JP3916187B2 - 車形検出装置および同装置を備えた洗車機 - Google Patents
車形検出装置および同装置を備えた洗車機 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、自動車の側面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。
【０００２】
【従来の技術】
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、例えば特開平１−１２７４３９号公報に記載のものが知られている。すなわち、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側面形状を検出するようにしたものである。
【０００３】
このような車形検出装置では、車体を検出する複数の発光・受光素子のうちどれか一つでも動作不良状態に陥ると、一対の発光・受光素子で構成する光軸が成り立たなくなり、自動車の形状を正確に検出できなくなるという問題がある。正確な形状で車形を取り込むことができなければ、最悪の場合、洗車の際に自動車を損傷してしまう恐れがあるので、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光軸チェック、すなわち、発光素子から投光した光が対をなす受光素子で検出されるかどうかの確認を全ての光軸に対して行い、その結果、車形検出に支障があると判断されると異常報知を行い、洗車を開始できないようにしている。
【０００４】
ところで、光軸チェックで光軸に異常が発見された場合は、 「発光あるいは受光素子の故障」 「発光窓あるいは受光窓への水滴・汚れ・ゴミ等の付着」 「外乱光の入射」等が主な原因であり、水滴・汚れ・ゴミ等の付着が確認されない時は、発光あるいは受光素子を交換修理する必要がある。ところが、光軸チェックでは一対の発光・受光素子間における透光の有無で異常を判断しているので、どちらの素子が不良であるのかを判断することができず、不良素子を見極めるには修理作業時に発光・受光の両素子について良否確認する必要がある。したがって、作業が煩雑で効率が悪く、洗車機の稼働を長時間停止させてしまうことにつながっていた。また、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、今回の自動車形状検出にあたって重大な支障は無く、洗車機の稼働を停止する程の異常ではないが、従来は光軸異常を検出すると異常停止していたので洗車機稼働効率の低下につながっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の課題は、洗車開始前，洗車待機中，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、光軸チェックにより光軸異常を検出すると共に、光軸の異常を引き起こしている不良素子を特定する装置が実現できないか、という点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明は、上記第一の課題を解決するため、上下に複数の発光素子を配置して構成する発光装置と、上下に複数の受光素子を配置して構成する受光装置と、発光素子と受光素子との間で光信号を上下に走査する走査駆動部と、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を検出する手段と、該検出手段もしくは自動車を走行させる手段と、前記検出手段もしくは自動車の走行に伴う移動距離を検出する手段とを備え、前記両検出手段で与える車体検出情報と移動距離とに基づいて自動車の側面形状を検出する車形検出装置であって、
自動車が存在していない状態において、前記車体検出手段における一つの発光素子とその正面に対向する一つの受光素子との間で走査タイミングを同期して光信号を上下に走査し、これによって得られる光軸の透光・遮光状態と発光受光素子の発光・受光状態とを記憶する第一の記憶部と、
自動車が存在していない状態において、前記車体検出手段における一つの発光素子とその正面に対向する一つの受光素子との走査タイミングをずらして光信号を上下に走査し、これによって得られる光軸の透光・遮光状態と発光・受光素子の発光・受光状態とを記憶する第二の記憶部と、
第一の記憶部の内容と第二の記憶部の内容とを論理演算し、不良素子を特定する手段とを備えたことを特徴とする車形検出装置を提案するものである。
【０００７】
（２）本発明は、上記第一の課題を解決するため、上下に複数の発光素子を配置して構成する発光装置と、上下に複数の受光素子を配置して構成する受光装置と、発光装置と受光装置との間で光信号を上下に走査する走査駆動部と、発光素子の走査駆動時に単位発光素子ごとの直流順方向電圧を測定するＶＦ測定部と、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を検出する手段と、該検出手段もしくは自動車を走行させる手段と、前記検出手段もしくは自動車の走行に伴う移動距離を検出する手段とを備え、前記両検出手段で与える車体検出情報と移動距離とに基づいて自動車の側面形状を検出する車形検出装置であって、
自動車が存在していない状態において、前記車体検出手段における一つの発光素子とその正面に対向する一つの受光素子との間で走査タイミングを同期して光信号を上下に走査すると共にＶＦ測定部で単位発光素子の直流順方向電圧を測定し、これによって得られる光軸の透光・遮光状態と発光素子の発光・非発光状態とを記憶する第一の記憶部と、
自動車が存在していない状態において、前記車体検出手段における全ての発光素子を同時に発光し、受光素子を上下に走査して得られる受光素子の受光・非受光状態を記憶する第二の記憶部と、
第一の記憶部に発光素子の非発光状態が記憶されている時はその発光素子を不良であると判断し、第二の記憶部に受光素子の非受光状態が記憶されている時はその受光素子が不良であると判断する手段とを備えたことを特徴とする車形検出装置を提案するものである。
【００１０】
【作用】
上記（１）の方法によれば、車体検出手段の発光・受光素子間に自動車が入車していない時に、対向する一対の発光・受光素子との間で光信号を上下に走査して光軸の透光・遮光状態と発光・受光素子の発光・受光状態とを記憶し、次に、対向する発光・受光素子との間でタイミングをずらして光信号を走査して光軸の透光・遮光状態と発光・受光素子の発光・受光状態を記憶する。すなわち、空の状態で、車形検出を行う際の光軸について透光・遮光データをとると共にその発光・受光素子の発光・受光データをとった後、今度は車形検出時の光軸に対して上あるいは下方向にずれた光軸で透光・遮光データと発光・受光素子の発光・受光データをとり、両データを論理演算することで光軸異常を引き起こしているのがどちらの素子なのかを特定することができる。
【００１１】
また、上記（２）の方法によれば、車体検出手段の発光・受光素子間に自動車が入車していない時に、対向する一対の発光・受光素子との間で光信号を上下に走査すると共に発光素子の直流順方向電圧を測定し、その結果得られる光軸の透光・遮光状態と発光素子の発光・非発光状態を記憶して不良発光素子を特定し、次に、上下に配列された全ての発光素子を発光し、受光素子を上下に走査して得られる受光・非受光状態を記憶して不良受光素子を特定する。すなわち、空の状態で、車形検出を行う際の光軸について透光・遮光データをとると共に、発光素子の直流順方向電圧から発光素子が発光したかどうかをみて不良発光素子を特定する。また、発光素子の光芒は広がりを持っているので、全ての発光素子を発光すれば一つの受光素子に対して複数の発光素子からの光信号が到達することになる。したがって、全ての発光素子を発光させた状態で受光素子を走査させた結果、受光素子の受光・非受光状態をみれば非受光の受光素子が不良ということが判断できる。
【００１４】
【実施例】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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し、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、光軸チェックを行うのと同時に各受光素子の受光レベルを測定し、今回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、遮光レベルとして設定する。１６はゲイン設定部で、遮光レベルを設定するにあたり、一部の素子の受光レベルの値が低いために透光レベルと遮光レベルとの幅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。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。
【００１８】
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。
【００１９】
次に、図４を基に光軸チェックによる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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。また更に、第三の記憶部としてメモリ１４ｃを設け、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て得られた光軸の透光・遮光状態をメモリ１４ａに登録し、受光走査タイミングを早めて走査し得られた光軸の透光・遮光状態をメモリ１４ｂに登録し、発光走査タイミングを早めて走査し得られた光軸の透光・遮光状態をメモリ１４ｃに登録し、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のデータについて論理和をとり、その論理和データに対してメモリ１４ｃに登録されたＬ１〜ＬｎおよびＲ１〜Ｒｎのデータについて否定論理和をとることで素子良否データを得るようにしても良い。
【００２２】
次に本発明の別実施例について説明する。図６（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、順次時分割で発光駆動される発光素子についてＶＦ測定部１７で測定した直流順方向電圧を基に、発光素子が動作したか否か（発光素子が正常に発光すると電圧降下が発生する）を判断し、その判断結果と合わせて（ｂ）に示すように、光軸の透光・遮光状態と発光素子について「０」「１」をメモリ１４ａに登録する。すなわち、ここではＬ４が不良素子であるため、光軸Ｂ４は遮光状態「０」、ＶＦ測定部１７の測定結果と合わせてＬ４に非発光状態を示す「０」を登録し不良素子として判断する。このように、発光素子側に不良素子が含まれている場合は、上記光軸チェックにより発光素子側の不良素子を特定することができる。
【００２３】
次に、受光素子側に対して不良素子の検出を行う。図６（ｃ）は不良素子検出動作を示す説明図である。発光素子は発光した際、その光芒は広がりつつ進行して受光素子に到達するので、Ｌ１〜Ｌｎを同時に発光させることにより、受光素子には正対する発光素子とそれに隣接する発光素子からの光信号が到達する。したがって、発光素子Ｌ１〜Ｌｎを同時発光させた状態で受光素子Ｒ１〜Ｒｎを順次時分割で駆動し、受光素子ごとにその受光・非受光状態を「１」「０」としてメモリ１４ｂに登録し不良素子を特定する。以上のように光軸チェック時にはＶＦ測定の結果と合わせて、異常が発生している光軸と不良発光素子とを特定し、次に不良素子検出時に受光素子側の不良素子を特定するので、光軸異常を引き起こしている発光・受光素子の両方をチェックすることができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、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、光軸チェックにより光軸異常を検出すると共に、光軸の異常を引き起こしている不良素子が発光素子なのか受光素子なのかを特定し、報知することができる。したがって、修理作業時の作業効率が上がると共に装置（洗車機）の稼働停止時間を短縮することができる。
【００２５】
また、光軸異常を検出した場合でも、今回の車形検出に重大な支障がないと判断すると、異常な光軸の直前に存在する正常な光軸の車体検出情報を異常光軸のものとして採用し、洗車動作を継続するので、自動車の破損につながるような光軸異常があった場合のみ洗車機を異常停止することができる。したがって、洗車機を効率的に稼働させることができる。
【００２６】
また、発光・受光素子への外乱光入射と水滴等の付着を防ぐことができ、正確な車形検出が行えると共に、正確に発光・受光素子の良否を判断できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】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。
【図２】本発明実施例の構成説明図である。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】実施例における不良素子検出動作を示す説明図である。
【図６】本発明別実施例の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
１４ａ 第一の記憶手段
１４ｂ 第二の記憶手段
１７ ＶＦ測定部
２０ 可視光カットフィルター
２１ 外乱光吸収材
２２ 発光窓
２３ 受光窓
Ｌ 発光素子
Ｒ 受光素子
Ｂ 光軸
Ａ 自動車
【産業上の利用分野】
この発明は、自動車の側面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。
【０００２】
【従来の技術】
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、例えば特開平１−１２７４３９号公報に記載のものが知られている。すなわち、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側面形状を検出するようにしたものである。
【０００３】
このような車形検出装置では、車体を検出する複数の発光・受光素子のうちどれか一つでも動作不良状態に陥ると、一対の発光・受光素子で構成する光軸が成り立たなくなり、自動車の形状を正確に検出できなくなるという問題がある。正確な形状で車形を取り込むことができなければ、最悪の場合、洗車の際に自動車を損傷してしまう恐れがあるので、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光軸チェック、すなわち、発光素子から投光した光が対をなす受光素子で検出されるかどうかの確認を全ての光軸に対して行い、その結果、車形検出に支障があると判断されると異常報知を行い、洗車を開始できないようにしている。
【０００４】
ところで、光軸チェックで光軸に異常が発見された場合は、 「発光あるいは受光素子の故障」 「発光窓あるいは受光窓への水滴・汚れ・ゴミ等の付着」 「外乱光の入射」等が主な原因であり、水滴・汚れ・ゴミ等の付着が確認されない時は、発光あるいは受光素子を交換修理する必要がある。ところが、光軸チェックでは一対の発光・受光素子間における透光の有無で異常を判断しているので、どちらの素子が不良であるのかを判断することができず、不良素子を見極めるには修理作業時に発光・受光の両素子について良否確認する必要がある。したがって、作業が煩雑で効率が悪く、洗車機の稼働を長時間停止させてしまうことにつながっていた。また、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、今回の自動車形状検出にあたって重大な支障は無く、洗車機の稼働を停止する程の異常ではないが、従来は光軸異常を検出すると異常停止していたので洗車機稼働効率の低下につながっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の課題は、洗車開始前，洗車待機中，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、光軸チェックにより光軸異常を検出すると共に、光軸の異常を引き起こしている不良素子を特定する装置が実現できないか、という点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明は、上記第一の課題を解決するため、上下に複数の発光素子を配置して構成する発光装置と、上下に複数の受光素子を配置して構成する受光装置と、発光素子と受光素子との間で光信号を上下に走査する走査駆動部と、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を検出する手段と、該検出手段もしくは自動車を走行させる手段と、前記検出手段もしくは自動車の走行に伴う移動距離を検出する手段とを備え、前記両検出手段で与える車体検出情報と移動距離とに基づいて自動車の側面形状を検出する車形検出装置であって、
自動車が存在していない状態において、前記車体検出手段における一つの発光素子とその正面に対向する一つの受光素子との間で走査タイミングを同期して光信号を上下に走査し、これによって得られる光軸の透光・遮光状態と発光受光素子の発光・受光状態とを記憶する第一の記憶部と、
自動車が存在していない状態において、前記車体検出手段における一つの発光素子とその正面に対向する一つの受光素子との走査タイミングをずらして光信号を上下に走査し、これによって得られる光軸の透光・遮光状態と発光・受光素子の発光・受光状態とを記憶する第二の記憶部と、
第一の記憶部の内容と第二の記憶部の内容とを論理演算し、不良素子を特定する手段とを備えたことを特徴とする車形検出装置を提案するものである。
【０００７】
（２）本発明は、上記第一の課題を解決するため、上下に複数の発光素子を配置して構成する発光装置と、上下に複数の受光素子を配置して構成する受光装置と、発光装置と受光装置との間で光信号を上下に走査する走査駆動部と、発光素子の走査駆動時に単位発光素子ごとの直流順方向電圧を測定するＶＦ測定部と、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を検出する手段と、該検出手段もしくは自動車を走行させる手段と、前記検出手段もしくは自動車の走行に伴う移動距離を検出する手段とを備え、前記両検出手段で与える車体検出情報と移動距離とに基づいて自動車の側面形状を検出する車形検出装置であって、
自動車が存在していない状態において、前記車体検出手段における一つの発光素子とその正面に対向する一つの受光素子との間で走査タイミングを同期して光信号を上下に走査すると共にＶＦ測定部で単位発光素子の直流順方向電圧を測定し、これによって得られる光軸の透光・遮光状態と発光素子の発光・非発光状態とを記憶する第一の記憶部と、
自動車が存在していない状態において、前記車体検出手段における全ての発光素子を同時に発光し、受光素子を上下に走査して得られる受光素子の受光・非受光状態を記憶する第二の記憶部と、
第一の記憶部に発光素子の非発光状態が記憶されている時はその発光素子を不良であると判断し、第二の記憶部に受光素子の非受光状態が記憶されている時はその受光素子が不良であると判断する手段とを備えたことを特徴とする車形検出装置を提案するものである。
【００１０】
【作用】
上記（１）の方法によれば、車体検出手段の発光・受光素子間に自動車が入車していない時に、対向する一対の発光・受光素子との間で光信号を上下に走査して光軸の透光・遮光状態と発光・受光素子の発光・受光状態とを記憶し、次に、対向する発光・受光素子との間でタイミングをずらして光信号を走査して光軸の透光・遮光状態と発光・受光素子の発光・受光状態を記憶する。すなわち、空の状態で、車形検出を行う際の光軸について透光・遮光データをとると共にその発光・受光素子の発光・受光データをとった後、今度は車形検出時の光軸に対して上あるいは下方向にずれた光軸で透光・遮光データと発光・受光素子の発光・受光データをとり、両データを論理演算することで光軸異常を引き起こしているのがどちらの素子なのかを特定することができる。
【００１１】
また、上記（２）の方法によれば、車体検出手段の発光・受光素子間に自動車が入車していない時に、対向する一対の発光・受光素子との間で光信号を上下に走査すると共に発光素子の直流順方向電圧を測定し、その結果得られる光軸の透光・遮光状態と発光素子の発光・非発光状態を記憶して不良発光素子を特定し、次に、上下に配列された全ての発光素子を発光し、受光素子を上下に走査して得られる受光・非受光状態を記憶して不良受光素子を特定する。すなわち、空の状態で、車形検出を行う際の光軸について透光・遮光データをとると共に、発光素子の直流順方向電圧から発光素子が発光したかどうかをみて不良発光素子を特定する。また、発光素子の光芒は広がりを持っているので、全ての発光素子を発光すれば一つの受光素子に対して複数の発光素子からの光信号が到達することになる。したがって、全ての発光素子を発光させた状態で受光素子を走査させた結果、受光素子の受光・非受光状態をみれば非受光の受光素子が不良ということが判断できる。
【００１４】
【実施例】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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し、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、光軸チェックを行うのと同時に各受光素子の受光レベルを測定し、今回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、遮光レベルとして設定する。１６はゲイン設定部で、遮光レベルを設定するにあたり、一部の素子の受光レベルの値が低いために透光レベルと遮光レベルとの幅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。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。
【００１８】
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。
【００１９】
次に、図４を基に光軸チェックによる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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。また更に、第三の記憶部としてメモリ１４ｃを設け、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て得られた光軸の透光・遮光状態をメモリ１４ａに登録し、受光走査タイミングを早めて走査し得られた光軸の透光・遮光状態をメモリ１４ｂに登録し、発光走査タイミングを早めて走査し得られた光軸の透光・遮光状態をメモリ１４ｃに登録し、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のデータについて論理和をとり、その論理和データに対してメモリ１４ｃに登録されたＬ１〜ＬｎおよびＲ１〜Ｒｎのデータについて否定論理和をとることで素子良否データを得るようにしても良い。
【００２２】
次に本発明の別実施例について説明する。図６（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、順次時分割で発光駆動される発光素子についてＶＦ測定部１７で測定した直流順方向電圧を基に、発光素子が動作したか否か（発光素子が正常に発光すると電圧降下が発生する）を判断し、その判断結果と合わせて（ｂ）に示すように、光軸の透光・遮光状態と発光素子について「０」「１」をメモリ１４ａに登録する。すなわち、ここではＬ４が不良素子であるため、光軸Ｂ４は遮光状態「０」、ＶＦ測定部１７の測定結果と合わせてＬ４に非発光状態を示す「０」を登録し不良素子として判断する。このように、発光素子側に不良素子が含まれている場合は、上記光軸チェックにより発光素子側の不良素子を特定することができる。
【００２３】
次に、受光素子側に対して不良素子の検出を行う。図６（ｃ）は不良素子検出動作を示す説明図である。発光素子は発光した際、その光芒は広がりつつ進行して受光素子に到達するので、Ｌ１〜Ｌｎを同時に発光させることにより、受光素子には正対する発光素子とそれに隣接する発光素子からの光信号が到達する。したがって、発光素子Ｌ１〜Ｌｎを同時発光させた状態で受光素子Ｒ１〜Ｒｎを順次時分割で駆動し、受光素子ごとにその受光・非受光状態を「１」「０」としてメモリ１４ｂに登録し不良素子を特定する。以上のように光軸チェック時にはＶＦ測定の結果と合わせて、異常が発生している光軸と不良発光素子とを特定し、次に不良素子検出時に受光素子側の不良素子を特定するので、光軸異常を引き起こしている発光・受光素子の両方をチェックすることができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、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、光軸チェックにより光軸異常を検出すると共に、光軸の異常を引き起こしている不良素子が発光素子なのか受光素子なのかを特定し、報知することができる。したがって、修理作業時の作業効率が上がると共に装置（洗車機）の稼働停止時間を短縮することができる。
【００２５】
また、光軸異常を検出した場合でも、今回の車形検出に重大な支障がないと判断すると、異常な光軸の直前に存在する正常な光軸の車体検出情報を異常光軸のものとして採用し、洗車動作を継続するので、自動車の破損につながるような光軸異常があった場合のみ洗車機を異常停止することができる。したがって、洗車機を効率的に稼働させることができる。
【００２６】
また、発光・受光素子への外乱光入射と水滴等の付着を防ぐことができ、正確な車形検出が行えると共に、正確に発光・受光素子の良否を判断できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】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。
【図２】本発明実施例の構成説明図である。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】実施例における不良素子検出動作を示す説明図である。
【図６】本発明別実施例の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
１４ａ 第一の記憶手段
１４ｂ 第二の記憶手段
１７ ＶＦ測定部
２０ 可視光カットフィルター
２１ 外乱光吸収材
２２ 発光窓
２３ 受光窓
Ｌ 発光素子
Ｒ 受光素子
Ｂ 光軸
Ａ 自動車
Claims (4)
- 上下に複数の発光素子を配置して構成する発光装置と、上下に複数の受光素子を配置して構成する受光装置と、発光素子と受光素子との間で光信号を上下に走査する走査駆動部と、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を検出する手段と、該検出手段もしくは自動車を走行させる手段と、前記検出手段もしくは自動車の走行に伴う移動距離を検出する手段とを備え、前記両検出手段で与える車体検出情報と移動距離とに基づいて自動車の側面形状を検出する車形検出装置であって、
自動車が存在していない状態において、前記車体検出手段における一つの発光素子とその正面に対向する一つの受光素子との間で走査タイミングを同期して光信号を上下に走査し、これによって得られる光軸の透光・遮光状態と発光受光素子の発光・受光状態とを記憶する第一の記憶部と、
自動車が存在していない状態において、前記車体検出手段における一つの発光素子とその正面に対向する一つの受光素子との走査タイミングをずらして光信号を上下に走査し、これによって得られる光軸の透光・遮光状態と発光・受光素子の発光・受光状態とを記憶する第二の記憶部と、
第一の記憶部の内容と第二の記憶部の内容とを論理演算し、不良素子を特定する手段とを備えたことを特徴とする車形検出装置。 - 上下に複数の発光素子を配置して構成する発光装置と、上下に複数の受光素子を配置して構成する受光装置と、発光装置と受光装置との間で光信号を上下に走査する走査駆動部と、発光素子の走査駆動時に単位発光素子ごとの直流順方向電圧を測定するＶＦ測定部と、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を検出する手段と、該検出手段もしくは自動車を走行させる手段と、前記検出手段もしくは自動車の走行に伴う移動距離を検出する手段とを備え、前記両検出手段で与える車体検出情報と移動距離とに基づいて自動車の側面形状を検出する車形検出装置であって、
自動車が存在していない状態において、前記車体検出手段における一つの発光素子とその正面に対向する一つの受光素子との間で走査タイミングを同期して光信号を上下に走査すると共にＶＦ測定部で単位発光素子の直流順方向電圧を測定し、これによって得られる光軸の透光・遮光状態と発光素子の発光・非発光状態とを記憶する第一の記憶部と、
自動車が存在していない状態において、前記車体検出手段における全ての発光素子を同時に発光し、受光素子を上下に走査して得られる受光素子の受光・非受光状態を記憶する第二の記憶部と、
第一の記憶部に発光素子の非発光状態が記憶されている時はその発光素子を不良であると判断し、第二の記憶部に受光素子の非受光状態が記憶されている時はその受光素子が不良であると判断する手段とを備えたことを特徴とする車形検出装置。 - 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、請求項１または請求項２に記載の車形検出装置を備えたことを特徴とする洗車機における車形検出装置。
- 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、請求項１または請求項２に記載の車形検出装置を備えたことを特徴とする洗車機。
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