JP5190355B2

JP5190355B2 - 洗車機

Info

Publication number: JP5190355B2
Application number: JP2008334974A
Authority: JP
Inventors: 秀康小林
Original assignee: MK Seiko Co Ltd
Current assignee: MK Seiko Co Ltd
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2028-12-26
Also published as: JP2010155537A

Description

本発明は、自動車を跨ぐように門型に形成された洗車機本体を往復走行させて自動車の車体を洗浄するタイプの洗車機において、特に自動車の前後面及び側面をブラッシングする側面ブラシを備え、該側面ブラシによりドアミラー周りのブラッシングを行う洗車機に関するものである。

従来から知られているこの種の洗車機として、特許文献１が知られている。この洗車機では、自動車の側面を洗浄する側面ブラシにより車体側面より突出したドアミラーを引っ掛けて破損する危険を避けるために、車形検出装置によりドアミラーを検出し、その周囲に図１０に示すようなブラシ逃がし位置Ｓ１及びブラシ戻し位置Ｓ２を設定して側面ブラシに回避動作を与えるように構成している。

しかしながら、このような側面ブラシの動作では、車体側面におけるブラシ逃がし位置Ｓ１からブラシ戻し位置Ｓ２までのドアミラーの周囲が全くブラッシングされずに、そのまま洗い残しとなってしまう問題があった。
特開平８−７２６７９号公報

そこで、本発明の課題は、自動車のドアミラー周辺をできるだけ洗い残しなくブラッシングできないか、という点にある。

このような課題を解決するために本発明は、自動車と洗車機本体の相対移動に伴い、自動車の前後面及び側面をブラッシング洗浄する左右一対の側面ブラシを備えた洗車機において、側面ブラシを開閉する開閉手段と、側面ブラシを垂直姿勢から下端が車体に近づく姿勢に変位して保持する揺動保持手段と、洗浄する自動車の形状を検出する車形検出手段と、車形検出手段で検出した自動車の形状から自動車の特徴点を検出する特徴点検出手段と、特徴点検出手段で設定した自動車の特徴点から自動車のドアミラーを推定しドアミラーに対する側面ブラシの制御点を設定するドアミラー推定手段と、ドアミラー推定手段で設定した制御点で揺動保持手段を制御する制御手段とを備え、制御手段は、相対移動に伴い側面ブラシが制御点に到達すると、揺動保持手段で側面ブラシを下端が車体に近づく姿勢に揺動保持して自動車のドアミラーの下部をブラッシングするようにしたものである。

本発明の洗車機によれば、ドアミラーが装備される自動車側面の下部がブラッシングされ、洗い残しの少ない洗浄が可能になる。

以下、本発明の実施態様について図面を基に説明する。図１は実施例の正面図である。
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。８は洗車機本体１のブラシ３・４・４よりも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見た形状を読み取る車形検出装置、９・９は本体１を走行させるモータ、１０はモータ９の出力軸に取り付けられ洗車機本体１が単位距離走行する毎にパルス出力するエンコーダである。

車形検出装置８は、洗車機本体１の前側方に自動車を幅方向に挾むようにして、上下に複数の発光素子を配列した発光ユニット８Ａと、上下に複数の受光素子を配列した受光ユニット８Ｂを対向させ、発・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知して車両検出するもので、本体１の走行に伴いロータリーエンコーダ９からパルス出力される毎に、発光ユニット８Ａの発光素子を上から順に発光させ、これと同期して受光ユニット８Ｂの発光素子と対向した受光素子での受光レベルを順に取得していく。

洗車する自動車を、洗車機本体１の前方より自動車を進入させ、本体１手前で停車させ、この状態で洗車機本体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、まず洗車機本体１を前方へ往行走行させ、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走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。尚、各ブロワノズル５，６，６を各ブラシ３，４，４よりも後方に配置し、ブラシとの間に車体上面に沿って昇降するシャッターを設けて隔離することで、片道単位での洗車も可能となる。

図２〜４は側面ブラシ４・４の構造を示す説明図であり、図２は正面から見た状態、図３は平面から見た状態、図４は側面から見た状態を示している。
左右一対の側面ブラシ４・４は、それぞれ本体１内の後方上部に水平に横架されたガイドレール１２上を移動するキャリア１３と、該キャリア１３の支点ピン４に枢支されて左右揺動自在に取り付けられる支持パイプ１５と、該支持パイプ１５を貫通するように取り付けられる回転軸１６と、該回転軸１６に連結され周囲に布製又は樹脂製のブラシを植毛したブラシ体１７とから構成されている。この側面ブラシ４は、開閉機構によって左右方向に開閉可能にされ、揺動保持機構によって左右方向に揺動可能にされ、駆動機構により回転駆動される。

開閉機構は、側面ブラシ４・４を左右別々に開閉するものであり、ブラシ開閉用モータ１８と、一端がキャリア１３の一側面に接続され、他端がスプロケット１９を介してモータ１８の駆動軸に懸架された後再びキャリア１３の他側面に接続されたチェーン２０と、モータ１８の駆動軸先端に接続されるブラシ走行位置検出用のエンコーダ２１とから構成される。これにより、ブラシ開閉用モータ１８を正転・逆転することでキャリア１３がガイドレール１２に沿って走行し、キャリア１３に支持された側面ブラシ４・４が開閉する。

揺動保持機構は、側面ブラシ４・４を垂直姿勢から左右方向に揺動させるものであり、支持パイプ１５の上端に取り付けたブラケット２２とキャリア１３の一側面に取り付けたブラケット２３との間に取り付けたシリンダ２４から構成される。シリンダ２４は、図５（ａ）に示すように、エア供給により収縮して支持パイプ１５の上端を外側に引っ張り、支点ピン１５を中心として側面ブラシ４を下端が本体１の内側に揺動した状態に保持する。また、シリンダ２４のエア供給を停止すると、シリンダ２４による側面ブラシ４の姿勢保持が解かれて自重により垂直姿勢に戻る。更に、シリンダ２４にエア供給がなされていない状態では、側面ブラシ４は左右いずれにも揺動変位自在となる。２５は側面ブラシ４が外側に所定量θ１傾いた位置を検出する第１近接スイッチ、２６は側面ブラシ４が外側に所定量θ２（＞θ１）傾いた位置を検出する第２近接スイッチ、２７は支持パイプ１５のブラケット２２に取り付けられ各スイッチ２５，２６を作動する作動片であり、図５（ｂ）に示すように、側面ブラシ４の揺動位置を検出して車体との接触の程度を認識する。

駆動機構は、支持パイプ１５のブラケット２２に設けた正逆可能なブラシ回転用モータ２８と、該モータ２８の駆動軸に取り付けた小プーリ・支持パイプ１５を貫通してブラケット２２の上部に突出した回転軸１６の先端に取り付けた大プーリ・各プーリを繋ぐベルトからなる連係装置２９からなり、ブラシを正転・逆転させる。

側面ブラシ４による洗浄は、側面ブラシ４を車体に押し付け、左右にそれぞれ所定量θ１傾いた状態で行われる。車体変化により、この傾きは変化していくが、第１近接スイッチ２５でブラシの揺動角が所定量θ１より小さくなったことが検出されると、開閉機構によりブラシを車体に接近させるようにし、第２近接スイッチ２６でブラシの揺動角が所定量θ２になったことが検出されると開閉機構を駆動してブラシを車体から離させるようにして、ブラシの揺動角θを常にθ１＜θ＜θ２の範囲に保持するのである。

図６は実施例の制御系を説明するブロック図である。
３０は洗車制御部で、車形検出装置８・ロータリーエンコーダ９から得られる信号に基づき自動車の各種データを検出し、この各種データにより洗車駆動部３１を介してブラシ，ブロワノズル等の洗車処理装置を作動させる。３２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。操作部３２は、通常は洗車機本体１前面に設けられるが、運転者が乗車したままドライブスルー形式で洗車を行う場合等には、操作部３２を本体１と別体とし洗車エリアの入口に設置されることになる。

洗車制御部３０は、車形検出部３３，基準点検出部３４，ドアミラー位置推定部３５，データ記憶部３６，制御部３７を備えている。
車形検出部３３は、本体１が単位距離走行する毎にロータリーエンコーダ１０から発信されるパルス信号をカウントして得られる本体１の走行位置と、ロータリーエンコーダ１０から発信されるパルス信号をトリガに車形検出装置８で取り込まれる車形データとをテーブル化し、側方から見た車体の輪郭を検出する。基準点検出部３４は、車形検出部３３で検出した車体輪郭から車体の特徴点（車体前端・ボンネットとフロントガラスの境界・ルーフ前端・ルーフ後端・車体後端）を検出する。ドアミラー位置推定部３５は、特徴点検出部３４で設定した基準点からドアミラー位置を推定する。データ記憶部３６は、車形検出部３３で検出される車形データ、基準点検出部３４で検出される特徴点、ドアミラー位置推定部３５で推定される制御点を記憶する。制御部３７は、データ記憶部３６に記憶された各種データと操作部３２からの要求に基づいて洗車処理装置を制御する。

例えば、制御部３７では、基準点検出部３４で設定した車体の基準点に応じてブラシ開閉用モータ１８及びシリンダ２４を制御して側面ブラシ４・４を車体に接離させたり、ブラシ回転用モータ２８を制御してブラシの回転方向を正転／逆転させたりする。また、各モータ１８・２８の電流値及び各近接スイッチ２５・２６を監視し、モータ過負荷状態及び車体への接触状態を検出してブラシ開閉用モータ１８を制御している。

続いて、本発明の洗車動作について説明する。
洗車制御部３０では、車形検出装置８で自動車の形状を読み取る車形検出工程と、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と、洗車機を走行させ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とを、洗車内容に応じて組み合わせて実行する。尚、車形検出工程は、本体１の第１往行時にブラシ工程と同時進行させてもよい。

車形検出工程では、車形検出部３３で洗車する自動車の車形データを検出し、この車形データを基に、特徴点検出部３４で車体の特徴点を検出し、この車体の特徴点からドアミラー位置推定部３５でドアミラー位置を推定して、側面ブラシ４・４のドアミラー周辺でのブラッシングに必要な制御点Ｌｄ１，Ｌｄ２を設定する。

洗車する自動車が普通車の場合、図７（ａ）に示すように、車形検出部３３で検出した車体データから、特徴点検出部３４で車体のボンネットとフロントガラスの境界点ｂｆを抽出し、抽出した境界点ｂｆ付近にドアミラーがあると仮定して、ドアミラー位置推定部３５でその境界点ｂｆから後方に所定距離ｄ１離れた位置をドアミラー起点ＤＭ-ｓとして設定し、そのドアミラー起点ＤＭ-ｓからドアミラーの厚みを加味した所定距離ｄ２離れた位置をドアミラー終点ＤＭ-ｅとして設定する。制御点Ｌｄ１，Ｌｄ２は、設定されたドアミラー起点ＤＭ-ｓとドアミラー終点ＤＭ-ｅを基に設定されるもので、制御点Ｌｄ１は、ドアミラー起点ＤＭ-ｓから側面ブラシ４・４の大きさを考慮して自動車の前方に所定距離ｄ３離れた位置に設定され、制御点Ｌｄ２は、ドアミラー終点ＤＭ-ｅから側面ブラシ４・４の大きさを考慮して自動車の後方に所定距離ｄ４離れた位置に設定される。

洗車する自動車が１ＢＯＸタイプのワゴン車のように、境界点ｂｆが抽出できない車両の場合は、図７（ｂ）に示すように、車形検出装置８で検出した車形データから、特徴点検出部３４で車体前端ｃｓとルーフ前端ｒｓを抽出し、その中点ｃｐ付近にドアミラーがあると仮定して、ドアミラー位置推定部３５でドアミラーの起点ＤＭ-ｓとドアミラー終点ＤＭ-ｅを設定する。制御点Ｌｄ１’は、ドアミラー起点ＤＭ-ｓから側面ブラシ４・４の大きさを考慮して自動車の前方に所定距離ｄ３離れた位置に設定され、制御点Ｌｄ２’は、、ドアミラー終点ＤＭ-ｅから側面ブラシ４・４の大きさを考慮して自動車の後方に所定距離ｄ４離れた位置に設定される。

さて、ブラシ工程では、車形検出工程で読み取った車体輪郭、基準点に合わせてブラシ３・４・４を制御し車体面をブラッシングするものであるが、ここでは本発明の特徴的構成となる、側面ブラシ４・４の動作について図８及び図９を用いて説明する。

側面ブラシによる洗浄が開始すると、図８に示すように、車形検出装置８で検出した自動車Ａの前面に対して左右の側面ブラシ４・４を閉じた状態でアプローチし、前面に達したら本体１の走行を一旦停止して側面ブラシ４・４を回転させながら左右に開いていき、車体前面の洗浄を行う。側面ブラシ４・４が左右に開くと、本体１の走行を再開し、所定距離走行後に本体１を停止して側面ブラシ４・４を車体側面に押し付け、左右にそれぞれ所定量θ１傾いた姿勢（ハの字型）で本体１の走行を再開して車体側面の洗浄を行う（図９ａ）。

側面ブラシ４・４が制御点Ｌｄ１に達すると、洗車機本体１の走行を停止し、開閉機構により側面ブラシ４・４を車体から離して垂直姿勢に戻し、更に揺動保持機構により側面ブラシ４・４を下端が本体１の内側に揺動した姿勢（逆ハの字型）に保持し、本体１の走行を再開してドアミラー下部の車体をブラッシングする（図９ｂ）。側面ブラシ４・４を逆ハの字型にして車体に接触させる場合、ブラシ回転用モータ２８の電流値を監視し、異常な電流値になると開閉機構を制御して車体から離すようにしている。

側面ブラシ４・４が制御点Ｌｄ２に達すると、洗車機本体１の走行を停止し、揺動保持機構による側面ブラシ４・４の揺動姿勢を解除して垂直姿勢に戻し、更に開閉機構により側面ブラシ４・４を車体側面に押し付け、左右にそれぞれ所定量θ１傾いた姿勢（ハの字型）にし、本体１の走行を再開して以後の車体側面の洗浄が行われる。

側面ブラシ４・４が車体の後端に達すると、側面ブラシ４・４は車体への押し付けがなくなるので、ハの字型の姿勢から垂直姿勢に戻りながら車体後面のコーナ部に沿って車体後面に回り込み、その後側面ブラシ４・４を左右に閉じて車体後面の洗浄が行われ、１往行のブラシ工程が終了となる。

このように、ドアミラー下部の車体に対して側面ブラシ４・４を下端が本体１の内側に揺動した姿勢（逆ハの字型）でブラッシングするようにしたので、従来では洗い残しになっていたドアミラー下部の車体を可能な限りブラッシングすることができる。尚、ブラシ工程を洗車機本体１の復行時で行う場合には、上記往行時と逆の手順で実行されることになる。

本発明は以上の構成されるものであるが、ドアミラーを検出する手段としては様々な方法が考えられる。例えば、本出願人が特願平８−１２８４２９号で提案しているように、反射光電スイッチ・ＣＣＤカメラ・ＰＳＤ距離センサいずれかの手段により自動車側面の輪郭を検出する構成を本発明に採用すると、ドアミラーをより確実に検出することが可能となる。また、側面ブラシ４・４を揺動する構成も様々な方法が考えられ、シリンダ以外にモータを使用したものでも良い。

実施例の洗車機を示す正面説明図である。側面ブラシの正面図である。側面ブラシの平面図である。側面ブラシの側面図である。側面ブラシの揺動説明図である。制御系を説明するブロック図である。車形検出工程の動作を示す説明図である。側面ブラシの動作を示す説明図である。ドアミラー周辺の側面ブラシの動作を示す説明図である。従来のドアミラー周辺の洗浄範囲を示す説明図である。

符号の説明

１洗車機本体
４・４側面ブラシ
１８ブラシ開閉用モータ（開閉機構）
２４シリンダ（揺動保持機構）
２５第１近接スイッチ
２６第２近接スイッチ
２８ブラシ回転用モータ（駆動機構）
３０洗車制御部
３３車形検出部
３４特徴点検出部
３５ドアミラー位置推定部
３６データ記憶部
３７制御部

Claims

自動車と洗車機本体の相対移動に伴い、自動車の前後面及び側面をブラッシング洗浄する左右一対の側面ブラシを備えた洗車機において、
側面ブラシを開閉する開閉手段と、側面ブラシを垂直姿勢から下端が車体に近づく姿勢に変位して保持する揺動保持手段と、洗浄する自動車の形状を検出する車形検出手段と、該車形検出手段で検出した自動車の形状から自動車の特徴点を検出する特徴点検出手段と、該特徴点検出手段で設定した自動車の特徴点から自動車のドアミラーを推定しドアミラーに対する側面ブラシの制御点を設定するドアミラー推定手段と、該ドアミラー推定手段で設定した制御点で揺動保持手段を制御する制御手段とを備え、
該制御手段は、相対移動に伴い側面ブラシが制御点に到達すると、揺動保持手段で側面ブラシを下端が車体に近づく姿勢に揺動保持して自動車のドアミラーの下部をブラッシングすることを特徴とする洗車機。