JP4035389B2

JP4035389B2 - Method for controlling position of processing device in car wash machine and car wash machine

Info

Publication number: JP4035389B2
Application number: JP2002200701A
Authority: JP
Inventors: 純夫西沢; 健伝田
Original assignee: MK Seiko Co Ltd
Current assignee: MK Seiko Co Ltd
Priority date: 2002-07-10
Filing date: 2002-07-10
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2022-07-10
Also published as: JP2004042720A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、洗車機と自動車の相対移動に伴い、洗車機に備える処理装置を自動車の車体へ作用させ洗浄処理や乾燥処理を行う洗車機に関し、特に単位距離ａの相対移動の度に車体面の位置を次々に検出し自動車の車形データとして取り込む車形検出装置を備え、車形検出装置で与える車体面位置の集合としての車形データに基づいて前記処理装置を車体面に沿うよう位置制御する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より特開２００１−１１４０７７公報に記載の洗車機が知られている。すなわち、停車した自動車を跨ぐように洗車機が走行し、洗車機に設けられる上面ブラシや上面ブロワノズルといった処理装置で車体面をブラッシング洗浄したり乾燥をはかったりする、いわゆる門型洗車機が記載されている。この洗車機には、洗車エリアを挟むように発光素子と受光素子とを対向させて上下に多数配列させ、授受される光信号が自動車により遮断されたのを検知して車体面位置を検出する車形検出装置が設けられ、洗車機の走行に伴い車体面位置を次々に検出し、検出した車形に沿うよう処理装置を位置制御している。
【０００３】
この従来の洗車機では、特開２００１−１１４０７７公報の図９にその目標位置の算定方法が示されるが、車形検出装置で検出した車体面位置に基づいて処理装置の目標位置を算出し、目標位置に合わせて処理装置を位置制御するもので、車形検出装置から処理装置までの僅かな距離を走行する間に目標位置の算定と位置制御とを行う必要があり、この結果、目標位置の算定は比較的簡単な近似計算によることになる。すなわち、処理装置の目標位置は、処理装置が車体面に対してとるべき適正間隔aだけ離れた位置に設定されるが、車体面が傾斜した部分ではある車体面位置では適正間隔ａであっても、他の車体面位置では適正間隔ａを越えて処理装置と接近する結果となるため、処理装置がその上に達したとき、その処理が及ぶ可能性のある範囲内で一番高い車体面位置に対して適正間隔ａをとるよう目標位置を設定していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の洗車機では、ある範囲内で一番高い車体面位置に対して適正間隔ａをとるように目標位置が設定され、車体面の傾斜が急になる程に処理装置は高い位置に保持されることとなり、傾斜面に対し十分な処理ができない不都合があった。すなわち、傾斜面に対するブラシの接触圧が低くなり十分な洗浄効果が得られない、または傾斜面に対しブロワノズルが接近できずに十分な乾燥効果が得られない、といった傾向があった。
【０００５】
従って、この発明の課題とするところは、比較的簡単な近似計算でありながら車体面の傾斜等に影響されることなく車体面に沿った目標位置を算定でき、処理装置による均一で十分な処理効果を得ることができる洗車機が得られないか、という点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、洗車機と自動車の相対移動に伴い、洗車機に備える処理装置を自動車の車体へ作用させ洗浄処理や乾燥処理を行う洗車機であって、単位距離ｕの相対移動の度に車体面の位置を次々に検出し自動車の車形データとして取り込む車形検出手段を備え、車形検出手段で与える車体面位置の集合としての車形データに基づいて前記処理装置を車体面に沿うよう位置制御する方法において、前記処理装置がその作動に際し車体面に対して保持すべき距離ｒ（但し、ｒ＞ｕ）が制御値として与えられ、前記車形データとして与えられる前記単位距離毎の車体面位置に応じて、各車体面位置を中心とし前記制御値を半径として形成される複数の円弧と各車体面位置を通る垂線との交点を求め、これら交点のうち最も高い位置にある交点をその車体面位置の上に処理装置が達するときの目標高さ位置とし、前記処理装置を位置制御することを特徴とする洗車機における処理装置の位置制御方法により、上記課題の解決をはかったものである。
【０００７】
ここで、前記制御値は制御対象となる処理装置に応じて設定すれば良い。また、前記制御値はその車体面位置が含まれる車体の部分に応じて設定することもできる。更に、処理装置が車体面に対して通常保持すべき距離ｒｙ（但し、ｒｙ＞ｕ）を第１の制御値とし、急傾斜面等の特定条件において処理装置が車体面に対して保持すべき距離ｒｘ（但し、ｒｘ＞ｒｙ）を第２の制御値として与えられ、各車体面位置を中心とし第１・第２の制御値ｒｘ・ｒｙを半径として形成される楕円の円弧と各車体面位置を通る垂線との交点を求めて、その車体面位置の上に処理装置が達するときの目標高さ位置を設定するようにしても良い。
【０００８】
この発明は、洗車機と自動車の相対移動に伴い、洗車機に備える処理装置を自動車の車体へ作用させ洗浄処理や乾燥処理を行う洗車機において、単位距離ｕの相対移動の度に車体面位置を次々に検出し自動車の車形データとして取り込む車形検出手段と、前記処理装置がその作動に際し車体面に対して保持すべき距離ｒ（但し、ｒ＞ｕ）を制御値として設定する手段と、前記車形データとして与えられる前記単位距離毎の車体面位置に応じて、各車体面位置を中心とし前記制御値を半径として形成される複数の円弧と各車体面位置を通る垂線との交点を求め、これら交点のうち最も高い位置にある交点をその車体面位置の上に処理装置が達するときの目標高さ位置とし、車形検出手段で検出した車体面位置毎に処理装置の目標位置を設定する手段と、該設定手段で与える目標位置を通るよう前記処理装置の位置制御を行う制御手段とを備えたことを特徴とする洗車機により、上記課題の解決をはかったものである。
【０００９】
ここで、前記制御値設定手段では、制御対象となる処理装置に応じて制御値を設定すれば良い。また、前記制御値設定手段では、その車体面位置が含まれる車体の部分に応じて制御値を設定することもできる。更に、前記制御値設定手段では、処理装置が車体面に対して通常保持すべき距離ｒｙ（但し、ｒｙ＞ｕ）を第１の制御値とし、急傾斜面等の特定条件において処理装置が車体面に対して保持すべき距離ｒｘ（但し、ｒｘ＞ｒｙ）を第２の制御値として与え、前記目標位置設定手段では、各車体面位置を中心とし第１・第２の制御値ｒｘ・ｒｙを半径として形成される楕円の円弧と各車体面位置を通る垂線との交点を求めて、その車体面位置の上に処理装置が達するときの目標高さ位置を設定するようにしても良い。
【００１０】
【作用】
この発明によれば、車形データとして与えられる単位距離毎の車体面位置に応じて、各車体面位置を中心とし制御値を半径として形成される複数の円弧と各車体面位置を通る垂線との交点を求め、これら交点のうち最も高い位置にある交点をその車体面位置の上に処理装置が達するときの目標高さ位置とすることにより、処理装置を車体面の傾斜に関係なく常に適正間隔を保つように制御することができる。すなわち、検出された各車体面位置を中心とし制御値を半径とした上半円を描いたとき、この各上半円と接するような軌跡を描くように処理装置を位置制御することができる。
【００１１】
なお、本発明に言う「各車体面位置を中心とし制御値を半径として形成される円弧と各車体面位置を通る垂線との交点」とは、「各車体面位置から特定の車体面位置を通る垂線までの距離が制御値に相当する点」と同義であり、円弧を描画することを必須条件とするものではない。
【００１２】
【実施例】
以下、その実施例について図面を基に説明する。ここでは、ドライブスルーで洗車サービスを行う門型洗車機を示しており、洗車エリアに乗り入れられ停車した自動車に対し洗車機本体が走行して洗浄・乾燥といった洗車処理を施すタイプの洗車機を例示している。図１は実施例の側面説明図、図２は同じく平面説明図である。なお、この発明の対象となる洗車機は、このようなタイプの門型洗車機に限定されるものではなく、自動車の方をコンベアで移動させる据え置き型の洗車機であっても良く、要は車形データを使用してブラシ等の処理装置を位置制御する洗車機であればいずれにも適用できる。
【００１３】
洗車機本体１は左右一対のレール２，２上を往復走行し、レール２，２間に停車される自動車を跨ぐように移動する。３，４，４は洗車機本体１に設けられる処理装置としてのブラシで、３は水平に配置され鉛直方向（本体１の走行方向と直交する方向）に昇降動作して車体上面を洗浄する上面ブラシ、４，４は本体１の走行方向と直交する方向に開閉動作することで車体の側面および前後面を洗浄する左右一対の側面ブラシである。ブラシ３，４，４は、図示しない散水ノズルからの散水に伴い車体をブラッシングするもので、洗車機本体１前側に洗浄部Ｓを形成する。
【００１４】
５，６，６は、洗車機本体１の前記ブラシ３，４，４より後方に設けられる、処理装置としてのブロワノズルで、図示しないブロワからの送風を車体面に吹き付けて乾燥をはかるもので、５は水平に配置され鉛直方向（本体１の走行方向と直交する方向）に昇降動作して車体上面の乾燥をはかる上面ブロワノズル、６，６は本体１の両側に設けられ車体側面の乾燥をはかる左右一対の側面ブロワノズルである。このブロワノズル５，６，６により洗車機本体１後側に乾燥部Ｄを形成する。
【００１５】
７は洗車機本体１のブラシ３よりも前方に位置して設けられ自動車の側方から車体上面の形状を読み取る車形検出装置、８は洗車機本体１が単位距離走行する毎にパルス出力するエンコーダ、９，９は本体１を走行させるモータである。また、１０は本体１の洗浄部Ｓの後方で乾燥部Ｄの手前に位置しブラシ３，４，４および散水ノズルから飛散する水がブロワノズル５，６，６のある乾燥部Ｄへ至らぬように遮断する、処理装置としてのシャッターである。
【００１６】
図３は車体上面に作用する処理装置すなわち上面ブラシ３、上面ブロワノズル５およびシャッター１０の構成を説明するもので、上面ブラシ３は、洗車機本体１両側において上下に昇降可能に設けられるキャリア３Ｃ，３Ｃにその両端を支持され、一方のキャリア３Ｃに固定されたモータ３Ｍ１により回転駆動される。キャリア３Ｃは、上下に張設されたループ３Ｌと連結され、このループ３Ｌを送り操作するモータ３Ｍ２の正逆駆動により昇降される。モータ３Ｍ２は、図示しない減速器を介してキャリア３Ｃ，３Ｃを昇降しモータを停止すればその位置に保持することができる。３Ｅはキャリア３Ｃの昇降位置を検出するためのエンコーダである。キャリア３Ｃ，３Ｃは車形検出装置５で検出した車形に応じて昇降させ、上面ブラシ３と車体面との距離が略一定となるよう調節される。
【００１７】
上面ブロワノズル５も上面ブラシ３と略同様な構成で昇降されるもので、洗車機本体１両側において上下に昇降可能に設けられるキャリア５Ｃ，５Ｃにその両端を支持され、キャリア５Ｃは上下に張設されたループ５Ｌと連結され、このループ５Ｌを送り操作するモータ５Ｍの正逆駆動により昇降される。モータ５Ｍは、図示しない減速器を介してキャリア５Ｃ，５Ｃを昇降しモータを停止すればその位置に保持することができる。５Ｅはキャリア５Ｃの昇降位置を検出するためのエンコーダである。キャリア５Ｃ，５Ｃは車形検出装置７で検出した車形に応じて昇降させ、上面ブロワノズル５と車体面との距離が略一定となるよう調節される。５Ｙは車体面の傾斜に合わせて上面ブロワノズル５の吹き出し方向を可変するシリンダーである。
【００１８】
シャッター１０は、側面ブラシ４，４と上面ブロワノズル６との間の本体１天井部に設けられており、それぞれ上下に昇降自在な複数（図面では３枚）の遮蔽板１０Ｂ，１０Ｂ，１０Ｂを備え、この遮蔽板をまとめて支持する左右一対のキャリア１０Ｃ，１０Ｃによって昇降操作し、各遮蔽板はキャリアの下降に伴い自重で下降し、それぞれ段差を設けて順番に下降が規制されることによって、複数の遮蔽板が上下に連なるようにしてスクリーンを形成する。１０Ｍはキャリアを昇降する正逆駆動可能なモータ、１０Ｅはキャリア１０Ｃ，１０Ｃの昇降位置を検出するためのエンコーダである。
【００１９】
図４は車形検出装置７の構成を説明するものである。車形検出装置７は、発光素子を上下に多数配列させた発光ユニット７Ｅと、発光ユニット７Ｅの発光素子と一対一で対応して受光素子を配列させ、同発光素子からの光信号を受信する受光ユニット７Ｒとを、洗車エリア（に停車した自動車Ａ）を両側から挾むように対向させている。ここで、洗車機本体１が単位距離走行してエンコーダ８からパルス出力される毎に、発光ユニット７Ｅの発光素子を上下に順番に発光させ、受光ユニット７Ｒでの受光状態をモニタして車体により遮光された最も上方位置の発光・受光素子の位置を検知し、これを車体面位置として記憶する。こうして単位距離毎の車体面位置を順次に読み取り、自動車Ａの上面の輪郭を表す車形データを形成する。
【００２０】
図５は上記実施例の制御系を示すブロック図で、１１はＣＰＵ、メモリ等を含む制御部、１２は制御部１１からの信号によりブラシ、ブロワノズル等の処理装置を通電駆動する駆動部、１３は洗車内容の選択入力や洗車開始入力等を行う操作パネルである。制御部１１は、操作パネル１３における洗車開始入力があると記憶した洗車プログラムに従って駆動部１２を介して洗車動作を実行し、洗車中は車形検出装置７で読み取る車形データを記憶し、この記憶した車形データに応じて本体１の前進／後退および各キャリア３Ｃ，５Ｃ，１０Ｃの昇降をさせることにより、処理装置たる上面ブラシ３，上面ブロワノズル５およびシャッター１０が車体面に対して一定の距離を保つよう位置制御する。
【００２１】
１４，１５，１６，１７はそれぞれ、前記モータ９，９，３Ｍ２，５Ｍ，１０Ｍの可変速駆動装置で、駆動電源の周波数を複数段階に変えることによりモータの回転速度を可変する公知のインバータからなり、洗車機本体１の走行や上面ブラシ３、上面ブロワノズル５およびシャッター１０の昇降を、後述する各速度設定部からの速度信号に応じた速度で駆動するものである。
【００２２】
図６は制御部１１の機能要部を説明するブロック図で、車体上面に対する処理装置、すなわち上面ブラシ３、上面ブロワノズル５およびシャッター１０の位置制御を行う構成要素を示している。
【００２３】
制御部１１には、洗車機本体１の走行制御等を行う走行制御部１１−１、上面ブラシ３の昇降制御等を行う上面ブラシ制御部１１−２、上面ブロワノズル５の昇降制御等を行う上面ブロワノズル制御部１１−３、シャッター１０の昇降制御等を行うシャッター制御部１１−４が形成され、各制御部１１−１〜４での処理は時分割で並行して行なわれる。また、１１ｒは制御値設定部であり、各制御部１１−１〜４で処理装置を制御するにあたり、車体面に対し処理装置をどの位の間隔を保って作用させるかを表す制御値ｒを設定するもので、処理装置に応じて別々の制御値ｒ・ｒ１・ｒ２（後述する）を設定可能で、また操作パネル１３からの入力操作により加減操作することもできる。
【００２４】
車形検出装置７は、ＣＰＵとメモリ７Ｍを備えて検出した車形データを蓄積している。すなわち、本体１が単位距離走行してエンコーダ８からパルス出力される毎に車体上面位置を検出し、エンコーダ８からの走行パルスをカウントして得た走行位置と検出した車体上面位置とを関連付して記憶する。ここで、車形データを記憶するメモリ７Ｍはデュアルポートタイプからなり、検出した車形データをリアルタイムに書き込みする一方で、必要に応じいつでも上面ブラシ制御部１１−２，上面ブロワノズル制御部１１−３またはシャッター制御部１１−４で車形データを読み出しできるように構成されている。
【００２５】
走行制御部１１−１において、１１ａは走行位置検出部で、エンコーダ８からのパルスをカウントして洗車機本体１の走行位置を検出する。１１ｂは走行速度設定部で、操作パネル１３での速度設定に応じた速度信号をインバータ１４に出力し、これによりモータ９，９を可変速駆動して洗車機本体１を設定された走行速度で走行させる。また、上面ブラシ制御部１１−２，上面ブロワノズル制御部１１−３およびシャッター制御部１１−４からの信号を監視し、各処理装置の昇降や開閉が間に合わない場合には走行速度の減速や走行停止の制御を行う。
【００２６】
上面ブラシ制御部１１−２において、１１ｃは目標位置設定部で、車形検出装置７で検出した各車体面位置に対する上面ブラシ３の目標位置を次々に算定し記憶するもので、算定方法等の詳細については後述する。１１ｄは上面ブラシ３の昇降位置検出部で、エンコーダ３Ｅからのパルスをカウントして上面ブラシ３の現在の昇降位置を検出する。１１ｅは昇降速度設定部で、昇降位置検出部１１ｄで与える上面ブラシ３の現在の昇降位置を参照し、この現在の位置から本体１が単位距離走行したとき上面ブラシ３があるべき目標位置を目標位置設定部１１ｃから受け取り、現在位置と目標位置との差に応じた速度信号を設定してインバータ１５に出力し、これによりモータ３Ｍ２を可変速駆動して上面ブラシ３を車形に追従させる。
【００２７】
上面ブロワノズル制御部１１−３において、１１ｆは目標位置設定部で、車形検出装置７で検出した各車体面位置に対する上面ブロワノズル５の目標位置を次々に算定し記憶するもので、算定方法等の詳細については後述する。１１ｇは上面ブロワノズル５の昇降位置検出部で、エンコーダ５Ｅからのパルスをカウントして上面ブロワノズル５の現在の昇降位置を検出する。１１ｈは昇降速度設定部で、昇降位置検出部１１ｇで与える上面ブロワノズル５の現在の昇降位置を参照し、この現在の位置から本体１が単位距離走行したとき上面ブロワノズル５があるべき目標位置を目標位置設定部１１ｆから受け取り、現在位置と目標位置との差に応じた速度信号を設定してインバータ１６に出力し、これによりモータ５Ｍを可変速駆動して上面ブロワノズル５を車形に追従させる。
【００２８】
シャッター制御部１１−４において、１１ｉは目標位置設定部で、車形検出装置７で検出した各車体面位置に対するシャッター１０の目標位置を次々に算定し記憶するもので、算定方法等の詳細については後述する。１１ｊはシャッター１０の昇降位置検出部で、エンコーダ１０Ｅからのパルスをカウントしてシャッター１０の現在の昇降位置を検出する。１１ｋは昇降速度設定部で、昇降位置検出部１１ｊで与えるシャッター１０の現在の昇降位置を参照し、この現在の位置から本体１が単位距離走行したときシャッター１０があるべき目標位置を目標位置設定部１１ｋから受け取り、現在位置と目標位置との差に応じた速度信号を設定してインバータ１７に出力し、これによりモータ１０Ｍを可変速駆動してシャッター１０を車形に追従させる。
【００２９】
図７は車体面検出から車体面処理までの動作の流れを示す説明図，図８は目標位置設定部１１ｃにおける目標位置の設定方法を図解した説明図、図９は昇降速度設定部１１ｅにおける昇降速度の設定方法を図解した説明図である。以下、これらの図を基にして、上面ブラシ制御部１１−２における処理を例として処理装置の位置制御方法について説明する。
【００３０】
図７において、車形検出および目標位置の設定は洗車機本体１が最初に前方へ往行する際に行われる。図７（ａ）において車形検出装置７で検出したある車体上面位置Ｐに対し、その検出ポイントより所定距離ｂ以上離れてから（図７（ｂ））、その車体面位置Ｐに対する上面ブラシ３の目標位置Ｐｔを算出し、その後上面ブラシ３が車体面位置Ｐの上に達したとき（図７（ｃ））、上面ブラシ３は目標位置Ｐｔにあるよう制御されるものである。なお、検出ポイントより所定距離ｂ離れてから目標位置を設定するのは、目標位置の設定にあたり検出した位置の前後の車体面形状を考慮する必要があるからである。
【００３１】
図８は前記目標位置Ｐｔの算出方法を説明するものであり、洗車機１の走行方向の位置をＸ、高さ方向の位置をＹとして表している。目標位置設定部１１ｃでは、車形検出装置７で検出した一つの車体面位置Ｐ（Ｘ，Ｙ）に対し、上面ブラシ３がその車体面位置Ｐ（Ｘ，Ｙ）の真上に来たとき上面ブラシ３があるべき高さ位置Ｙｔを求め、更に上面ブラシが車体面位置Ｐ上に到達する走行位置Ｘｔを求め、目標位置Ｐｔ（Ｘｔ，Ｙｔ）を得るものである。
【００３２】
図８において、エンコーダ８で検出する本体１の単位走行距離をｕとし、上面ブラシ３が車体面に対して保つべき適正距離をｒとする。距離ｒは処理装置に応じて設定されるもので、上面ブラシ３においてはその回転中心からブラシ毛先までの寸法と、ブラシをどの程度まで車体面に接近させたいか、といった判断要素に応じて決定されるもので、以下、制御値という。各距離の関係は単位距離ｕ＜制御値ｒ＜ｂとなる。
【００３３】
目標高さ位置Ｙｔは車体面位置Ｐだけでなくその位置Ｐの前後所定範囲における車体形状に応じて設定する必要がある。すなわち、車体が傾斜した部分では上面ブラシ３が車体面位置Ｐの真上にあったとしても、上面ブラシ３は車体面位置Ｐより高い位置に作用し、車体面位置Ｐに作用するとはかぎらない。そこで、上面ブラシ３が作用する可能性のある範囲として、車体上面位置Ｐから前後へ制御値ｒだけ広げた区間Ｒを設定し、この区間Ｒの車体面位置に基づいて目標高さ位置Ｙｔを設定する。このため、目標位置Ｐｔの設定は、車体面位置Ｐを検出してから所定距離ｂ（ｂ＞ｒ）だけ走行した後に行うこととし、位置Ｐに続く部分の車体面位置も検出されてから行う必要がある。
【００３４】
図８において、車体面位置は本体１が単位距離ｕだけ走行する毎に検出されるから、設定対象の車体面位置Ｐを含む区間Ｒ内で検出された車体面位置Ｐｉ〜Ｐ〜Ｐｊを読み出し、各車体面位置Ｐｉ〜Ｐ〜Ｐｊを中心とし制御値ｒを半径とした円弧（上半円）Ｃｉ〜Ｃ〜Ｃｊを描き、これら円弧Ｃｉ〜Ｃ〜Ｃｊと設定対象の車体面位置Ｐを通る垂線Ｌとの交点Ｑｉ〜Ｑ〜Ｑｊを求める。そして交点Ｑｉ〜Ｑ〜Ｑｊのうち最も高い位置にある交点Ｑｔの高さ位置を目標高さ位置Ｙｔに設定する。なお、交点Ｑｔの高さ位置は、その交点と、同交点を含む円弧の中心と、車体面位置Ｐとで形成される、長辺を制御値ｒとする直角三角形の関係から容易に算出することができる。
【００３５】
こうして目標高さ位置Ｙｔを得ると、設定対象の車体面位置Ｐに対し上面ブラシ３がその真上に来る目標走向位置Ｘｔを求める。すなわち、車体面位置Ｐは車形検出装置７で検出した位置であり、上面ブラシ３は検出装置７の後方に所定距離Ｘｂだけ離れて設置されているので、車体面位置Ｐの走行方向の位置Ｘに車形検出装置７と上面ブラシ３との間の距離Ｘｂを加えて目標走行位置Ｘｔ（＝Ｘ＋Ｘｂ）を得る。こうして目標位置Ｐｔ（Ｘｔ，Ｙｔ）を得ることにより、目標位置と車体面との間の最短距離が制御値ｒにほぼ等しくなり、上面ブラシ３は車体面に対して常に適正距離（制御値ｒ）を保つことができる。
【００３６】
このようにして、目標位置設定部１１ｃは車形検出装置７で単位距離の走行毎に検出される車体面位置に対し次々に目標位置を算定し記憶するものであり、これら目標位置の集合としての上面ブラシ３の目標軌跡が形成される。算定される目標位置Ｐｔは、常に車体面位置Ｐと同じ走行位置上に設定される。これは、車形検出装置による車体面検出も上面ブラシ３の位置制御も、同じエンコーダ８で与える単位距離毎のパルスに基づいて行うためであり、洗車機本体１の走行に伴い車形検出と洗車処理とを並行して手順良く制御することができる。
【００３７】
前記昇降速度設定部１１ｅは、目標位置設定部１１ｃから次に上面ブラシ３を到達させるべき目標位置Ｐｔを読み出し、昇降位置検出部１１ｄで与える上面ブラシ３の現在の昇降位置Ｐと対比して、昇降速度Ｖｙを設定するものである。以下、図９を用いて説明すると、読み出す目標位置Ｐｔは、洗車機本体１の走行速度Ｖｘに応じて定まる目標位置までの距離ΔＸに応じて決められ、この距離ΔＸは前記単位距離ｕの整数倍として与えられる。すなわち、本体１の走行速度Ｖｘが低速ならΔＸ＝ｕとし、倍速ならΔＸ＝２ｕとなり、３倍速ならΔＸ＝３ｕ．．．．といったように決められ、この距離ΔＸに応じて目標位置設定部１１ｃから相当する目標位置Ｐｔが読み出される。
【００３８】
目標位置Ｐｔが定められると昇降位置検出部１１ｄで与える上面ブラシ３の現在の昇降位置Ｐとの高さ位置の差ΔＹを検知し、距離ΔＸを走行する間にその差を０に最も近づけられる昇降速度Ｖｙを設定する。なお、前記差ΔＹが調整可能な範囲を越えて大きい場合は、走行速度設定部１１ｂへ信号出力して本体１の走行を減速または停止するよう操作される。こうして昇降速度Ｖｙが設定されると、インバータ１５を介してモータ３Ｍ２が可変速駆動され、上面ブラシ３を設定された目標位置に合わせて昇降制御されることになる。
【００３９】
以上のようにして上面ブラシ３は位置制御され、車体面位置から適正間隔を保ってブラシ洗浄を行うことができる。この車体面と処理装置との間隔は、制御値設定部１１ｒにおいて調整することができ、上面ブラシ３をより車体に近付けて洗浄効果を上げたければ制御値ｒを小さくすれば良い。また、制御値ｒは、車体面の位置に応じて可変することも可能であり、例えば自動車のボンネット部分だけ制御値ｒを小さくして汚れ落ちを良くしたり、キャリア等の破損し易い突起物に対しては制御値ｒを大きくして安全をはかるといった調整ができる。
【００４０】
以上、上面ブラシ制御部１１−２を取り上げて制御方法を説明したが、他の上面ブロワノズル制御部１１−３およびシャッター制御部１１−４においても同様に目標位置が設定され昇降速度が設定されて位置制御されることになる。なお、上面ブロワノズル５は、上面ブラシ３とはその形状も車体への作用の仕方も異なるので、異なる制御値ｒｘ・ｒｙが設定されて位置制御される。以下、この上面ブロワノズル５の目標位置の設定方法について図１０を基に説明する。
【００４１】
制御値設定部１１ｒでは、上面ブロワノズル５の断面形状に応じて制御値ｒｘ・ｒｙを設定する。すなわち、ノズル吹き出し口と車体面との適正距離を制御値として与え、この制御値を保つよう位置制御すれば均一な乾燥処理が可能になるが、ブロワノズル５の断面形状は略三角形で上方が前後へ張り出しているため、傾斜した面では吹き出し口より張り出し部の方が車体面に接近し、制御値が小さいと張り出し部が車体に接触する危険がある。このため、ノズル吹き出し口と車体面との適正距離を制御値ｒｙとして与える一方、傾斜した面に張り出し部が接触しないよう張り出し部を加味した距離を制御値ｒｘ（ｒｙ＜ｒｘ）として与えるものである。
【００４２】
上面ブロワノズル制御部１１−３において、目標位置設定部１１ｆでは、制御値設定部１１ｒで与える上面ブロワノズル５に応じた制御値ｒｘ・ｒｙ（ｒｘ＜ｂ）で目標高さ位置Ｙｔを算定する。すなわち、図１０において、設定対象の車体面位置Ｐを含む区間Ｒ内で検出された車体面位置Ｐｉ〜Ｐ〜Ｐｊを読み出し、各車体面位置Ｐｉ〜Ｐ〜Ｐｊを中心とし制御値ｒｘ・ｒｙを半径とした楕円の円弧（上半楕円）Ｃｉ〜Ｃ〜Ｃｊを描き、これら円弧Ｃｉ〜Ｃ〜Ｃｊと設定対象の車体面位置Ｐを通る垂線Ｌとの交点Ｑｉ〜Ｑ〜Ｑｊを求める。そして交点Ｑｉ〜Ｑ〜Ｑｊのうち最も高い位置にある交点Ｑｔの高さ位置を目標高さ位置Ｙｔに設定する。
【００４３】
また車形検出装置７と上面ブロワノズル５との間の距離を使用して目標走行位置Ｘｔを算定し、こうして得た目標位置により昇降速度設定部１１ｈで上面ブロワノズル５の昇降速度を設定するのである。ここで２つの制御値ｒｘ・ｒｙを使用し、本体１の走行方向に対しては車体面とより大きな間隔をとるようにして、ノズル５の吹き出し口に応じた距離ｒｙを小さくしても、傾斜した車体面では相対的にノズル５が車体から離れるように位置制御され、ノズル５が車体に接触することがない。
【００４４】
なお、シャッター１０の目標位置については、ブロワノズルのように張り出し部がないので、楕円を描くような処理は不要であり、上面ブラシ３と同様に設定される。すなわち、シャッター制御部１１−４において、目標位置設定部１１ｉでは、制御値設定部１１ｒで与えるシャッター１０に応じた制御値ｒ１（ｒ１＜ｂ）で目標高さ位置Ｙｔを算定し、また車形検出装置７とシャッター１０との間の距離を使用して目標走行位置Ｘｔを算定し、こうして得た目標位置により昇降速度設定部１１ｋでシャッター１０の昇降速度を設定するのである。なお、ここで使用する制御値ｒ１はシャッター１０に適合する値が採用され、通常は上面ブラシ３に対する制御値ｒより小さいものになる。
【００４５】
この実施例は以上のように構成され、単位距離毎の車体面位置Ｐに応じて、各車体面位置Ｐを中心とし制御値を半径として形成される複数の円弧と各車体面位置を通る垂線Ｌとの交点Ｑを求め、これら交点Ｑのうち最も高い位置にある交点Ｑｔをその車体面位置Ｐの上に処理装置３・５・１０が達するときの目標高さ位置Ｙｔとすることにより、処理装置３・５・１０を車体面の傾斜に関係なく常に適正間隔を保つように制御することができる。すなわち、検出された各車体面位置を中心とし制御値を半径とした上半円を描いたとき、この各上半円と接するような軌跡を描くように処理装置３・５・１０を位置制御することができる。
【００４６】
この発明は、以上のように実施できるものであるが、上記実施例に限定されるものではない。実施例では洗車機本体が走行する門型洗車機について説明したが、自動車をコンベアで搬送し洗車機が固定される据え置き型の洗車機に対しても同様に実施できる。この据え置き型洗車機の場合には、上記した走行制御部１１−１における洗車機の走行位置・走行速度の制御に代えて、コンベアによる自動車の搬送位置・搬送速度の制御をするようにすれば良い。また、実施例では車形検出装置７で車体上面位置を検出し車体上面に作用する処理装置の位置制御を行う例を示したが、車体上面の処理に限定することなく車体側面の処理に対しても同様に実施することができる。すなわち、車体側面位置を単位距離の走行毎に検出し、側面処理装置としての側面ブラシや側面ブロワノズルを車体に対し適正間隔を保つよう実施例同様に位置制御すれば良い。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、検出した各車体面位置を中心とし制御値を半径として形成される複数の円弧と各車体面位置を通る垂線との交点を求め、これら交点のうち最も高い位置にある交点をその車体面位置の上に処理装置が達するときの目標高さ位置とするという、簡単な近似計算で目標位置を設定することができ、しかも、処理装置を車体面の傾斜に関係なく常に適正間隔を保つように制御し、処理装置による均一で十分な処理効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の側面説明図である。
【図２】実施例の平面説明図である。
【図３】実施例における上面処理装置の構成説明図である。
【図４】実施例における車形検出装置の説明図である。
【図５】実施例の制御系を示すブロック図である。
【図６】実施例の制御部の機能要部を説明するブロック図である。
【図７】実施例の車体面検出から車体面処理までの動作の流れを示す説明図である。
【図８】実施例の目標位置設定部１１ｃにおける目標位置の設定方法を図解した説明図である。
【図９】実施例の昇降速度設定部１１ｅにおける昇降速度の設定方法を図解した説明図である。
【図１０】実施例の目標位置設定部１１ｆにおける目標位置の設定方法を図解した説明図である。
【符号の説明】
１洗車機本体
３処理装置としての上面ブラシ
３Ｅ上面ブラシの昇降位置を検出するためのエンコーダ
３Ｍ２上面ブラシを昇降するためのモータ
５処理装置としての上面ブロワノズル
７車形検出手段としての車形検出装置
８洗車機の走行位置を検出するためのエンコーダ
９，９洗車機本体１の走行用モータ
１０処理装置としてのシャッター
１０Ｅシャッターの昇降位置を検出するためのエンコーダ
１０Ｍシャッターを昇降するためのモータ
１１制御部
１１−１走行制御手段としての走行制御部
１１−２処理装置制御手段としての上面ブラシ制御部
１１−３処理装置制御手段としての上面ブロワノズル制御部
１１−４処理装置制御手段としてのシャッター制御部
１１ａ走行位置検出手段としての走行位置検出部
１１ｂ走行速度設定手段としての走行速度設定部
１１ｃ・１１ｆ・１１ｉ目標位置設定手段としての目標位置設定部
１１ｄ・１１ｇ・１１ｊ昇降位置検出手段としての昇降位置検出部
１１ｅ・１１ｈ・１１ｋ昇降速度設定手段としての昇降速度設定部
１１ｒ制御値設定手段としての制御値設定部
１２駆動手段としての駆動部
１３操作パネル
１４・１５・１６・１７可変速駆動手段としての可変速駆動装置[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a car wash machine that performs a washing process and a drying process by causing a processing device provided in the car wash machine to act on a car body of the car in association with the relative movement of the car wash machine and the car. The position of the processing device is positioned along the vehicle body surface based on vehicle shape data as a set of vehicle body surface positions provided by the vehicle shape detection device. It relates to a method of controlling.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a car wash machine described in JP 2001-114077 A is known. That is, a so-called gate-type car wash machine is described in which a car wash machine travels across a parked automobile and the car body surface is brushed and dried by a processing device such as an upper brush or upper blower nozzle provided in the car wash machine. ing. In this car wash machine, a large number of light emitting elements and light receiving elements are arranged vertically so as to sandwich the car wash area, and the position of the vehicle body surface is detected by detecting that the received optical signal is blocked by the automobile. A vehicle shape detection device is provided, and the vehicle body surface position is successively detected as the car wash machine travels, and the position of the processing device is controlled along the detected vehicle shape.
[0003]
In this conventional car wash machine, the calculation method of the target position is shown in FIG. 9 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-114077. The target position of the processing device is calculated based on the vehicle body surface position detected by the vehicle shape detection device, The position of the processing device is controlled in accordance with the target position, and it is necessary to calculate the target position and control the position while traveling a small distance from the vehicle shape detection device to the processing device. This calculation is based on a relatively simple approximation calculation. That is, the target position of the processing device is set to a position that is separated from the vehicle body surface by an appropriate distance a, but the proper distance a is at a vehicle body surface position that is a portion where the vehicle body surface is inclined. However, the other vehicle body surface position results in approaching the processing device beyond the appropriate distance a, so that when the processing device reaches above, the highest vehicle body surface within the range that the processing can reach The target position is set so as to take an appropriate interval a with respect to the position.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional car wash machine described above, the target position is set so as to have an appropriate distance a with respect to the highest vehicle body surface position within a certain range, and the processing device is held at a higher position as the vehicle body surface becomes steeper. As a result, there is a disadvantage that sufficient processing cannot be performed on the inclined surface. That is, there is a tendency that the contact pressure of the brush with the inclined surface becomes low and a sufficient cleaning effect cannot be obtained, or the blower nozzle cannot approach the inclined surface and a sufficient drying effect cannot be obtained.
[0005]
Accordingly, it is an object of the present invention to calculate a target position along the vehicle body surface without being affected by the inclination of the vehicle body surface, etc., although it is a comparatively simple approximate calculation, and uniform and sufficient processing by the processing device. It is in the point of obtaining a car wash machine that can obtain the effect.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a car wash machine that performs a washing process and a drying process by causing a processing device provided in the car wash machine to act on a car body of the car in association with the relative movement of the car wash machine and the car. Vehicle shape detecting means for detecting the position of the surface one after another and taking it in as vehicle shape data of the automobile is provided, and the processing device is arranged along the vehicle body surface based on the vehicle shape data as a set of vehicle body surface positions given by the vehicle shape detecting means. In the position control method, a distance r (where r> u) that the processing apparatus should hold with respect to the surface of the vehicle body during operation thereof is given as a control value, and the vehicle body for each unit distance given as the vehicle shape data. According to the surface position, the intersection point between a plurality of arcs formed around each vehicle body surface position and the control value as a radius and a perpendicular passing through each vehicle body surface position is obtained, and the intersection point at the highest position among these intersection points is determined. That The above-mentioned problem is solved by a position control method for a processing apparatus in a car wash machine, characterized in that the position of the processing apparatus is controlled by setting the target height position when the processing apparatus reaches the body surface position. .
[0007]
Here, the control value may be set according to the processing device to be controlled. The control value can also be set according to the portion of the vehicle body that includes the vehicle body surface position. Furthermore, the distance ry (where ry> u) that the processing apparatus should normally hold with respect to the vehicle body surface is the first control value, and the processing apparatus should be held with respect to the vehicle body surface under specific conditions such as a steeply inclined surface. An elliptical arc formed with the distance rx (where rx> ry) as a second control value and the first and second control values rx and ry as radii centered on each vehicle body surface position and each vehicle body surface An intersection point with a perpendicular passing through the position may be obtained, and the target height position when the processing device reaches the vehicle body surface position may be set.
[0008]
The present invention relates to a car washing machine that performs a washing process and a drying process by causing a processing device provided in a car washing machine to act on a car body of the car in association with the relative movement of the car washing machine and the car. Vehicle shape detecting means for successively detecting and taking in as vehicle shape data of the automobile, and means for setting a distance r (where r> u) that the processing device should hold with respect to the vehicle body surface during operation as a control value; The intersections of a plurality of arcs formed with the control value as a radius around each vehicle body surface position and a perpendicular passing through each vehicle body surface position according to the vehicle body surface position for each unit distance given as the vehicle shape data The intersection at the highest position among these intersections is set as the target height position when the processing device reaches the vehicle body surface position, and the target position of the processing device is detected for each vehicle surface position detected by the vehicle shape detection means. Set And stage, the car washing machine, characterized in that a control means for controlling the position of the processing device so as to pass through the target position given by said setting means, in which attempted to solve the above problems.
[0009]
Here, the control value setting means may set the control value according to the processing device to be controlled. Further, the control value setting means can set the control value according to the part of the vehicle body that includes the vehicle body surface position. Further, in the control value setting means, the distance ry (where ry> u) that the processing apparatus should normally hold with respect to the vehicle body surface is set as the first control value, and the processing device is operated in a specific condition such as a steeply inclined surface. A distance rx (where rx> ry) to be held with respect to the surface is given as a second control value, and the target position setting means has first and second control values rx · ry centered on each vehicle body surface position. It is also possible to obtain an intersection of an elliptical arc formed with a radius of the vertical axis passing through each vehicle body surface position and set a target height position when the processing device reaches the vehicle body surface position.
[0010]
[Action]
According to the present invention, according to the vehicle body surface position for each unit distance given as vehicle shape data, a plurality of arcs formed with the control value as a radius around each vehicle body surface position and a perpendicular passing through each vehicle body surface position, The intersection point at the highest position among these intersection points is set as the target height position when the processing device reaches the vehicle body surface position, so that the processing device is always appropriate regardless of the inclination of the vehicle body surface. It can be controlled to keep the interval. In other words, when an upper semicircle is drawn with the detected vehicle body surface position as the center and a control value as the radius, the position of the processing device can be controlled so as to draw a trajectory in contact with each upper semicircle.
[0011]
The “intersection of an arc formed around each vehicle body surface position and having a control value as a radius and a perpendicular passing through each vehicle body surface position” in the present invention means “a specific vehicle surface position from each vehicle body surface position”. It is synonymous with “the point where the distance to the passing perpendicular corresponds to the control value”, and does not require the drawing of an arc.
[0012]
【Example】
The embodiment will be described below with reference to the drawings. Here, a portal type car wash machine that performs a car wash service through drive-through is shown, and an example of a type of car wash machine that performs a car wash process such as washing and drying when the car wash machine body travels to a car that has entered the car wash area and stopped is doing. FIG. 1 is an explanatory side view of the embodiment, and FIG. The car wash machine subject to the present invention is not limited to such a type of gate type car wash machine, and may be a stationary car wash machine that moves a car by a conveyor. The present invention can be applied to any car wash machine that uses car shape data to control the position of a processing device such as a brush.
[0013]
The car wash machine main body 1 travels back and forth on the pair of left and right rails 2 and 2 and moves so as to straddle the automobile stopped between the rails 2 and 2. 3, 4, and 4 are brushes as processing devices provided in the car wash machine body 1, and 3 is an upper surface that is disposed horizontally and moves up and down in the vertical direction (direction orthogonal to the traveling direction of the body 1) to clean the upper surface of the vehicle body. The brushes 4 and 4 are a pair of left and right side brushes that cleans the side and front and rear surfaces of the vehicle body by opening and closing in a direction perpendicular to the traveling direction of the main body 1. The brushes 3, 4, and 4 brush the vehicle body with watering from a watering nozzle (not shown), and form a cleaning portion S on the front side of the car wash machine body 1.
[0014]
5, 6 and 6 are blower nozzles as processing devices provided behind the brushes 3, 4 and 4 of the car wash machine body 1, and blown air from a blower (not shown) on the vehicle body surface to dry it. 5 is an upper surface blower nozzle that is arranged horizontally and moves up and down in the vertical direction (direction perpendicular to the traveling direction of the main body 1) to dry the upper surface of the vehicle body, and 6, 6 are provided on both sides of the main body 1 to dry the side surface of the vehicle body. A pair of left and right side blower nozzles. The blower nozzles 5, 6 and 6 form a drying portion D on the rear side of the car wash machine body 1.
[0015]
Reference numeral 7 denotes a vehicle shape detection device that is provided in front of the brush 3 of the car wash machine body 1 and reads the shape of the upper surface of the vehicle body from the side of the automobile. Reference numeral 8 denotes a pulse output every time the car wash machine body 1 travels a unit distance. Encoders 9 and 9 are motors for driving the main body 1. Further, 10 is located behind the cleaning unit S of the main body 1 and in front of the drying unit D so that water splashed from the brushes 3, 4, 4 and the watering nozzle does not reach the drying unit D where the blower nozzles 5, 6, 6 are located. It is a shutter as a processing device that shuts off.
[0016]
FIG. 3 illustrates a configuration of a processing device that acts on the upper surface of the vehicle body, that is, the upper surface brush 3, the upper surface blower nozzle 5, and the shutter 10. The upper surface brush 3 is a carrier 3C that can be moved up and down on both sides of the car wash machine body 1. Both ends are supported by 3C, and are rotationally driven by a motor 3M1 fixed to one carrier 3C. The carrier 3C is connected to a loop 3L extending up and down, and is moved up and down by forward and reverse driving of a motor 3M2 that feeds the loop 3L. The motor 3M2 can be held at that position by moving the carriers 3C and 3C up and down via a speed reducer (not shown) and stopping the motor. 3E is an encoder for detecting the raising / lowering position of the carrier 3C. The carriers 3C and 3C are moved up and down according to the vehicle shape detected by the vehicle shape detection device 5, and adjusted so that the distance between the upper surface brush 3 and the vehicle body surface becomes substantially constant.
[0017]
The upper surface blower nozzle 5 is also lifted and lowered in substantially the same configuration as the upper surface brush 3, and both ends thereof are supported by carriers 5C and 5C that are vertically movable on both sides of the car wash machine body 1, and the carrier 5C is stretched up and down. It is connected to the loop 5L, and is moved up and down by the forward / reverse drive of the motor 5M that feeds the loop 5L. The motor 5M can be held at that position by raising and lowering the carriers 5C and 5C via a speed reducer (not shown) and stopping the motor. 5E is an encoder for detecting the raising / lowering position of the carrier 5C. The carriers 5C and 5C are moved up and down in accordance with the vehicle shape detected by the vehicle shape detection device 7, and adjusted so that the distance between the upper blower nozzle 5 and the vehicle body surface is substantially constant. 5Y is a cylinder that changes the blowing direction of the upper blower nozzle 5 in accordance with the inclination of the vehicle body surface.
[0018]
The shutter 10 is provided on the ceiling of the main body 1 between the side brushes 4 and 4 and the upper blower nozzle 6, and includes a plurality (three in the drawing) of shielding plates 10B, 10B, and 10B that can be moved up and down. By moving up and down by a pair of left and right carriers 10C and 10C that collectively support this shielding plate, each shielding plate descends by its own weight as the carrier descends, and each step is provided and a descending is regulated in turn. A screen is formed such that a plurality of shielding plates are connected vertically. 10M is a motor capable of forward / reverse drive for raising and lowering the carrier, and 10E is an encoder for detecting the raising and lowering positions of the carriers 10C and 10C.
[0019]
FIG. 4 illustrates the configuration of the vehicle shape detection device 7. The vehicle shape detection device 7 has a light emitting unit 7E in which a large number of light emitting elements are arranged vertically, a light receiving element arranged in one-to-one correspondence with the light emitting elements of the light emitting unit 7E, and receives an optical signal from the light emitting element. The light receiving unit 7 </ b> R is opposed to the car wash area (the car A parked at the car) from both sides. Here, each time the car washer 1 travels a unit distance and a pulse is output from the encoder 8, the light emitting elements of the light emitting unit 7E emit light in order up and down, the light receiving state at the light receiving unit 7R is monitored, and the vehicle body The position of the light emitting / receiving element at the uppermost position where the light is shielded is detected and stored as the vehicle body surface position. In this way, the vehicle body surface position for each unit distance is sequentially read, and vehicle shape data representing the contour of the upper surface of the automobile A is formed.
[0020]
FIG. 5 is a block diagram showing the control system of the above embodiment. 11 is a control unit including a CPU, a memory and the like, 12 is a drive unit for energizing and driving a processing device such as a brush and a blower nozzle in response to a signal from the control unit 11. Is an operation panel for performing selection input of car wash contents, car wash start input, and the like. The control unit 11 performs a car wash operation via the drive unit 12 according to the stored car wash program when there is a car wash start input on the operation panel 13, and stores car shape data read by the car shape detection device 7 during car wash. By moving the main body 1 forward / backward and raising / lowering the carriers 3C, 5C, 10C in accordance with the stored vehicle shape data, the upper surface brush 3, the upper surface blower nozzle 5 and the shutter 10 as processing devices are fixed with respect to the vehicle surface. Position control to keep the distance.
[0021]
14, 15, 16, and 17 are variable speed driving devices for the motors 9, 9, 3 M 2, 5 M, and 10 M, respectively. Thus, the car wash machine 1 is driven and the upper surface brush 3, the upper surface blower nozzle 5 and the shutter 10 are moved up and down at a speed corresponding to a speed signal from each speed setting section described later.
[0022]
FIG. 6 is a block diagram for explaining a main part of the function of the control unit 11 and shows components for controlling the position of the processing device for the upper surface of the vehicle body, that is, the upper surface brush 3, the upper surface blower nozzle 5 and the shutter 10.
[0023]
The control unit 11 includes a traveling control unit 11-1 that performs traveling control of the car wash machine body 1, an upper surface brush control unit 11-2 that performs elevation control of the upper surface brush 3, and an upper surface that performs elevation control of the upper surface blower nozzle 5. A blower nozzle control unit 11-3 and a shutter control unit 11-4 for controlling the raising / lowering of the shutter 10 are formed, and the processes in the control units 11-1 to 11-4 are performed in a time-sharing manner in parallel. Reference numeral 11r denotes a control value setting unit. When each processing unit 11-1 to 4 controls a processing device, a control value r indicating how far the processing device is operated with respect to the vehicle body surface is set. Different control values r · r1 · r2 (to be described later) can be set according to the processing device, and can be adjusted by an input operation from the operation panel 13.
[0024]
The vehicle shape detection device 7 includes a CPU and a memory 7M and stores vehicle shape data detected. That is, each time the main body 1 travels a unit distance and a pulse is output from the encoder 8, the vehicle body upper surface position is detected, and the travel position obtained by counting the travel pulses from the encoder 8 is associated with the detected vehicle body upper surface position. And remember. Here, the memory 7M that stores the vehicle shape data is of a dual port type, and writes the detected vehicle shape data in real time, while the upper surface brush control unit 11-2 and the upper surface blower nozzle control unit 11-3 are always required as needed. Alternatively, the vehicle shape data can be read by the shutter control unit 11-4.
[0025]
In the travel control unit 11-1, 11 a is a travel position detection unit that counts pulses from the encoder 8 to detect the travel position of the car wash machine body 1. Reference numeral 11b denotes a travel speed setting unit which outputs a speed signal corresponding to the speed setting on the operation panel 13 to the inverter 14, thereby driving the motors 9 and 9 at a variable speed to set the car wash machine body 1 at a set travel speed. Let it run. Further, the signals from the upper surface brush control unit 11-2, the upper surface blower nozzle control unit 11-3, and the shutter control unit 11-4 are monitored. Control the stop.
[0026]
In the upper surface brush control unit 11-2, 11c is a target position setting unit that sequentially calculates and stores the target position of the upper surface brush 3 with respect to each vehicle body surface position detected by the vehicle shape detection device 7. Details will be described later. Reference numeral 11d denotes an elevation position detection unit for the upper surface brush 3, which detects the current elevation position of the upper surface brush 3 by counting pulses from the encoder 3E. 11e is an elevating speed setting unit which refers to the current elevating position of the upper surface brush 3 given by the elevating position detecting unit 11d, and targets the target position where the upper surface brush 3 should be located when the main body 1 travels a unit distance from this current position. A speed signal is received from the position setting unit 11c, and a speed signal corresponding to the difference between the current position and the target position is set and output to the inverter 15, thereby driving the motor 3M2 at a variable speed to cause the upper surface brush 3 to follow the vehicle shape.
[0027]
In the upper surface blower nozzle control unit 11-3, 11f is a target position setting unit that calculates and stores the target position of the upper surface blower nozzle 5 with respect to each vehicle body surface position detected by the vehicle shape detection device 7 one after another. Details will be described later. Reference numeral 11g denotes an elevation position detector for the upper surface blower nozzle 5, which counts pulses from the encoder 5E to detect the current elevation position of the upper surface blower nozzle 5. Reference numeral 11h denotes an ascending / descending speed setting unit, which refers to the current ascending / descending position of the upper surface blower nozzle 5 given by the ascending / descending position detecting unit 11g, and targets the target position where the upper surface blower nozzle 5 should be when the main body 1 travels a unit distance from this current position. Received from the position setting unit 11f, sets a speed signal corresponding to the difference between the current position and the target position and outputs it to the inverter 16, thereby driving the motor 5M at a variable speed to cause the upper surface blower nozzle 5 to follow the vehicle shape.
[0028]
In the shutter control unit 11-4, 11i is a target position setting unit that calculates and stores the target position of the shutter 10 with respect to each vehicle body surface position detected by the vehicle shape detection device 7 one after another. Will be described later. Reference numeral 11j denotes a raising / lowering position detection unit of the shutter 10, which detects the current raising / lowering position of the shutter 10 by counting pulses from the encoder 10E. Reference numeral 11k denotes an ascending / descending speed setting unit which refers to the current ascending / descending position of the shutter 10 given by the ascending / descending position detecting unit 11j, and sets the target position where the shutter 10 should be when the main body 1 travels a unit distance from the present position. The speed signal corresponding to the difference between the current position and the target position is set and output to the inverter 17, and the motor 10M is driven at a variable speed to cause the shutter 10 to follow the vehicle shape.
[0029]
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a flow of operations from vehicle surface detection to vehicle surface processing, FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a method for setting a target position in the target position setting unit 11c, and FIG. It is explanatory drawing illustrating the setting method of speed. Hereinafter, the position control method of the processing apparatus will be described with reference to these drawings, taking the processing in the upper surface brush control unit 11-2 as an example.
[0030]
In FIG. 7, vehicle shape detection and target position setting are performed when the car wash machine main body 1 first travels forward. The upper surface brush 3 with respect to the vehicle body surface position P after a predetermined distance b or more from the detection point with respect to a certain vehicle body upper surface position P detected by the vehicle shape detection device 7 in FIG. 7A (FIG. 7A). When the upper surface brush 3 reaches the vehicle body surface position P (FIG. 7C), the upper surface brush 3 is controlled to be at the target position Pt. The target position is set after a predetermined distance b from the detection point because it is necessary to consider the vehicle body surface shape before and after the detected position when setting the target position.
[0031]
FIG. 8 illustrates a method for calculating the target position Pt. The position of the car wash machine 1 in the traveling direction is represented as X, and the position in the height direction is represented as Y. In the target position setting unit 11c, when the upper surface brush 3 comes right above the vehicle body surface position P (X, Y) with respect to one vehicle surface position P (X, Y) detected by the vehicle shape detection device 7. The height position Yt at which the upper surface brush 3 should be obtained is obtained, and the traveling position Xt at which the upper surface brush reaches the vehicle body surface position P is obtained to obtain the target position Pt (Xt, Yt).
[0032]
In FIG. 8, the unit travel distance of the main body 1 detected by the encoder 8 is u, and the appropriate distance that the upper surface brush 3 should keep with respect to the vehicle body surface is r. The distance r is set in accordance with the processing device. In the upper surface brush 3, the distance from the center of rotation to the brush tip and the extent to which the brush is desired to approach the body surface are determined. In the following, it is referred to as a control value. The relationship between the distances is unit distance u <control value r <b.
[0033]
The target height position Yt needs to be set according to not only the vehicle body surface position P but also the vehicle body shape in a predetermined range before and after the position P. That is, even if the upper surface brush 3 is located directly above the vehicle body surface position P in the portion where the vehicle body is inclined, the upper surface brush 3 acts on a position higher than the vehicle body surface position P and does not necessarily act on the vehicle body surface position P. . Therefore, as a range in which the upper surface brush 3 may act, a section R that is widened by the control value r from the vehicle body upper surface position P forward and backward is set, and the target height position Yt is set based on the vehicle body surface position of the section R. Set. For this reason, the target position Pt is set after the vehicle body surface position P is detected and the vehicle has traveled a predetermined distance b (b> r), and after the vehicle body surface position of the portion following the position P is also detected. There is a need.
[0034]
In FIG. 8, since the vehicle body surface position is detected every time the main body 1 travels a unit distance u, the vehicle body surface positions Pi to P to Pj detected in the section R including the vehicle body surface position P to be set are read. , Arcs (upper semicircles) Ci to C to Cj centered on the vehicle body surface positions Pi to P to Pj and having a control value r as a radius, and the arcs Ci to C to Cj and the vehicle surface position P to be set are defined. Intersections Qi to Q to Qj with the perpendicular L passing through are obtained. Then, the height position of the intersection point Qt at the highest position among the intersection points Qi to Q to Qj is set as the target height position Yt. The height position of the intersection point Qt is easily calculated from the relationship of the right triangle formed by the intersection point, the center of the arc including the intersection point, and the vehicle body surface position P and having the long side as the control value r. be able to.
[0035]
When the target height position Yt is obtained in this way, the target strike position Xt at which the upper surface brush 3 is directly above the set vehicle body surface position P is obtained. That is, the vehicle body surface position P is a position detected by the vehicle shape detection device 7, and the upper surface brush 3 is installed behind the detection device 7 by a predetermined distance Xb. A target travel position Xt (= X + Xb) is obtained by adding a distance Xb between the vehicle shape detection device 7 and the upper surface brush 3 to X. By obtaining the target position Pt (Xt, Yt) in this way, the shortest distance between the target position and the vehicle body surface becomes substantially equal to the control value r, and the upper surface brush 3 always has an appropriate distance (control value r) to the vehicle surface. ) Can be kept.
[0036]
In this way, the target position setting unit 11c calculates and stores the target positions one after another with respect to the vehicle body surface positions detected for each unit distance traveled by the vehicle shape detection device 7, and as a set of these target positions. The target locus of the upper surface brush 3 is formed. The calculated target position Pt is always set on the same travel position as the vehicle body surface position P. This is because both the vehicle body surface detection by the vehicle shape detection device and the position control of the upper surface brush 3 are performed based on the pulse for each unit distance given by the same encoder 8. The car wash process can be controlled in parallel with the procedure.
[0037]
The ascending / descending speed setting unit 11e reads out the target position Pt to which the upper surface brush 3 should reach next from the target position setting unit 11c, and compares it with the current ascending / descending position P of the upper surface brush 3 given by the ascending / descending position detection unit 11d. The raising / lowering speed Vy is set. In the following, referring to FIG. 9, the target position Pt to be read is determined according to the distance ΔX to the target position determined according to the traveling speed Vx of the car wash machine body 1, and this distance ΔX is an integer of the unit distance u. Given as a double. That is, if the traveling speed Vx of the main body 1 is low, ΔX = u, if double speed, ΔX = 2u, and if triple speed, ΔX = 3u. . . . The corresponding target position Pt is read from the target position setting unit 11c according to the distance ΔX.
[0038]
When the target position Pt is determined, the height position difference ΔY from the current lift position P of the upper surface brush 3 given by the lift position detection unit 11d is detected, and the difference can be made closest to 0 while traveling the distance ΔX. Set up and down speed Vy. When the difference ΔY is larger than the adjustable range, a signal is output to the traveling speed setting unit 11b to operate to slow down or stop the traveling of the main body 1. When the elevating speed Vy is set in this way, the motor 3M2 is driven at a variable speed via the inverter 15, and the upper surface brush 3 is controlled to elevate according to the set target position.
[0039]
As described above, the position of the upper surface brush 3 is controlled, and the brush cleaning can be performed while maintaining an appropriate distance from the vehicle body surface position. The distance between the vehicle body surface and the processing apparatus can be adjusted by the control value setting unit 11r. If the cleaning effect is improved by bringing the upper surface brush 3 closer to the vehicle body, the control value r may be reduced. Further, the control value r can be varied according to the position of the vehicle body surface. For example, the control value r is reduced only in the hood portion of the automobile to improve the removal of dirt, or a protrusion which is easily damaged such as a carrier. Can be adjusted to increase the control value r to ensure safety.
[0040]
In the above, the control method has been described by taking up the upper surface brush control unit 11-2. However, the target position is similarly set and the ascending / descending speed is set in the other upper surface blower nozzle control unit 11-3 and the shutter control unit 11-4. The position will be controlled. Since the upper surface blower nozzle 5 is different in shape from the upper surface brush 3 and in the manner of acting on the vehicle body, the position of the upper surface blower nozzle 5 is controlled by setting different control values rx · ry. Hereinafter, a method for setting the target position of the upper surface blower nozzle 5 will be described with reference to FIG.
[0041]
In the control value setting unit 11r, control values rx · ry are set according to the cross-sectional shape of the upper blower nozzle 5. That is, if a proper distance between the nozzle outlet and the vehicle body surface is given as a control value and the position is controlled so as to maintain this control value, a uniform drying process can be performed. Since the bulge protrudes toward the surface, the bulge portion approaches the vehicle body surface from the air outlet on an inclined surface, and if the control value is small, the bulge portion may come into contact with the vehicle body. For this reason, the appropriate distance between the nozzle outlet and the vehicle body surface is given as the control value ry, while the distance including the overhang portion so as not to contact the inclined surface is given as the control value rx (ry <rx). is there.
[0042]
In the upper surface blower nozzle controller 11-3, the target position setting unit 11f calculates the target height position Yt with the control value rx · ry (rx <b) corresponding to the upper surface blower nozzle 5 given by the control value setting unit 11r. That is, in FIG. 10, vehicle body surface positions Pi to P to Pj detected in the section R including the target vehicle body surface position P are read, and the control values rx · ry are centered on the vehicle body surface positions Pi to P to Pj. Ellipsoidal arcs (upper half ellipses) Ci to C to Cj are drawn, and intersection points Qi to Q to Qj of the arcs Ci to C to Cj and the perpendicular L passing through the body surface position P to be set are obtained. Then, the height position of the intersection point Qt at the highest position among the intersection points Qi to Q to Qj is set as the target height position Yt.
[0043]
Further, the target travel position Xt is calculated using the distance between the vehicle shape detection device 7 and the upper blower nozzle 5, and the raising / lowering speed of the upper blower nozzle 5 is set by the raising / lowering speed setting unit 11h based on the target position thus obtained. . Here, the two control values rx · ry are used, and a larger distance from the vehicle body surface is taken with respect to the traveling direction of the main body 1 so that the distance ry corresponding to the outlet of the nozzle 5 is reduced. The position of the nozzle 5 is controlled so that the nozzle 5 is relatively separated from the vehicle body on the inclined vehicle body surface, and the nozzle 5 does not contact the vehicle body.
[0044]
Note that the target position of the shutter 10 is set in the same manner as the upper surface brush 3 because there is no overhanging portion unlike the blower nozzle, so that processing for drawing an ellipse is unnecessary. That is, in the shutter control unit 11-4, the target position setting unit 11i calculates the target height position Yt with the control value r1 (r1 <b) corresponding to the shutter 10 given by the control value setting unit 11r, and the vehicle shape. The target travel position Xt is calculated using the distance between the detection device 7 and the shutter 10, and the elevation speed of the shutter 10 is set by the elevation speed setting unit 11k based on the target position thus obtained. The control value r1 used here is a value suitable for the shutter 10, and is usually smaller than the control value r for the upper surface brush 3.
[0045]
This embodiment is configured as described above, and in accordance with the vehicle body surface position P for each unit distance, a plurality of arcs formed with the control value as a radius around each vehicle surface position P and a perpendicular passing through each vehicle body surface position By calculating the intersection point Q with L and setting the intersection point Qt at the highest position among these intersection points Q as the target height position Yt when the processing devices 3, 5, 10 reach the vehicle body surface position P, The processing devices 3, 5, and 10 can be controlled so as to always maintain an appropriate interval regardless of the inclination of the vehicle body surface. That is, when the upper semicircle having the control value as the radius with the detected vehicle body surface position as the center is drawn, the position of the processing devices 3, 5, and 10 is controlled so as to draw a locus in contact with each upper semicircle. can do.
[0046]
The present invention can be implemented as described above, but is not limited to the above embodiments. Although the portal type car wash machine in which the car wash machine body travels has been described in the embodiments, the present invention can be similarly applied to a stationary car wash machine in which the car is transported by a conveyor and the car wash machine is fixed. In the case of this stationary type car wash machine, instead of controlling the travel position and travel speed of the car wash machine in the travel control section 11-1 described above, the transport position and transport speed of the car are controlled by a conveyor. good. In the embodiment, the vehicle shape detection device 7 detects the position of the upper surface of the vehicle body and controls the position of the processing device acting on the upper surface of the vehicle body. However, the present invention is not limited to the processing of the upper surface of the vehicle body. However, it can be similarly implemented. That is, the side position of the vehicle body may be detected for each unit distance traveled, and the position of the side brush or side blower nozzle as the side processing device may be controlled in the same manner as in the embodiment so as to maintain an appropriate distance from the vehicle body.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, intersections between a plurality of arcs formed around the detected vehicle body surface positions and having a control value as a radius and a perpendicular passing through each vehicle body surface position are obtained, and among these intersection points, The target position can be set by a simple approximation calculation, in which the intersection at the highest position is the target height position when the processing device reaches the position on the vehicle body surface. Regardless of the inclination, it is controlled to always maintain an appropriate interval, and a uniform and sufficient processing effect by the processing apparatus can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory side view of an embodiment.
FIG. 2 is an explanatory plan view of an embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of an upper surface processing apparatus according to an embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a vehicle shape detection device in the embodiment.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a control system according to the embodiment.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a main function part of a control unit according to the embodiment.
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a flow of operations from vehicle body surface detection to vehicle body surface processing according to an embodiment.
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a method for setting a target position in a target position setting unit 11c according to the embodiment.
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a method for setting up / down speed in the up / down speed setting unit 11e according to the embodiment.
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a target position setting method in a target position setting unit 11f according to the embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Car wash machine
3 Top surface brush as processing equipment
3E Encoder for detecting the lift position of the upper surface brush
3M2 Motor for raising and lowering the upper surface brush
5 Top blower nozzle as processing equipment
7 Vehicle shape detection device as vehicle shape detection means
8 Encoder for detecting the running position of a car wash
9, 9 Motor for driving the car washer 1
10 Shutter as a processing unit
10E Encoder for detecting shutter lift position
10M Motor to raise and lower the shutter
11 Control unit
11-1 Travel Control Unit as Travel Control Means
11-2 Upper surface brush control unit as processing device control means
11-3 Upper surface blower nozzle control unit as processing device control means
11-4 Shutter control unit as processing device control means
11a Traveling position detecting section as traveling position detecting means
11b Travel speed setting unit as travel speed setting means
11c / 11f / 11i Target position setting unit as target position setting means
11d / 11g / 11j Lifting position detecting section as lifting position detecting means
11e / 11h / 11k Elevating speed setting unit as elevating speed setting means
11r Control value setting unit as control value setting means
12 Drive unit as drive means
13 Operation panel
14, 15, 16, 17 Variable speed drive device as variable speed drive means

Claims

A car washing machine that performs a washing process and a drying process by causing a processing device provided in the car washing machine to act on a car body of the car in association with the relative movement of the car wash machine and the car. A method for detecting the position of the processing unit along the vehicle body surface based on vehicle shape data as a set of vehicle body surface positions given by the vehicle shape detection device, comprising vehicle shape detection means for detecting and taking in the vehicle shape data of the automobile one after another In
The distance r (where r> u) that the processing device should hold with respect to the vehicle body surface during operation thereof is given as a control value, and according to the vehicle body surface position for each unit distance given as the vehicle shape data, The intersection point between a plurality of arcs formed around each vehicle body surface position and the control value as a radius and a perpendicular passing through each vehicle body surface position is obtained, and the intersection at the highest position among these intersection points is determined above the vehicle body surface position. A position control method for a processing apparatus in a car wash machine, wherein the position of the processing apparatus is controlled by using a target height position when the processing apparatus reaches a position.

The position control method of the processing apparatus in the car wash machine according to claim 1, wherein the control value is set according to a processing apparatus to be controlled.

2. The position control method for a processing apparatus in a car wash machine according to claim 1, wherein the control value is set in accordance with a portion of the vehicle body including the position of the vehicle body surface. .

2. The position control method for a processing apparatus in a car wash machine according to claim 1, wherein a distance ry (where ry> u) that the processing apparatus should normally hold with respect to the vehicle body surface is a first control value, such as a steeply inclined surface. A distance rx (where rx> ry) that the processing apparatus should hold with respect to the vehicle body surface under a specific condition is given as a second control value, and the first and second control values rx · An intersection of an elliptical arc formed with ry as a radius and a perpendicular passing through each vehicle body surface position is obtained, and a target height position when the processing device reaches the vehicle body surface position is set. The position control method of the processing apparatus in a car wash machine.

With the relative movement of the car wash machine and the car, in the car wash machine that acts on the car body of the car to perform the washing process and the drying process,
A vehicle shape detection means that successively detects the position of the vehicle body surface each time relative movement of the unit distance u and takes it in as vehicle shape data, and a distance r (provided that the processing device should hold the vehicle surface when operating) a unit for setting r> u) as a control value and a plurality of vehicle body surface positions for each unit distance given as the vehicle shape data. The intersection of the arc and the perpendicular passing through each vehicle body surface position is obtained, and the intersection at the highest position among these intersection points is set as the target height position when the processing device reaches the vehicle body surface position. A car wash machine comprising: means for setting a target position of the processing device for each detected vehicle body surface position; and control means for controlling the position of the processing device so as to pass through the target position given by the setting means.

5. The car wash machine according to claim 4, wherein the control value setting means sets a control value according to a processing device to be controlled.

5. The car wash machine according to claim 4, wherein the control value setting means sets a control value in accordance with a portion of the vehicle body including the vehicle body surface position.

5. The car wash machine according to claim 4, wherein in the control value setting means, a distance ry (where ry> u) that the processing apparatus should normally hold with respect to the vehicle body surface is set as a first control value, and a steeply inclined surface or the like is used. A distance rx (where rx> ry) that the processing apparatus should hold with respect to the vehicle body surface under a specific condition is given as a second control value, and the target position setting means has a first and second centered on each vehicle body surface position. The intersection of the elliptical arc formed with the control value rx · ry of 2 and the perpendicular passing through each vehicle body surface position is obtained, and the target height position when the processing device reaches the vehicle body surface position is set. A car wash machine characterized by that.