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Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugwaschanlage mit einer Stellfläche für ein zu reinigendes Fahrzeug sowie ein Verfahren.
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Waschanlagen dienen der äußerlichen und innerlichen Reinigung von Fahrzeugen. Sie sind für Automobile weit verbreitet, aber auch für LKW, Züge, Busse oder Fahrräder bekannt. Heutige Waschanlagen arbeiten mit vorkonfigurierten automatisierten Reinigungsprogrammen. Dabei gibt es weiterhin Konzepte und Lösungen, wie eine fahrzeugindividuelle Reinigung automatisiert durchgeführt werden kann. Zum Beispiel können mittels visuellen Inspektions- und Robotersystemen automatisierte Reinigungen von Fahrzeugen auf kleinstem Raum gezielt durchgeführt werden. Des Weiteren, sind mobile Reinigungssysteme bekannt, welche zunächst die Fahrzeuggeometrie über eine Schnittstelle empfangen und dadurch einen fahrzeugindividuellen Reinigungspfad berechnen und ausführen.
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Diese herkömmlichen Verfahren und Fahrzeugwaschanlagen führen im Laufe der Zeit häufig zu einem Abrieb der Farbflächen des Fahrzeugs, und sie können Probleme in Bereichen nahe Verzierungen und Antennen des Fahrzeugs zur Folge haben und benötigen ggf. einen hohen Wasserverbrauch. Dementsprechend besteht Bedarf an einer Fahrzeugwaschanlage zum automatischen Reinigen eines Fahrzeugs, die weniger Ressourcen und Energie verbraucht als herkömmliche Lösungen und darauf achtet, keine der Fahrzeugflächen oder -komponenten zu beschädigen.
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Die
US 10173647 B2 offenbart ein System zum Reinigen des Äußeren eines Fahrzeugs, das Folgendes umfasst: einen motorisierten Roboter, der dazu ausgelegt ist, sich über die Außenflächen des Fahrzeugs hinweg zu bewegen; ein Reinigungselement, das an dem motorisierten Roboter angebracht ist; und eine Steuerung, die dazu ausgelegt ist, wenigstens eine CAD-Zeichnung der Außenflächen des Fahrzeugs und Daten bezüglich der Position des motorisierten Roboters zu empfangen und basierend auf den empfangenen Daten zu bestimmen, wo der motorisierte Roboter sich auf den Fahrzeugaußenflächen bewegen sollte.
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Die
DE 10 2014 112 123A1 offenbart eine Waschanlage für Fahrzeuge umfassend mindestens einen Industrieroboter mit mindestens einem schwenkbaren Roboterarm und mindestens einem daran angeordneten Werkzeug zum Waschen eines Fahrzeugs.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Fahrzeugwaschanlage und ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeugwaschanlage anzugeben, welche einen geringen Wasser- und Energieverbrauch aufweisen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Fahrzeugwaschanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14. In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet, die beliebig miteinander kombiniert werden können, um weitere Vorteile zu erzielen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Fahrzeugwaschanlage mit einer Stellfläche für ein zu reinigendes Fahrzeug, wobei
eine Kommunikationseinheit zum Empfangen von fahrzeugrelevanten Fahrzeugdaten vorgesehen ist, wobei die Fahrzeugdaten zumindest das Fahrzeugmodell und die Fahrzeuggröße umfassen, und wobei ferner
eine Speichereinheit mit 3D-Modelldaten für verschiedene Fahrzeugmodelle vorgesehen ist, wobei die Fahrzeugwaschanlage dazu ausgebildet ist, die relevanten 3D-Modelldaten für das Fahrzeugmodell aus der Speichereinheit zu laden, und wobei ein Multikamerasystem vorgesehen ist, zur visuellen Vermessung des Fahrzeugs als auch zur Bestimmung des genauen Fahrzeugstandortes als auch zur Erkennung und visuellen Speicherung der Fahrzeugoberfläche als visuelles Fahrzeugoberflächenbild, wobei das Fahrzeugoberflächenbild an den Fahrzeugstandort gekoppelt ist, und wobei ferner eine Anpassungseinheit zur Zuordnung des visuellen Fahrzeugoberflächenbildes auf die 3D-Modelldaten vorgesehen ist, und wobei ferner
eine Verarbeitungseinheit vorgesehen ist, zur Einteilung des zu dem 3D-Modelldaten zugeordneten visuellen Fahrzeugoberflächenbilds in Segmentbereiche und zur Erkennung von Verschmutzungen in den jeweiligen Segmentbereichen, die Verarbeitungseinheit ferner aufweisend ein wissens- und/oder datengetriebenes System zur Erkennung der Schmutzart und des Verschmutzungsgrades, und wobei ferner
eine Validierungseinheit vorgesehen ist, welche dazu ausgebildet ist, den Fahrzeugstandort des Fahrzeugs in der Fahrzeugwaschanlage zu validieren, und wobei mehrere steuerbare Waschroboter zum automatisierten Reinigen der verschmutzten Segmentbereiche unter Verwendung des validierten Fahrzeugstandortes in der Fahrzeugwaschanlage vorgesehen sind.
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Die Anpassungseinheit kann zur Zuordnung beispielsweise ein Matching-Verfahren aufweisen.
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Die Kommunikationseinheit der Fahrzeugwaschanlage verbindet sich mit dem Fahrzeug dabei vorzugsweise vor Einfahrt in die Fahrzeugwaschanlage per Drahtloskommunikation.
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Das Fahrzeug überträgt nach erfolgreicher Verbindungsherstellung zumindest das Fahrzeugmodell, d.h. den Fahrzeugtyp und die Fahrzeuggröße. Ferner können weitere Daten wie Fahrleistung seit letzter Reinigung, Fahrleistung pro Bodenbeschaffenheit etc. übertragen werden.
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Die Verarbeitungseinheit weist vorzugsweise einen bildverarbeitenden Algorithmus auf, so dass mittels semantischer Segmentierung unter Nutzung des bildverarbeitenden Algorithmus das erzeugte Fahrzeugoberflächenbild pixelgenau in mehrere Segmente automatisiert eingeteilt wird.
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Das wissensbasierte und/ oder datengetriebene System, wird besonders zur Erkennung der Schmutzart und des Verschmutzungsgrades erzeugt, so dass anhand der Verarbeitungseinheit ein mit den 3D- Modelldaten fusioniertes Fahrzeugmodell mit aufgezeichneter Fahrzeugoberfläche und segmentierten Verschmutzungsbereichen erhalten werden kann.
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Durch die erfindungsgemäße Fahrzeugwaschanlage kann eine gezielte, schmutzartbedingte Reinigung der individuellen Fahrzeugoberfläche durchgeführt werden. Dadurch kann auf eine großflächige und einheitliche Reinigung verzichtet werden, welche den Nachteil des hohen Wasser- und Energieverbrauchs mit sich bringt. Ferner kann auch- insbesondere bei starker Verschmutzung- Abrieb im Lack des Fahrzeugs vermieden werden. Ferner kann ebenfalls auf manuelle Wascharbeiten in der Vor- oder Nachreinigung verzichtet werden.
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Durch die erfindungsgemäße Fahrzeugwaschanlage existiert eine vollautomatische Fahrzeugwaschanlage, welche auf Basis der lokalen Verschmutzungsintensität und -art eine adäquate Reinigung erzielt.
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Durch eine gezielte und schmutzartbedingte Fahrzeugreinigung ist es zudem möglich, den Nachteil der großflächigen Fahrzeugaußenreinigung und den damit verbundenen Wasserverbrauch zu minimieren.
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In weiterer Ausgestaltung ist die Fahrzeugwaschanlage dazu ausgebildet, nach einer Validierung des Fahrzeugstandorts des Fahrzeugs in der Fahrzeugwaschanlage durch die Validierungseinheit, den Reinigungsvorgang automatisiert zu starten und die Waschroboter zu steuern.
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Vorzugsweise umfasst das Multikamerasystem mehrere Sensoren und Lichtschranken. So kann das Fahrzeug mit Sensoren, beispielsweise Kameras und Laserschranken verortet und vermessen werden, um einerseits das Fahrzeug in seiner Form und Größe einzumessen und um die Fahrzeugoberflächen, wie Motorhaube, Fahrertür etc. visuell zu speichern. Dabei kann auch eine künstliche Beleuchtung in unterschiedlichen Wellenlängen und verschiedener Polarisation genutzt werden. Die künstliche Beleuchtung mit bestimmter Wellenlänge und Polarisation ist insbesondere ein Vorteil für die Klassifizierung der Schmutzart und damit einhergehend für die genaue Lokalisation des Schmutzes auf der Fahrzeugoberfläche.
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Ferner ist in weiterer Ausgestaltung die Anpassungseinheit dazu ausgebildet, die Zuordnung des visuellen Fahrzeugoberflächenbilds auf die 3D-Modelldaten anhand von durch das Multikamerasystem erfassten Konturen zu bewerkstelligen.
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Das heißt, dass mittels des Multikamerasystems die Konturen des Fahrzeugs erfasst werden und markante Punkte mit dem, aus dem Speicher/ Datenbank bezogenen, 3D-Modelldaten abgeglichen werden. Die Fusion aus den 3D-Modelldaten und den aufgezeichneten Fahrzeugoberflächen ermöglicht es im späteren Verlauf, Schmutzsegmente präzise zu lokalisieren, anzufahren und selektiv zu reinigen sowie die Art, Größe und Intensität der Verschmutzung zu bestimmen. Die 3D-Modelldaten können dabei als CAD-Fahrzeugmodell ausgebildet sein.
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Ferner kann die Fahrzeugwaschanlage dazu ausgebildet sein, das erfasste Fahrzeug als 3D-Modell auf einer Anzeigeneinheit vorhandenem Überwachungspersonal anzuzeigen. Dabei kann insbesondere die Fahrzeugwaschanlage dazu ausgebildet sein, aus Datenschutzgründen das Kennzeichen nicht zu erfassen.
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Ferner kann das trainierte wissens- und/oder datengetriebene System, als Expertensystem oder anderes wissensbasierte System ausgebildet sein, welches zur Erkennung der Schmutzart und des Verschmutzungsgrades erzeugt werden. Ein Expertensystem oder ein anderes wissensbasiertes System aus der Künstlichen Intelligenz eignet sich dabei besonders gut, um dabei über antrainiertes Vorwissen zu entscheiden, welche Art von Schmutz vorliegt und in welcher Intensität.
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In weiterer Ausgestaltung umfassen die mehreren Waschroboter jeweils eine Sprüh- oder Spüleinrichtung für Reinigungsflüssigkeit, und mindestens eine Zufuhrleitung zum Bereitstellen der Reinigungsflüssigkeit, wobei die Fahrzeugwaschanlage dazu ausgebildet ist, die Reinigungsflüssigkeit anhand der erkannten Schmutzart und/oder des Verschmutzungsgrades automatisiert bereitzustellen. Als geeignetes Reinigungsmittel, können beispielsweise harzlösende, insektenlösende, schmutzbindende oder andere Reinigungsmittel, verwendet werden, um optimale Waschergebnisse zu erzielen. Durch eine automatisierte Bereitstellung und Auswahl können diese Reinigungsmittel gezielt automatisiert eingesetzt werden, so dass die Umwelt weniger belastet wird.
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In weiterer Ausgestaltung weisen die mehreren Waschroboter jeweils einen Werkzeugkopf und mehrere Reinigungsprogramme auf, wobei die Fahrzeugwaschanlage dazu ausgebildet ist, eine automatisierte Auswahl und Wechsel des Werkzeugkopfes der Waschroboter nach erkannten Verschmutzungsgrad und/oder erkannter Schmutzart und/oder anhand des abzulaufenden oder bereits abgelaufenen Reinigungsprogramms zu bewerkstelligen. So kann beispielsweise nach einer kurzen Einwirkzeit der Waschroboter seinen Werkzeugkopf von Drucklanze auf Waschbürste wechseln. Die Waschbürste kann mittels des Waschroboters dabei sowohl vollständig rotieren als auch hochfrequent mit kleinem Drehwinkel rotieren, um auf diese Weise hartnäckigen Schmutz zu entfernen. Durch diese Ausgestaltung ist kein weiteres Eingreifen des Personals mehr notwendig.
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Ferner können in besonderer Ausgestaltung die übermittelten Fahrzeugdaten auch besondere Aufbauten sowie deren Abmessungen umfassen. Dadurch können Kollisionen der Aufbauten und deren Beschädigung durch einen Waschroboter verhindert werden.
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Ferner kann eine Überprüfungseinheit vorgesehen sein, wobei die Überprüfungseinheit zum Erkennen eines neuen Verschmutzungsgrades ausgebildet ist, und wobei die Überprüfungseinheit zumindest einen Schwellwert aufweist, und wobei die Überprüfungseinheit zur Überprüfung, ob der erneute erkannte Verschmutzungsgrad unterhalb des Schwellwertes liegt, ausgebildet ist und wobei die Überprüfungseinheit dazu ausgebildet ist, eine Reinigung zu beenden, wenn der Verschmutzungsgrad unterhalb des Schwellwertes liegt oder eine vorab in der Überprüfungseinheit gespeicherte maximale Reinigungsdauer erreicht worden ist. Die Überprüfungseinheit können dieselben Kameras und Sensoren wie das Multikamerasystem bzw. der Verarbeitungseinheit zugrunde liegen bzw. können identisch sein. Auch kann eine Kamera vorgesehen sein, die am Roboterarm verbaut ist, um den Reinigungserfolg im Innenraum zu überwachen. Durch die Überprüfungseinheit kann der Reinigungserfolg kontrolliert werden. Ein Erfolg ist beispielsweise dann gegeben, wenn die Intensität der Verschmutzung auf der Fahrzeugoberfläche den Schwellwert unterschreitet oder nach einer festgelegten Maximalreinigungsdauer pro Segment ein Reinigungsfortschritt nicht erreicht wurde.
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In weiterer Ausgestaltung weist zumindest einer der Waschroboter einen schwenkbaren Roboterarm auf oder ist als schwenkbarer Roboterarm ausgebildet. Vorzugsweise sind alle Waschroboter als schwenkbare Roboterarme bzw. mit schwenkbaren Roboterarmen ausgebildet oder weisen diesen auf. Dadurch kann eine Reinigung auch an schwer zugänglichen Stellen erfolgen.
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Ferner ist die Kommunikationseinheit bevorzugt dazu ausgebildet, eine Freigabe zu einer Innenraumreinigung anzufordern, wobei die Waschroboter dazu ausgebildet sind, bei einer Freigabe eine Innenreinigung des Fahrzeugs zu bewerkstelligen.
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Dazu kann sich die Kommunikationseinheit der Fahrzeugwaschanlage vorzugsweise drahtlos mit dem Fahrzeug verbinden und die Freigabe der Innenreinigung anfordern. Das Fahrzeug kann beispielsweise anschließend den Vorgang bestätigen oder ablehnen, sofern eine Innenreinigung aus organisatorischen oder sicherheitstechnischen Gründen nicht in Frage kommt. Bestätigt das Fahrzeug die Innenreinigung, so können beispielsweise sich die Türen entriegeln und selbstständig öffnen.
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Auch kann die Fahrzeugwaschanlage dazu ausgebildet sein, mittels der Waschroboter beispielsweise über einen Saugnapf die Türen zu öffnen.
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Ferner kann die Fahrzeugwaschanlage eine Kamera und einen Gassensor zur Aufnahme des Innenraums aufweisen, wobei ferner die Verarbeitungseinheit zur Lokalisation von Verschmutzungen im Innenraum durch eine Auswertung der durch die Kamera aufgenommenen Kamerasignale und der durch den Gassensor aufgenommenen Gassignale ausgebildet ist und wobei die Waschroboter dazu ausgebildet sind, anhand der Lokalisation eine Innenreinigung zu bewerkstelligen.
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Vorzugsweise kann die Kamera und der Gassensor als Werkzeug auch am Roboterarm montiert sein.
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Dadurch können optische und olfaktorische örtliche lokalisierbare Verschmutzungen im Innenraum festgestellt werden. Dadurch können optisch beispielsweise Verschmutzungen wie Staub, Steine, Blätter, Haare und Dreck und olfaktorisch beispielsweise Verschmutzungen wie Zigarettenrauch festgestellt und beseitigt werden.
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Ferner kann die Fahrzeugwaschanlage dazu ausgebildet sein, passende Werkzeugaufsätze für die Waschroboter bereitzustellen und festgestellten Verschmutzungen im Innenraum des Fahrzeugs durch die passenden Werkzeugaufsätze zu beseitigen, bis ein Reinigungserfolg eintritt.
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Ferner kann die Fahrzeugwaschanlage dazu ausgebildet sein, anhand der zumindest einen Kamera und des zumindest einen Gassensors eine optische und olfaktorische Überprüfung, insbesondere unter Berücksichtigung der wissens- oder datengetriebenen Intelligenz, der erfolgten Innenreinigung vorzunehmen.
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Ferner kann die Aufgabe gelöst werden durch ein Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeugwaschanlage mit einer Stellfläche für ein zu reinigendes Fahrzeug umfassend der Schritte:
- - Empfangen von fahrzeugrelevanten Fahrzeugdaten durch eine Kommunikationseinheit, wobei die Fahrzeugdaten zumindest das Fahrzeugmodell und die Fahrzeuggröße umfassen,
- - Bereitstellen einer Speichereinheit mit 3D-Modelldaten für verschiedene Fahrzeugmodelle, und laden der relevanten 3D-Modelldaten für das Fahrzeugmodell aus der Speichereinheit;
- - Visuelles Vermessen des Fahrzeugs und visuelle Bestimmung des genauen Fahrzeugstandortes als auch erkennen und speichern der Fahrzeugoberfläche als visuelles Fahrzeugoberflächenbild durch ein Multikamerasystem, wobei das Fahrzeugoberflächenbild an den Fahrzeugstandort gekoppelt ist,
- - Fusionieren des visuellen Fahrzeugoberflächenbilds auf die 3D-Modelldaten durch eine Anpassungseinheit,
- - Einteilen des zu dem 3D-Modelldaten zugeordneten visuellen Fahrzeugoberflächenbildes in Segmentbereiche,
- - Erkennen von Verschmutzungen in den Segmentbereichen und Erkennen der Schmutzart und des Verschmutzungsgrades durch ein trainiertes wissens- und/oder datengetriebenes System,
- - Valideren des Fahrzeugstandorts des Fahrzeugs in der Fahrzeugwaschanlage,
- - Bereitstellen mehrerer steuerbarer Waschroboter zum automatisierten Reinigen der verschmutzten Segmentbereiche unter Verwendung des validierten Fahrzeugstandortes in der Fahrzeugwaschanlage und automatisiertes Starten des Reinigungsvorgangs nach der Validierung mithilfe der steuerbaren Waschroboter.
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Die Vorteile der oben beschriebenen Fahrzeugwaschanlage können auch auf das Verfahren angewendet werden.
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Ferner eignet sich das Verfahren dazu, auf einer wie oben beschriebenen Fahrzeugwaschanlage durchgeführt zu werden.
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Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren. Darin zeigen schematisch:
- 1: schematisch das erfindungsgemäße Verfahren,
- 2: eine Fahrzeugwaschanlage mit Fahrzeug schematisch,
- 3: die Fahrzeugwaschanlage mit Waschroboter.
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1 zeigt das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeugwaschanlage 1 mit einer Stellfläche für ein zu reinigendes Fahrzeug 2. In einem ersten Schritt S1 verbindet sich eine Kommunikationseinheit 3 der Fahrzeugwaschanlage 1 mit dem Fahrzeug 2 per Drahtloskommunikation. Dies kann vor Einfahrt in die Fahrzeugwaschanlage 1 bewerkstelligt werden. Das Fahrzeug 2 überträgt nach erfolgreicher Verbindungsherstellung Fahrzeugdaten wie beispielsweise Fahrzeugtyp, Fahrzeuggröße, Fahrleistung seit letzter Reinigung, Fahrleistung pro Bodenbeschaffenheit, besondere Aufbauten etc.
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Ferner kann das Fahrzeug 2 den Grad der Verschmutzung im Innenraum übertragen. Dieser Innenraum kann beispielsweise in Sektoren wie vorne links, vorne rechts etc. und Kofferraum eingeteilt sein und der Verschmutzungsgrad pro Sektor angegeben werden.
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Zusätzlich kann das Fahrzeug 2 die Information an die Fahrzeugwaschanlage 1 übermitteln, ob der Innenraum des Fahrzeugs 2 leer und damit sicher für eine automatisierte Reinigung durch einen Roboterarm 14 ist. Diese Information kann beispielsweise aus einer Innenraumüberwachung des Fahrzeugs 2 generiert werden.
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Ist dies nicht verfügbar, so kann eine manuelle Kontrolle durch Überwachungspersonal und Freigabe an einem Überwachungsterminal erfolgen oder ein Erkennen durch die Fahrzeugwaschanlage 1 selbst. Die erfolgreiche Datenübertragung und Freigabe für die Einfahrt in die Fahrzeugwaschanlage 1 kann schließlich an das Überwachungsterminal an das Personal signalisiert werden.
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Auch kann die Übertragung jedoch erst in der Fahrzeugwaschanlage 1 selbst erfolgen.
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Ferner weist die Fahrzeugwaschanlage 1 eine Speichereinheit mit 3D-Modelldaten für verschiedene Fahrzeugmodelle auf. Die 3D-Modelldaten können als 3D-CAD Modell ausgebildet sein.
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Das Fahrzeug 2 wird in einem zweiten Schritt S2 visuell anhand eines Multikamerasystems 5, welches beispielsweise Kameras und Laserschranken aufweist, verortet und vermessen, um einerseits das Fahrzeug in seiner Form und Größe einzumessen und um die Fahrzeugoberflächen wie beispielsweise Motorhaube, Fahrertür etc. visuell zu erkennen und als Fahrzeugoberflächenbild zu speichern. Dabei kann auch eine künstliche Beleuchtung 7 in unterschiedlichen Wellenlängen und verschiedener Polarisation genutzt werden. Ferner kann so der genaue Fahrzeugstandort in Bezug auf die Fahrzeugwaschanlage 1 bestimmt werden.
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Das Multikamerasystem 5 erfasst ferner die Konturen des Fahrzeugs 2 und gleicht markante Punkte und Konturen des Fahrzeugmodells mit den, aus der Speichereinheit geladenen, 3D-Modelldaten ab. Der Abgleich mit den 3D-Modelldaten und dem erfassten Fahrzeugoberflächenbild ermöglicht es im späteren Verlauf, Schmutzareale präzise zu lokalisieren, anzufahren und selektiv zu reinigen sowie die Art, Größe und Intensität der Verschmutzung zu bestimmen.
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In einem zusätzlichen Schritt kann das erfasste Fahrzeug 2 dem Überwachungspersonal auf einer Anzeige als 3D-Modell angezeigt werden. Dabei kann aus Datenschutzgründen das Kennzeichen beispielsweise nicht erfasst werden.
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Das ermittelte Fahrzeugoberflächenbild wird in einem dritten Schritt S3 durch eine Verarbeitungseinheit 6 auf verschmutzte Bereiche untersucht. Dabei wird in der Verarbeitungseinheit 6 eine semantische Segmentierung unter Nutzung bildverarbeitender Algorithmen verwendet, durch welche das Fahrzeugoberflächenbild pixelgenau in mehrere Segmente automatisiert eingeteilt wird.
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Ferner wird in einem dritten Schritt S3 ermittelt, welche Art von Schmutz vorliegt und in welcher Intensität (Grad). Dabei kann eine Verarbeitungseinheit 6 vorgesehen sein, welche ein trainiertes wissens- und/oder datengetriebenes System, beispielsweise ein Expertensystem oder ein wissensbasiertes System aufweist. Das trainierte wissen- und/oder datengetriebene System, entscheidet dabei mit Hilfe ihres antrainierten Vorwissens, welche Art von Schmutz vorliegt und in welcher Intensität; so dass anschließend ein mit dem Fahrzeugmodell fusioniertes 3D-Modell mit erfasstem Fahrzeugoberflächenbild und segmentierten Verschmutzungsbereichen vorliegt.
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In einem vierten Schritt S4 wird die Fahrzeugposition in der Fahrzeugwaschanlage 1 durch eine Validierungseinheit 4 validiert.
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Dadurch können die Waschroboter, die insbesondere als Roboterarme 14 ausgebildet sind oder einen Roboterarm 14 aufweisen, mit Werkzeugen die Fahrzeugoberfläche und insbesondere verschmutzte Segmente präzise anfahren.
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In einem fünften Schritt S5 wird die Reinigung gestartet. Dazu wird zunächst eine Freigabe für die Außenreinigung erteilt und anschließend der eigentliche Reinigungsvorgang gestartet. Dazu wird zunächst das Reinigungsmittel ausgewählt. Durch den in Schritt S3 ermittelten Verschmutzungsgrad und der Art der Verschmutzung ist eine geeignete Auswahl des Reinigungsmittels möglich. Ein solches geeignetes Reinigungsmittel kann beispielsweise harzlösend, insektenlösend oder schmutzbindend sein, um ein optimales Waschergebnis zu erzielen. Die Fahrzeugwaschanlage 1 kann die geeigneten Reinigungsmittel anhand der erkannten Schmutzart und/oder des Verschmutzungsgrades automatisiert bereitstellen.
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Zum Zuführen des Reinigungsmittels können die Roboterarme 14 jeweils eine Sprüh- oder Spüleinrichtung für Reinigungsflüssigkeit umfassen, und mindestens eine Zufuhrleitung zum Bereitstellen der Reinigungsflüssigkeit.
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Ein oder mehrere Roboterarme 14 können die verschmutzten Segmente anfahren und können beispielsweise durch Sprühen mit einer Drucklanze das geeignete Reinigungsmittel für ein jeweiliges verschmutztes Segment aufbringen. Nach individueller; dem Verschmutzungsgrad angepasster Einwirkzeit kann beispielsweise der Roboterarm 14 seinen Werkzeugkopf von Drucklanze auf Waschbürste automatisiert wechseln und mit dem Reinigungsprogramm fortfahren. So kann beispielsweise der Roboterarm 14 die Waschbürste sowohl vollständig rotieren als auch hochfrequent mit kleinem Drehwinkel rotieren lassen, um auf diese Weise hartnäckigen Schmutz zu entfernen.
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Anhand beispielsweise des Multikamerasystems 5 als Überprüfungseinheit kann in einem sechsten Schritt S6 der Reinigungserfolg kontrolliert werden. Es können jedoch auch andere Sensoren verwendet werden. Die Überprüfungseinheit ermittelt dabei einen neuen Verschmutzungsgrad pro Segment. Liegt der neu erkannte Verschmutzungsgrad unterhalb eines vorgegebenen Schwellwertes gilt die Reinigung als abgeschlossen. Ferner kann die Überprüfungseinheit eine Reinigung pro Segment als abgeschlossen ansehen, wenn eine gespeicherte maximale Reinigungsdauer erreicht worden ist.
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In einem siebten Schritt S7 startet nach erfolgreicher Außenreinigung des Fahrzeugs 2 die Innenreinigung des Fahrzeugs 2. Dazu verbindet sich die Kommunikationseinheit 3 der Fahrzeugwaschanlage 1 drahtlos mit dem Fahrzeug 2 und fordert die Freigabe der Innenreinigung an. Das Fahrzeug 2 bestätigt den Vorgang in einem Schritt S8 oder lehnt ab, sofern eine Innenreinigung aus organisatorischen oder sicherheitstechnischen Gründen nicht in Frage kommt. Kommt eine Innenreinigung nicht in Frage kann ggf. nochmal eine Kontrolle erfolgen durch die Überprüfungseinheit oder die Fahrzeugwaschanlage 1 beendet die Reinigung.
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Bestätigt das Fahrzeug 2 die Innenreinigung, so können sich beispielsweise die Türen automatisiert entriegeln und öffnen oder können über einen Saugnapf durch die Roboterarme 14 geöffnet werden.
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Mittels beispielsweise einer in der Fahrzeugwaschanlage 1 vorhandenen Kamera und einem Gassensor, welche am Werkzeugkopf des schwenkbaren Roboterarms 14 montiert sind, können die optischen Verschmutzungen wie Staub, Steine, Blätter, Haare und olfaktorischen Verschmutzungen wie Rauch festgestellt werden. Anhand der festgestellten und örtlich lokalisierbaren Verschmutzungen richtet sich der Umfang der Innenreinigung.
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Durch den ermittelten Verschmutzungsgrad und der Art der Verschmutzung ist eine geeignete Auswahl des Reinigungsmittels möglich. Ein solches geeignetes Reinigungsmittel kann, analog zu Schritt 6, beispielsweise harzlösend, insektenlösend oder schmutzbindend sein, um ein optimales Waschergebnis zu erzielen.
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In einem achten Schritt S8 kann anhand der zumindest einen Kamera und des zumindest einen Gassensors eine optische und olfaktorische Überprüfung der erfolgten Innenreinigung vorgenommen werden. Zusätzlich können zur Überprüfung Kameras mit künstlicher Beleuchtung und unterschiedlichen Wellenlängenbereich eingesetzt werden. Liegt der festgestellte erkannte Verschmutzungsgrad unterhalb eines vorgegebenen Schwellwertes gilt die Reinigung als abgeschlossen. Ferner kann die Überprüfungseinheit eine Reinigung pro Segment als abgeschlossen ansehen, wenn eine gespeicherte maximale Reinigungsdauer erreicht worden ist.
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In einem Schritt S9 wird eine Endkontrolle durchgeführt. Konnten Außen- und Innenbereiche nicht optimal gereinigt werden, wird dies auf dem Überwachungsterminal angezeigt, sofern eine manuelle Nachbehandlung gewünscht ist. Andernfalls ist der Reinigungsvorgang abgeschlossen und das Verfahren beendet, Schritt S9.
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2 zeigt eine Fahrzeugwaschanlage 1 schematisch.
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Diese zeigt eine Fahrzeugwaschanlage 1 mit einem Multikamerasystem 5. Das Multikamerasystem 5 weist beispielsweise eine Kamera 8 für die Rückansicht des Fahrzeuges 2, eine Dunkelkammer 9 mit kontrollierter Beleuchtung auf, als auch ein Stereokamerasystem 10 für die Front- und Seitenansicht des Fahrzeuges 2. Ferner kann das Multikamerasystem 5 noch eine Kamera 11 für die Unterbodenanalyse aufweisen. Das Fahrzeug 2 selbst kann beispielsweise eine Innenraumkamera 20 aufweisen, um den Zustand des Innenraumes zu erfassen.
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Die Fahrzeugwaschanlage 1 umfasst ferner eine Kommunikationseinheit 3 zur Kommunikation mit dem Fahrzeug 2, welche hier als drahtlose Kommunikationseinheit 3 ausgebildet ist.
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Die Kommunikationseinheit 3 ist mit der Fahrzeugwaschanlage 1 verbunden beispielsweise über einen Prozessor 12, welcher zur Steuerung der Fahrzeugwaschanlage 1 bzw. des Multikamerasystems 5 als auch zur Robotersteuerung 15 (3) der Roboterarme 14 (3) ausgebildet ist.
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3 zeigt eine Fahrzeugwaschanlage 1 von innen ohne Fahrzeug mit Roboterarmen 14 als Waschroboter.
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Diese weisen jeweils einen Reinigungsaufsatz13 auf, beispielsweise eine Waschbürste etc., welche am Werkzeugkopf des schwenkbaren Roboterarms 14 montiert sind.
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Zum Wechseln der Reinigungsaufsätze 13 ist eine Werkzeugbox 16 vorgesehen.
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Ferner kann die Validierungseinheit 4 beispielsweise ein Positionierungssystem 18 in Fahrzeughöhe und eine Positionierungseinheit 17 in Bezug auf die Fahrzeugfront aufweisen.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Fahrzeugwaschanlage 1 ist eine vollautomatische Reinigung des Außen- und Innenraums mit adaptiver Reinigung möglich sowie ein lokales Auftragen von schmutzartabhängigen Reinigungsmitteln, durch das Erkennung von Schmutzarten und deren Intensitäten. Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Fahrzeugwaschanlage 1 ist eine Reduzierung des Ressourcenverbrauchs, wie z.B. Wasser und Reinigungsmittel möglich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 10173647 B2 [0004]
- DE 102014112123 A1 [0005]
