DE20118248U1

DE20118248U1 - Device for detecting the contour of a vehicle

Info

Publication number: DE20118248U1
Application number: DE20118248U
Authority: DE
Original assignee: Washtec Holding GmbH
Current assignee: Washtec Holding GmbH
Priority date: 2001-11-09
Filing date: 2001-11-09
Publication date: 2002-01-24
Anticipated expiration: 2011-11-10

Description

Vorrichtung zur Erfassung der Kontur eines FahrzeugsDevice for detecting the contour of a vehicle

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung der Kontur eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Vorrichtungen werden besonders bei Fahrzeugbehandlungsanlagen, insbesondere bei Fahrzeugwaschanlagen, jedoch auch bei Fahrzeugtrocknungs- oder Polieranlagen oder anderen Fahrzeugbehandlunganlagen eingesetzt.The invention relates to a device for detecting the contour of a vehicle according to the preamble of claim 1. Such devices are used particularly in vehicle treatment systems, in particular in vehicle washing systems, but also in vehicle drying or polishing systems or other vehicle treatment systems.

Die US-PS 3 854 054 beschreibt eine Autowaschstraße, an deren Eingang eine stationäre Messeinrichtung vorgesehen ist, um die Länge des zu waschenden Fahrzeuges abzutasten und über eine weitere Messeinrichtung die Schleppgeschwindigkeit zu ermitteln. Diese Daten, welche die Länge und aktuelle Position des Fahrzeugs representieren, werden an die nachgeschalteten Behandlungsaggregate gegeben, um diese rechtzeitig ein- und auszuschalten. Diese Einrichtung ermöglicht zwar das Ein- und Ausschalten von Behandlungsaggregaten, nicht aber deren Anpassung an die Fahrzeugkontur, obwohl es wünschenswert wäre, die Bürsten, Hochdruckdüsen und Trocknungseinrichtungen möglichst nahe an der Fahrzeugoberfläche zu führen, um eine möglichst gute Reinigungs- bzw. Trocknungswirkung zu erzielen.US-PS 3 854 054 describes a car wash at the entrance of which a stationary measuring device is provided to scan the length of the vehicle to be washed and to determine the towing speed using another measuring device. This data, which represents the length and current position of the vehicle, is sent to the downstream treatment units in order to switch them on and off in good time. This device allows treatment units to be switched on and off, but not to be adapted to the contour of the vehicle, although it would be desirable to guide the brushes, high-pressure nozzles and drying devices as close to the vehicle surface as possible in order to achieve the best possible cleaning and drying effect.

Die DE 38 31 155 C 2 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Waschen von Fahrzeugen in einer Autowaschanlage mit mehreren Behandlungsaggregaten, wobei während der Behandlung der von den Behandlungsaggregaten zurückgelegte Weg gemessen und an die Steuerung der Autowaschanlage zur Verarbeitung dieser Messwerte gemeldet wird. Ferner kann die Fahrzeugkontur mit einer bewegten Tastvorrichtung ermittelt werden, wobei die Konturdaten für die Steuerung nachfolgender Abschnitte des Waschprozesses abgerufen werden und die Bewegungen der Behandlungsaggregate entsprechend dieser Konturdaten gesteuert werden können. Durch dieses Verfahren bzw. diese Vorrichtung ist es möglich, Behandlungsaggregate möglichst eng an die Kontur des Fahrzeugs anzupassen und so ein gutes Wasch- bzw. Trocknungsergebnis zu erzielen. Es ist jedoch von Nachteil, dass die Messeinrichtungen, nämlich seitwärts des Fahrzeugs angeordnete Lichtschranken, relativ aufwendig sind. Es müssen außerdem mehrere Lichtschranken eingesetzt werden, um eineDE 38 31 155 C 2 describes a method and a device for washing vehicles in a car wash with several treatment units, whereby the distance covered by the treatment units is measured during the treatment and reported to the control system of the car wash for processing these measured values. Furthermore, the vehicle contour can be determined with a moving sensing device, whereby the contour data is called up for the control of subsequent sections of the washing process and the movements of the treatment units can be controlled according to this contour data. This method and this device make it possible to adapt treatment units as closely as possible to the contour of the vehicle and thus achieve a good washing or drying result. However, it is disadvantageous that the measuring devices, namely light barriers arranged to the side of the vehicle, are relatively complex. In addition, several light barriers must be used in order to ensure a

zuverlässige Konturmessung zu ermöglichen, wodurch die gesamte Einrichtung sehr aufwendig und störanfällig ist.to enable reliable contour measurement, which makes the entire setup very complex and susceptible to failure.

In einer alternativen, ebenfalls mit Lichtschranken arbeitenden Konturerfassung werden jeweils drei Lichtschranken an den jeweiligen Behandlungsaggregaten vorgesehen, die von ihrer Anordnung so plaziert sind, dass die Kontur des Fahrzeugs sich immer zwischen einer bedämpften und einer unbedämpften Lichtschranke befindet. Hierzu sind meist drei horizontal angeordnete Lichtschranken vorgesehen, wobei die mittlere tiefer gesetzt wird und während der Konturerfassung immer bedämpft sein muss, während die rechts und links davon oberhalb sitzenden Lichtschranken bei Vorwärts- bzw. Rückwärtsfahrt immer unbedämpft sein müssen. Auch diese Art der Erfassung ist teuer und störanfällig.In an alternative contour detection system that also works with light barriers, three light barriers are provided on each treatment unit, which are arranged in such a way that the contour of the vehicle is always between a dampened and an undamped light barrier. Three horizontally arranged light barriers are usually provided for this purpose, with the middle one being set lower and always having to be dampened during contour detection, while the light barriers to the right and left of it above must always be undamped when driving forwards or backwards. This type of detection is also expensive and prone to failure.

Schließlich ist es aus dem Stand der Technik bekannt, die Kontur des Fahrzeugs während der ersten Bürstenwäsche zu erfassen, indem das an der Dachbürste zur Erzielung einer konstanten Drehzahl benötigte Drehmoment über die Höhenverstellung der Dachbürste konstant gehalten wird und die Höhenverstellung als Kontur gespeichert wird. Der Vorteil dieser Technik besteht darin, dass an der horizontalen Trocknungsdüse keine Lichtschranken angebaut werden müssen, sondern lediglich die Hubwerke von Bürste und Trocknungsdüse mit einer Wegmessung auszustatten sind, die in Verbindung mit dem Wegmesssystem des Portal- Fahrantriebs dann eine Konturensteuerung für die Trocknungsdüse erlauben. Der Nachteil besteht allerdings darin, dass die Kontur nur für Überläufe nach der ersten Bürstenwäsche verwendet werden kann, da die Kontur ja erst während der Bürstenwäsche erfasst und gespeichert wird.Finally, it is known from the prior art to record the contour of the vehicle during the first brush wash by keeping the torque required on the roof brush to achieve a constant speed constant via the height adjustment of the roof brush and saving the height adjustment as a contour. The advantage of this technology is that no light barriers have to be installed on the horizontal drying nozzle, but only the lifting gear of the brush and drying nozzle have to be equipped with a distance measurement, which in conjunction with the distance measuring system of the portal drive then allows contour control for the drying nozzle. The disadvantage, however, is that the contour can only be used for overflows after the first brush wash, since the contour is only recorded and saved during the brush wash.

Es besteht daher die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Erfassung der Kontur eines Fahrzeugs bei einer Fahrzeugbehandlungsanlage so auszubilden, dass diese universell sowohl an Fahrzeugwaschstraßen als auch an Portalanlagen bei bewegtem und unbewegtem Portal einsetzbar ist, einfach aufgebaut und wenig störanfällig ist und eine konturengesteuerte Behandlung sämtlicher Aggregate der Behandlungsanlage ermöglicht.The task is therefore to design a device for detecting the contour of a vehicle in a vehicle treatment system in such a way that it can be used universally both in vehicle washing lines and in gantry systems with moving and stationary gantry, is simple in construction and is not very susceptible to failure and enables contour-controlled treatment of all units of the treatment system.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sowie eine Fahrzeugbehandlungsanlage mit einer derartigen Vorrichtung sind den Unteransprüchen entnehmbar.This object is achieved with the characterizing features of claim 1. Advantageous embodiments and a vehicle treatment system with such a device can be found in the subclaims.

• · · I· · I

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in folgendem unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung näher erläutert, welche eine schematische Seitenansicht einer Portal-Fahrzeugbehandlungsanlage mit einem im Einfahrtsbereich dieser Anlage stehenden Fahrzeug zeigt.An embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing, which shows a schematic side view of a portal vehicle treatment system with a vehicle standing in the entrance area of this system.

Bei der dargestellten Fahrzeugbehandlungsanlage handelt es sich um eine sogenannte Portal-Waschanlage mit beweglichem Portal 8. Das Portal 8 ist entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs 1 verfahrbar und trägt mehrere Behandlungsaggregate 3, nämlich eine Dachbürste 9 mit horizontaler Achse 10 eine bzw. zwei Seitenbürsten 11 mit vertikaler Achse 12 und gegebenenfalls eine (nicht dargestellte) Hochdruckvorwascheinrichtung sowie gegebenenfalls zusätzlich eine Trocknungsdüse. Das Verfahren des Portals 8 in Fahrzeuglängsrichtung wird ermöglicht durch Rollen 13 und eine Energiezuführung in Gestalt einer Energieführungskette 14, deren eines Ende fixiert und deren anderes Ende an dem Portal 8 angebracht ist. Diese Energieführungskette 14 trägt Leitungen für Elektrizität, Chemie und gegebenenfalls Druckluft.The vehicle treatment system shown is a so-called gantry washing system with a movable gantry 8. The gantry 8 can be moved along the longitudinal direction of the vehicle 1 and carries several treatment units 3, namely a roof brush 9 with a horizontal axis 10, one or two side brushes 11 with a vertical axis 12 and, if necessary, a high-pressure pre-washing device (not shown) and, if necessary, an additional drying nozzle. The movement of the gantry 8 in the longitudinal direction of the vehicle is made possible by rollers 13 and an energy supply in the form of an energy guide chain 14, one end of which is fixed and the other end of which is attached to the gantry 8. This energy guide chain 14 carries lines for electricity, chemicals and, if necessary, compressed air.

An der dem Fahrzeug 1 zugewandten Seite des Portals 8 trägt dieses an seiner Oberseite eine Sender-ZEmpfängereinrichtung 4, welche - in einem Gehäuse - einen Ultraschallsender und einen Ultraschallempfänger beinhaltet. Die Senderichtung des Ultraschallsenders verläuft schräg nach unten, im dargestellten Ausführungsbeispiel unter einem Winkel von etwa 45° Grad zur Horizontalen. Dieser Meßstrahl 5 wird von der Oberfläche des Fahrzeugs 1 reflektiert, wodurch ein reflektierter Strahl 7 als Ausschnitt einer größeren, reflektierten Welle, entsteht, der wiederum den Ultraschallempfänger trifft. Eine der Sender-/Empfängereinheit nachgeschaltete (nicht dargestellte) Auswerteeinrichtung erfasst die Zeitpunkte des Aussendens und Empfangene eines Strahlpulses, da der Ultraschallsender im Pulsbetrieb arbeitet und somit sowohl das Senden als auch das Empfangen eines Pulses zeitgenau erfasst werden kann. Alternativ kann der Ultraschallsender auch kontinuierlich einen kodierten Ultraschallstrahl senden, wobei die Laufzeit zwischen Sender-/Empfängereinheit 4 und Oberfläche 6 des Fahrzeugs 1 sich dann aus dem Wiederkehren eines definierten Cods in dem Strahl ergibt.On the side of the portal 8 facing the vehicle 1, the portal has a transmitter/receiver device 4 on its top, which contains an ultrasonic transmitter and an ultrasonic receiver in a housing. The transmission direction of the ultrasonic transmitter runs diagonally downwards, in the embodiment shown at an angle of approximately 45° to the horizontal. This measuring beam 5 is reflected by the surface of the vehicle 1, whereby a reflected beam 7 is created as a section of a larger, reflected wave, which in turn hits the ultrasonic receiver. An evaluation device (not shown) connected downstream of the transmitter/receiver unit records the times of transmission and reception of a beam pulse, since the ultrasonic transmitter works in pulse mode and thus both the transmission and reception of a pulse can be recorded precisely. Alternatively, the ultrasonic transmitter can also continuously transmit a coded ultrasonic beam, whereby the transit time between the transmitter/receiver unit 4 and the surface 6 of the vehicle 1 then results from the recurrence of a defined code in the beam.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:The device works as follows:

• ····

• &diams; ·•&diams; ·

Das Fahrzeug 1 wird vor der Fahrzeugbehandlungsanlage 2 wie in der Zeichnung dargestellten Weise positioniert. Danach wird die Anlage und insbesondere auch deren Sender-/Empfängereinrichtung 4 aktiviert, wodurch das Fahrzeug durch den Meßstrahl 5 erfasst wird und von seiner Oberfläche 6 eine reflektierten Strahl 7 zurücksendet, welcher wiederum auf den Ultraschallempfänger trifft. Hieraus errechnet die Auswerteeinheit eine erste Höhe für den vordersten Teil (Stoßstange) des Fahrzeugs. Anschließend wird das Portal 8 in Richtung auf das Fahrzeug 1 zu in Bewegung gesetzt, beispielsweise zum Auftragen einer Vorwaschchemie, wobei in diesem Falle die rotierenden Bürsten 11 und 10 stillstehen. Während die Vorwaschchemie aus einer (nicht dargestellten) Düse auf die Oberfläche 6 des Fahrzeugs 1 aufgesprüht wird, erfasst die Sender-/Empfängereinrichtung 4 kontinuierlich (und auf gleiche Höhe bleibend) in der dargestellten Weise die momentane Höhe der Oberfläche 6 des Fahrzeugs 1. Die ständig aufgenommenen Messwerte werden abgespeichert, wodurch sich nach vollständigem Überfahren des Fahrzeugs 1 ein Konturenprofil ergibt.The vehicle 1 is positioned in front of the vehicle treatment system 2 as shown in the drawing. The system and in particular its transmitter/receiver device 4 are then activated, whereby the vehicle is detected by the measuring beam 5 and sends back a reflected beam 7 from its surface 6, which in turn hits the ultrasonic receiver. From this, the evaluation unit calculates a first height for the front part (bumper) of the vehicle. The portal 8 is then set in motion towards the vehicle 1, for example to apply a pre-wash chemical, in which case the rotating brushes 11 and 10 are stationary. While the pre-wash chemical is sprayed onto the surface 6 of the vehicle 1 from a nozzle (not shown), the transmitter/receiver device 4 continuously (and remaining at the same height) records the current height of the surface 6 of the vehicle 1 in the manner shown. The constantly recorded measured values are stored, resulting in a contour profile after the vehicle 1 has been completely driven over.

Sollte in bestimmten Fällen, gegebenenfalls auch über einen längeren Messzeitraum, kein reflektierter Strahl 7 aufgenommen werden können, beispielsweise durch ungünstige Abschrägungen im Bereich der Scheiben, werden die fehlenden Messwerte interpoliert. Hierzu verwendet die Auswerteeinrichtung den letzten gemessenen Wert vor den fehlenden Messwerten und den ersten gemessenen Wert, nach dem wieder ein reflektierter Strahl 7 ermittelt wurde und legt die fehlenden Werte der Gestalt fest, dass sich eine gute Interpolation ergibt. Dies kann im einfachsten Falle eine lineare Interpolation, also eine unmittelbare Vebindung des letzten mit dem ersten Messwerts sein. Ferner können andere Interpolationsmethoden angewendet werden, welche insbesondere den vorherigen Verlauf der Messwerte und den nachfolgenden Verlauf der Messwerte berücksichtigen und die fehlenden Messwerte durch eine entsprechende Krümmung interpolieren. Beliebige andere, an sich bekannte Interpolationstechniken sind ebenfalls möglich.If in certain cases, possibly even over a longer measurement period, no reflected beam 7 can be recorded, for example due to unfavorable bevels in the area of the panes, the missing measured values are interpolated. To do this, the evaluation device uses the last measured value before the missing measured values and the first measured value after which a reflected beam 7 was again determined and sets the missing values in such a way that a good interpolation results. In the simplest case, this can be a linear interpolation, i.e. a direct connection of the last with the first measured value. Furthermore, other interpolation methods can be used which in particular take into account the previous course of the measured values and the subsequent course of the measured values and interpolate the missing measured values using an appropriate curvature. Any other known interpolation techniques are also possible.

Nach dem die Hochdruckreinigung bei gleichzeitiger Erfassung der Fahrzeugkontur durchgeführt wurde, lässt sich die erfasste und abgespeicherte Fahrzeugkontur auch für die nachfolgenden Bearbeitungsschritte verwenden, nämlich zur Steuerung der Höhe der Dachbürste 9 und der (nicht dargestellten) Trocknungseinrichtung. Diese Einrichtungen werden bei nachfolgenden Portalüberfahrten entsprechend der ermittelten Kontur des Fahrzeugs 1 eingestellt, so dass sie sich immer in konstantem Abstand zur Oberfläche 6 des Fahrzeugs 1 befinden.After the high-pressure cleaning has been carried out while simultaneously recording the vehicle contour, the recorded and saved vehicle contour can also be used for the subsequent processing steps, namely to control the height of the roof brush 9 and the drying device (not shown). These devices are adjusted during subsequent portal passes according to the determined contour of the vehicle 1 so that they are always at a constant distance from the surface 6 of the vehicle 1.

Die erfmdungsgemäße Vorrichtung wurde anhand eine beweglichen Portals 8 bei einem stillstehenden Fahrzeug 1 beschrieben. Alternativ hierzu kann die Vorrichtung in gleicher Weise auch bei stillstehendem Portal 8 und bewegtem Fahrzeug 1 eingesetzt werden, ebenso am Eingang einer Auto waschstraße, bei der das Fahrzeug 1 durch hintereinander angeordnete Behandlungseinrichtungen durch eine Waschstraße gezogen wird. In diesem Fall befindet sich die Sender-/Empfängereinheit 4 am Eingang der Waschstraße und erfasst die Kontur des Fahrzeugs 1 vor dem ersten Behandlungsaggregat.The device according to the invention was described using a movable portal 8 with a stationary vehicle 1. Alternatively, the device can also be used in the same way with a stationary portal 8 and a moving vehicle 1, as well as at the entrance to a car wash, where the vehicle 1 is pulled through a car wash by treatment devices arranged one behind the other. In this case, the transmitter/receiver unit 4 is located at the entrance to the car wash and detects the contour of the vehicle 1 in front of the first treatment unit.

Gegenüber den bekannten Systemen zur Konturerfassung weist die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil auf, dass sie universell einsetzbar ist, einfach und billig im Aufbau ist und - bei Portalanlagen - die Konturerfassung bereits während des ersten Hochdruck-Waschvorganges erfolgen kann.Compared to the known systems for contour detection, the device according to the invention has the advantage that it can be used universally, is simple and inexpensive to construct and - in the case of portal systems - the contour detection can already take place during the first high-pressure washing process.

Claims

1. Device for detecting the contour of a vehicle ( 1 ) in a vehicle treatment system ( 2 ), in particular a vehicle washing system, with vertically adjustable treatment units ( 3 ) for controlling the height of these treatment units ( 3 ) during vehicle treatment, characterized by a transmitter/receiver device ( 4 ) arranged at a constant height above the vehicle ( 1 ) to be treated, which is movable in the longitudinal direction of the vehicle ( 1 ) relative to the latter and in doing so sends a measuring beam ( 5 ) onto the surface ( 6 ) of the vehicle and detects the beam ( 7 ) reflected from the surface ( 6 ), and an evaluation device which regularly compares the measuring beam with the reflected beam and uses this to determine the current distance of the surface from the transmitter/receiver device ( 4 ), the sequence of these measured values giving the contour of the vehicle ( 1 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the transmitter/receiver device ( 4 ) has an ultrasonic transmitter and an ultrasonic sensor and the evaluation device detects the transit time of the measuring beam ( 5 ) and the reflected beam.

3. Device according to claim 1, characterized in that the transmitter/receiver device ( 4 ) has a radar transmitter and a radar receiver and the evaluation device detects the transit time of the radar signal measuring beam and the reflected radar signal beam.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the transmitter and the receiver of the transmitter/receiver device ( 4 ) are arranged in a common housing.

5. Device according to one of claims 1-3, characterized in that the transmitter and the receiver are arranged in two different housings to the left and right of the vehicle treatment system ( 2 ).

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation device has an interpolation device which, if measured values are not recorded, interpolates between the last and the next recorded measured value and thus mathematically replaces the unrecorded measured values.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the transmitter/receiver device ( 4 ) is arranged at the entrance portal of a vehicle treatment system ( 2 ) designed as a portal system.

8. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the transmitter/receiver device is arranged at the entrance of a vehicle treatment facility ( 2 ) designed as a through road.

9. Vehicle treatment system with a device according to one of the preceding claims, characterized in that the contour of the vehicle ( 1 ) determined by the evaluation unit is fed to the control of at least one downstream treatment unit ( 3 ), whereby the height of this treatment unit ( 3 ) can be adjusted to follow the contour.