JP2014058282A - 車形検出装置及び同装置を備えた洗車機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 発光素子Laと水平に対向する受光素子Raとの間に形成される水平光軸B1と、発光素子Laと水平に対向する受光素子Raから上下いずれかに2つ以上離れた受光素子La-x(La+x)との間に形成される傾斜光軸B4(B5)とを形成し、発光素子を発光させて対応する受光素子で受光する単位検出動作を、各光軸と各発光素子分繰り返して車体を検出する車形制御部10を備え、この車形制御部10は、車体を検出した水平光軸B1に対して、この水平光軸B1と交差する傾斜光軸B4(B5)の車体検出結果に基づいて水平光軸B1で検出された車体の左右位置を判定する機能を備えた。
【選択図】図3
Description
1は洗車機本体で、レール2,2間に停車させた自動車Aを跨いで往復走行する。洗車機1には、主に自動車の上面を処理する上面ブラシ・上面乾燥ノズル・上面ジェットノズル等の上面処理装置3と、主に自動車の側面を処理する側面処理装置4を備え、これらの処理装置を自動車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なり、発光・受光素子間で授受される光信号が自動車の車体によって遮られるか否かにより車体を検出する。6は走行エンコーダで、洗車機1の走行モータ7の回転を検出し、洗車機1が単位距離走行するごとにパルス信号を出力する。
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部5aと、発光素子L1〜Lnと対をなす受光素子R1〜Rnを複数配列させた受光部5bとで構成され、発光部5aと受光部5bとの間で光信号(赤外線)を授受している。この車体検出装置5は、発光部5aの発光素子と受光部5bの受光素子とが1対1で対応するよう配列させてあり、水平に対向する素子同士で光軸を構成するのが基本であるが、1つの発光素子からの光信号はある程度の角度で拡散されるため、対応する受光素子から上下に所定数離れた別の受光素子でも光軸を構成することが可能になる。8は発光走査駆動部で、車体検出時に発光素子を上から下(もしくは下から上)に順次点灯する。9は受光走査駆動部で、発光素子の走査に対応する受光素子を順次受光状態とする。
走行位置検出部11は、走行エンコーダ6からのパルス信号をカウントして洗車機1の走行位置を検出する。受光検出部12は、各受光素子での受光レベルを検出する。しきい値設定部13は、発光部5aと受光部5bとの間に自動車が存在しない状態で各受光素子が受信する受光レベルに基づいて光軸の透光/遮光を判断する判別しきい値を設定する。車体検出部14は、所定周期毎に走査駆動部8,9を動作させ、受光検出部12で検出される各受光素子の受光レベルをしきい値設定部13で設定した判別しきい値と比較して各光軸の透光/遮光を判定する。車形データ検出部15は、走行位置検出部11から与えられる洗車機1の走行位置と車体検出部14から与えられる各光軸の透光/遮光判定から2値画像データを作成する。画像処理部16は、車形データ検出部15で作成した車形データを解析処理し、洗車用データを作成する。データ記憶部17は、走行位置検出部11で検出される洗車機の走行位置データ・しきい値設定部13で設定されるしきい値・車形データ検出部15で作成される2値画像データ・画像処理部16で抽出される洗車用車形データが記憶される。
光軸は、図3に示すように、発光素子Laと水平に対向する受光素子Raとの間に形成される光軸B1と、発光素子Laと水平に対向する受光素子Raの上に隣接する受光素子Ra-1との間に形成される光軸B2と、発光素子Laと水平に対向する受光素子Raの下に隣接する受光素子Ra+1との間に形成される光軸B3と、発光素子Laと水平に対向する受光素子Raから上に所定数xずらした受光素子Ra-xとの間に形成される光軸B4と、発光素子Laと水平に対向する受光素子Raから下に所定数xずらした受光素子Ra+xとの間に形成される光軸B5とからなる。尚、光軸B1・B2・B3での車体検出を第1車体検出、光軸B1・B4・B5での車体検出を第2車体検出として以下に説明していく。
洗車機1は、操作パネル20で洗車開始入力があると、しきい値の設定を行った後、走行を開始して車形検出と洗車処理を実行する。以下、しきい値設定処理・車形検出処理・洗車処理について説明する。
図4はしきい値設定処理を示すフローチャート図である。尚、ここでは発光素子と受光素子の組数を32対とした場合を例に説明するが、その組数は特に限定されるものではない。
しきい値設定処理は、車体検出装置5の発光部5aと受光部5bの間に自動車が入り込んでない状態で、受光部5bの走査駆動部9を駆動し、発光素子L1を発光させる前の受光素子R1の受光レベルLvaを取り込む(1)。次に、発光部5aの走査駆動部8と受光装置5bの走査駆動部9を駆動し、発光素子L1を発光させた時の受光素子R1の受光レベルLvbを取り込む(2)。その後、処理(1)で取り込んだ受光レベルLvaと処理(2)で取り込んだ受光レベルLvbとの差分受光レベルLvcを算出し(3)、この差分受光レベルLvcに対して所定割合(例えば30%)をしきい値に設定し(4)、判別しきい値Sとしてデータ記憶部17に記憶する(5)。こうした処理(1)〜(5)までの基本動作を素子数分繰り返し、各発光素子L1〜L32の各光軸B1〜B5の判別しきい値を設定する(6)。
図7は車形検出処理を示すフローチャート図である。しきい値の設定が完了すると、洗車機1の往行に伴い、走行エンコーダ6から所定数のパルス信号が入力される毎に車体検出処理が実行される。
車形検出処理は、しきい値設定処理の処理(1)〜(3)と同様に、発光素子L1を発光させる前の受光素子R1の受光レベルLvaと、発光素子L1を発光させた時の受光素子R1の受光レベルLvbとの差分受光レベルLvcを算出し(7)、データ記憶部17に記憶された判別しきい値Sと比較する(8)。ここで、差分受光レベルLvcが記憶された判別しきい値Sよりも高ければ「○透光」と判断してその光軸Bに「0」の2値データを与え(9)、判別しきい値Sよりも低ければ「×遮光」と判断して光軸Bに「1」の2値データを与えて(10)、データ記憶部17に記憶する(11)。この処理(7)〜(11)を光軸B1・B2・B3について実行すると第1車体検出完了となり(12)、第1車体検出の2値画像データを作成する(13)。次に、処理(7)〜(11)を光軸B1・B4・B5について実行すると第2車体検出完了となり(14)、第2車体検出の2値画像データを作成する(15)。
図8は第1車体検出によるリアミラーの検出を示している。
図8において、車体検出装置5は、発光素子L1〜L32と受光素子R1〜R32がそれぞれ対向して配列される発光部5aと受光部5bとで構成されている。この車体検出装置5により、図7のフローチャートに沿って光軸B1(B1-1〜B1-32)・光軸B2(B2-2〜B2-32)・光軸B3(B3-1〜B3-31)の2値データを検出し、第1車体検出の2値画像データを作成する。ここでは、リアミラーRMにより光軸B1-11〜光軸B1-13、光軸B2-11〜光軸B2-13、光軸B3-11〜光軸B3-13が遮光され、それ以外の光軸は全て透光されている。
図9に示すように、光軸B1の検出結果が「×遮光」となった光軸B1-11〜光軸B1-13に「1」の2値データを与える。次に、光軸B2の検出結果が「×遮光」となった光軸B2-11・光軸B2-12・光軸B2-13について、それぞれ光軸B1-10と光軸B1-11の中間高さ・光軸B1-11と光軸B1-12の中間高さ・光軸B1-12と光軸B1-13の中間高さを「×遮光」とし、光軸B3の検出結果が「×遮光」となった光軸B3-11・光軸B3-12・光軸B3-13について、それぞれ光軸B1-11と光軸B1-12の中間高さ・光軸B1-12と光軸B1-13の中間高さ・光軸B1-13と光軸B1-14の中間高さを「×遮光」とする。最後に、中間高さの検出結果をOR処理して2値データを与え、結果的に光軸B1-10と光軸B1-11の中間高さから光軸B1-13と光軸B1-14の中間高さまで車体が存在する2値画像データが得られることになる。これにより、実際に設けられた発・受光素子の中間高さでのリアミラー有無を判定するので、素子の高さ位置とその中間位置とで素子数の約2倍の分解能で車体検出できる。
図10において、上記同様に、図7のフローチャートに沿って光軸B1(B1-1〜B1-32)・光軸B4(B4-9〜B4-32)・光軸B5(B5-1〜B5-24)の2値データを作成し、第2車体検出の2値画像データを作成する。ここでは、リアミラーRMにより光軸B1-11〜光軸B1-13、光軸B4-13〜光軸B4-16、光軸B5-9〜光軸B5-12が遮光され、それ以外の光軸は全て透光されている。
図11に示すように、光軸B1の検出結果が「×遮光」となった光軸B1-11について、この光軸B1-11と交差する光軸B4(B4-11〜B4-19)の検出結果を光軸B1-11上の交点0〜9に与える。次に、この光軸B1-11と交差する光軸B5(B5-11〜B5-3)の検出結果を光軸B1-11上の交点0〜9に与える。最後に、各交点0〜9に与えられる検出結果をAND処理して2値データを与え、光軸B1-11におけるリアミラー位置を検出する。ここでは、光軸B1-11の交点2と交点3の間に物体が存在することが検出される。
こうして作成された2値画像データは、画像処理部16において、論理フィルターをかけられて輪郭線が抽出される。洗車機1の走行とともに自動車の車体画像データが順次送られてきて展開されつつ輪郭線を追跡するので、自動車全体の2値画像データが取込み完了した時点で全体の輪郭線が抽出される。こうして得られた自動車の輪郭から、洗車機の走行方向に対する自動車高さ方向のデータを決定した洗車用データが作成される。
以上のように構成する車形検出装置を採用した洗車機1の動作について説明する。
自動車Aを車体検出装置5で検出されない所定の停車位置に停止させ、操作パネル20で洗車コースを選択し、洗車スタートを入力すると洗車動作が開始する。洗車がスタートすると、しきい値設定部13でしきい値設定処理を行う。このとき、高圧ジェット等により飛沫した洗浄水が車体検出に影響を及ぼす可能性があるため、洗車コースによってしきい値基準を変えるのが望ましい。このしきい値設定動作が終了すると、洗車機本体1を走行させ、走行エンコーダ6がパルス信号を発信する毎に、走行位置検出部11で洗車機1の走行距離を検知し、車体検出部14で車体の有無を検知し、車形データ検出部15で車形検出処理を行い1走査分の2値画像データを作成する。尚、車形検出処理を実行するタイミングは、走行エンコーダのパルス信号をトリガにするだけでなく、一定周期で実行するようにしても良い。
5 車体検出装置
5a 発光装置
5b 受光装置
8,9 走査駆動部
10 車形制御部
11 走行位置検出部
12 受光検出部
13 しきい値設定部
14 車体検出部
15 車形データ検出部
16 画像処理部
17 データ記憶部
Claims (3)
- 上下に複数の発光素子を配置した発光部と、該発光部の発光素子と対向する複数の受光素子を上下に配置した受光部とを自動車の幅方向に挟んで対向させた車体検出装置と、該車体検出装置の発光部と受光部の各素子間に形成される光軸の透光/遮光により車体の有無を検出する車形制御部とを備えた車形検出装置において、
前記発光部における1つの発光素子と水平に対向する受光素子との間に形成される水平光軸と、発光部における1つの発光素子と水平に対向する受光素子から上下いずれかに2つ以上離れた受光素子との間に形成される傾斜光軸とを形成し、1つの発光素子を発光させて対応する1つの受光素子で受光する単位検出動作を、各光軸と各発光素子分繰り返して車体を検出する車形制御部を備え、
該車形制御部は、車体を検出した水平光軸に対して、この水平光軸と交差する傾斜光軸の車体検出結果に基づいて水平光軸において検出された車体の左右位置を判定する機能を備えたことを特徴とする車形検出装置。
- 前記傾斜光軸は、発光部における1つの発光素子と水平に対向する受光素子から上に2つ以上離れた受光素子との間に形成される上傾斜光軸と、下に同数離れた受光素子との間に形成される下傾斜光軸とを形成したことを特徴とする上記請求項1記載の車形検出装置。
- 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とを相対移動させて自動車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と、該車形検出装置で検出した車体に対して前記洗車処理装置を制御する洗車制御部とを備えたことを特徴する洗車機。
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