JP4545498B2

JP4545498B2 - 洗車機

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Publication number: JP4545498B2
Application number: JP2004183818A
Authority: JP
Inventors: 寛雄丸山; 和哉高澤; 利明宮沢
Original assignee: MK Seiko Co Ltd
Current assignee: MK Seiko Co Ltd
Priority date: 2004-06-22
Filing date: 2004-06-22
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2024-06-22
Also published as: JP2006007812A

Description

本発明は、自動車におけるナンバープレートやリアミラー等の装備品の位置を正確に認識できるようにした洗車機に関する。

自動車には、ナンバープレート、リアミラー、ドアミラー、サイドポール等の様々な装備品が取り付けられている。洗浄ブラシや乾燥ノズルを自動車の車体に作用させて車体の洗車処理を図るタイプの洗車機では、このような装備品を破損しないように、破損の虞のある装備品を事前にキー入力によって指定しておき、洗浄ブラシや乾燥ノズルを車体から回避させるようにしていた。このような場合、洗車前に回避させる装備品を指定するのが面倒であり、指定し忘れによる破損の虞もあり、装備品付近の洗浄ブラシを回避した部位に洗い残しが増えてしまう。しかも自動車の装備品は車種やユーザ志向によって取付位置が異なっているため、洗浄ブラシを回避する範囲は大きくなり、洗い残しの範囲は広く満足のいく洗車が行えていない。

また近年では、洗車機の幅方向に自動車を挟んで複数の発光素子と受光素子を対向配置し、洗車機本体の所定距離走行に合わせて光軸が遮られる位置を取り込んでいき、自動車の側面形状を認識する車形検出装置を搭載した洗車機も提案されている。これによれば、車体から突出した装備品を含めた車体シルエットに沿って洗車ブラシ等を作用させることができるので、車種等に関係なく装備品を回避させることができる。しかしながら、車体の側面形状が検出できるだけなので、車体の前後面に設けられるナンバープレートや左右一方にだけ取り付けられているリアミラーの位置が確認できない。

このような装備品を検出するため、自動車を上方及び側方から撮影するカメラ装置を備えたものが提案されている（特開平６−２０６５１９号公報）。この洗車機によれば、装備品が左右どちらに装備されているかを検出することが可能になり、この検出した装備品に対して回避したり、装備品がある側の洗浄のみを実行しない、もしくは弱めるといった制御が実行可能になる。しかしながら、この洗車機では、装備品が左右どちらに装備されているかを検出することに留まり、正確なブラシ制御に必要なカメラ装置から装備品までの距離を算出することが開示されていない。カメラ装置で撮像した画像データから距離を算出する方法として、特開昭６１−２８６９７９号公報に見られるように、２台のカメラ装置で撮像した画像の画素の対応を探索し、画素の対応とカメラ装置の位置関係から三角測量の原理により画素の三次元座標を計測する手法があるが、カメラ装置を１つの撮像領域に対して複数装備することはコスト面から好ましくない。
特開平６−２０６５１９号特開昭６１−２８６９７９号

そこで、本発明が解決しようとする課題は、１台のカメラ装置で撮像される画像に基づいて、カメラ装置で取り込まれた装備品の画像データをカメラ位置を基準とした距離データに変換し、装備品の位置を正確に検出することにある。

このような課題を解決するために本発明は、洗車機と自動車との相対移動に伴い洗車処理装置を自動車の車体面に作用させて洗車処理を行う洗車機において、洗車機に取り付けられ洗車処理する自動車の所定部位を含む領域を撮像する１台のカメラ装置と、該カメラ装置で撮像した画像の中から自動車の装備品を抽出し、抽出した画像中における装備品の位置を、車体における装備品の取付に関わるデータと洗車機におけるカメラ装置の取付に関わるデータとに基づいて実際のカメラ装置から装備品までの距離及び自動車幅方向に対する装備品のずれ量に変換し、装備品の位置を検出する装備品位置検出手段とを備え、装備品位置検出手段で検出されるナンバープレートの中心位置に対して、側面ブラシを閉じた状態で接触させる洗車制御手段を備えたものである。また、装備品位置検出手段で検出されるナンバープレートの位置に対して、所定距離に近づくまでは洗車機を高速走行にし、所定距離に近づいたら洗車機を低速走行にして側面ブラシを接触させる洗車制御手段を備えたものである。

本発明によれば、カメラ装置の取付データによりカメラ装置１台で撮像される画像からナンバープレート、リアミラーといった装備品の位置検出が可能になる。そして、この位置検出により、装備品を破損させることなく、且つ洗い残しの少ないサイドブラシによる洗浄が実現される。

以下に示す実施例１の洗車機。

以下、本発明の実施例１について図面を基に説明する。図１は実施例１の構成を示す側面図、図２は同じく平面図で、ここでは自動車を跨ぐように洗車機本体が走行して車体の洗浄・乾燥をはかる門型洗車機に実施した例を示している。

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に設けられる洗車処理装置としての回転ブラシで、３は車体面に沿って昇降動作し主に車体上面を洗浄する上面ブラシ、４，４は車体面に沿って開閉動作し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。５，６，６は洗車機本体１に設けられ洗浄後の車体の乾燥をはかる洗車処理装置としてのブロワノズルで、５は車体面に沿って昇降動作する上面ブロワノズル、６，６は車体面に沿って出没動作する左右一対の側面ブロワノズルである。

７Ａ，７Ｂは洗車エリアに進入する自動車や洗車中の自動車を撮像するカメラ装置で、７Ａは本体１後部上方の幅方向中央に設けられ、主に取付位置から斜め前方を撮像する第１のカメラ装置、７Ｂは本体１前面上方の化粧板内における幅方向中央に設けられ、主に取付位置から直下方向を撮像する第２のカメラ装置である。８は本体１の前方に位置して設けられ本体１の走行に伴い自動車の側方からの形状（シルエット）を読み取る車形検出装置、９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、１０，１０は本体１を走行させるモータである。１１，１２は周囲が暗い夜間等に点灯される照明装置、１３ａ，１３ｂは本体１内面における前記第１のカメラ装置７Ａと第２のカメラ装置７Ｂの両方で撮影可能な位置に取り付けられる左右一対の校正用ランプである。

洗車する自動車を本体１の前方より進入させ、本体１手前の停車位置で停車させてから本体１を往復走行させて洗車を行う。例えば１往復で洗車する場合は、まず本体１を前方へ往行させ、車形検出装置８で読み取った車体形状に合わせてブラシ３・４・４を制御し車体面のブラッシング洗浄を行い、続いて洗車機を復行させブロワノズル５，６，６から車体に空気を吹き付けて車体面の乾燥をはかる。もちろん、この１往復の洗車以外にも洗車機を２往復・３往復させて様々なニーズに応じた洗車動作をさせることができる。

図３はカメラ装置７Ａ，７Ｂの機能・動作を説明する説明図で、図３（ａ）は第１のカメラ装置７Ａ、図３（ｂ）は第２のカメラ装置７Ｂの機能・動作を示している。
第１のカメラ装置７Ａは、真下方向から前方に角度θ１傾斜させて取り付けられ、停車位置に停車した自動車の前面部が撮影できる撮像エリアＲ１が与えられる。この第１のカメラ装置７Ａは、待機位置Ｐ１で自動車がない状態の画像ａ１と、自動車が停車された状態の画像ａ２を撮像する。取り込まれた画像ａ１は、主に基礎画像との比較によりカメラ取付位置のずれ検出及びその補正値を算出するのに使用され、画像ａ２は特徴的な形状抽出によりナンバープレート、ドアミラー、カスタムミラー、サイドポール等の位置を特定するのに使用される。

第２のカメラ装置７Ｂは、真下に向けて取り付けられ、洗車機本体１の前方直下を撮像できる撮像エリアＲ２が与えられる。この第２のカメラ装置７Ｂは、洗車機本体１が一定距離走行する毎に随時画像を撮像するもので、図３（ｂ）では待機位置Ｐ１で自動車がない状態の画像ｂ１と、自動車が停車された状態の画像ｂ２を撮像し、洗車中に走行位置Ｐ２でリアミラーの画像ｂ３を撮像した状態を例示している。取り込まれた画像ｂ１は、主に基礎画像との比較によりカメラ取付位置のずれ検出及びその補正値を算出するのに使用され、画像ｂ２は自動車の前端位置を検出するのに使用され、画像ｂ３はリアミラーの位置確認に使用される。尚、第２のカメラ装置７Ｂは必ずしも真下に向けて取り付ける必要はない。

図３に示されるように、第１のカメラ装置７Ａの撮像エリアＲ１と第２のカメラ装置７Ｂの撮像エリアＲ２とは一部重複するように設定されており、この重複するエリアの洗車機本体１の内面に前記校正用ランプ１３ａ，１３ｂが配置されている。従って、校正用ランプ１３ａ，１３ｂはカメラ装置７Ａ，７Ｂの取付位置や撮影方向に変化がない限り、常にカメラ装置７Ａ，７Ｂで撮像される画像上の一定ポジション（座標）に取り込まれることとなり、画像内における基準点として機能するものである。このとき、校正用ランプ１３ａ，１３ｂを基準としてカメラ装置７Ａ，７Ｂの取付に変化が生じていないかどうか確認され、もしずれが生じた場合にも校正用ランプ１３ａ，１３ｂの位置を基準にして補正値が算出されるので、取り込まれた画像を基準画像に近似させることができるのである。尚、ここでの各カメラ装置７Ａ，７Ｂは、取り込まれる画像の縦中心線が洗車機本体１の進行方向の中心線とほぼ合致するようにその取付位置が調整される。

図４はカメラ装置７Ａの構造を示す説明図である。第１のカメラ装置７Ａは、レンズ・ＣＣＤを内蔵したカメラモジュール１４、カメラ駆動用の回路基板１５、照度を検出する照度センサ１６、カメラモジュール１４及び照度センサ１６の露出面を開閉するカバー装置１７、本体前面上部に取り付けられ直射日光の影響を少なくするひさし１８を備えている。尚、第２のカメラ装置７Ｂは、洗車機本体１の前面上方に設けられる化粧板内に収容され、ひさしを備えていない他は、上記第１のカメラ装置７Ａと同様に構成されている。

図５は実施例１の制御系を説明するブロック図である。２０は洗車制御ボードで、車形検出装置８及び画像処理ボード２１から得た自動車の位置，形状，装備等に関する情報に基づき、洗車駆動ボード２２を介してブラシやブロワノズル等の洗車処理装置を作動させ、自動車の位置，形状，装備等に合わせて洗車を行う。２３は操作部で、洗車内容の選択や洗車の開始入力を行う他、操作する人に対し表示や音声で注意事項や操作手順等を案内出力するものである。２４は画像駆動ボードで、カメラ装置７Ａ，７Ｂを駆動する他、照度センサ１６や画像処理ボード２１に基づき、照明装置１１，１２及び校正用ランプ１３ａ，１３ｂの点灯／消灯をさせたり、カメラ装置のカバー装置１７の開閉制御、照明装置１１，１２の玉切れ検出を行っている。２５はＣＦカード・ＲＦタグといった可搬式の外部メモリで、洗車制御ボード２０に取り込まれた自動車の位置，形状，装備等に関する情報が洗車終了後に転送され、後に故障やトラブルがあった場合の原因究明や事実確認に使用される。

画像処理ボード２１は、カメラ装置７Ａ，７Ｂで撮像された自動車の画像を記憶・処理して種々の検出操作を行うもので、Ａ／Ｄ変換部２６，画像記憶部２７，画像校正部２８，ナンバープレート位置検出部２９，停止位置検出部３０，突起物確認部３１を備えている。

Ａ／Ｄ変換部２６は、カメラ装置７Ａ，７Ｂから取り込まれるアナログ画像信号をデジタル信号に変換する。画像記憶部２７は、Ａ／Ｄ変換部２４でデジタル変換された画像データを一時保存するＲＡＭ２７ａと、カメラ装置の取付基準となる基礎画像データが記憶されたＲＯＭ２７ｂを備えている。基礎画像データは、画像内における各校正用ランプ１３ａ，１３ｂの中心座標に関するデータであり、ＲＯＭ２５ｂには第１のカメラ装置７Ａが正確な取付位置に取り付けられている状態で画像上に写る左右の校正用ランプ１３ａ，１３ｂの中心座標と、第２のカメラ装置７Ｂが正確な取付位置に取り付けられている状態で画像上に写る左右の校正用ランプ１３ａ，１３ｂの中心座標のデータが記憶されている。

画像校正部２８は、カメラ装置７Ａ，７Ｂの撮影方向のずれを補正するもので、洗車開始時等のタイミングで撮像した実像画像の中から校正用ランプ１３ａ，１３ｂの中心座標を抽出して上記基礎画像データとのずれ量を検出し、このずれ量に基づいた補正値を設定して撮像した画像を校正する。カメラのずれ量は、校正ランプ１３ａ，１３ｂが左右一対で設けられているため、上下・左右・回転の３成分について検出することが可能である。

ナンバープレート位置検出部２９は、画像記憶部２７のＲＡＭ２７ａに保存された画像から自動車のナンバープレートを検出するもので、第１のカメラ装置７Ａで撮像される自動車の画像を基に車体前面にあるナンバープレートを抽出し、第１のカメラ装置７Ａからのナンバープレートまでの距離と自動車幅方向に対するナンバープレートのずれ量を検知する。ナンバープレートの抽出は、停車位置に停車した自動車の画像から自動車の輪郭を抽出し、この自動車の画像からパターンマッチングの手法で所定の四角形状を検索することでなされる。ナンバープレートまでの距離は、画像中心から画像上におけるナンバープレートまでの距離（Ｙ座標成分）を第１のカメラ装置７Ａの取付に関するデータ（取付高さ、撮影角度、ナンバープレートの地上高等）に基づいて変換することで算出される。ナンバープレートのずれ量は、画像中心から画像上におけるナンバープレート隅部までの距離（Ｘ座標成分）を算出されたナンバープレートまでの距離に基づいて変換することで算出される。

停止位置検出部３０は、画像記憶部２７のＲＡＭ２７ａに保存された画像データから自動車が所定の停止位置範囲内に停車されているかを検出するもので、第２のカメラ装置７Ｂで撮像される停止位置に停車した自動車の画像を基に、自動車の輪郭を抽出し停車した自動車の洗車機本体１に対する左右偏りを検出するとともに、自動車の前端位置までの距離を算出することで前後乗入れ位置を検出する。

突起物確認部３１は、画像記憶部２７のＲＡＭ２７ａに保存された画像データから自動車に装備される突起物の位置を確認するもので、第２のカメラ装置７Ｂで撮像される洗車中の画像を基に車体にある突起物部分を抽出しその自動車幅方向の位置を検知する。突起物の検出は、車形検出装置８でカスタムミラー，サイドポール，リアミラー等の突起物があると認識された場合に実行され、画像からカスタムミラー，サイドポール，リアミラー等をそれぞれの形状に応じたタイプ画像（予め登録される類型化されたパターン画像）とのマッチングで特定し、その車体幅方向における位置を検知をすることでなされる。突起物の位置検出は、特定された画像上での突起物について特徴点の座標を抽出し、その座標を、第２のカメラ装置７Ｂの取付高さ、ナンバープレートの地上高のデータに基づいて変換し、車体幅方向における位置を検知をすることでなされる。

車形検出装置８は、洗車機１の前方に備えられ自動車を幅方向に挾むようにして、発光素子を上下に複数配列させた発光部８ａと、発光素子とそれぞれに１体１で対応させて受光素子を複数配列させた受光部８ｂとを対向させて設け、発光部８ａと受光部８ｂの間で授受される光信号を自動車が遮ることで、車形を読み取るものである。

この車形検出装置８は、洗車制御ボード２０において制御され、洗車機本体１の走行に伴うエンコーダ９からのパルス信号をトリガーとして、発光部８ａと受光部８ｂを所定タイミングで走査し、洗車機本体１が単位距離移動する毎に繰り返し発光部・受光部間で光信号を送受させることで車体検出する。取り込んだ車体検出信号は、本体１の単位距離走行毎に蓄積され、自動車側方の形状（シルエット）が形成される。形成された車形は、車体面の局部的な起伏をとらえて突起物を認識したり、その突起物の位置や形状に応じて突起物の種別を特定したりするほか、自動車の前端位置や後端位置の検出に使用される。

以上のように、洗車制御ボード２０には、車形検出装置８及び画像処理ボード２１から、ナンバープレート，突起物，車体形状など、洗車対象となる自動車の情報が集められ、これにより異常停止したりナンバープレートや突起物を破損したりすることのない、安全で効率の良い洗車を可能にしている。

このように構成する実施例１の洗車機について動作を説明する。図６は洗車時の動作要部を説明するフローチャート図である。
まず、洗車エリアに自動車が存在していない状態で、カメラ装置７Ａ，７Ｂの校正処理（１）が施され、カメラ装置の撮影方向のずれを補正する補正値が設定される。校正処理動作は、営業開始時や洗車開始時等のタイミングで、カメラ装置７Ａ，７Ｂそれぞれに対して実行され、洗車機本体１が図３における待機位置Ｐ１にいるときに、カメラ装置７Ａ，７Ｂで取り込んだ実像画像（画像ａ１，ｂ１）から校正用ランプ１３ａ，１３ｂの位置を濃淡信号による輪郭抽出によって特定し、特定された画像内における校正用ランプ１３ａ，１３ｂの中心座標を基礎画像の中心座標と比較し画像ずれ補正値の設定を行うものである。

自動車が停止位置に停車されたことを周知の検知手段で検出すると（２）、第１のカメラ装置７Ａ及び第２のカメラ装置７Ｂから画像を取り込み、それぞれ画像ａ２、ｂ２としてＡ／Ｄ変換部２４でデジタル変換された後ＲＡＭ２７ａに一時保存される（３）。ナンバープレート位置検出部２９において、第１のカメラ装置７Ａで撮像した画像ａ２に基づいてナンバープレートの位置検出が行われ（４）、停車位置検出部３０において、自動車の停止位置検出（５）が行われる。処理（４）の動作については、後述詳細に説明する。尚、自動車が停止位置に停車されたことを検出する手段としては、特に図示しないが、洗車機本体１から前方に延設され光信号の遮蔽により車体の存在を検出するビームセンサ等を用いるとよい。

洗車機本体１側で洗車可能であることを確認すると洗車シーケンスが実行される。洗車シーケンスは、操作部２３で選択される洗車コースによって異なるものであるが、洗車機本体１を走行させて車形検出装置８で車体形状を検出する車形検出工程（６）と、車形検出工程で読み取った車体形状に合わせてブラシ３・４・４を制御し車体面をブラッシングするブラシ工程（７）と、車体形状に合わせてブロワノズル５，６，６を制御し車体に空気を吹き付ける乾燥工程（８）とが適宜組み合わされて実行される。尚、車形検出工程は、ブラシ工程と同時に実行しても良く、洗車機本体１が最初に往行する工程で行えば良い。但し、車形検出工程とブラシ工程を同時に行う場合は、洗浄ブラシからの水滴飛散が予想されるので、第１のカメラ装置７Ａはカバー装置を閉じた状態とするのが望ましい。

車形検出工程では、洗車機本体１の走行に伴うエンコーダ９からのパルス信号をトリガーとして、洗車機１が単位距離移動する毎に車形検出装置８で車体形状が読み取られるとともに、この車体形状の読み取りと同期して第２のカメラ装置７Ｂで画像が撮像される。車形検出装置８からの車体信号により、洗車する自動車のシルエットが形成され、形成した車形データから車体の突起物の位置と種別、車体の前端位置、車体の後端位置がそれぞれ検出される。突起物が検知されると、その位置で第２のカメラ装置７Ｂが撮像した画像が読み出され、突起物確認部３１にてこの画像に基づき突起物が自動車の幅方向のどの位置にあるかが確認される。尚、ここでの動作についても後述詳細に説明する。

ブラシ工程では、自動車前面を側面ブラシ４・４でブラッシングする場合は、ナンバープレート位置検出部２８で検出したナンバープレートの位置に応じ、ナンバープレートを折り曲げることのないよう、ブラシ４・４の接触圧を弱くしたり、或いはブラシ４・４の回転方向や回転数を調整するといった公知の方法で防止措置を講じる。

ブラシ工程または乾燥工程において、車形検出装置８で検出した突起物の位置にブラシやブロワノズルが到達すると、突起物の位置や種別に応じて、突起物を破損することのないよう回避動作させる。この時、側面ブラシ４・４や側面ブロワノズル６・６を回避動作させる場合に、突起物確認部３１で突起物の自動車幅方向の位置が確認できていれば、突起物と触れる可能性がある側のブラシやブロワノズルのみを回避動作させる。なお、突起物確認部３０で突起物の自動車幅方向の位置が確認できない場合は、従来と同様にブラシ４・４やブロワノズル６・６を左右対称に回避動作させる。

洗車シーケンスが終了すると、車形検出装置８で検出した車形および突起物のデータ、および画像処理部２１で使用した画像データやナンバープレート・突起物の位置データなどを外部メモリ２５へ転送し（９）、リタンする。外部メモリ２５へ記憶したデータは、異常発生時，事故発生時，苦情発生時などの検証用データとして使用できる。

さて、図６のフローチャートにおける処理（４）のナンバープレート位置検出動作について図７のフローチャート図を用いて説明する。
ナンバープレート位置検出部２９では、第１のカメラ装置７Ａが図３（ａ）における洗車機本体１の待機位置Ｐ１で撮像した画像ａ２と予め自動車がない状態で撮像した画像ａ１とを比較し、その差分から図８に示す自動車の画像を抽出する（４−１）。この抽出した自動車の画像からパターンマッチングの手法でナンバープレート特有の四角形状を検索し、ナンバープレートを特定する（４−２）。

次に、抽出した図８に示す画像上でのナンバープレートの特徴点（例えば隅部）の座標から、実際のカメラ装置７Ａの取付位置からナンバープレートまでの洗車機走行方向の水平距離Ｙｎを算出する（４−３）。これは、カメラ装置７Ａの取付位置を原点Ｍとして、画像中における原点Ｍからナンバープレートまでのｙ座標をカメラ装置の取付に関わる固定データに基づいて変換することで得られる。図９はこのＹ座標変換について示したものであり、図中、Ｍは原点（すなわちｙ座標値０）、ｙｍは画像中心点Ｇのｙ座標値、ｙｎは画像上のナンバープレート点Ｎｃ１のｙ座標値、Ｆはカメラ装置７Ａの焦点距離、Ｈはカメラ装置７Ａの取付高さ、Ｈ’はナンバープレート高さを表している。このうち、原点Ｍ、焦点距離Ｆ、取付高さＨは、カメラ装置の取付に関わる固定データとして与えられる。同様に、画像中心点Ｇのｙ座標値ｙｍもカメラ装置の撮影角度θ１と焦点距離Ｆに基づいて算出される定数であり（ｙｍ＝Ｆ・tanθ１）、カメラ装置の取付に関わる固定データとして与えられる。ナンバープレート点Ｎｃ１のｙ座標値ｙｎは、画像上の実測値として検出される。ナンバープレート高さＨ’は、車種等による差はほとんどないという前提で定数として与えられる。尚、ナンバープレート高さＨ’を定数としたとき、この数値との差が誤差として現れる（最大差２０ｃｍ位）が、洗車に影響がない程度であることが実験により実証されている。

これにより、カメラ装置７Ａからナンバープレートまでの実像距離Ｙは、次の数式１により算出することができる。

次に、算出したカメラ装置７Ａからナンバープレートまでの水平距離Ｙｎに基づいてナンバープレートの特徴点までの左右方向の水平距離Ｘｎを算出する（４−４）。これは、画像中におけるナンバープレート点が画像中心からどの程度の位置にあるかにより検出されるもので、ナンバープレート点Ｎｃ１のｘ座標をカメラ装置の取付に関わる固定データ及びナンバープレートまでの走行方向の水平距離Ｙｎに基づいて変換することで得られる。図１０はこのＸ座標変換について示したものであり、図中、Ｐはカメラ装置７Ａのレンズ面からナンバープレートまでの直線距離、Ｓはカメラ装置７Ａのレンズ面から画面上のナンバープレートまでの直線距離、ｘｎは画像上のナンバープレート点Ｎｃ１のｘ座標値、Ｆはカメラ装置７Ａの焦点距離、Ｈはカメラ装置７Ａの取付高さ、Ｈ’はナンバープレート高さを表している。

これにより、Ｐ：Ｓの比率により画像中のｘｎを実際の水平距離Ｘｎに変換することで行われ、次の数式２により算出することができる。

このような水平距離Ｘｎの算出をナンバープレートの隅部Ｎｃ１以外の全ての隅部に対して実行し、画像中心つまり洗車機中心からの水平距離を算出する。こうして、カメラ装置を基準としたナンバープレートの位置検出が可能になり、このナンバープレートとカメラ装置との走行方向の水平距離Ｙｎ及び左右方向の水平距離Ｘｎに基づいて、前記したブラシ工程で側面ブラシ４・４によるナンバープレート折り曲げを防止することができる。

このナンバープレートの折り曲げ防止措置について、図１１を用いて説明する。上述したナンバープレート位置検出において、ナンバープレートが自動車のセンターラインＣＬ２よりもずれていた場合、ナンバープレートの中心位置ＣＬ１に合わせて左右の側面ブラシ４・４を閉じた状態で接触させる。このときナンバープレートまでの位置が分かってるので、所定距離Ｌａまでは本体１を高速にし、所定距離Ｒａだけ走行したら本体１を低速にして側面ブラシ４・４を接触させる。側面ブラシ４・４がナンバープレートに接触したら、本体１の走行を一旦停止し、ブラシ４・４が内側から外側に向かって車体に作用するよう、すなわち図示のように左側面ブラシは時計回りに右側面ブラシは反時計回りに回転し、外側へ開くように移動する。ここで、側面ブラシ４・４が所定範囲Ｌｂにあるうちは、左右の側面ブラシ４・４とも低速回転され、この範囲を越えて外側に達すると回転を高速に切り換えてブラッシングが行われる。また、側面ブラシ４・４が互いに閉じた位置で回転すると、互いの毛材が干渉し合って中心位置ＣＬ１付近に毛材が当たらず洗い残しを生じることが多いので、側面ブラシ４・４を左右に開く前に所定範囲を越えない少しの区間だけ片側づつ往復動作させて、洗い残しを解消する。

続いて、図６のフローチャートにおける処理（６）の車形検出工程で実行される突起物の位置確認動作について、リアミラーを確認する場合を例に、図１２のフローチャートを用いて説明する。
車形検出工程中は、エンコーダ９により洗車機本体１が単位距離移動したことを検知する毎に、車形検出装置８からの車体検出信号と、第２のカメラ装置７Ｂからの画像データを読み込んでいく。ここで、車形検出装置８がリアミラーを検出すると、突起物確認部３１では、車形検出装置８がリアミラーを検出した時点（すなわち、図３（ｂ）における洗車機本体１の走行位置Ｐ２）で第２のカメラ装置７Ｂが撮像した画像を読み出す（６−１）。この画像ａ３から図１３に示す自動車の画像を抽出し（６−２）、この抽出した自動車の画像からパターンマッチングの手法でリアミラー特有の四角形状を検索し、リアミラーを特定する（６−３）。

次に、抽出した図１３に示す画像上でのリアミラーの各特徴点（例えば重心点）の座標から、実際のリアミラーまでの走行方向の水平距離Ｙｒ、左右方向の水平距離Ｘｒを算出する（６−４）。第２のカメラ装置７Ｂは、真下方向を撮影しているカメラであるので、画像中における原点Ｍからリアミラー重心点Ｒｃまでのｘ，ｙ座標をカメラ装置の取付に関わる固定データ及び車形検出装置８から得られるリアミラーの高さデータに基づいて算出することができる。図１４は画像上のリアミラー重心点ＲｃのＹ座標変換について示したものであり、図中、Ｍは原点、ｙｒは画像上のリアミラー重心点Ｒｃのｙ座標値、Ｆはカメラ装置７Ｂの焦点距離、Ｈはカメラ装置７Ａの取付高さ、Ｈ’はリアミラー高さを表している。このうち、原点Ｍ、焦点距離Ｆ、取付高さＨは、カメラ装置の取付に関わる固定データとして与えられる。ｙｒは画像上の実測値で与えられる。リアミラー高さＨ’は、車形検出装置８で検出した実測値で与えられる。尚、Ｘ座標変換についても、同じ方法で算出される。

これにより、カメラ装置７Ｂからリアミラー重心点Ｒｃの走行方向の水平距離Ｙｒ、及び左右方向の水平距離Ｘｒは、次の数式３により算出することができる。

こうして、カメラ装置を基準としたリアミラーの取付位置が検出でき、検出したＹ成分を基に側面ブラシ４・４をリアミラーに接触させるときの距離をつかむことができ、また検出したＸ成分を基にリアミラーの車体に対する取付方向が認識でき、リアミラーの破損を防止することができる。尚、ここでは第２のカメラ装置７Ｂが真下方向を撮影している場合を示したが、撮影角度がつけられている場合は、上記数式１，２によりＹ成分及びＸ成分は算出されることになる。

リアミラーの破損防止措置について、図１５を用いて説明する。
リアミラー位置検出において、リアミラーが車体の左後部にあることを検知すると、リアミラーがない側の側面ブラシ４のみをリアミラーに近い位置まで閉じていき、リアミラーに接近させて車体の後面の大半をブラッシングする。この後は、リアミラーがない側の側面ブラシ４のみを所定範囲Ｌｃの間で開閉させて車体後面がブラッシングされるものである。

この発明は、以上のように実施できるもので、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の実施態様が考えられる。実施例では門型洗車機に実施した例を示したが、据置型の洗車機で自動車をコンベア等で移動させるタイプの連続式洗車機にも実施可能である。

自動車を跨ぐように走行し、車体を検出するカメラ装置を取り付けた洗車機に有益に採用できる。

実施例１の構成を示す側面図である。実施例１の構成を示す平面図である。実施例１におけるカメラ装置の機能・動作を説明する側面図である。実施例１のカメラ装置の構成を示す断面図である。実施例１の制御系を示すブロック図である。実施例１の動作を示すフローチャート図である。ナンバープレート位置検出動作を示すフローチャート図である。ナンバープレートを検出した画像を示す説明図である。ナンバープレートのＹ座標位置検出方法を示す説明図である。ナンバープレートのＸ座標位置検出方法を示す説明図である。ナンバープレート付近のブラシ洗浄動作を示す説明図である。リアミラー位置確認動作を示すフローチャート図である。リアミラーを検出した画像を示す説明図である。リアミラーの位置検出方法を示す説明図である。リアミラー付近のブラシ洗浄動作を示す説明図である。

符号の説明

１洗車機本体
３・４・４洗車処理装置としてのブラシ
５・６・６洗車処理装置としてのブロワノズル
７Ａ，７Ｂカメラ装置
８車形検出装置
２０洗車制御ボード
２１画像処理ボード
２７ａＲＡＭ
２７ｂＲＯＭ
２９ナンバープレート位置検出部
３１突起物確認部

Claims

洗車機と自動車との相対移動に伴い洗車処理装置を自動車の車体面に作用させて洗車処理を行う洗車機において、
洗車機に取り付けられ洗車処理する自動車の所定部位を含む領域を撮像する１台のカメラ装置と、該カメラ装置で撮像した画像の中から自動車の装備品を抽出し、抽出した画像中における装備品の位置を、車体における装備品の取付に関わるデータと洗車機におけるカメラ装置の取付に関わるデータとに基づいて実際のカメラ装置から装備品までの距離及び自動車幅方向に対する装備品のずれ量に変換し、装備品の位置を検出する装備品位置検出手段とを備え、
該装備品位置検出手段で検出されるナンバープレートの中心位置に対して、側面ブラシを閉じた状態で接触させる洗車制御手段を備えたことを特徴とする洗車機。
洗車機と自動車との相対移動に伴い洗車処理装置を自動車の車体面に作用させて洗車処理を行う洗車機において、
洗車機に取り付けられ洗車処理する自動車の所定部位を含む領域を撮像する１台のカメラ装置と、該カメラ装置で撮像した画像の中から自動車の装備品を抽出し、抽出した画像中における装備品の位置を、車体における装備品の取付に関わるデータと洗車機におけるカメラ装置の取付に関わるデータとに基づいて実際のカメラ装置から装備品までの距離及び自動車幅方向に対する装備品のずれ量に変換し、装備品の位置を検出する装備品位置検出手段とを備え、
該装備品位置検出手段で検出されるナンバープレートの位置に対して、所定距離に近づくまでは洗車機を高速走行にし、所定距離に近づいたら洗車機を低速走行にして側面ブラシを接触させる洗車制御手段を備えたことを特徴とする洗車機。