JP2011057106A - 洗車方法及び洗車機 - Google Patents

Abstract

【課題】ドアミラーの形状にかかわらず、洗車時の側面ブラシによる破損を防止する。
【解決手段】自動車と洗車機本体の相対移動に伴い、側面ブラシ４がドアミラー位置に到達すると、側面ブラシ４をドアミラーＤＭが畳まれる方向に回転させてドアミラーをブラッシング洗浄し、この洗浄中に側面ブラシ４が前後方向に所定値以上傾斜したらドアミラーへの引っ掛けを検出してブラシ４の回転方向を逆転させて側面ブラシ４の引っ掛けを解く。
【選択図】図８

Description

本発明は、側面ブラシによるドアミラーの破損を防止する洗車方法及び洗車機に関するものである。

ドアミラーの破損対策として、特許文献１が提案されている。特許文献１は、図１０（ａ）に示すように、畳んだドアミラーＤＭが側面ブラシＳＢの回転により起こされないように、側面ブラシＳＢを車体側面に対し車体の前面側よりブラシが接触する方向、つまりドアミラーＤＭを畳む方向に回転させるようにしている。

ところが、畳んだ状態であっても車体から大きく張り出してしまう大型のドアミラーの場合、側面ブラシＳＢをドアミラーＤＭに対して畳む方向に回転させると、図１０（ｂ）に示すように、ドアミラーＤＭの基端部に引っ掛かりドアミラーＤＭを破損させてしまうことがあった。

特開平９−５８４２１号公報

本発明の課題は、ドアミラーの形状にかかわらず、側面ブラシによる破損を防止する点にある。

このような課題を解決するために本発明は、自動車と洗車機本体の相対移動に伴い、側面ブラシがドアミラー位置に到達すると、側面ブラシをドアミラーの畳まれる方向に回転させてドアミラーをブラッシング洗浄し、この洗浄中に側面ブラシが前後方向に所定値以上傾斜したらドアミラーへの引っ掛けを検出してブラシの回転方向を逆転させて側面ブラシの引っ掛けを解くようにした。

ドアミラーの洗浄しているときは、ドアミラー以外の車体を洗浄しているときよりも小さい傾斜角度で引っ掛けを検出し、側面ブラシがドアミラーの引っ掛けを検出して回転を逆転させた場合は、以後の工程で側面ブラシによるドアミラー位置での洗浄を行わないようにする。

また、自動車と洗車機本体の相対移動に伴い、自動車の側面をブラッシング洗浄する側面ブラシと、側面ブラシを正逆転する回転駆動手段と、側面ブラシの前後方向の傾斜角度により車体への引っ掛けを検出する引掛検出手段と、洗浄する自動車の形状を検出する車形検出手段と、車形検出手段で検出した自動車の形状からドアミラー位置を推定するドアミラー推定手段と、ドアミラー推定手段で設定したドアミラー位置で回転駆動手段を制御する制御手段とを備えた洗車機において、制御手段は、相対移動に伴い側面ブラシがドアミラー位置に到達すると、回転駆動手段で側面ブラシをドアミラーが畳まれる方向に回転させてドアミラーをブラッシング洗浄し、この洗浄中に引掛検出手段で側面ブラシの引っ掛けを検出すると側面ブラシの回転方向を逆転するようにした。

引掛検出手段は、側面ブラシが前後方向に所定値以上傾斜したら車体への引っ掛けを検出し、ドアミラーを洗浄しているときの所定値をドアミラー以外の車体を洗浄しているときの所定値よりも低く設定し、制御手段は、側面ブラシがドアミラーに引っ掛かったことを検出すると、以後の工程で側面ブラシによるドアミラー位置での洗浄を行わないものである。

本発明の洗車機によれば、側面ブラシでドアミラーを洗浄するとき、側面ブラシをドアミラーの畳む方向に回転させ、この洗浄中に側面ブラシが傾斜姿勢になるとドアミラーに引っ掛かったことを検知して側面ブラシの回転を逆転して引っ掛けを解除するようにしたので、大型のドアミラーを破損させることがない。

また、ドアミラーを洗浄するときの引っ掛け検出の判断基準を高くしたので、ドアミラーの引っ掛けを厳密に捉えて対処することができる。更に、ドアミラーへの引っ掛けを検出して引っ掛け解除の動作を実行した後は、ドアミラーが起こされている可能性を考慮して、以後側面ブラシによるドアミラーの洗浄を行わないようにしたので、仮に１往行目の洗浄でドアミラーが起こされても１復行以降に起きたドアミラーを破損することがない。

本発明の洗車機を示す説明図である。 側面ブラシの平面図である。 側面ブラシの正面図である。 側面ブラシの側面図である。 制御系を説明するブロック図である。 ドアミラー位置の検出方法を示す説明図である。 側面ブラシの動作を示す説明図である。 ドアミラー周辺の側面ブラシの動作を示す説明図である。 ドアミラーの引っ掛け状態を示す説明図である。 従来のドアミラー周辺の洗浄方法を示す説明図である。

以下、本発明の実施態様について図面を基に説明する。図１は洗車機の正面図である。
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。８は洗車機本体１のブラシ３・４・４よりも前方に位置して設けられ本体１の走行に伴い自動車の側方から見た形状を読み取る車形検出装置、９・９は本体１を走行させるモータ、１０はモータ９の出力軸に取り付けられ洗車機本体１が単位距離走行する毎にパルス出力するエンコーダである。

車形検出装置８は、洗車機本体１の前側方に自動車を幅方向に挾むようにして、上下に複数の発光素子を配列した発光ユニット８Ａと、上下に複数の受光素子を配列した受光ユニット８Ｂを対向させ、発・受光素子間で授受される光信号が自動車Ａの車体によって遮られたのを検知して車両検出するもので、本体１の走行に伴いロータリーエンコーダ９からパルス出力される毎に、発光ユニット８Ａの発光素子を上から順に発光させ、これと同期して受光ユニット８Ｂの発光素子と対向した受光素子での受光レベルを順に取得していく。

洗車する自動車を、洗車機本体１の前方より自動車を進入させ、本体１手前で停車させ、この状態で洗車機本体を往復走行させて洗車を行う。例えば１往復で洗車する場合は、まず洗車機本体１を前方へ往行走行させ、車形検出装置８で読み取った車体形状に合わせてブラシ３・４・４を制御し車体面のブラッシング洗浄を行い、続いて洗車機を復行走行させブロワノズル５，６，６から車体に空気を吹き付けて車体面の乾燥をはかる。もちろん、この１往復の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。尚、各ブロワノズル５，６，６を各ブラシ３，４，４よりも後方に配置し、ブラシとの間に車体上面に沿って昇降するシャッターを設けて隔離することで、片道単位での洗車も可能となる。

図２〜４は側面ブラシ４の構造を示す説明図であり、図２は平面から見た状態、図４は正面から見た状態、図５は側面から見た状態を示している。
左右一対の側面ブラシ４・４は、それぞれ本体１内の後方上部に左右に渡って水平に横架されたガイドレール１１に挟持するキャリア１２と、該キャリア１２から吊下される回転軸１３と、該回転軸１３の周囲に植毛される布製又は樹脂製のブラシ体１４とから構成される。この側面ブラシ４・４は、開閉装置１５によってガイドレール１１上を走行し左右別々に開閉可能にされ、回転駆動装置１６によって正逆自在に回転駆動される。また、左右揺動装置１７及び前後揺動装置１８を介して左右方向及び前後方向に揺動自在にされる。

開閉装置１５は、側面ブラシ４を左右別々に開閉するものであり、図２に示すように、ブラシ開閉用モータ１５ａと、一端がキャリア１２に接続され、他端がスプロケット１５ｂを介して開閉用モータ１５ａの駆動軸に懸架されたチェーン１５ｃと、モータの駆動軸先端に接続されるブラシ走行位置検出用のエンコーダ１５ｄとから構成される。

回転駆動装置１６は、側面ブラシを回転駆動するもので、キャリア１２に設けた正逆可能なブラシ回転用モータ１６ａと、このモータ１６ａの駆動軸に取り付けた小プーリ・回転軸１３の先端に取り付けた大プーリ・各プーリを繋ぐベルトを備えた連係装置１６ｂとから構成される。

左右揺動装置１７は、側面ブラシ４を垂直姿勢から下端が外側に開く位置まで揺動させるもので、図３に示すように、キャリア１２の上面において回転軸１３の上端を連結固定する支持板１７ａと、該支持板１７ａを一方向に揺動支持する支軸１７ｂと、支持板１７ａが所定量θ１傾いた位置でスイッチングする第１近接スイッチ１７ｃと、支持板１７ａが所定量θ２（＞θ１）傾いた位置でスイッチングする第２近接スイッチ１７ｄとから構成される。

前後揺動装置１８は、側面ブラシ４が垂直姿勢になる状態から本体１の前後に所定量傾くまでの範囲でガイドレール１６を揺動させるもので、図４に示すように、ガイドレール１１先端の上部に連結するアーム１８ａと、該アーム１８ａに連結されてアームの前方で伸縮する第１シリンダ１８ｂと、アームの後方で伸縮する第２シリンダ１８ｃと、第１シリンダ１８ｂのロッド先端をスライド支持するスライド板１８ｄと、第２シリンダ１８ｃのロッド先端を本体に固定する固定軸１８ｅと、一端がスライド板１８ｄに連結され、他端がアーム１８ａを貫通して自由端となるワイヤ１８ｆと、該ワイヤ１８ｆのスライド板１８ｄとアーム１８ａ間に設けられる第１スプリング１８ｇと、アーム１８ａと自由端間に設けられる第２スプリング１８ｈと、ガイドレール１１先端の下部に連結するスイッチ板１８ｉと、ガイドレール１１の揺動に伴いスイッチ板１８ｉが所定量θ３傾く位置でスイッチングする第１近接スイッチ１８ｊと、スイッチ板１８ｉが所定量θ４傾く位置でスイッチングする第２近接スイッチ１８ｋとから構成される。

図５は制御系を説明するブロック図である。
２０は洗車制御部で、車形検出装置８・ロータリーエンコーダ１０から得られる信号に基づき自動車の各種データを検出し、この各種データにより洗車駆動部２１を介してブラシ，ブロワノズル等の洗車処理装置を作動させる。２２は操作部で、洗車内容の選択や洗車の開始入力を行う他、操作する人に対し表示や音声で注意事項や操作手順等を案内出力するものである。操作部２２は、通常は洗車機本体１前面に設けられるが、運転者が乗車したままドライブスルー形式で洗車を行う場合等には、操作部２２を本体１と別体とし洗車エリアの入口に設置されることになる。

洗車制御部２０は、車形検出部２３，基準点検出部２４，ドアミラー位置推定部２５，データ記憶部２６，引掛検出部２７，制御部２８を備えている。
車形検出部２３は、本体１が単位距離走行する毎にロータリーエンコーダ１０から発信されるパルス信号をカウントして得られる本体１の走行位置と、ロータリーエンコーダ１０から発信されるパルス信号をトリガに車形検出装置８で取り込まれる車形データとをテーブル化し、側方から見た車体の輪郭を検出する。基準点検出部２４は、車形検出部２３で検出した車体輪郭から車体の特徴点（車体前端・ボンネットとフロントガラスの境界・ルーフ前端・ルーフ後端・車体後端）を検出する。ドアミラー位置推定部２５は、基準点検出部２４で設定した基準点からドアミラー位置を推定する。データ記憶部２６は、車形検出部２３で検出される車形データ、基準点検出部２４で検出される特徴点、ドアミラー位置推定部２５で推定される制御点を記憶する。引掛検出部２７は、前後揺動装置１８の揺動度合いをスイッチ１８ｊ，１８ｋから検知して車体への引っ掛けを判定する。制御部２８は、データ記憶部２６に記憶された各種データと操作部２２からの要求に基づいて洗車処理装置を制御する。

続いて、このように構成する実施態様における洗車動作について説明する。
洗車制御部２０では、車形検出装置８で自動車の形状を読み取る車形検出工程と、読み取った車体形状に合わせてブラシ３・４・４を制御し車体面をブラッシングするブラシ工程と、洗車機を走行させ車体形状に合わせてブロワノズル５，６，６を制御し車体に空気を吹き付ける乾燥工程とを洗車内容に応じて組み合わせて実行する。尚、車形検出工程は、本体１の第１往行時にブラシ工程と同時進行させてもよい。

車形検出工程では、車形検出部２３で洗車する自動車の車形データを検出するとともに、この車形データを基に、基準点検出部２４で車体の特徴点を検出し、この車体の特徴点からドアミラー位置推定部２５でドアミラー位置を推定して、側面ブラシ４・４の制御に必要な制御点Ｌｄ１，Ｌｄ２を設定する。

洗車する自動車が普通車の場合、図６（ａ）に示すように、車形検出部２３で検出した車体データから、基準点検出部２４で車体のボンネットとフロントガラスの境界点ｂｆを抽出し、抽出した境界点ｂｆ付近にドアミラーがあると仮定して、ドアミラー位置推定部２５でその境界点ｂｆから車体後方に所定距離ｄ１離れた位置をドアミラー起点ＤＭ-ｓとして設定し、そのドアミラー起点ＤＭ-ｓからドアミラーの厚みを加味した所定距離ｄ２離れた位置をドアミラー終点ＤＭ-ｅとして設定する。制御点Ｌｄ１，Ｌｄ２は、設定されたドアミラー起点ＤＭ-ｓとドアミラー終点ＤＭ-ｅを基に設定されるもので、制御点Ｌｄ１は、ドアミラー起点ＤＭ-ｓから側面ブラシ４・４の大きさを考慮して自動車の前方に所定距離ｄ３離れた位置に設定され、制御点Ｌｄ２は、ドアミラー終点ＤＭ-ｅから側面ブラシ４・４の大きさを考慮して自動車の後方に所定距離ｄ４離れた位置に設定される。

洗車する自動車が１ＢＯＸタイプのワゴン車のように、境界点ｂｆが抽出できない車両の場合は、図６（ｂ）に示すように、車形検出装置８で検出した車形データから、基準点検出部２４で車体前端ｃｓとルーフ前端ｒｓを抽出し、その中点ｃｐ付近にドアミラーがあると仮定して、ドアミラー位置推定部２５で上記と同様の手順によりドアミラーの起点ＤＭ-ｓとドアミラー終点ＤＭ-ｅ、更には制御点Ｌｄ１，Ｌｄ２を設定する。

さて、ブラシ工程では、車形検出工程で読み取った車体輪郭、基準点に合わせてブラシ３・４・４を制御し車体面をブラッシングするものであり、ここでは本発明の特徴的構成となる、側面ブラシ４・４の動作について図７を用いて説明する。

洗浄が開始すると、車形検出装置８で検出した自動車Ａの前面に対して左右の側面ブラシ４・４を閉じた状態でアプローチし、前面に達したら本体１の走行を一旦停止して側面ブラシ４・４をそれぞれ車体内側から外側に接触する方向に回転させながら左右に開いていき、車体前面の洗浄を行う。尚、車体前面にカスタムミラー等が装備されている場合には、前後揺動装置１８を作動して側面ブラシ４・４を後傾にし、装備品を避けた状態で装備品がある位置の車体下側を洗浄する。

側面ブラシ４・４が左右に開くと、側面ブラシ４・４を停止させて、本体１の走行を再開する。本体１が所定距離走行後、側面ブラシ４・４を車体に対して後側から接触する方向に回転させて、上方が自動車Ａ側に傾倒したハの字姿勢になるように車体側面に押し付け、本体１を走行させて車体の側面洗浄が行われる。前述したように、車体変化により、傾きに変化が生じた場合は、開閉装置１５によりブラシを接離させて、ブラシの揺動角θをθ１＜θ＜θ２の範囲に保つようにしている。

側面ブラシ４・４が制御点Ｌｄ１に達すると、側面ブラシ４・４を車体に対して前側から接触する方向の回転に切り替えて、ドアミラー周辺の洗浄が行われる。これにより、側面ブラシ４・４がドアミラーの畳む方向に作用することでドアミラーを起こすことが防止される。

ここで、畳んだ状態で車体の側部に大きく張り出すような大型のドアミラーの場合、図８（ａ）のように、側面ブラシ４・４がドアミラーの基端部に引っ掛かりドアミラーを跳ね上げて破損する危険が高くなる。そこで、側面ブラシ４・４が基端部に引っ掛かったことを検知して、図８（ｂ）のように、側面ブラシ４・４を車体に対して後側から接触する方向の回転に切り替える。

側面ブラシ４・４がドアミラーに引っ掛かると、図９に示すように、本体１の走行に間に合わず側面ブラシ４・４が前傾姿勢となる。この前傾姿勢が、前後揺動装置１８の第１近接スイッチ１８ｊにより検出されると、側面ブラシ４・４がドアミラーに引っ掛かったことを検知し、側面ブラシの回転を逆転して引っ掛けを解除する。

側面ブラシ４・４が制御点Ｌｄ２に達すると、側面ブラシ４・４を車体に対して後側から接触する方向の回転に切り替えて、上方が自動車Ａ側に傾倒したハの字姿勢になるように車体側面に押し付け、以後の車体側面の洗浄が行われる。

側面ブラシ４・４が車体の後端に達すると、側面ブラシ４・４は車体への押し付けがなくなるので、ハの字型の姿勢から垂直姿勢に戻りながら車体後面のコーナ部に沿って車体後面に回り込み、その後側面ブラシ４・４を左右に閉じて車体後面の洗浄が行われ、１往行のブラシ工程が終了となる。

尚、ドアミラー範囲（制御点Ｌｄ１〜Ｌｄ２）以外の車体側面を洗浄している間、前後揺動装置１８の第２近接スイッチ１８ｋが入ると、車体への過接触と判断して側面ブラシの回転を停止する安全機能が働く。すなわち、ドアミラー範囲では側面ブラシの傾斜角度を厳しく監視し、それ以外の範囲では緩く監視して車体の状態に合わせた洗浄が行えるようにしている。

このように側面ブラシ４・４で車体側面のドアミラー範囲（制御点Ｌｄ１から制御点Ｌｄ２までの範囲）を洗浄するとき、側面ブラシをドアミラーの畳む方向に回転させるようにしたので、ドアミラーを起こして破損させることがない。また、この範囲を洗浄している間、側面ブラシ４・４が傾斜姿勢になるとドアミラーに引っ掛かったことを検知して側面ブラシの回転を逆転して引っ掛けを解除するようにしたので、大型のドアミラーを破損させることがない。

１往行におけるドアミラー周辺の洗浄時に、前後揺動装置１８の第１近接スイッチ１８ｊでドアミラーの引っ掛けが検知されると、ドアミラーが起きている可能性があることを考慮して、１復行以降のブラシ工程では、ドアミラーの洗浄が行われない。つまり、制御点Ｌｄ１からＬｄ２の間、側面ブラシ４・４を退避位置に回避する。

本発明は以上の構成されるものであるが、ドアミラーを検出する手段としては様々な方法が考えられる。例えば、本出願人が特願平８−１２８４２９号で提案しているように、反射光電スイッチ・ＣＣＤカメラ・ＰＳＤ距離センサいずれかの手段により自動車側面の輪郭を検出する構成を本発明に採用すると、ドアミラーをより確実に検出することが可能となる。また、側面ブラシ４・４を揺動する構成も様々な方法が考えられ、シリンダ以外にモータを使用したものでも良い。

１ 洗車機本体
４・４ 側面ブラシ
８ 車形検出装置
１５ 開閉装置
１６ 回転駆動装置
１７ 左右揺動装置
１８ 前後揺動装置
２０ 洗車制御部
２３ 車形検出部
２４ 基準点検出部
２５ ドアミラー位置推定部
２６ データ記憶部
２７ 引掛検出部
２８ 制御部

Claims (6)

1. 自動車と洗車機本体の相対移動に伴い、側面ブラシがドアミラー位置に到達すると、側面ブラシをドアミラーが畳まれる方向に回転させてドアミラーをブラッシング洗浄し、この洗浄中に側面ブラシが前後方向に所定値以上傾斜したらドアミラーへの引っ掛けを検出してブラシの回転方向を逆転させて側面ブラシの引っ掛けを解くことを特徴とする洗車方法。
   
2. ドアミラーを洗浄しているときの前記所定値をドアミラー以外の車体を洗浄しているときよりも小さくすることを特徴とする上記請求項１記載の洗車方法。
   
3. 側面ブラシがドアミラーに引っ掛かったことを検出すると、以後の工程で側面ブラシによるドアミラー位置での洗浄を行わないことを特徴とする上記請求項１又は２記載の洗車方法。
   
4. 自動車と洗車機本体の相対移動に伴い、自動車の側面をブラッシング洗浄する側面ブラシと、側面ブラシを正逆転する回転駆動手段と、側面ブラシの前後方向の傾斜角度により車体への引っ掛けを検出する引掛検出手段と、洗浄する自動車の形状を検出する車形検出手段と、該車形検出手段で検出した自動車の形状からドアミラー位置を推定するドアミラー推定手段と、該ドアミラー推定手段で設定したドアミラー位置で回転駆動手段を制御する制御手段とを備えた洗車機において、
   該制御手段は、相対移動に伴い側面ブラシがドアミラー位置に到達すると、回転駆動手段で側面ブラシをドアミラーが畳まれる方向に回転させてドアミラーをブラッシング洗浄し、該洗浄中に引掛検出手段で側面ブラシの引っ掛けを検出すると側面ブラシの回転方向を逆転することを特徴とする洗車機。
   
5. 前記引掛検出手段は、側面ブラシが前後方向に所定値以上傾斜したら車体への引っ掛けを検出し、ドアミラーを洗浄しているときの所定値をドアミラー以外の車体を洗浄しているときの所定値よりも低く設定することを特徴とする上記請求項４記載の洗車機。
   
6. 前記制御手段は、側面ブラシがドアミラーに引っ掛かったことを検出すると、以後の工程で側面ブラシによるドアミラー位置での洗浄を行わないことを特徴とする上記請求項４又は５記載の洗車機。

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