JP2006142879A - 洗車機 - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明の課題は、車形検出装置の精度不足を補うための機械的な機能を追加することなく、検出される車形データを忠実な自動車輪郭に近い形で復元し、ブラシや車体の破損を防止することができる洗車機を提案することにある。
【解決手段】 車形データ検出手段32bで作成した車形データの中から車体上面位置が切り替わる点X5,X10を検出し、次にこの変更点X5,X10を検出するまでに相対移動した距離に基づいて変更点間の車体上面位置を補正する車形データ加工手段32cを備えた。
【選択図】図4
【解決手段】 車形データ検出手段32bで作成した車形データの中から車体上面位置が切り替わる点X5,X10を検出し、次にこの変更点X5,X10を検出するまでに相対移動した距離に基づいて変更点間の車体上面位置を補正する車形データ加工手段32cを備えた。
【選択図】図4
Description
本発明は、自動車の形状を検出する車形検出装置を備えた洗車機に関する。
車形検出装置として、投光/受光を一対とするビームセンサを車体を挟んで上下方向に複数配列し、車体によって遮られるビームセンサの位置を洗車機が所定距離走行する毎に取り込んでいき車体形状を検出するものが知られている。このような車形検出装置の場合、一対の発光素子と受光素子とで形成する光電スイッチの配列ピッチによって車体検出の精度が変わり、検出される車形データと実際の自動車輪郭との間に最大で光電スイッチのピッチ程度の差が生じてしまうことになる。
このような車形検出装置を採用した洗車機として、特許第2779750号や特許第2741481号で知られている。これらの洗車機は、車形検出装置で検出される車形データに基づいて昇降する上面ブラシが備えられているが、車形データの精度を危惧して車体への過接触を防止するための機能が追加されている。すなわち、特許第2779750号には、車体の接触によりブラシを上方に揺動させる揺動アームが備えられ、特許第2741481号には、上面ブラシの昇降レールを洗車機本体の前後方向に揺動できるレール揺動装置が備えられている。こうした機能の追加は、コストアップや故障の原因になり好ましくない。
特許第2779750号 特許第2741481号
そこで、本発明が解決しようとする課題は、車形検出装置の精度不足を補うための機械的な機能を追加することなく、検出される車形データを忠実な自動車輪郭に近い形で復元し、ブラシや車体の破損を防止することができる洗車機を提案することにある。
このような課題を解決するために本発明は、洗車機と自動車の相対移動位置を検出する位置検出手段と、自動車を挟んで洗車機の上下方向に所定間隔毎に光軸を形成しこの光軸の透光/遮光により車体の上面位置を検出する車体検出手段と、前記位置検出手段で所定距離移動したことを検出する毎に前記車体検出手段で車体上面位置を取り込み車形データを作成する車形データ検出手段とを備えた洗車機において、前記車形データ検出手段で作成した車形データの中から車体上面位置が切り替わる点を検出し、次にこの変更点を検出するまでに相対移動した距離に基づいて変更点間の車体上面位置を補正する車形データ加工手段を備えたものである。
本発明の洗車機によれば、洗車機もしくは自動車が単位距離走行する毎に、車体検出装置により車体の有無を取り込んでいくと、ビームセンサの配列ピッチに応じた階段状の車形データが得られる。この車形データにおける車体上面位置が切り替わる点、つまり透光から遮光に転じる光軸位置、または遮光から透光に転じる光軸位置を検出し、次にこの変更点を検出するまでに走行した洗車機本体または自動車の距離に基づいて変更点間の車体上面位置を補正することで、滑らかな輪郭データが得られる。これにより、センサの検出精度(解像度)を補うために、機械的な機能を追加することなく、車体検出装置のセンサ数を少なくしても車体への過接触を防止することができる。
車形検出装置として自動車を幅方向に挟んで投光部と受光部を配置した車体検出センサを備え、洗車処理装置として垂直昇降する上面ブラシを備えた、以下の実施例に示すような門型洗車機が最良の形態である。
以下、本発明の実施例1について図面を基に説明する。図1は実施例1の正面説明図である。
洗車機本体1は左右一対のレール2,2上を往復走行し、レール2,2間に停車される自動車を跨ぐように移動する。3,4,4は洗車機本体1に設けられる洗車処理装置としての回転ブラシで、3は車体面に沿って昇降動作し主に車体上面を洗浄する上面ブラシ、4,4は車体面に沿って開閉動作し車体の側面および前後面を洗浄する左右一対の側面ブラシである。5,6,6は洗車機本体1に設けられ洗浄後の車体の乾燥をはかる洗車処理装置としてのブロワノズルで、5は車体面に沿って昇降動作する上面ブロワノズル、6,6は車体面に沿って出没動作する左右一対の側面ブロワノズルである。7は洗車機本体1の前側方に車体を挟んで配置され車体の有無を検出する車体検出装置、8は洗車機本体1が単位距離走行する毎にパルス信号を出力し洗車機本体1の走行位置を検出するエンコーダ、9は本体1を走行させるモータである。
洗車機本体1は左右一対のレール2,2上を往復走行し、レール2,2間に停車される自動車を跨ぐように移動する。3,4,4は洗車機本体1に設けられる洗車処理装置としての回転ブラシで、3は車体面に沿って昇降動作し主に車体上面を洗浄する上面ブラシ、4,4は車体面に沿って開閉動作し車体の側面および前後面を洗浄する左右一対の側面ブラシである。5,6,6は洗車機本体1に設けられ洗浄後の車体の乾燥をはかる洗車処理装置としてのブロワノズルで、5は車体面に沿って昇降動作する上面ブロワノズル、6,6は車体面に沿って出没動作する左右一対の側面ブロワノズルである。7は洗車機本体1の前側方に車体を挟んで配置され車体の有無を検出する車体検出装置、8は洗車機本体1が単位距離走行する毎にパルス信号を出力し洗車機本体1の走行位置を検出するエンコーダ、9は本体1を走行させるモータである。
車体検出装置7は、洗車機本体1の内側面前方に設けられ、垂直上下方向に所定間隔で発光素子を配列した投光部7Aと、この投光部7Aの発光素子と対をなす受光素子を配列した受光部7Bとを対面させ、各発光/受光素子間の光軸が車体によって遮られたのを検知して車体の有無を検出するものである。光軸の透光/遮光情報は、前記エンコーダ8がパルス信号を出力する毎に取り込まれ、洗車機本体1の走行位置と合わせて記憶することで、車形データが抽出される。
図2は上面ブラシ3の構造を示す説明図である。
上面ブラシ3は、ブラシ軸10の両端に直結されたキャリア11L,11Rによって洗車機本体1内に垂設した昇降レール12L,12R上を昇降するように構成され、一方のキャリア11Rに固定されたブラシモータ21により正逆転駆動される。13はキャリア11L,11Rを昇降する昇降装置で、キャリア11L,11Rの上端と下端を無端状に接続するチェーン14と、該チェーン14が懸回されるスプロケット15U,15Dと、左右の上スプロケット15U同士を連結する回転軸16と、該回転軸16を正逆転する昇降モータ17とから構成されている。この構成により、昇降モータ17を駆動すると、左右のキャリア11L,11Rが同期して上下駆動され、キャリア間の上面ブラシ3が水平状態で昇降する。18は回転軸16が所定回転する毎にパルス信号を出力しキャリアの昇降位置を検出するエンコーダ、19,20はキャリア11Lの接触によりスイッチングして上昇限界及び下降限界を与えるリミットスイッチである。
上面ブラシ3は、ブラシ軸10の両端に直結されたキャリア11L,11Rによって洗車機本体1内に垂設した昇降レール12L,12R上を昇降するように構成され、一方のキャリア11Rに固定されたブラシモータ21により正逆転駆動される。13はキャリア11L,11Rを昇降する昇降装置で、キャリア11L,11Rの上端と下端を無端状に接続するチェーン14と、該チェーン14が懸回されるスプロケット15U,15Dと、左右の上スプロケット15U同士を連結する回転軸16と、該回転軸16を正逆転する昇降モータ17とから構成されている。この構成により、昇降モータ17を駆動すると、左右のキャリア11L,11Rが同期して上下駆動され、キャリア間の上面ブラシ3が水平状態で昇降する。18は回転軸16が所定回転する毎にパルス信号を出力しキャリアの昇降位置を検出するエンコーダ、19,20はキャリア11Lの接触によりスイッチングして上昇限界及び下降限界を与えるリミットスイッチである。
図3は上面ブロワノズル5の構造を示す説明図である。
上面ブロワノズル5も上面ブラシ3と略同様な構成で昇降されるもので、洗車機本体1内に垂設した昇降レール22L,22R上を昇降するキャリア23L,23Rにその両端を支持され、昇降装置24のチェーン25、スプロケット26U,26D、左右の上スプロケット26U同士を連結する回転軸27、回転軸27を正逆転する昇降モータ28により昇降される。29は回転軸27が所定回転する毎にパルス信号を出力しキャリアの昇降位置を検出するエンコーダ、30,31はキャリア23Lの接触によりスイッチングして上昇限界及び下降限界を与えるリミットスイッチである。
上面ブロワノズル5も上面ブラシ3と略同様な構成で昇降されるもので、洗車機本体1内に垂設した昇降レール22L,22R上を昇降するキャリア23L,23Rにその両端を支持され、昇降装置24のチェーン25、スプロケット26U,26D、左右の上スプロケット26U同士を連結する回転軸27、回転軸27を正逆転する昇降モータ28により昇降される。29は回転軸27が所定回転する毎にパルス信号を出力しキャリアの昇降位置を検出するエンコーダ、30,31はキャリア23Lの接触によりスイッチングして上昇限界及び下降限界を与えるリミットスイッチである。
図4は実施例1の制御系を説明するブロック図である。
32はマイクロコンピュータ、メモリ等を含む制御部、33は制御部32からの信号によりブラシ、ブロワノズル等の処理装置を駆動する駆動部、34は洗車開始入力や回避すべき突起物の指定入力を行う操作パネルである。
32はマイクロコンピュータ、メモリ等を含む制御部、33は制御部32からの信号によりブラシ、ブロワノズル等の処理装置を駆動する駆動部、34は洗車開始入力や回避すべき突起物の指定入力を行う操作パネルである。
制御部32は、操作パネル34における洗車開始入力があると記憶した洗車プログラムに従って駆動部33を介して洗車動作を実行し、洗車中は車体検出装置7で読み取る車体上面位置を記憶し、エンコーダ8の信号に基づく本体走行位置をパラメータとして、エンコーダ18に基づく上面ブラシ3の位置、およびエンコーダ29に基づく上面ブロワノズル5の位置を車体上面位置から算出した目標位置に適合させるよう、本体1の前進/後退およびキャリア11,23の昇降といった操作を行うことにより、処理装置たる上面ブラシ3および上面ブロワノズル9の車体上面に対する距離を略一定に保って洗車処理するよう制御する。
制御部32での機能をもう少し詳しく説明する。32aは走行位置検出部で、エンコーダ8からのパルス信号をカウントして洗車機本体1の走行位置及び走行距離を検出する。32bは車形データ検出部で、エンコーダ8からパルス信号が出力される毎に、車形検出装置7で与える車体上面位置を取り込み、その時の走行位置検出部32aで与える本体走行位置とを対応させて車形データを作成する。32cは車形データ加工部で、車形データ検出部32bで作成した車形データを平滑な自動車輪郭データに変形する。なお、車形データ加工部32cでのデータ加工手法については後述説明する。32dは目標位置設定部で、車形データ加工部32cで加工した車形データに基づいて、主に上面ブラシ3及び上面ブロワノズル5の目標昇降位置を設定する。
32e・32fは上面ブラシ3・上面ブロワノズル5それぞれの昇降位置検出部で、エンコーダ18・29からのパルス信号をカウントして上面ブラシ3・上面ブロワノズル5それぞれの昇降位置検出する。32gは洗車制御部で、目標位置設定部32dで与える上面ブラシ3・上面ブロワノズル5の目標昇降位置にそれぞれの位置を一致させるよう、モータ9・17・28を駆動制御する。すなわち、現在の本体走行位置およびブラシ3・ノズル5の高さ位置に対し、そこから本体1が単位距離走行した時にブラシ3・ノズル5がどこにあるべきかを目標位置設定部32dで与える目標位置から参照し、ブラシ3・ノズル5の目標とするベクトルを求め、この目標ベクトルに合わせて走行モータ9と昇降モータ17・28を駆動するものである。
以上のように構成する実施例1の動作について説明する。
自動車を規定の停車位置に乗り入れ、操作パネル34で希望する洗車設定をした後、洗車開始指令を入力すると洗車が実行される。洗車コースとして、1往復洗車が選択されると、洗車機本体1の往行に合わせて、自動車の輪郭を検出する車体検出工程と、この検出した形状に合わせて車体検出装置7から後行するブラシ3・4・4を、検出した車体に沿って駆動して車体面をブラッシング洗浄するブラッシング工程が行われ、続いて、洗車機本体1の復行に合わせて、検出した車体に沿ってブロワノズル5,6,6を駆動し車体に空気を吹き付けて車体をブローするブロー工程が行われる。尚、この1往復洗車以外にも洗車機を2往復・3往復させて様々なニーズに応じた洗車動作をさせることができる。
自動車を規定の停車位置に乗り入れ、操作パネル34で希望する洗車設定をした後、洗車開始指令を入力すると洗車が実行される。洗車コースとして、1往復洗車が選択されると、洗車機本体1の往行に合わせて、自動車の輪郭を検出する車体検出工程と、この検出した形状に合わせて車体検出装置7から後行するブラシ3・4・4を、検出した車体に沿って駆動して車体面をブラッシング洗浄するブラッシング工程が行われ、続いて、洗車機本体1の復行に合わせて、検出した車体に沿ってブロワノズル5,6,6を駆動し車体に空気を吹き付けて車体をブローするブロー工程が行われる。尚、この1往復洗車以外にも洗車機を2往復・3往復させて様々なニーズに応じた洗車動作をさせることができる。
次に車体検出工程の動作を図5のフローチャートに基づいて説明する。
本体1が往行を開始し(1)、単位距離s走行してエンコーダ8がパルス信号を出力すると(2)、走行位置検出部32aでパルス数を加算して洗車開始位置からの走行距離を検出する(3)。同時に、エンコーダ8からのパルス信号をきっかけにして車形データ検出部32bで車体検出装置7の透光/遮光データを取り込み(4)、走行位置検出部32aの走行距離と関連づけて車形データを作成する(5)。
本体1が往行を開始し(1)、単位距離s走行してエンコーダ8がパルス信号を出力すると(2)、走行位置検出部32aでパルス数を加算して洗車開始位置からの走行距離を検出する(3)。同時に、エンコーダ8からのパルス信号をきっかけにして車形データ検出部32bで車体検出装置7の透光/遮光データを取り込み(4)、走行位置検出部32aの走行距離と関連づけて車形データを作成する(5)。
図6は処理(5)で得られる車形データを示している。この車形データは、上下方向が車体検出装置7のビームセンサの配列ピッチpにより決定され、横方向が車体検出の取り込みピッチ(すなわち本体の単位走行距離s)によって決定される。従って、本実施例の洗車機のように、配列ピッチpを110mmに設定した場合には、検出される自動車上面位置と実際の自動車上面位置との間に最大で109mmの誤差が生じた階段状の車形データが得られることになる。
次に、車形データ加工部32cにおいて、この車形データを滑らかな車体輪郭形状に加工する処理を行う(6)。データ加工処理は、車体検出装置7で検出する自動車上面高さが連続して同一高さを検出した後に変化が生じたことを条件に実行されるもので、上面高さに変化が生じるまでに要した移動量と高さ変位量に基づいてその間の自動車上面位置を補正するものである。
図7は図6における車体ボンネット部分の車形データを加工する場合を示している。図7は検出点X5で光軸h4が透光から遮光に転じ、検出点X6から検出点X9までは光軸h4までが遮光していき、検出点X10で光軸h5が透光から遮光に転じたことを示しており、データ加工処理は、検出点X5から検出点X10までに本体1が移動した移動量ΔXと、遮光光軸が光軸h3から光軸h4に変化したときの高さ変位量ΔYと、各検出点X6,X7,X8,X9までの本体移動量x6〜x9に基づいて自動車上面位置の補正高さy6〜y9を算出し、この補正高さを元の車体上面位置に加算することで行われる。
ここで、検出点X9での補正高さy9を求める場合について説明すると、まず移動量ΔXは、検出点X5から検出点X10までに本体1が移動した距離であるから、ΔX=(単位距離s×5)となり、高さ変位量ΔYは、ビームセンサの配列ピッチpと同じであるから、ΔY=(配列ピッチp)となり、検出点X9までの移動量x9は、エンコーダ8のパルス信号が4回出力したときに取り込まれた検出点であることから、x9=(単位距離s×4)となるから、補正高さy9=(4/5×p)で算出することができる。よって、検出点X9での車体上面位置は光軸h4の高さに補正高さy9を加えたh4+y9となる。
このようなデータ加工処理を検出点X6〜X9に対して行うことで、ビームセンサの配列ピッチが粗い車形検出装置を用いてもその間の車形データを補正することができる。よって、結果的に検出点X5から検出点X10までが緩やかに繋がり、車体輪郭により近づいた車形データに加工することができる。
続いて、こうして作成される車形データに基づいて上面洗浄ブラシ3及び上面ブロワノズル5の昇降目標位置を目標位置設定部32dで設定する(7)。設定方法は、本出願人が先に提案した特開2001−114077号に記載されている方法を採用している。図8はこの方法により設定された車体上面位置に対する上面ブラシ3及び上面ブロワノズル5の昇降目標位置を示している。加工した車形データに基づいて目標位置を設定することで、車体輪郭に沿った昇降軌跡が得られ、車体への作用が均一化し洗車ムラや接触による破損が防止される。
こうして、本体の往行に合わせて車形データが随時取り込まれ、ブラシやブロワの昇降目標位置が設定される。この往行時には上面ブラシ3によるブラッシング工程も実行される。上面ブラシ3の制御は、現在の本体走行位置およびブラシ3の昇降位置に対し、そこから本体1が単位距離走行した時にブラシ3がどこにあるべきかを目標位置設定部32dで与える目標位置から参照し、ブラシ3の目標とするベクトルを求め、この目標ベクトルに合わせて走行モータ9と昇降モータ17を駆動するもので、この点も本出願人が先に提案した特開2001−114077号に記載されている。
上面ブロワノズル5の制御も上記上面ブラシ3と同様であり、現在の本体走行位置およびブロワ5の昇降位置に対し、そこから本体1が単位距離走行した時にブロワ5がどこにあるべきかを目標位置設定部32dで与える目標位置から参照し、ブロワ5の目標とするベクトルを求め、この目標ベクトルに合わせて走行モータ9と昇降モータ28を駆動するものである。
上記実施例では洗車機本体が走行する門型洗車機について説明したが、自動車を搬送するコンベア型洗車機に対しても同様に実施できる。このコンベア型洗車機の場合には、上記した走行制御部における洗車機の走行位置・走行速度の制御に代えて、コンベアによる自動車の搬送位置・搬送速度の制御をするようにすれば良い。
透光/遮光により車体の有無を検出するビームセンサを複数上下方向に所定間隔で配列した車体検出装置を備えた洗車機に用いられる。
1 洗車機本体
3 上面ブラシ
5 上面ブロワノズル
7 車体検出装置
8 走行エンコーダ
32 制御部
32a 走行位置検出部
32b 車体データ検出部
32c 車体データ加工部
3 上面ブラシ
5 上面ブロワノズル
7 車体検出装置
8 走行エンコーダ
32 制御部
32a 走行位置検出部
32b 車体データ検出部
32c 車体データ加工部
Claims (1)
- 洗車機と自動車の相対移動位置を検出する位置検出手段と、自動車を挟んで洗車機の上下方向に所定間隔毎に光軸を形成しこの光軸の透光/遮光により車体の上面位置を検出する車体検出手段と、前記位置検出手段で所定距離移動したことを検出する毎に前記車体検出手段で車体上面位置を取り込み車形データを作成する車形データ検出手段とを備えた洗車機において、
前記車形データ検出手段で作成した車形データの中から車体上面位置が切り替わる点を検出し、次にこの変更点を検出するまでに相対移動した距離に基づいて変更点間の車体上面位置を補正する車形データ加工手段を備えたことを特徴とする洗車機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004332323A JP2006142879A (ja) | 2004-11-16 | 2004-11-16 | 洗車機 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2004332323A JP2006142879A (ja) | 2004-11-16 | 2004-11-16 | 洗車機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2006142879A true JP2006142879A (ja) | 2006-06-08 |
Family
ID=36623076
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2004332323A Pending JP2006142879A (ja) | 2004-11-16 | 2004-11-16 | 洗車機 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015174570A (ja) * | 2014-03-17 | 2015-10-05 | エムケー精工株式会社 | 洗車機 |
DE202017102312U1 (de) * | 2017-04-19 | 2018-07-23 | Otto Christ Ag | Behandlungsstraße mit Fahrzeug-Positionsüberwachung |
DE102017116174A1 (de) * | 2017-07-18 | 2019-01-24 | Washtec Holding Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Reinigen eines Fahrzeugs mit mindestens einer Außenfläche, die um einen Neigungswinkel zur Vertikalen geneigt ist |
DE102021102200A1 (de) | 2021-02-01 | 2022-08-04 | Matthias Jäger | Vorrichtung und Verfahren zur regelmäßigen Bestimmung einer räumlichen Lage eines Fahrzeugs, Waschstraße und Computerprogrammprodukt |
-
2004
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