷(16；17)相对于竖直方向的角度的装置(18b)；

用于在处理过程中监测处理刷在平行和/或垂直于外表面的方向上相对于竖直方向的角度的装置(20)；和

用于在处理刷的监测角度偏离所述至少一个预定角度范围时调整处理刷的路径的装置(18a、18b、20)。

8.根据权利要求7所述的设备，

其中，所述处理刷被可旋转地支撑，并且所述设备包括刷子旋转驱动装置；并且/或者

其中，所述用于调整处理刷的路径的装置包括数据处理存储和控制单元(22)，该数据处理存储和控制单元(22)以数据传送方式连接至从刷子横移装置、刷子旋转驱动装置、用于调节处理刷的角度的装置和用于监测处理刷的角度的装置中选择的至少一个装置，该数据处理存储和控制单元(22)设计成存储从这些装置接收的数据并且控制根据权利要求1-6中的一项所述的方法。

9.根据权利要求7或8所述的设备，

其中，从所述处理刷、所述刷子横移装置和所述刷子旋转驱动装置中选择的至少一个元件能够通过所述用于调整所述处理刷的轨迹的装置进行控制；并且/或者

其中，在所述用于调整处理刷的路径的装置中实施适于使根据权利要求7或8所述的设备执行根据权利要求1至6中的任何一项所述的方法的程序。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的设备，

其中，所述至少一个外表面选自侧表面、后表面、前表面、车顶表面、它们的任何组合、以及任何数量的此类表面，并且所述至少一个预定角度范围由根据外表面的类型而变化的上限值和/或下限值限定；并且/或者

其中，所述至少一个外表面选自侧表面、后表面、前表面、它们的任何组合、以及任何数量的此类表面，并且所述至少一个预定角度范围由根据外表面的高度而变化的上限值和/或下限值限定；并且/或者

其中，所述至少一个外表面选自侧表面、后表面、前表面、它们的任何组合、以及任何数量的此类表面，并且所述至少一个预定角度范围是相对于竖直方向-45°至+45°，特别是在朝向外表面的方向上优选地相对于竖直方向-10°至+30°，更优选地相对于竖直方向-5°至+30°；并且/或者

其中，所述至少一个外表面是车顶表面，并且所述至少一个预定角度范围是相对于竖直方向-85°至+85°，优选地-80°至+80°。

11.根据前述权利要求7至10中任一项所述的设备，

其中，所述用于监测处理刷的角度的装置包括角度传感器或倾斜传感器。

12.根据权利要求11所述的设备，

其中，所述角度传感器包括磁体和磁场传感器；并且/或者

其中，所述角度传感器适于检测磁体的磁场取向的变化。

13.根据权利要求7至12中任一项所述的设备，还包括从以下装置中选择的至少一个元件：

用于监测旋转处理刷的功耗的装置；

用于监测旋转处理刷的旋转的装置；和

用于确定外表面的轮廓和/或位置的装置。

14.一种根据权利要求7至13中任一项所述的设备用于执行根据权利要求1至6中任一项所述的方法的用途。

15.一种包括程序元素的计算机程序产品或计算机程序，该程序元素在被加载到执行单元的存储器中或加载到与执行单元以数据传送方式连接的服务器或计算机的存储器中时，使得执行单元执行根据权利要求1至6中任一项所述的方法，所述执行单元特别是根据权利要求7至13中任一项所述的车辆处理***或设备。

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