JP2004037472A - 車形検出装置および同装置を備えた洗車機 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、発光・受光素子毎のばらつきや周囲の明るさによる影響を許容し、確実に受光素子での透光／遮光を判断できるようにすることを課題とする。
【解決手段】発光装置５ａと受光装置５ｂの間に自動車Ａがない状態で、走査駆動部８，９を走査させて発光素子Ｌ１〜Ｌｎを発光させたときの各受光素子Ｒ１〜Ｒｎでの受光レベルを検出し、この受光レベルに基づいて各受光素子毎に透光と遮光を判断する遮光判断レベルを設定する光軸チェック部１４を備えた。
【選択図】図２

Description

　この発明は、自動車の形状を検出する車形検出装置、および同装置を備え、洗浄する自動車車体の形状に応じて、洗浄ブラシ，乾燥ノズル等の洗車処理装置を順次作用させて自動車車体の洗浄，乾燥等の処理を施す洗車機に関する。

　従来、自動洗車機等において自動車の車形を検出する装置として、自動車を幅方向に挟んでそれぞれ上下に複数の発光素子と受光素子とを対向させてその光軸の透光・遮光により自動車の車体を検出する手段と、この検出手段を走行させる手段と、この検出手段の走行に伴う移動距離を検出する手段とを備え、車体検出手段が単位距離の移動をするごとに自動車の上面位置を検出して自動車の形状を検出するようにしたものが知られている。この車形検出装置では、発光素子と受光素子とがそれぞれ一対一で対をなして備えられており、発光素子を順番に点灯させたときに対向する受光素子で受光されるか否かを検出し車体の有無を認識するものである。

　ところで、このような車形検出装置では、発光素子からの発光が完全に受光されない状態であれば遮光と判断できるが、素子が汚れていて受光量が小さい場合には受光したのか判断できないという問題があった。また、昼間のように周囲が明るい状態では、発光素子を点灯していないときでも受光素子である程度受光されることになるので発光素子の発光が透光したものなのかが判断できなかった。
特開平１−１２７４３９号

　そこで本発明の課題は、素子毎のばらつきや周囲の明るさによる影響を許容し、確実に受光素子での透光／遮光を検出する点にある。

　本発明は、発光装置と受光装置の間に自動車がない状態で、走査駆動部を走査させて発光素子を発光させたときの各受光素子での受光レベルを検出し、この受光レベルに基づいて各受光素子毎に透光と遮光を判断する遮光判断レベルを設定する手段を備え、受光素子で受光されるか否かの判断を、受光素子での受光レベルが遮光判断レベルを上回るか否かで行うようにした。

　また、検出した受光レベルが低いときに受光レベルのゲインを調整する手段と、設定されたゲインに基づいて受光レベルを増幅する手段とを備え、周囲が明るい環境においても、光軸の透光／遮光を正確に認識できるようにした。

　本発明によれば、洗車開始前あるいは点検時など自動車が入車していない状態において、受光素子での受光レベルを検出し、この受光レベルに基づいて透光／遮光の判断基準となる遮光判断レベルを設定するので、素子の汚れによる影響を受けず透光／遮光の検出が確実に行える。また、受光素子での受光レベルが低いときにはゲインを調整して、遮光判断レベルとの幅を確保するので、周囲が明るくても確実に検出が行える。

　また、このような車形検出装置を洗車機に採用したときに、洗車開始時に光軸チェックを行うようにしたので、その都度変化する周囲状況に合わせて透光／遮光の判断基準となる遮光レベルを設定することができる。

　門型に形成された本体フレームの自動車進入側に車形検出装置を備え、自動車が入車する前に受光レベルの検出とこの受光レベルに基づく遮光判断レベルを設定し、素子毎の判断基準を持たせることで、外的な影響を少なくする。

　以下、図面を基に、本発明の実施例について説明する。図１は本発明を公知の門型洗車機に使用した例を示す説明図である。１は門型洗車機で、レール２上を自動車Ａを跨ぐように往復走行する。洗車機１には、自動車の上面に沿って昇降される上面ブラシ３や上面ノズル４等を備え、これらの処理装置を自動車のＡの形状に沿って作用させて車体を自動洗浄する。

　５は車体検出装置で、洗車機１の前方に備えられ自動車Ａに対し幅方向に挟んでそれぞれ上下に複数の発光素子と受光素子とを対向させてなり、発光・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出して車体検出する。６は洗車機１の走行輪７の回転を検出する公知のロータリーエンコーダーであり、洗車機１が単位距離走行するごとにパルス信号を出力し、このパルス信号をカウントすることにより洗車機１の移動距離を検出することができる。

　図２は上記洗車機に使用された本発明実施例の構成説明図である。車体検出装置５は、発光素子Ｌ１〜Ｌｎを上下に複数配列させた発光装置５ａと、発光素子Ｌ１〜Ｌｎとそれぞれに対応して受光素子Ｒ１〜Ｒｎを複数配列させた受光装置５ｂとからなり、対応する発光装置Ｌ１〜Ｌｎと受光装置Ｒ１〜Ｒｎとの間で光信号を授受し、光軸Ｂを構成する。８は発光装置Ｌ１〜Ｌｎの走査駆動部で、車体検出時に上方（下方）の発光素子より下方（上方）へ走査するように順次光信号を出力させる。１７は走査駆動部８で発光駆動される発光素子の直流順方向電圧を測定するＶＦ測定部である。９は受光装置Ｒ１〜Ｒｎの走査駆動部で、発光素子の走査あるいは全発光素子の発光に対応する受光素子Ｒを順次時分割で受光状態とさせる。

　１０はロータリーエンコーダ６からのパルス信号により洗車機１（車体検出装置５）の走行に伴う移動距離を算出する移動距離検出部で、前記パルス信号をカウントして洗車機１の走行開始位置からの移動距離を検知する。ロータリーエンコーダ６からのパルス信号はまた走査駆動部８，９へもたらされ走査駆動部８，９ではこのパルス信号をトリガーとして各回の車体検出を実行させる。１１は制御部で、走査駆動部８，９を介しての車体検出の開始／停止を制御すると共にメモリ１２を備え、車体による光軸Ｂの透光・遮光状態と移動距離検出部１０からの信号に基いて車形データを２値画像データとして記憶する。１３は画像処理部で、メモリ１２に記憶する２値画像データを解析処理し、自動車車体の輪郭線を検出する。

　１４は光軸チェック部で、発光装置５ａと受光装置５ｂとの間に車体が入り込まない所定位置に自動車を停止させた状態において、洗車スタートキー（図示しない）の押下を受けて、Ｌ１，Ｒ１からＬｎ，Ｒｎまでそれぞれが構成する光軸Ｂ１〜Ｂｎについて透光・遮光状態をチェックする。このとき、自動車が存在していないにも関わらず遮光状態の光軸が存在したら光軸異常と判断し、どちらの素子が不良であるかを診断する。また、光軸チェックと同時に各受光素子の受光レベルを測定し、車体検出するに当たって各受光素子ごとに受光レベルから一定幅ダウンした値を算出し、各受光素子の透光／遮光を判断する遮光レベルの設定が行われる。１６はゲイン設定部で、遮光レベルを設定するにあたり、一部の受光素子の受光レベルの値が低いために遮光レベルとの差分が十分に確保できない場合、ゲイン可変受光アンプ１５に対してゲインを設定し、受光素子Ｒ１〜Ｒｎの受光信号を増幅し制御部１１に与えるものである。なお、光軸チェックを行うタイミングは、洗車スタートキー押下後に限らず、洗車待機中あるいは日常の点検作業時に行うようにしても良い。また、発光装置５ａ，受光装置５ｂの下側に、両装置間に車体が存在しているか否かを監視する発光素子と受光素子とを設け、車体が存在していないのを確認した上で光軸チェックを行うようにしても良い。

　図３は発光装置５ａおよび受光装置５ｂを更に詳しく示した説明図である。発光素子および受光素子は、発光装置５ａおよび受光装置５ｂの縦方向に所定深さで形成された溝部の奥面に配置され、それぞれ個々の発光面・受光面に対応して孔状の発光窓２２および受光窓２３が設けられている。更にこれら発光窓・受光窓にはその表面に親水性を備える可視光カットフィルター２０が設けられ、溝部内面には発光素子から発せられる赤外線周波数帯域をカバーし、かつ吸水性を備えた赤外線吸収材２１が配設されている。また溝の深さは、発光装置５ａおよび受光装置５ｂが門型洗車機１に組み込まれた状態において、日光や照明等の外乱光が発光・受光素子に照射されないような深さに形成されている。したがって、洗車時の発光素子および受光素子に対する水滴付着が防げると共に、洗車機前方より入射する外乱光が、受光素子に直接あるいは溝部内で反射して到達するのを防ぐことができる。また、万が一霧状の細かな水滴が発光・受光窓に付着した場合でも、その表面は親水性を備えているので濡れた状態となり、素子の発光・受光を妨げることがない。

　次に、図４を基に光軸チェックに光軸異常の検出動作について説明する。
　図４（ａ）は発光素子Ｌ４が不良であった場合の光軸チェック動作を示したものである。光軸チェック部１４では、発光素子Ｌ１〜ＬｎとＲ１〜Ｒｎについて発光走査タイミングと受光走査タイミングとを同期させ、光軸Ｂ１〜Ｂｎについて順次時分割でその透光・遮光状態を第一の記憶部であるメモリ１４ａに登録する。このとき（ｂ）に示すように、光軸Ｂ１が透光状態であったらＢ１について「１」を登録するとともに光軸Ｂ１を構成する発光素子Ｌ１受光素子Ｒ１についても「１」を登録する。ここでは発光素子Ｌ４が不良であるため、光軸Ｂ４は遮光状態となり、メモリ１４ａには光軸Ｂ４、発光素子Ｌ４、受光素子Ｒ４について「０」を登録する。

　このように光軸チェックで光軸異常、すなわち、遮光状態「０」の光軸が存在したら、光軸異常を引き起こしている不良素子の検出を行う。この不良素子検出動作について図５を基に説明する。光軸チェック部１４では、図５（ａ）に示すように発光素子Ｌ１〜ＬｎとＲ１〜Ｒｎについて発光走査タイミングと受光走査タイミングとをずらし（この例では受光走査タイミングを予め１回分早めて走査を開始する）、Ｌ１とＲ２、Ｌ２とＲ３、・・・Ｌ（ｎ−１）とＲｎで光軸Ｂ１２、Ｂ２３、Ｂ（ｎ−１）ｎを構成する（発光素子は発光した際、その光芒は広がりつつ受光素子に到達するので受光走査タイミングをずらすことでこのように水平状態からずれた光軸を構成することができる）。このようにして構成した光軸Ｂ１２、Ｂ２３、Ｂ（ｎ−１）ｎについて順次時分割で駆動し、その透光・遮光状態を第二の記憶部であるメモリ１４ｂに上記同様に登録する。次に、メモリ１４ａとメモリ１４ｂにそれぞれ登録されたＬ１〜ＬｎおよびＲ１〜Ｒｎのデータについて否定論理和をとり素子良否データ（ｃ）を得る。このようにして得られた素子良否データにおいて、「０」を正常な素子、「１」を不良素子として判断する。次に制御部１１では光軸異常の発生状況を確認し、上下連続して所定数（例えばＢ２，Ｂ３）異常が生じていたら、正確な車形検出が行えないと判断して（例えばワンボックス車に見受けられる突起ミラーのアーム部分のような細い箇所が検出できない）その後の洗車動作を停止する、あるいは洗車受付を禁止するとともに、異常が発生した光軸と不良素子とを報知する。一方、異常が生じている光軸が単独で１本、あるいは複数本あっても、それらが上下に連続していないような場合は（例えばＢ２，Ｂ４，Ｂ６）、今回の車形検出にあたって重大な支障がないと判断し、今回の洗車動作を継続する。なお、このように光軸異常を検出しながらも洗車動作を継続した場合は、異常のある光軸の直前に取得した正常な光軸の車体検出情報（透光あるいは遮光）を異常光軸の分にも採用し、前記移動距離検出部１０からの信号と合わせて２値画像の車形データとして前記メモリ１２に記憶する。

　なお、図５では受光素子の受光走査タイミングを予め１回分早め、Ｌ１とＲ２、Ｌ２とＲ３、・・・Ｌ（ｎ−１）とＲｎで光軸を構成する例について説明したが、発光走査タイミングを予め１回分早め、Ｌ２とＲ１、Ｌ３とＲ２、・・・ＬｎとＲ（ｎ−１）で光軸Ｂ２１、Ｂ３２、Ｂｎ（ｎ−１）を構成し、それぞれの光軸について順次時分割で駆動するようにしても良い。

　本体フレームが走行する洗車機へ採用はもとより、自動車側を走行させたり、フレームと自動車の双方を相対的に走行されるものへの利用や走行してくる自動車の車種を判断する装置として利用可能である。

本発明実施例を公知の門型洗車機に使用した例を示す説明図である。 本発明実施例の構成説明図である。 本発明実施例の発光装置および受光装置の構成を示す説明図である。 実施例における光軸チェックの動作を示す説明図である。 実施例における不良素子検出動作を示す説明図である。

符号の説明

　１　洗車機本体
　５　車体検出装置
　５ａ　発光装置
　５ｂ　受光装置
　８，９　走査駆動部　
　１１　制御部
　１４　光軸チェック部
　Ｌ　発光素子
　Ｒ　受光素子
　Ｂ　光軸
　Ａ　自動車

Claims (4)

1. 　上下に複数の発光素子を配置した発光装置と、該発光装置の発光素子と対をなす複数の受光素子を上下に配置した受光装置と、前記発光装置と前記受光装置の各素子間に形成される光軸で光信号を上下に走査する走査駆動部と、前記発光装置と受光装置とを自動車を幅方向に挟んで対向させて車体の有無を検出する車体検出装置と、該車体検出装置もしくは自動車を走行させる走行手段とを備え、該走行手段により車体検出装置もしくは自動車を走行させながら前記車体検出装置における各発光素子と受光素子との透光／遮光により車形データを作成し自動車の形状を検出する車形検出装置であって、
   　前記発光装置と受光装置の間に自動車がない状態で、前記走査駆動部を走査させて発光素子を発光させたときの各受光素子での受光レベルを検出し、この受光レベルに基づいて各受光素子毎に透光と遮光を判断する遮光判断レベルを設定する手段を備えたことを特徴とする車形検出装置。
2. 　上記請求項１記載の車形検出装置において、受光素子が検出した受光レベルが低いときに受光レベルのゲインを調整する手段と、設定されたゲインに基づいて受光レベルを増幅する手段とを備えたことを特徴とする車形検出装置。
3. 　門型状に形成した洗車機本体内に、洗浄ブラシ，乾燥ノズル等の洗車処理装置を備え、洗車機本体と洗浄する自動車車体とを相対移動させて自動車車体の洗浄を行う洗車機において、
   　上記請求項１又は２記載の車形検出装置を備えたことを特徴とする洗車機。
4. 　上記請求項３記載の洗車機において、洗車動作の開始時に光軸チェックによる各受光素子毎の遮光判断レベルの設定を行うことを特徴とする洗車機。
   

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