KR101825526B1 - 터치리스 세차기 및 그의 제어방법 - Google Patents

Abstract

터치리스 세차기 및 그의 제어방법에 관한 것으로, 좌우측에 설치된 레일을 따라 차량의 전후 방향으로 이동 가능하게 설치되는 본체, 상기 본체의 상부에 수평 방향을 따라 승강 및 회전 가능하게 설치되고 차량에 세제수와 세척수를 고압으로 분사하는 제1 분사모듈 및 상기 본체의 양측에 수직 방향을 따라 차량의 폭 방향으로 이동 가능하게 설치되는 한 쌍의 제2 분사모듈을 포함하는 구성을 마련하여, 브러시를 제거하고, 차량의 표면에 세제수와 세척수를 고압으로 분사하여 세척하며, 공기를 송풍하여 건조해서 터치리스 방식으로 세차할 수 있다.

Description

터치리스 세차기 및 그의 제어방법{TOUCHLESS CAR WASHING MACHINE AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 터치리스 세차기 및 그의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 브러시를 제거하고 세제수와 세척수를 고압으로 분사해서 세차하는 터치리스 세차기 및 그의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 세차기는 세제수와 세척수의 분사를 자동 또는 반자동으로 이루어지면서 차량을 세차한다.

종래에는 대부분 회전브러쉬가 차체의 표면을 따라 회전 이동하면서 세차를 수행하는 터널식 또는 이동식 자동세차기가 사용되었다.

종래기술에 따른 터널식 또는 이동식 자동세차기는 자동차를 세차하기 위한 설치공간을 많이 차지할 뿐만 아니라, 구성이 복잡하여 설치비용이 증가하고, 특히 세차시 회전브러쉬에 의해 자동차의 표면에 흠집이 발생하는 등 표면 손상이 발생하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 고압 세척수 및 세제수를 분사하여 세차를 수행하는 노브러시형 자동세차기가 개발되고 있다.

예를 들어, 하기의 특허문헌 1 및 특허문헌 2 등에는 노브러시형 분사식 자동세차기 구성이 개시되어 있다.

특허문헌 1에는 바닥재와 세차 부츠로 이루어지고, 세차부츠에 전면 및 후면 세척수를 분사하는 노즐이 각각 설치되는 복수의 프레임을 순차적으로 설치해서 노브러시형 세차장치의 구성이 기재되어 있다.

특허문헌 2에는 다수의 분사노즐이 내측에 장착된 'ㄷ' 형태의 좌,우측 노즐분사대를 구동장치가 설치된 전후 세차기 본체 간에 축 회전되게 결합하여 좌,우측 노즐분사대가 양측으로 회전하면서 분사노즐들을 통해 자동차의 표면에 버블(거품) 세제수 또는 세척수를 고압으로 분사하여 세차하는 분사식 자동세차기 구성이 기재되어 있다.

대한민국 실용신안 등록번호 제20-0269233호(2002년 3월 20일 공고) 대한민국 특허 공개번호 제10-2015-0045201호(2015년 4월 28일 공개)

그러나 특허문헌 1에 기재된 노브러시형 세차장치는 종래의 터널형 세차기와 마찬가지로, 자동차를 세차하기 위해 많은 공간이 필요하고, 각 노즐이 프레임에 고정 설치됨에 따라 차량의 형상에 따라 세정작업이 불완전하게 수행되는 문제점이 있었다.

그리고 특허문헌 2는 세차기 본체를 중심으로 노즐이 설치된 좌우측 노즐분사대를 축 회전시켜 세제수와 세척수를 분사함에 따라, 차량의 크기 및 형상에 따라 세차 성능이 차이가 발생할 수 있다.

따라서 차량의 외형이나 크기에 따라 분사노즐의 위치 및 각도를 조절해서 세차 성능을 향상시킬 수 있는 터치리스 방식의 세차기 기술의 개발이 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 브러시를 이용한 터치없이 세제수와 세척수를 고압으로 분사해서 세차하는 터치리스 세차기 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 차량의 외형이나 크기, 정차 위치에 따라 노즐을 이동 및 회전시켜 세제수와 세척수를 분사해서 세차 성능을 향상시킬 수 있는 터치리스 세차기 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 터치리스 세차기는 좌우측에 설치된 레일을 따라 차량의 전후 방향으로 이동 가능하게 설치되는 본체, 상기 본체의 상부에 수평 방향을 따라 승강 및 회전 가능하게 설치되고 차량에 세제수와 세척수를 고압으로 분사하는 제1 분사모듈 및 상기 본체의 양측에 수직 방향을 따라 차량의 폭 방향으로 이동 가능하게 설치되는 한 쌍의 제2 분사모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 터치리스 세차기의 제어방법은 (a) 차량의 전면에서 후면으로 본체를 전진 이동시키면서 상단에 수평 방향을 따라 설치된 제1 분사모듈을 이용해서 차량의 전면, 상면 및 후면에 세제를 도포하고, 차형감지센서를 이용해서 차량의 외형을 스캔하는 단계, (b) 스캔된 차형 데이터에 기초해서 양측에 설치된 제2 분사모듈을 좌우 방향으로 이동시켜 차량의 양측면과의 거리를 조절하고, 상기 본체를 후진 이동시키면서 상기 제2 분사모듈을 이용해서 차량 측면의 하단부에 고압으로 세척수를 분사하여 세척하는 단계, (c) 상기 본체를 전진 이동시키면서 상기 차형 데이터에 기초하여 상기 제1 분사모듈의 높이 및 회전각도를 조절하여 차량의 전면, 상면 및 후면에 고압으로 세척수를 분사해서 세척하는 단계 및 (d) 상기 본체를 후진 이동시키면서 상기 제2 분사모듈을 이용해서 차량 측면의 상단부에 고압으로 세척수를 분사하여 세척하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 터치리스 세차기 및 그의 제어방법에 의하면, 브러시를 제거하고, 차량의 표면에 세제수와 세척수를 고압으로 분사하여 세척하며, 공기를 송풍하여 건조해서 터치리스 방식으로 세차할 수 있다는 효과가 얻어진다.

그리고 본 발명에 의하면, 차량의 양측면과 한 쌍의 제2 분사모듈 사이의 거리를 감지하고, 감지된 거리에 따라 제2 분사모듈을 좌우 방향으로 이동시켜 미리 설정된 거리를 유지한 상태에서 차량의 측면을 세척할 수 있다는 효과가 얻어진다.

이에 따라, 본 발명에 의하면, 차량이 세차공간의 일측으로 치우친 상태에서도 차량의 위치를 조절할 필요없이, 제2 분사모듈을 이동시켜 세차할 수 있고, 차량의 폭과 무관하게 일정한 거리를 유지한 상태에서 세차함에 따라 세차 성능을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명에 의하면, 세척이 완료되면 상부에 설치된 제1 분사모듈을 상방을 향하도록 회전시켜, 분사노즐에 잔류된 세척수나 세제수가 차량의 표면으로 낙하하는 것을 방지할 수 있다는 효과가 얻어진다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터치리스 세차기의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 터치리스 세차기의 블록 구성도,
도 3은 도 1에 도시된 패널이 제거된 본체의 사시도,
도 4는 제1 분사모듈의 확대도,
도 5는 도 4에 도시된 제1 분사모듈의 저면도,
도 6은 도 5에 도시된 승강 바디의 확대도,
도 7은 제2 분사모듈의 확대도,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터치리스 세차기의 제어방법을 단계별로 설명하는 흐름도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터치리스 세차기 및 그의 제어방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터치리스 세차기의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 터치리스 세차기의 블록 구성도이다.

이하에서는 '좌측', '우측', '전방', '후방', '상방' 및 '하방'과 같은 방향을 지시하는 용어들은 각 도면에 도시된 상태를 기준으로 각각의 방향을 지시하는 것으로 정의한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터치리스 세차기(10)은 도 1에 도시된 바와 같이, 좌우측에 설치된 레일(11)을 따라 차량의 전후 방향으로 이동 가능하게 설치되는 본체(20), 본체(20)의 상부에 수평 방향을 따라 승강 및 회전 가능하게 설치되고 차량에 세제수와 세척수를 고압으로 분사하는 제1 분사모듈(30) 및 본체(20)의 양측에 수직 방향을 따라 차량의 폭 방향으로 이동 가능하게 설치되는 한 쌍의 제2 분사모듈(40)을 포함할 수 있다.

그리고 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터치리스 세차기(10)는 본체(20)의 상단에 설치되고 세척이 완료된 차량의 표면에 도막을 형성해서 광택을 내도록 왁스를 분사하는 제3 분사모듈(50), 차량 표면에 남아있는 수분을 제거하도록 고압으로 공기를 송풍하는 블로워 모듈(60), 차량의 진입 여부, 정차 위치, 외형을 감지하는 감지부(70) 및 감지부(70)의 감지 결과에 기초해서 제1 내지 제3 분사모듈(30 내지 50)과 블로워 모듈(60)의 동작을 제어하는 제어부(80)를 더 포함할 수 있다.

이와 함께, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터치리스 세차기(10)는 제어부(80)의 제어신호에 따라 세차기(10)의 동작상태를 표시하고, 차량의 진입, 정차, 출차를 안내하는 표시모듈(90)을 더 포함할 수 있다.

본체(20)의 좌우측에는 각각 차량의 진출입 방향을 따라 본체(20)의 이동을 가이드하는 한 쌍의 레일(11)이 설치될 수 있다.

한 쌍의 레일(11)은 각각 내부에 본체(20)의 이동공간이 마련되도록, 단면이 '∩' 형상인 복수, 예컨대 3개의 지지 프레임(12)에 의해 수평 방향을 따라 설치될 수 있다.

이와 함께, 한 쌍의 레일(11) 양측 전단부에는 차량의 진입 여부를 감지하도록, 진입구의 전단에 수직 방향을 따라 한 쌍의 전단 프레임(13)이 설치될 수 있다.

이러한 전단 프레임(13)에는 각각 아래에서 설명할 감지부(70)의 진입감지센서(71)가 설치될 수 있다.

도 3은 도 1에 도시된 패널이 제거된 본체의 사시도이다.

본체(20)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상부에 수평 방향을 따라 설치되는 상부 구조물(21)과 상부 구조물(21)의 양측에 각각 하방을 향해 결합되는 한 쌍의 구조물(22)을 포함할 수 있다.

상부 구조물(21)은 복수의 프레임을 이용해서 세로 및 높이에 비해 가로 길이가 긴 대략 직육면체 형상으로 형성될 수 있다.

그리고 한 쌍의 구조물(22)은 각각 복수의 프레임을 이용해서 가로 및 세로 길이에 비해 높이가 긴 대략 직육면체 형상으로 형성될 수 있다.

이러한 상부 구조물(21)과 한 쌍의 구조물(22)은 각각 차량 진입공간에 대응되는 면은 개구되고, 나머지 면에는 각각 패널(23)이 설치될 수 있다.

상부 구조물(21)에는 제1 분사모듈(30)과 제3 분사모듈(50), 블로워 모듈(60), 제어부(80)가 설치되고, 한 쌍의 구조물(22)에는 각각 한 쌍의 제2 분사모듈(40)이 설치될 수 있다.

이와 함께, 상부 구조물(21)에는 본체(20)가 한 쌍의 레일(11)을 따라 전후 방향으로 이동하도록 구동하는 이송모듈(24), 세척수와 세제수 및 왁스를 각각 저장하는 저장탱크 그리고 세척수와 세제수를 제1 및 제2 분사모듈(30,40)에 공급하고 왁스를 제3 분사모듈(50)에 공급하는 공급라인이 각각 더 설치될 수 있다.

상기 공급라인은 세차 과정에서 손상을 방지하도록 각각 케이블 베이어(cableveyor) 내부에 설치될 수 있다.

이송모듈(24)은 상부 구조물(21)의 양측단에 각각 설치되고 레일을 따라 이동하도록 회전하는 두 쌍의 바퀴(25)와 벨트(도면 미도시)에 의해 연결되는 두 쌍의 풀리(27)를 구동해서 본체(20)를 차량의 진입 방향을 따라 전진 또는 후진하도록 구동력을 발생하는 구동유닛(26)을 포함할 수 있다.

구동유닛(26)은 전기 에너지를 공급받아 구동하는 구동모터로 마련되거나, 공기 압력이나 오일의 압력을 이용해서 구동력을 발생하는 공압펌프 또는 유압펌프로 마련되고, 벨트나 기어 등을 이용해서 바퀴에 구동력을 전달할 수 있다.

제1 분사모듈(30)은 한 쌍의 구조물(22)에 각각 수직 방향으로 설치된 한 쌍의 프레임 사이에 수평 방향을 따라 승강 및 회전 가능하게 설치될 수 있다.

도 4는 제1 분사모듈의 확대도이고, 도 5는 도 4에 도시된 제1 분사모듈의 저면도이다.

제1 분사모듈(30)은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 세척수를 분사하는 복수의 제1 분사노즐(31), 세제수를 분사하는 복수의 제2 분사노즐(32), 일면이 개구된 직육면체 형상으로 형성되고 내부에 복수의 제1 및 제2 분사노즐(31,32)이 미리 설정된 간격으로 설치되는 설치바디(33), 복수의 제1 분사노즐(31)에 세척수를 공급하는 제1 공급 파이프(34), 복수의 제2 분사노즐(32)에 세제수를 공급하는 제2 공급 파이프(35), 설치바디(33)의 양단에 마련되고 설치바디(33)의 내부에 설치된 제1 및 제2 공급 파이프(34,35)와 연결되는 한 쌍의 외부 파이프(36), 외부 파이프(36)를 회전 동작시키는 구동모듈(37) 및 외부 파이프(36)를 승강 동작시키는 승강모듈(38)을 포함할 수 있다.

제1 분사노즐(31)은 세차시 많은 양의 세척수를 고압으로 분사하도록 제2 분사노즐(32)의 개수보다 많은 개수로 마련될 수 있다.

제1 및 제2 공급 파이프(34,35)는 각각 설치바디(33) 내부에 설치된 제1 또는 제2 분사노즐(31,32)과 연결되고, 한 쌍의 외부 파이프(36) 중에서 좌측에 설치된 외부 파이프(36)는 제1 공급 파이프(33)에 세척수를 공급하며, 우측에 설치된 외부 파이프(36)는 제2 공급 파이프(35)에 세제수를 공급할 수 있다. 이러한 한 쌍의 외부 파이프(36)는 설치바디(33)의 회전 동작시 회전축 기능을 할 수 있다.

이를 위해, 설치바디(33)는 하면이 개구된 직육면체 형상으로 형성되고, 제1 및 제2 공급 파이프(34,35)는 서로 간의 간섭을 회피하기 위해, 설치바디(33) 내부의 전단과 후단에 각각 설치될 수 있다.

이러한 설치바디(33)는 세제수 및 세척수를 분사한 이후에 건조 과정에서 세제수나 세척수가 차량으로 누출되는 것을 방지하도록, 구동모듈(37)에 의해 개구된 면이 상방을 향하도록 회전할 수 있다.

구동모듈(37)은 외부 파이프(36)를 회전시키기 위해, 회전력을 발생하는 제1 구동모터(371) 및 외부 파이프(36)의 일측단에 설치된 회전기어(361)와 맞물리게 설치되고 제1 구동모터(371)의 회전력을 회전기어(361)에 전달해서 외부 파이프(36)를 회전 구동하는 제1 구동기어(372)를 포함할 수 있다.

승강모듈(38)은 도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(80)의 제어신호에 따라 구동되는 제2 구동모터(381), 제2 구동모터(381)의 출력축에 연결되고 한 쌍의 구조물(22)의 양측 상단 및 하단에 각각 설치되는 한 쌍의 제2 구동기어(382) 및 종동기어(383), 본체(20)의 양측에 각각 상하로 배치된 각 제2 구동기어(382)와 종동기어(383) 사이에 설치되는 한 쌍의 체인(384) 및 각 체인(384)에 의해 승강하는 한 쌍의 승강 바디(385)를 포함할 수 있다.

외부 파이프(36)의 양단은 각각 한 쌍의 승강 바디(385)에 회전 가능하게 결합될 수 있다.

도 6은 도 5에 도시된 한 쌍의 승강 바디(385) 중에서 우측에 설치된 승강 바디의 확대도이다.

승강 바디(385)에는 도 6에 도시된 바와 같이, 외부 파이프(36)를 회전시키도록 회전력을 발생하는 제1 구동모터(371)와 제1 구동기어(372)가 설치될 수 있다.

그리고 승강 바디(385)에는 외부 파이프(36)의 회전 방향 및 회전각도를 검출하는 인코더(373) 및 회전기어(361)와 맞물리고 외부 파이프(36)의 회전에 의해 회전하여 인코더(373)로 외부 파이프(36)의 회전 정보를 전달하는 전달기어(374)가 설치될 수 있다.

그래서 제어부(80)는 인코더(373)에서 출력되는 검출신호에 기초해서 제1 구동모터(371)의 구동을 제어하여 외부 파이프(36)를 원하는 각도로 회전하도록 정밀하게 제어할 수 있다.

그리고 한 쌍의 승강 바디(35)에는 각각 제1 또는 제2 공급 파이프(33,34)에 세척수 또는 세제수를 공급 또는 차단하는 차단밸브(39)가 설치될 수 있다.

그래서 제어부(80)는 세차 작업을 수행하는 작업단계별로 세척수 또는 세제수를 공급 또는 차단하도록 차단밸브(39)의 동작을 제어할 수 있다.

이와 함께, 한 쌍의 승강 바디(385)에는 각각 구조물(22)의 프레임을 따라 원활하게 승강 동작할 수 있도록, 복수의 롤러(386)가 설치될 수 있다.

한 쌍의 제2 분사모듈(40)은 차량의 정차 위치 또는 차량의 폭에 따라 차량 측면과의 거리를 미리 설정된 설정거리로 유지하도록, 좌우 방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다.

여기서, 한 쌍의 제2 분사모듈(40)은 서로 대칭되는 구조로 구성됨에 따라, 이하에서는 도 3에서 좌측에 설치된 제2 분사모듈(40)의 구성을 상세하게 설명한다.

도 7은 제2 분사모듈의 확대도이다.

제2 분사모듈(40)은 도 7에 설치된 바와 같이, 차량의 측면을 향한 일측면이 개구된 육면체 형상으로 형성되는 분사바디(41), 분사바디(41) 내부에 설치되고 각각 세척수와 세제수를 분사하는 제3 및 제4 분사노즐(42,43), 제3 및 제4 분사노즐(42,43)에 세척수와 세제수를 각각 공급하는 제3 및 제4 공급 파이프(도면 미도시), 분사바디(41)를 좌우 방향으로 이동시키도록 X 형상으로 결합되고 결합 각도 조절이 가능하게 설치되는 제1 및 제2 링크(44,45) 그리고 양단이 각각 제1 및 제2 링크(44,45)에 설치되고 제1 및 제2 링크(44,45) 사이의 각도를 조절해서 분사바디(41)가 좌우 방향으로 이동하도록 신축 동작하는 실린더(46)를 포함할 수 있다.

분사바디(41)는 차량을 향하는 면이 개구된 직육면체 형상으로 형성되고, 차량의 외형에 대응되도록, 분사바디(41)의 상단부는 차량을 향해 미리 설정된 각도, 예컨대 5°내지 20˚만큼 경사지게 형성될 수 있다.

분사바디(41)의 상하단에는 각각 제1 링크(44)와 제2 링크(45)의 일단부, 가 회전 가능하게 결합될 수 있다.

이를 위해, 분사바디(41)의 상단에는 구조물(22)을 향해 돌출부가 형성되고, 제1 링크(44)의 상단은 회전 가능하도록 상기 돌출부와 회전축에 의해 결합될 수 있다.

분사바디(41)의 하단에는 상하 방향을 따라 이동공이 형성되고, 제2 링크(45)의 하단은 상기 이동공에 설치되는 이동축에 의해 상하 방향으로 이동 및 회전 가능하게 결합될 수 있다.

그리고 구조물(22)의 하단에는 제1 링크(44)와 결합되는 하부 브래킷(441)이 설치되고, 제1 링크(44)의 하단에는 하부 브래킷(441)에 상하 방향을 따라 형성되는 이동공을 따라 승강 동작 및 회전 가능하도록 회전축에 의해 결합될 수 있다.

또한, 제2 링크(45)의 상단은 구조물(22)의 중앙부에 설치된 중앙 브래킷(451)에 회전 가능하게 회전축에 의해 결합될 수 있다.

여기서, 제1 링크(44)와 제2 링크(45)는 X 형상으로 배치되고, 제2 링크(45)의 중앙부에는 제1 링크(44)의 회전 가능하도록 결합되는 결합공간(452)이 형성될 수 있다.

그래서 실린더(46)가 신장 동작하면, 제1 링크(44)와 제2 링크(45)는 각각 서로 간의 각도가 커지도록, 서로 겹쳐진 중앙부를 중심으로 시계 방향과 반시계 방향으로 회전하고, 제1 및 제2 링크(44,45)의 하단부가 각각 상승함에 따라, 분사바디(41)는 차량과 가까워지는 방향, 즉 도 7에서 보았을 때 우측 방향으로 이동할 수 있다.

반면, 실린더(46)가 수축 동작하면, 제1 링크(44)와 제2 링크(45)는 각각 서로 간의 각도가 작아지도록, 서로 겹쳐진 중앙부를 중심으로 반시계 방향과 시계 방향으로 회전하고, 제1 및 제2 링크(44,45)의 하단부가 각각 하강함에 따라, 분사바디(41)는 차량과 멀어지는 방향, 즉 도 6에서 보았을 때 좌측 방향으로 이동할 수 있다.

다시 도 2 및 도 3에서, 제3 분사모듈(50)은 상부 구조물(21)에 수평 방향을 따라 설치되고 하면에 다수의 분사공이 형성되는 분사 파이프(51) 및 제어부(80)의 제어신호에 따라 개폐 동작해서 분사 파이프(51)에 왁스를 공급 또는 차단하는 개폐 밸브(도면 미도시)를 포함할 수 있다.

블로워 모듈(60)은 상부 구조물(21)에 설치되는 복수의 블로워 팬을 포함하고, 각 블로워 팬은 세정 작업 완료 후 본체(20)의 후진 이동시 고압으로 공기를 송풍해서 차량의 표면에 남아있는 수분을 제거하는 기능을 한다.

이러한 각 블로워 팬은 대략 원통 형상으로 형성되는 송풍 덕트(61) 내부에 설치되고, 송풍 덕트(61)의 일측 하단에는 차량을 향해 공기를 송풍하는 송풍구가 형성될 수 있다.

감지부(70)는 차량의 진입 여부를 감지하는 진입감지센서(71), 차량의 외형을 스캔하는 차형감지센서(72), 제1 분사모듈(30)의 높이를 감지하는 높이감지센서(73) 및 본체(20)의 전후 이동시 한계 위치 도달 여부를 감지하는 위치감지센서(74)를 포함할 수 있다.

이와 함께, 감지부(70)는 한 쌍의 제2 분사모듈(40)과 차량의 양측면 사이의 거리를 측정하는 거리감지센서(75) 및 제2 분사모듈(40)의 좌우 방향 이동시 변위를 측정하는 변위측정센서(76)를 더 포함할 수 있다.

진입감지센서(71)는 한 쌍의 구조물(22)에 전후 방향을 따라 미리 설정된 간격만큼 이격되어 설치되는 제1 및 제2 진입감지센서를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 진입감지센서는 구조물(22)의 전단부에 설치되고, 상기 제2 진입감지센서는 제1 진입감지센서의 후측에 설치된 경우, 제어부(80)는 제1 및 제2 진입감지센서가 모두 오프 상태이면, 차량의 미진입 상태로 판단하고, 운전자에게 차량 진입을 안내하도록 표시모듈(90)의 구동을 제어할 수 있다.

그리고 제1 진입감지센서가 온 상태이고, 제2 진입감지센서가 오프 상태이면, 제어부(80)는 차량이 미리 설정된 정차 위치에 도달한 것으로 판단하고, 운전자에게 차량 정지를 안내하도록 표시모듈(90)의 구동을 제어할 수 있다.

또한, 제1 및 제2 진입감지센서가 모두 온 상태이면, 차량의 과도 진입 상태로 판단하고, 운전자에게 차량 후진을 안내하도록 표시모듈(90)의 구동을 제어할 수 있다.

이러한 제1 및 제2 진입감지센서는 근접센서나 초음파센서와 같은 비히클 디텍터(vehicle detector)로 마련될 수 있다.

차형감지센서(72)는 한 쌍의 구조물에 각각 설치되고 발광부와 수광부를 갖는 3 내지 4세트의 포토센서로 마련되고, 각 포토센서는 본체(20)의 최초 전진 이동시 차량의 외형을 스캔해서 스캔한 데이터를 제어부(80)로 전송한다.

그래서 제어부(80)는 각 포토센서에서 스캔된 데이터를 메모리(81)에 저장하며, 저장된 데이터에 기초해서 제1 분사모듈(30)의 높이와 한 쌍의 제2 분사모듈(40)의 좌우 방향 이동 거리를 제어할 수 있다.

높이감지센서(73)는 한 쌍의 구조물(22) 중에서 어느 하나의 중앙부와 상단 및 하단에 각각 설치되는 제1 내지 제3 높이감지센서를 포함할 수 있다.

상기 제1 높이감지센서는 제1 분사모듈(30)의 기준 위치를 설정하고 작동 상태를 점검하는 기능을 하고, 상기 제2 및 제3 높이감지센서는 각각 제1 분사모듈(30)의 상승 한계위치와 하강 한계위치를 설정하는 기능을 한다.

이러한 제1 내지 제3 높이감지센서는 각각 본체(20)의 접촉 여부에 따라 각 위치에 도달 여부를 감지하는 리미트 스위치로 마련될 수 있다.

위치감지센서(74)는 레일(11)의 전단과 후단에 각각 설치되는 제1 및 제2 위치감지센서를 포함할 수 있다.

상기 제1 및 제2 위치감지센서는 각각 본체(20)의 전진 한계위치와 후진 한계 위치를 설정하는 기능을 한다.

이러한 제1 및 제2 위치감지센서는 각각 본체(20)의 접촉 여부에 따라 한계위치 도달 여부를 감지하는 리미트 스위치로 마련될 수 있다.

거리측정센서(75)는 한 쌍의 제2 분사노즐에 각각 적용되는 제2 링크의 상단에 설치되고, 발광 및 수광 기능을 갖는 제1 및 제2 초음파센서로 마련될 수 있다.

상기 제1 및 제2 초음파센서는 각각 차량의 외면에 초음파를 방사하고, 차량의 표면에서 반사되는 신호를 이용해서 차량의 측면과 제2 분사모듈(40) 사이의 거리를 측정할 수 있다.

그래서 제어부(80)는 제1 및 제2 초음파 센서에서 측정된 거리에 기초해서 차량의 양측면과 한 쌍의 제2 분사모듈(40)이 미리 설정된 설정거리를 유지하도록, 제2 분사모듈(40)을 좌측 또는 우측으로 이동시키도록 제어할 수 있다.

한편, 복수의 초음파센서를 동시에 동작시키는 경우, 각 초음파센서에서 방사된 신호 사이의 간섭으로 인해 측정결과가 부정확해지는 문제점이 발생할 수 있다.

그래서 제어부(80)는 제1 및 제2 초음파센서를 순차적으로 반복 구동해서 측정하도록 제어할 수 있다.

변위측정센서(76)는 한 쌍의 제2 분사모듈(40)에 적용되는 각 제1 링크(44)와 분사바디(41)를 연결하는 회전축에 설치되고, 회전축의 회전변위에 따른 전압값을 출력하는 포텐셔미터(potentiometer)로 마련될 수 있다.

그래서 제어부(80)는 상기 포텐셔미터에서 출력되는 신호의 전압값에 기초해서 제2 분사모듈(40)의 좌우 방향 이동 거리를 계산해서 제2 분사모듈(40)이 차량과 미리 설정된 설정거리를 유지하도록 제어할 수 있다.

표시모듈(90)은 전광판의 기능을 하고, 운전자에게 차량의 진입, 정지, 후진을 안내하도록 서로 다른 색상으로 점등되는 3개의 표시등을 포함할 수 있다.

물론, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 차량의 진입, 정지, 후진 동작을 문자로 표시하는 다양한 형태의 디스플레이 장치를 적용하도록 변경될 수 있다.

제어부(80)는 감지부(70)에 마련된 각 센서(71 내지 76)의 감지신호에 기초해서 각 모듈의 구동을 제어한다.

이를 위해, 제어부(80)는 각 모듈의 구동을 제어하는 구동 프로그램과 감지부(70)의 차형감지센서(72)에서 스캔된 데이터를 저장하는 메모리(81)를 포함할 수 있다.

그래서 제어부(80)는 각 제1 내지 제3 분사모듈(30 내지 50)을 통해 분사되는 세제수, 세척수, 왁스 등의 유량을 제어하고, 본체(20)와 제1 내지 제3 분사모듈(20 내지 40)의 승강 동작 또는 좌우 이동 동작을 제어한다.

다음, 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터치리스 세차기의 제어방법을 상세하게 설명한다.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터치리스 세차기의 제어방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다.

도 8의 S10단계에서 전원공급부(도면 미도시)로부터 터치리스 세차기(10)에 전원이 공급되면, 제어부(80)는 진입감지센서(71)의 감지신호에 따라 차량의 진입 여부를 판단하고, 판단결과에 따라 표시모듈(90)의 동작을 제어한다.

이때, 한 쌍의 구조물(22)에 전후 방향을 따라 미리 설정된 간격만큼 이격되어 설치된 제1 및 제2 진입감지센서는 진입구를 통해 차량의 진입 여부를 감지해서 감지신호를 출력한다.

S12단계에서 제어부(80)는 제1 및 제2 진입감지센서에서 출력되는 감지신호에 기초해서 차량이 정상 위치에 정지하였는지를 검사한다.

즉, 제1 진입감지센서가 온 상태이고, 제2 진입감지센서가 오프 상태이면, 제어부(80)는 차량이 정상적인 정차 위치에 도달한 것으로 판단하여 운전자에게 차량 정지를 안내하도록 표시모듈(90)의 구동을 제어한다.

반면, 제어부(80)는 제1 및 제2 진입감지센서가 모두 오프 상태이면, 차량의 미진입 상태로 판단하고, 운전자에게 차량 전진을 안내하도록 표시모듈(90)의 구동을 제어한다.

또한, 제어부(80)는 제1 및 제2 진입감지센서가 모두 온 상태이면, 차량의 과도 진입 상태로 판단하고, 운전자에게 차량 후진을 안내하도록 표시모듈(90)의 구동을 제어한다(S14).

차량이 정상 위치에 정지하면, 제어부(80)는 미리 설정된 설정시간이 경과하면 세차를 시작하도록 제어한다.

즉, S16단계에서 제어부(80)는 차량의 전단에서 후단을 향해 본체(20)를 전진 이동시키도록, 이송모듈(24)의 구동을 제어한다.

이때, 제1 분사모듈(30)에 마련된 제2 분사노즐(32)은 차량의 전면, 상면 및 후면에 순차적으로 세제수를 도포하고, 제2 분사모듈(40)에 마련된 제4 분사노즐(43)은 차량의 측면에 세제수를 도포한다. 그리고 한 쌍의 구조물(22)에 각각 설치된 차형감지센서(72)는 차량의 외형을 스캔하고, 거리측정센서(75)는 차량의 양측면과의 거리를 측정한다.

그래서 제어부(80)는 차형감지센서(72)에서 스캔된 데이터를 메모리(81)에 저장하고, 이후 상기 데이터에 따라 제1 분사모듈(30)의 높이 및 회전각도를 제어하며, 한 쌍의 제2 분사모듈(40)을 좌우 방향으로 이동시키도록 제어할 수 있다.

즉, S18단계에서 한 쌍의 제2 분사모듈(40)에 적용된 각 실린더(46)는 제어부(80)의 제어신호에 따라 신장 또는 수축 동작한다.

그래서 각 분사바디(41)는 차량의 양측면과 미리 설정된 거리를 유지할 수 있다.

S20단계에서 제어부(80)는 본체(20)를 후진 이동시키도록, 이송모듈(24)의 구동을 제어한다.

이때, 제2 분사모듈(40)에 마련되는 제3 분사노즐(42)은 차량의 하단부에 고압으로 세척수를 분사해서 세척한다(S20).

이와 같이, 본 발명은 차량의 양측면과 한 쌍의 제2 분사모듈 사이의 거리를 감지하고, 감지된 거리에 따라 제2 분사모듈을 좌우 방향으로 이동시켜 미리 설정된 거리를 유지한 상태에서 차량의 측면을 세척할 수 있다.

이에 따라, 본 발명은 차량이 세차공간의 일측으로 치우친 상태에서도 차량의 위치를 조절할 필요없이, 제2 분사모듈을 이동시켜 세차할 수 있고, 차량의 폭과 무관하게 일정한 거리를 유지한 상태에서 세차함에 따라 세차 성능을 향상시킬 수 있다.

여기서, 제2 분사모듈(40)의 좌우 방향 이동시 변위측정센서(76)는 제1 링크(44)의 회전변위를 측정하고, 제어부(80)는 측정된 제1 링크(44)의 회전변위에 따라 실린더(46)의 동작을 제어해서 제2 분사모듈(40)의 위치를 정밀하게 제어할 수 있다.

S22단계에서 제어부(80)는 스캔된 데이터에 기초해서 제1 분사모듈(30)의 높이 및 회전각도를 조절하도록, 승강모듈(38) 및 구동모듈(37)의 동작을 제어한다.

그리고 제어부(80)는 본체(20)를 전진 이동시키도록, 이송모듈(24)의 구동을 제어한다.

이때, 제1 분사모듈(30)에 마련되는 제1 분사노즐(31)은 고압으로 세척수를 분사해서 차량의 전면, 상면 및 후면을 순차적으로 세척한다(S24).

S26단계에서 제어부(80)는 본체(20)를 다시 후진 이동시키도록, 이송모듈(24)의 구동을 제어하고, 제2 분사모듈(40)에 마련된 제3 분사노즐(42)은 고압으로 세척수를 분사해서 차량의 상단부를 세척한다.

S28단계에서 제어부(80)는 본체(20)를 다시 전진 이동시키도록, 이송모듈(24)의 구동을 제어하고, 제3 분사모듈(50)은 분사 파이프(51)에 형성된 다수의 분사공을 통해 차량의 표면에 왁스를 도포해서 도막을 형성한다.

S30단계에서 제어부(80)는 본체(20)를 다시 후진 이동시키도록, 이송모듈(24)의 구동을 제어하고, 블로워 모듈(60)은 차량을 향해 하방으로 공기를 송풍해서 차량의 표면에 남아있는 수분을 제거하여 건조한다.

한편, S28단계와 S30단계에서 제어부(80)는 제1 분사모듈(30)에 마련된 제1 및 제2 분사노즐(31,32)에 잔류된 세척수나 세제수가 차량의 표면으로 낙하하는 것을 방지하기 위해, 제1 및 제2 분사노즐(31,32)이 상방을 향하게 제1 분사모듈(30)을 회전시키도록 구동모듈(37)의 구동을 제어한다.

상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 브러시를 제거하고, 차량의 표면에 세제수와 세척수를 고압으로 분사하여 세척하며, 공기를 송풍하여 건조해서 터치리스 방식으로 세차할 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

본 발명은 브러시를 제거하고, 차량의 표면에 세제수와 세척수를 고압으로 분사하여 세척하며, 공기를 송풍하여 건조해서 터치리스 방식으로 세차하는 기술에 적용된다.

10: 터치리스 세차기 11: 레일
12: 지지 프레임 13: 전단 프레임
20: 본체 21: 상부 구조물
22: 구조물 23: 패널
24: 이송모듈 25: 바퀴
26: 구동유닛 27: 풀리
30: 제1 분사모듈 31,32: 제1,제2 분사노즐
33: 설치바디 34,35: 제1,제2 공급 파이프
36: 외부 파이프 361: 회전기어
37: 구동모듈 371: 제1 구동모터
372: 제1 구동기어 373: 인코더
374: 전달기어 38: 승강모듈
381: 제2 구동모터 382: 제2 구동기어
383: 종동기어 384: 체인
385: 승강 바디 386: 롤러
40: 제2 분사모듈 41: 분사바디
42,43: 제3,제4 분사노즐 44: 제1 링크
441: 하부 브래킷 45: 제2 링크
451: 중앙 브래킷 452: 결합공간
46: 실린더 50: 제3 분사모듈
51: 분사 파이프 60: 블로워 모듈
61: 송풍 덕트 70: 감지부
71: 진입감지센서 72: 차형감지센서
73: 높이감지센서 74: 위치감지센서
75: 거리측정센서 76: 변위측정센서
80: 제어부 81: 메모리
90: 표시모듈

Claims (14)

1. 좌우측에 설치된 레일을 따라 차량의 전후 방향으로 이동 가능하게 설치되는 본체,
   상기 본체의 상부에 수평 방향을 따라 승강 및 회전 가능하게 설치되고 차량에 세제수와 세척수를 고압으로 분사하는 제1 분사모듈 및
   상기 본체의 양측에 수직 방향을 따라 차량의 폭 방향으로 이동 가능하게 설치되는 한 쌍의 제2 분사모듈을 포함하고,
   상기 제1 분사모듈은 세척수를 분사하는 복수의 제1 분사노즐,
   세제수를 분사하는 복수의 제2 분사노즐,
   일면이 개구된 직육면체 형상으로 형성되고 내부에 상기 복수의 제1 및 제2 분사노즐이 미리 설정된 간격으로 설치되는 설치바디,
   상기 복수의 제1 분사노즐에 세척수를 공급하는 제1 공급 파이프,
   상기 복수의 제2 분사노즐에 세제수를 공급하는 제2 공급 파이프,
   상기 설치바디의 양단에 마련되고 상기 설치바디 내부에 설치된 상기 제1 및 제2 공급 파이프와 연결되는 외부 파이프,
   상기 외부 파이프를 회전 동작시키는 구동모듈 및
   상기 외부 파이프를 승강 동작시키는 승강모듈을 포함하며,
   상기 제1 분사모듈은 세척수 및 세제수를 분사시 내부에 설치된 상기 제1 및 제2 분사노즐이 차량의 외형에 따라 상하 및 전후 방향을 향하도록 회전하며,
   세척수 및 세제수를 분사한 후에는 상기 제1 및 제2 분사노즐이 상방을 향하도록 회전하는 것을 특징으로 하는 터치리스 세차기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 본체의 상단에 설치되고 세척이 완료된 차량의 표면에 도막을 형성해서 광택을 내도록 왁스를 분사하는 제3 분사모듈,
   차량 표면에 남아있는 수분을 제거하도록 고압으로 공기를 송풍하는 블로워 모듈,
   차량의 진입 여부, 정차 위치, 외형을 감지하는 감지부,
   상기 감지부의 감지 결과에 기초해서 상기 제1 내지 제3 분사모듈과 블로워 모듈의 동작을 제어하는 제어부 및
   세차기의 동작상태를 표시하고, 차량의 진입, 정지, 후진를 안내하는 표시모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치리스 세차기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 본체는 상부에 수평 방향을 따라 설치되는 상부 구조물과
   상기 상부 구조물의 양단을 지지하는 한 쌍의 구조물을 포함하고,
   상기 상부 구조물에는 상기 본체가 한 쌍의 레일을 따라 전후 방향으로 이동하도록 구동하는 이송모듈,
   세척수와 세제수 및 왁스를 각각 저장하는 저장탱크 그리고
   세척수와 세제수를 상기 제1 및 제2 분사모듈에 공급하고 왁스를 상기 제3 분사모듈에 공급하는 공급라인이 설치되는 것을 특징으로 하는 터치리스 세차기.
4. 삭제
5. 제2항에 있어서,
   상기 구동모듈은 상기 외부 파이프를 회전시키도록 회전력을 발생하는 제1 구동모터 및
   상기 외부 파이프의 일측단에 설치된 회전기어와 맞물리게 설치되고 상기 제1 구동모터의 회전력을 상기 회전기어에 전달해서 상기 외부 파이프를 회전 구동하는 제1 구동기어를 포함하고,
   상기 승강모듈은 상기 외부 파이프를 승강 동작시키도록 구동력을 발생하는 제2 구동모터,
   상기 제2 구동모터의 출력축에 연결되고 상기 한 쌍의 구조물의 양측 상단 및 하단에 각각 설치되는 한 쌍의 제2 구동기어 및 종동기어,
   상기 본체의 양측에 각각 상하로 배치된 각 제2 구동기어와 종동기어 사이에 설치되는 한 쌍의 체인 그리고
   각 체인에 의해 승강하는 한 쌍의 승강 바디를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치리스 세차기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 승강 바디에는 상기 외부 파이프의 회전 방향 및 회전각도를 검출하는 인코더 및
   상기 회전기어와 맞물리고 상기 외부 파이프의 회전에 의해 회전하여 상기 인코더로 상기 외부 파이프의 회전 정보를 전달하는 전달기어가 설치되며,
   상기 제어부는 상기 인코더에서 출력되는 검출신호에 기초해서 상기 제1 구동모터를 구동해서 상기 외부 파이프를 원하는 각도로 회전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 터치리스 세차기.
7. 제2항에 있어서, 상기 한 쌍의 제2 분사모듈은 각각
   차량의 측면을 향한 일측면이 개구된 육면체 형상으로 형성되는 분사바디,
   상기 분사바디 내부에 설치되고 각각 세척수와 세제수를 분사하는 제3 및 제4 분사노즐,
   상기 제3 및 제4 분사노즐에 세척수와 세제수를 각각 공급하는 제3 및 제4 공급 파이프,
   상기 분사바디를 좌우 방향으로 이동시키도록 X 형상으로 결합되고 결합 각도 조절이 가능하게 설치되는 제1 및 제2 링크 그리고
   양단이 각각 상기 제1 및 제2 링크에 설치되고 상기 제1 및 제2 링크 사이의 각도를 조절해서 상기 분사바디가 좌우 방향으로 이동하도록 신축 동작하는 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치리스 세차기.
8. 제2항에 있어서, 상기 감지부는
   차량의 진입 여부를 감지하는 진입감지센서,
   차량의 외형을 스캔하는 차형감지센서,
   상기 제1 분사모듈의 높이를 감지하는 높이감지센서,
   상기 본체의 전후 이동시 한계 위치 도달 여부를 감지하는 위치감지센서,
   상기 한 쌍의 제2 분사모듈과 차량의 양측면 사이의 거리를 측정하는 거리감지센서 및
   상기 제2 분사모듈의 좌우 방향 이동시 변위를 측정하는 변위측정센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치리스 세차기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제어부는 각 모듈의 구동을 제어하는 구동 프로그램과 상기 감지부의 차형감지센서에서 스캔된 데이터를 저장하는 메모리를 포함하고,
   상기 감지부의 감지결과에 기초해서 상기 제1 내지 제3 분사모듈을 통해 분사되는 세제수, 세척수, 왁스의 유량을 제어하며, 상기 본체와 제1 내지 제3 분사모듈의 승강 동작 또는 좌우 이동 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 터치리스 세차기.
10. 제1항 내지 제3항 및 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 터치리스 세차기의 제어방법에 있어서,
    (a) 차량의 전면에서 후면으로 본체를 전진 이동시키면서 상단에 수평 방향을 따라 설치된 제1 분사모듈을 승강 및 회전 동작시켜 차량의 전면, 상면 및 후면에 세제를 도포하고, 차형감지센서를 이용해서 차량의 외형을 스캔하는 단계,
    (b) 스캔된 차형 데이터에 기초해서 양측에 설치된 제2 분사모듈을 좌우 방향으로 이동시켜 차량의 양측면과의 거리를 조절하고, 상기 본체를 후진 이동시키면서 상기 제2 분사모듈을 이용해서 차량 측면의 하단부에 고압으로 세척수를 분사하여 세척하는 단계,
    (c) 상기 본체를 전진 이동시키면서 상기 차형 데이터에 기초하여 상기 제1 분사모듈의 높이 및 회전각도를 조절하여 차량의 전면, 상면 및 후면에 고압으로 세척수를 분사해서 세척하는 단계 및
    (d) 상기 본체를 후진 이동시키면서 상기 제2 분사모듈을 이용해서 차량 측면의 상단부에 고압으로 세척수를 분사하여 세척하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 분사모듈은 상기 (a)단계 내지 (d)단계에서 세척수 및 세제수를 분사시 내부에 설치된 분사노즐이 차량의 외형에 따라 상하 및 전후 방향을 향하도록 회전하며,
    세척수 및 세제수를 분사한 후에는 상기 분사노즐이 상방을 향하도록 회전되는 것을 특징으로 하는 터치리스 세차기의 제어방법.
11. 제10항에 있어서,
    (e) 상기 본체를 전진 이동시키면서 상기 본체의 상단부에 설치된 제3 분사모듈을 이용해서 차량의 외면에 왁스를 분사하여 도막을 형성하는 단계 및
    (f) 상기 본체를 후진 이동시키면서 상기 본체의 상단부에 설치되는 블로워 모듈을 이용해서 차량의 외면에 공기를 송풍하여 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치리스 세차기의 제어방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 (a)단계에서 한 쌍의 구조물에 설치된 거리감지센서는 차량의 양측면과 상기 한 쌍의 제2 분사모듈 사이의 거리를 감지하고,
    상기 (b)단계에서 상기 한 쌍의 제2 분사모듈은 차량의 양측면과 미리 설정된 거리를 유지하도록, 좌우 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 터치리스 세차기의 제어방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 (b)단계에서 변위측정센서는 상기 제2 분사모듈에 X 형상으로 회전 가능하게 설치된 제1 및 제2 링크 중에서 제1 링크의 회전 변위를 측정하고,
    제어부는 측정된 변위에 기초해서 상기 제2 분사모듈을 좌우 방향으로 이동시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 터치리스 세차기의 제어방법.
14. 제11항에 있어서,
    (g) 상기 (a)단계를 수행하기 이전에 진입감지센서를 이용해서 세차공간으로 진입하는 차량을 감지하고, 차량의 진입 위치에 따라 표시모듈을 이용해서 전진, 정지, 후진을 안내하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치리스 세차기의 제어방법.

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