JP6567961B2 - 洗車機 - Google Patents

Description

本発明は、洗浄ブラシを備えた本体フレームと自動車とを相対移動させて自動車車体の洗浄を図る洗車機に関し、特にドライバーが洗車機の洗車位置に自動車を乗り入れ、自動車に乗ったまま洗車を受けた後、自動車を退出させるドライブスルー式の洗車機に関する。

ドライブスルー式の洗車機では、ドライバーが自動車に乗ったまま洗車を受けるため、洗車中に誤って自動車を移動させてしまい、車体や洗車機を破損するといった事故が見られる。こうした自走による事故を防止する対策として、タイヤ停止板（特許文献１）や本体フレームの前後に設けたビームセンサ（特許文献２）が知られている。特許文献１では、タイヤ停止板でタイヤが検知されなくなると、瞬時に自動車の移動を判断して洗車を停止させることができるが、工事や設備の増加に伴いコスト高となる他、泥や雪等の外的影響による誤作動が懸念される。また、特許文献２では、本体フレームの前部に設けられるビームセンサで検出される車長と、後部に設けられるビームセンサで検出される車長とで差が生じたときに自動車の移動を判断するので、瞬時に自走を検知することができない。

特開平７−８１５３１号公報 特許４７２４８１５号公報

そこで本発明は、自動車の移動をいち早く検知し、洗車動作を停止させる機能を安全に使用することが可能な洗車機を提供することを目的とする。

このような課題を解決するため本発明は、本体フレームが所定距離走行する毎に自動車の形状を検出して車体の車形データを作成する車形データ作成部と、車形データ作成手段で作成した車形データに基づいて洗浄ブラシを自動車車体に作用させる接離制御部と、洗浄ブラシを自動車車体に作用させたときのブラシモータの電流値を検出してブラシ押付のしきい値を設定する電流データ作成部とを有する洗車制御手段を備え、該洗車制御手段は、車形データに基づいて最初に洗浄ブラシを車体に作用させたときに設定されるブラシモータの電流しきい値に対して、２回目以降の洗浄で同一の車体位置で検出されるブラシモータの電流値がこのしきい値を逸脱したときに異常を判断する機能を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、洗浄ブラシで車体を洗浄する際に、最初に洗浄ブラシを作用させたときのブラシモータの電流値からブラシの接触度合いに関わるしきい値を設定し、２回目以降の洗浄で同じ車体位置でのブラシモータの電流値がその位置での電流しきい値を逸脱したときに異常を判断するようにしたので、洗車中に自動車が移動されてもブラシ及び車体が破損する前に洗浄の異常が検出でき、洗車中の自動車の移動による事故を未然に防ぐことができる。

本発明の洗車機を示す平面図である。 同装置の側面図である。 トップブラシ４の構造を示す説明図である。 サイドブラシ５・５の構造を示す説明図である。 洗車機の制御系を示すブロック図である。 洗車動作を示す説明図である。

以下、図面を基に本発明の実施態様について説明する。図１は本発明の洗車機を示す平面図、図２は同側面図である。１は本体フレームで、門型に形成され、床面に敷設されたレール２・２上を走行モータ３に駆動されて往復走行する。本体フレーム１は、図１に示すように、レール２・２で与えられる走行範囲の後端部に停止し、この位置から洗車を開始する。本体フレーム１には、洗車処理を行う各種の処理装置として、洗浄ブラシ４・５・５，乾燥ノズル６・７・７をはじめ散水ノズル（図示しない）等が備えられ、走行モータ３の駆動による本体フレーム１の走行に伴って水，洗剤，ワックス等を散布してブラッシングする洗浄作業やブロワノズルより空気を吹き付ける乾燥作業を行う。

洗浄ブラシは、車体上面に沿って昇降し同上面をブラッシングするトップブラシ４と、トップブラシ４の後方に位置し車体に対して接離（開閉）動作し車体の前後面および側面をブラッシングする左右一対のサイドブラシ５・５とからなり、本体フレーム１の前側に洗浄部を形成している。乾燥ノズルは、車体上面に沿って昇降し同上面に空気を吹き付けて乾燥をはかるトップノズル６と、トップノズル６より本体フレーム１後方に位置し車体側面に空気を吹き付けて乾燥をはかる左右一対のサイドノズル７・７とからなり、本体フレーム１の後側に乾燥部を形成している。

８は走行エンコーダで、走行モータ３の出力軸に連係され、本体フレーム１が単位距離走行する毎にパルス出力し、そのパルス信号をカウントすることで本体フレーム１の走行位置を検知する。９は上面検出装置で、本体フレーム１内面の洗浄部より前位置に設けられ、複数の発光素子を所定ピッチで上下に配列させた発光部９ａと、これに対応して複数の受光素子を上下に配列した受光部９ｂとを対向させてあり、前記エンコーダ８からのパルス信号に同期して両者間で光信号（赤外光）の授受を行い、洗車する自動車の上面位置を検出する。

また、本体フレーム１には、本体フレーム１の前側で自動車の入場を検出する入車スイッチ１０と、本体フレーム１の後側で自動車の退場を検出する退車スイッチ１１と、本体フレーム１後面で本体フレーム１後方の自動車や人等を検出するエリアセンサ１２とを備えている。入車スイッチ１０と退車スイッチ１１は、いずれも発光部と受光部を車幅方向に対向させて光軸を形成し、その光軸の透光／遮光によって車体の有無を出力するビームセンサからなり、エリアセンサ１２は、照射した赤外光の反射波を検知して物体の有無を出力する赤外線センサからなる。

図１における洗車機のその他の装備について説明する。
１３は洗車受付装置で、洗車スペースの入場口手前に設置され、前面に備えられる受付操作パネル１４により洗車料金や洗車内容の選択入力等を行う。１５はゲート装置で、洗車スペースの入場口に設置され、洗車スペースに対する自動車の進入を禁止／許可する。１６は案内表示器で、洗車スペースの退場口後方に設置され、洗車受付時には自動車の入場を誘導し、洗車中には洗車動作の進行状況等を表示し、洗車終了時には自動車の退場を案内する。受付操作パネル１４には、洗車コースキー・洗車スタートキー・洗車ストップキーといった各種入力キーが備えられ、顧客の希望に添った洗車形態が設定できるようになっている。

図３はトップブラシ４の構造を示す説明図である。
トップブラシ４は、ブラシ軸１７の両端に直結されたキャリア１８Ｌ・１８Ｒによって本体フレーム１内に垂設した昇降レール１９Ｌ・１９Ｒ上を昇降するように構成され、一方のキャリア１８Ｒに固定されたブラシモータ２０により正逆転駆動される。キャリア１８Ｌ・１８Ｒは、上端と下端を無端状に接続するチェーン２１と、該チェーン２１が懸回されるスプロケット２２Ｕ・２２Ｄと、左右の上スプロケット２２Ｕ同士を連結する回転軸２３と、該回転軸２３を正逆転する昇降モータ２４と、該昇降モータ２４に連結される昇降エンコーダ２５とからなる昇降装置により昇降される。２６Ｕ，２６Ｄは昇降限界スイッチで、キャリア１８Ｌの接触によりスイッチングしてトップブラシ４が上昇限界位置及び下降限界位置にあることを検出する。

図４はサイドブラシ５・５の構造を示す説明図である。
サイドブラシ５・５は、ブラシ軸２７Ｌ・２７Ｒの上端に直結したキャリア２８Ｌ・２８Ｒによって本体フレーム１内の上部に水平に横架された開閉レール２９に沿って開閉するように構成され、ブラシモータ３０Ｒ・３０Ｌにより正逆転駆動される。キャリア２８Ｌ・２８Ｒは、右端と左端を無端状に接続するチェーン３１と、該チェーン３１が懸回されるスプロケット３２Ｌ・３２Ｒと、一方のスプロケット３２Ｌ・３２Ｒを正逆転する開閉モータ３３Ｌ・３３Ｒと、該開閉モータ３３Ｌ・３３Ｒに連結される開閉エンコーダ３４Ｌ・３４Ｒとからなる開閉装置により開閉される。３５Ｌ・３５Ｒは開放スイッチで、キャリア２８Ｌ・２８Ｒの接触によりスイッチングしてサイドブラシ５・５が開放位置にあることを検出する。

図５は本発明の制御系を示すブロック図である。
３６は洗車制御部で、本体フレーム１の本体走行モータ３・走行エンコーダ８上面検出装置９・入車スイッチ１０・退車スイッチ１１・エリアセンサ１２、トップブラシ４のブラシモータ２０・昇降モータ２４・昇降エンコーダ２５・昇降限界スイッチ２６、サイドブラシ５・５のブラシモータ３０・開閉モータ３３・開閉エンコーダ３４・開放スイッチ３５、受付制御部３７が接続されている。受付制御部４１は、受付操作パネル１４・ゲート装置１５・案内表示器１６が接続されている。

洗車制御部３６は、走行エンコーダ８のパルス信号から本体フレーム１の走行位置を検出する走行位置検出部３８と、走行エンコーダ８が所定数のパルス信号を出力する毎に上面検出装置９から自動車の高さ位置を取り込み、車形データを作成する車形データ作成部３９と、車形データに沿ってトップブラシ４の昇降モータ２４を制御する昇降制御部４０と、トップブラシ４の昇降位置でブラシモータ２０の電流値を監視する電流監視部４１と、サイドブラシ５の開閉モータ３３を制御する開閉制御部４２と、走行位置検出部３８・車形データ作成部３９・電流データ作成部４０で検出／設定した各種データを記憶するデータ記憶部４３を備えている。

車形データ作成部３９は、本体フレーム１が所定距離走行する毎に、上面検出装置９から自動車の上面位置を取り込んでいき、走行位置検出部３８で検出する本体フレーム１の走行位置と共に連続した自動車の上面輪郭となる車形データを作成する。すなわち、Ｘ軸を走行方向、Ｙ軸を高さ方向とし、Ｘ軸を走行ピッチｐ１、Ｙ軸を配列ピッチｐ２としたｐ１×ｐ２マトリクスの分解能で２値画像データを作成し、この２値画像データを画像処理して車形データを作成する。

昇降制御部４０は、車形データ作成部３９で作成される車形データに基づいて、昇降エンコーダ２５のパルス信号から得られるトップブラシ４の高さ位置が自動車の上面を洗浄する位置になるよう昇降モータ２４を制御する。すなわち、上面検出装置９とトップブラシ４との距離ｓを考慮し、作成した車形データに対して本体フレーム１の走行位置に応じてトップブラシ４を昇降し、車体上面を洗浄する。

電流監視部４１は、トップブラシ４のブラシモータ２０の電流値を測定するとともに、測定した電流値の上下にしきい値を設定して車形データと合わせて電流データを作成する。すなわち、トップブラシ４で車体上面を洗浄するときの電流値を測定していき、ブラシ跳ねに伴う電流値の変動を許容するため、測定した電流値の上下にしきい値を設定する。

開閉制御部４２は、開閉モータ３３を駆動してサイドブラシ５を車体側面に接近させ、ブラシモータ３０の電流値が予め設定された上限閾値と下限閾値の間になるよう開閉モータ３３を制御する。すなわち、ブラシモータ３０の電流値が上限閾値よりも大きい場合は、車体への接触圧が強いと判断してブラシを車体から離す方向に移動させ、下限閾値よりも小さい場合は、車体への接触が弱いと判断してブラシを車体に近づける方向に移動させるよう開閉モータ３３を制御する。

続いて、本発明の洗車機の洗車動作について説明する。
本体フレーム１が待機位置にある状態で、周知の方法により洗車の受付を行った自動車が上面検出装置９と入車スイッチ１０で与える停車位置に停車されると、受け付けた洗車コースで洗車が開始する。ここでは、本体フレーム１が１.５往復する間に洗浄と乾燥を実行する洗車コースについて説明する。この１．５往復洗車コースは、本体フレーム１の往行に伴う第１往工程と、復行に伴う第１復工程でブラッシング洗浄が実行され、本体フレーム１の往行に伴う第２往工程でブロー乾燥が実行される洗車コースである。

第１往工程は、走行モータ３が正転して本体フレーム１が往行を開始し、往行に伴い、走行位置検出部３８で走行エンコーダ８が出力するパルス信号をカウントして本体フレーム１の走行位置を検出していく。走行エンコーダ８からのパルス信号が所定数に達する毎に、上面検出装置９で自動車の高さ位置を取り込み、車形データ作成部３９で自動車の車形データを作成していく。

本体フレーム１が上面検出装置９とトップブラシ４の距離ｓ分走行すると、昇降制御部４０では、トップブラシ４の昇降モータ２４を制御して車形データ作成部３９で作成した車形データに合わせてトップブラシ４を車体上面位置まで下降させて、トップブラシ４による車体上面のブラッシング洗浄を行う。同時に、電流監視部４１では、トップブラシ４のブラシモータ２０の電流値を測定し、この測定した電流値に上下オフセット値を与えて上限しきい値と下限しきい値を設定していく。こうした動作を連続して実行し、トップブラシ４による車体上面のブラッシング洗浄を行う。一方、サイドブラシ５は、開閉制御部４２においてブラシモータ３０の電流値に基づいてサイドブラシ５を開閉することで、車体前後面及び側面のブラッシング洗浄を行う。

続く第１復工程は、本体フレーム１の復行に伴い、第１往工程で作成した車形データに基づいてトップブラシ４を昇降制御して車体上面のブラッシング洗浄を行うとともに、第１往工程と同様にサイドブラシ５を開閉制御して車体前後面及び側面のブラッシング洗浄を行う。

ここで、第１復工程では電流監視部４１において、トップブラシ４のブラシモータ２０の電流値を測定しながら、各洗浄ポイントでの電流値が第１往工程で作成した電流データの上下しきい値内にあるか監視する。これは、洗車中に何らかの理由（例えばドライバーによる自走）で自動車が移動してしまった場合、第１往工程で作成した車形データと実際の自動車位置に差異が生じるため、この車形データに基づいて第１復工程でトップブラシ４を昇降制御してしまうとブラシや車体を破損させる虞があるためである。

例えば、図６に示すように、自動車が車形データ作成時の停車位置（実線）から自走等により前進位置（点線）に移動してしまった場合、図中Ａ点でトップブラシ４を第１往工程時の車形データに基づいて車体上面に接触させると、トップブラシ４が車体に対して強接触となり、ブラシや車体を破損させる可能性がある。逆に図中Ｂ点では、トップブラシ４が車体に対して非接触となり、洗い残しが発生する。

そこで第１復工程でも継続してブラシモータ２０の電流値を測定していき、測定した電流値が第１往工程で作成した電流データの上しきい値もしくは下しきい値から逸脱したら、自動車の移動と判断して洗車動作を停止させる。

このように、洗車中に自動車が移動してしまった場合でも、ブラシや車体を破損することが防止できる。尚、本発明の適用範囲は、要旨を逸脱しない範囲で様々な洗車機に適用することができる。例えば、トラック用の大型洗車機や鉄道車両用の洗浄機にも適用できる。また、据置式の本体フレームに自動車を搬送するコンベア式洗車機や本体フレームと自動車をどちらも走行させる台車式洗車機にも適用できる。

１ 本体フレーム
３ 走行モータ
５ トップブラシ
６・６ サイドブラシ
１６ ブラシモータ（トップブラシ）
２０ 昇降モータ
２６ ブラシモータ（サイドブラシ）
２９ 開閉モータ
４９ 洗車制御部
５３ 電流検出部（トップブラシ）
５４ 昇降データ作成部
５５ 昇降制御部
５６ 電流検出部（サイドブラシ）
５７ 開閉データ作成部
５８ 開閉制御部
５９ データ記憶部

Claims (1)

1. 本体フレームに洗浄ブラシを備え、該洗浄ブラシを自動車車体に作用させて洗浄を図る洗車機であって、本体フレームの走行位置を検出する走行検出手段と、自動車の形状を検出する車形検出手段と、洗浄ブラシを自動車車体に接離させる接離手段と、洗浄ブラシを回転駆動するブラシモータとを備えた洗車機において、
   前記走行検出手段で本体フレームが所定距離走行する毎に前記車形検出手段で自動車の形状を検出して車体の車形データを作成する車形データ作成部と、該車形データ作成手段で作成した車形データに基づいて前記接離手段を制御して洗浄ブラシを自動車車体に作用させる接離制御部と、洗浄ブラシを自動車車体に作用させたときの前記ブラシモータの電流値を検出してブラシ押付のしきい値を設定する電流データ作成部とを有する洗車制御手段を備え、
   該洗車制御手段は、車形データに基づいて最初に洗浄ブラシを車体に作用させたときに前記電流データ作成部で作成されるしきい値に対して、２回目以降の洗浄で同一の車体位置で検出されるブラシモータの電流値が前記しきい値を逸脱するときに異常と判断する機能を備えたことを特徴とする洗車機。

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