JP6684149B2 - 洗車装置 - Google Patents

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Description

本発明は、洗車受付後に洗車スペースへ自動車を乗り入れ、所定の停車位置に停車させた後、本体フレームの往復走行に伴い洗車サービスを受けるドライブスルー式の洗車装置に関し、特に洗車中の自動車が移動したことを検出する機能に関するものである。
ドライブスルー式の洗車装置は、ドライバーが自動車に乗ったまま洗車サービスを受けるため、誤って洗車中に自動車を移動させ、自動車や洗車機を傷つけてしまう自走事故が発生している。この問題に対処して、特許文献1では、図7に示すように、洗車機本体の前後方向に沿う少なくとも2位置に第1車体検出BS1と第2の車体検出BS2を設け、第1車体検出BS1が車体の前端と後端を検出する間の洗車機本体の移動距離Aと、第2車体検出BS2が車体の前端と後端を検出する間の洗車機本体の移動距離Bとに一定の差が生じたら車両が移動したものと判断する洗車機が提案されている。
また、同文献1には、第1車体検出BS1が車体の前端を検出してから第2車体検出BS2が車体の前端を検出するまでの洗車機本体の移動距離C1と、第1車体検出BS1が車体の後端を検出してから第2車体検出BS2が車両の後端を検出するまでの洗車機本体の移動距離C2とが、各車体検出BS1・BS2の設置間隔Dと一定の差が生じたら車両が移動したものと判断する点、更に、第1車体検出BS1を車形センサと兼用し、第2車体検出BS2を退車センサと兼用する点が開示されている。
ところで、特許文献1に記載の洗車機では、第1車体検出BS1と第2車体検出BS2がそれぞれ車体の前端と後端を検出する範囲で洗車機本体が走行するため、洗車機本体の移動距離が延び、洗車時間が長くなるという問題があった。すなわち、第1車体検出BS1を入車センサ・第2車体検出BS2を退車センサと兼用する場合、これら入車センサと退車センサで車体の前端及び後端を検出するために、洗車機本体を入車センサと退車センサの両方で自動車を検出しない範囲(図7の実線と点線)で走行させる必要があり、洗車と関係しない空走距離が長くなり、洗車時間が掛かるという問題があった。また、自走検知用に専用の車体検出センサを設けることは製品コストが上がり好ましくない。
また、この洗車機では、第1車体検出手段を車形センサと兼用し、第2車体検出手段を退出センサと兼用する場合、車形センサで検出する車体と退出センサで検出する車体とで位置にズレが生じる可能性がある。すなわち、車形センサは、できるだけ自動車の下部まで形状を検出するため、消防法上で制約される地上高60cmを下点に設置されるのに対し、退出センサは、あらゆる車種の車体後端を検出するため、リアタイヤ等にも対応できる地上高70cm程度に設置されることから、車形センサと退出センサとで車体の検出位置が異なり、自動車の移動を正確に認識することができないという問題があった。
特許第4724815号公報
そこで、本発明が解決しようとする課題は、無駄な空走を行わず、洗車中の必要なタイミングで自動車の自走を確実に認識することができる洗車装置を提供することにある。
本発明は上記課題を解決するため、洗車処理装置を備えた本体フレームと、本体フレームの走行位置を検出する走行検出手段と、自動車の上面形状を検出する車形センサと、該車形センサよりも本体フレームの前方で自動車の車体を検出する第1車体センサと、該車形センサよりも本体フレームの後方で自動車の車体を検出する第2車体センサと、走行検出手段と各センサでの検出に基づいて洗車中の自動車の自走を検出する自走検出手段を備え、自走検出手段は、本体フレームの往行時に、第1車体センサで車体検出・車形センサ及び第2車体センサで車体非検出の状態を起点として走行検出手段で本体フレームの走行位置を検出していき、第1車体センサ・車形センサ及び第2車体センサで車体の検出/非検出が切り替わるときの走行位置を検出するとともに、各走行位置間の走行距離を算出して、第1車体センサ・車形センサ及び第2車体センサの各設置間隔と比較して自動車の自走を判断することを特徴とする。
自走検出手段は、本体フレームの往行時に、車形センサで車体非検出から検出に転じたときの走行位置と、第2車体センサで車体非検出から検出に転じたときの走行位置との走行距離が車形センサと第2車体センサの設置間隔と異なるとき自動車の自走を判断する。また、本体フレームの往行時に、第1車体センサで車体検出から非検出に転じたときの走行位置と、車形センサで車体検出から非検出に転じたときの走行位置との走行距離が第1車体センサと車形センサの設置間隔と異なるとき自動車の自走を判断する。
また、自走検出手段は、本体フレームの往行時に、第2車体センサで車体を検出してから再び第2車体センサが車体の非検出に転じたら自動車の自走があったと判断する。また、自走検出手段は、本体フレームの往行時に、第2車体センサで車体を検出した後に第1車体センサで車体の非検出になるまでの走行距離が短い場合は、自動車の自走があったと判断する。
車形センサは、自動車を幅方向に挟んで上下に複数の光軸を形成するラインセンサから構成し、車体センサは、自動車を幅方向に挟んで1つの光軸を形成するビームセンサから構成し、車形センサと第1車体センサで自走を判断する場合、車形センサで車体を検出する光軸を第1車体センサの光軸高さと略同じ高さにある光軸とし、車形センサと第2車体センサで自走を判断する場合、車形センサで車体を検出する光軸を第2車体センサの光軸高さと略同じ高さにある光軸とした。
本発明によれば、車形センサと2つの車体センサを用いて、本体フレームが往行する際に、本体フレームと自動車との位置関係(本体フレームの走行位置)に応じて自動車の自走を検出することができ、洗車機を停止する等の措置を図ることで洗車機及び自動車の事故を未然に防ぐことが可能になる。また、上下に複数の光軸を形成するラインセンサからなる車形センサで、車体センサの取付高さと略同じ高さの光軸で車体を検出することで、検出ズレを防止し、確実な自動車の自走を検出することができる。
本発明の洗車装置を示す平面説明図である。 同洗車装置の側面説明図である。 同洗車装置の制御系を示すブロック図である。 洗車中の自動車の自走検知タイミングを示す説明図である。 洗車中の自動車の自走検知動作を示す説明図である(前半)。 洗車中の自動車の自走検知動作を示す説明図である(後半)。 従来の洗車中の自動車の自走検知タイミングを示す説明図である。
図1は本発明の洗車装置を示す平面図、図2は側面図である。
1は門型に形成された本体フレームで、正逆転可能な走行モータ2の駆動により、床面に敷設されたレール3・3上を往復走行し、このレール3・3間に停車された自動車の車体を洗浄・乾燥する。本体フレーム1は、レール3・3の後方部に待機し、この位置から洗車を開始する。洗車を受ける自動車は、レール3・3で与えられる本体1走行範囲の前方から進入し、所定の停車位置に停車して洗車を受け、洗車が終了すると同走行範囲後方へ退場する。すなわち、自動車は前進走行して進入し、洗車後は同じく前進走行して退場するもので、洗車機利用客が自動車に乗ったまま洗車を受けて通り抜ける、いわゆるドライブスルー形式による洗車を可能にしている。
本体フレーム1には、洗浄ブラシ4・5・5,ブロワノズル6・7・7をはじめ、散水ノズル,液剤タンク(図示しない)等が備えられ、走行に伴って水,洗剤,ワックス等を散布しながら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、本体フレーム1の前方に位置し車体上面に沿って昇降して同上面をブラッシングする上面ブラシ4と、上面ブラシ4の後方に位置し車体に対して接離(開閉)動作して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側面ブラシ5・5とからなる。また、ブロワノズルは、各ブラシ4・5・5の後方にあって、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上面ブロワノズル6と、この上面ブロワノズル6より更に本体フレーム1の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側面ブロワノズル7・7とからなる。
8は走行エンコーダで、走行モータ2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は車形センサで、本体フレーム1の前方に備えられ、自動車を幅方向に挟んで、複数の発光素子L1〜Lnを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R1〜Rnを上下に配列した受光部9bとを対向させて配置し、発光素子と受光素子との間で複数の光軸B1〜Bnを形成するラインセンサからなり、前記エンコーダ8からのパルス信号に同期して各光軸B1〜Bnで光信号(赤外光)の授受を行い、光軸B1〜Bnの透光/遮光により車体の上面位置を検出し自動車の上面輪郭を抽出するものである。車形センサ9は、消防法の制約を受ける地上高60cmを下点として発光素子L1及び受光素子R1を配置して光軸B1を形成し、洗車可能な自動車の車高をカバーできる範囲に光軸B2〜Bnを形成するよう、所定ピッチで発光素子及び受光素子を配列している。
10は入車センサで、車形センサ9の前方に設けられ、洗車位置に入場する自動車を検出する。11は退車センサで、本体フレーム1の後部に設けられ、洗車位置から退出する自動車を検出する。各センサ10・11は、自動車の幅方向に一対の発光素子と受光素子を配置し、発光素子と受光素子との間で1つの光軸を形成するビームセンサからなり、入車センサ10は、自動車の前端を検出しやすいよう、消防法の制約を受ける地上高60cm付近に取り付けられ、退車センサ11は、自動車の後端を検出しやすいよう、スペアタイヤ等に対応した地上高70cm付近に取り付けられる。尚、各センサ10・11は、ビームセンサ以外の赤外線や超音波を用いた車体検出センサでも代用できる。
12は洗車スペース手前の入場口に設置される洗車受付装置で、前面に備えられる受付操作パネル13により洗車料金や洗車内容の選択入力等を行うものである。14は洗車受付装置12と洗車スペースの間に設置されるゲート装置で、駐車場などで公知のポールを回動して入場口を開閉させるタイプのものであり、洗車スペースに対する自動車の進入を禁止/許可する。15は洗車受付装置12に設けられる車体検知センサで、反射型の赤外線センサからなり、洗車受付装置12の前に自動車が入車したことを検出する。
尚、自動車検知センサー15は、反射型の赤外線センサに限定されず、洗車受付装置12に自動車の入出したことを検出できれば良く、反射型の超音波センサや発光部と受光部を自動車を挟んで位置した透過型のビームセンサ等でも代用できる。16は洗車を受ける自動車の運転者に各種指示や情報を提供するガイド表示器で、LEDをマトリクス状に配列した電光表示装置からなり、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やその他の広告情報を表示し、洗車終了時には自動車の退場を案内する。
図3は洗車装置の制御系を示すブロック図である。
17は本体フレーム1に内蔵される洗車制御ボード、18は洗車受付装置12に内蔵される受付制御ボードで、いずれもマイクロコンピュータを備えており、両ボードはシリアル伝送用のケーブル19で接続されている。洗車制御ボード17は、走行モータ2、洗浄ブラシ4・5・5、ブロワノズル6・7・7、走行エンコーダ8、車形センサ9、入車センサ10、退車センサ11、表示器16を接続しており、ケーブル19を介して受付制御ボード18より伝送される洗車要求信号に基づき、接続される各要素の動作を制御する。20は洗車制御ボード17に備えられる記憶部で、走行エンコーダ8で検出される本体フレーム1の走行位置や車形センサ9で検出される自動車の車形データ等を記憶する。
受付制御ボード18は、受付操作パネル13、ゲート装置14を接続しており、車体検知センサ15で洗車受付装置12に自動車が接近したことを検知すると、受付操作パネル13からの洗車料金やメニュー選択を受付可能とし、受け付けた内容に基づいて洗車制御ボード17へ洗車要求信号を出力するとともに、ゲート装置14を制御する。
受付操作パネル13は、洗車料金を受け付ける料金受付部21と、選択入力等を受け付けるキー入力部22と、受付操作パネル13における操作案内や洗車スペースへの入場案内等を音声で行う音声ガイド部23とを備えている。料金受付部21には、公知のプリペイドカードを受け付けるカードリーダライタと、硬貨や紙幣を受け付ける金銭投入部とを備え、洗車料金をカードもしくはコインで受け付ける。キー入力部22には、洗車コースを選択するコース選択キーと、突起物を指定する突起物キーと、選択した内容を確定する予約キーと、選択内容を取り消す取消キーとを備えている。音声ガイド部23は、受付操作パネル12における操作案内や洗車スペースへの入場案内等を音声で行う。
このように構成する洗車装置における洗車制御ボード17の動作について説明する。
本体フレーム1は、通常レール3・3後端にあって、入車センサ10・車形センサ9・退車センサ11が全て透光の状態で、ガイド表示器16に『受付中』と表示した状態で待機している。洗車受付装置12で洗車を受け付けて、洗車受付装置12から洗車要求信号が送られてくると、ガイド表示器16に『前進してください』の案内を表示して自動車の入場を促す。洗車要求信号には、洗車受付に際して選択設定された洗車コース・トッピング・突起物の洗車受付データが付加されており、本体フレーム1では、洗車要求信号を受けると受信確認信号を洗車受付装置12に返送する。
自動車がガイド表示器16の案内に従って前進し、入車センサ10の光軸が透光から遮光に転じて車体検出になると、ガイド表示器16に『停車してください』の案内を表示して自動車の停止を促す。ここで、車形センサ9が車体を検出すると、自動車が停車位置よりも前進しすぎたと判断して、ガイド表示器16に『後進してください』の案内を表示して自動車の後進を促す。また、入車センサ10の光軸が遮光から透光に転じて車体非検出になると、自動車が停車位置よりも後進しすぎたと判断して、ガイド表示器16に『前進してください』の案内を表示して自動車の前進を促す。こうして、車形センサ9が車体非検出で入車センサ10が車体検出の状態になる停車位置に誘導し、この停車状態が所定時間継続すると受付制御ボート18に停車信号を送信し、ガイド表示器16に『洗車を開始します 停車したままでお待ちください』の案内を表示して洗車を開始する。
洗車が開始すると、本体フレーム1が往行を開始し、まず車形センサ9で自動車の車形認識を行いながら、後行する上面ブラシ4と側面ブラシ5・5を制御して検出した自動車の形状に沿うように車体に作用させてブラッシングを行う。側面ブラシ5・5が車体後面を洗浄すると、本体フレーム1が復行に変わり、往行時に認識した車形に基づいて上面ブラシ4と側面ブラシ5・5を制御して再度車体のブラッシング洗浄を行う。本体フレーム1が待機位置に戻ると、再往行を開始し、往行時に認識した車形に基づいて上面ブロワノズル6と側面ブロワノズル7・7により空気を噴射させつつ同ノズルを車体に接近させて乾燥を行う。こうして、本体フレーム1が自動車の後端側に位置して洗車は終了となる。
洗車が終了すると、ガイド表示器16に『洗車が終了しました。前進で退場してください』といった退場を促す表示を行う。この後自動車が退場して、退車センサ11が非検出となれば、一定時間だけ待った後、ガイド表示器16に『洗車機が後退します。ご注意ください』といった注意喚起を促す表示をし、本体フレーム1を開始位置へ復帰させる。
本体フレーム1の後退中に退車センサ11が検出状態となれば、本体フレーム1の走行を停止し、『洗車機が後退します。ご注意ください』といった表示を出力する。検出状態であった退車センサ11が非検出に転じれば、引き続き本体フレーム1を後退し、本体フレーム1がレール2・2後端の開始位置まで復帰すれば、本体フレーム1の走行を停止する。こうして、本体フレーム1の後退に際しては人や自動車と接触しないよう安全をはかりながら後退し、開始位置に戻るとリタンして、次の洗車を待ち受ける状態になる。
続いて、こうした洗車中に自動車の自走を監視する動作について、図4〜6を用いて説明する。
本体フレーム1が往行を開始すると、自動車の停車が確定した状態(すなわち、入車センサ10が遮光・車形センサ9が透光・退車センサ11が透光の状態)を起点SPとして走行エンコーダ8で本体フレーム1の走行位置を検出していく。
本体フレームの往行に伴い、車形センサ9が自動車前端を検出したときの走行位置P1と、退車センサ11が透光から遮光に転じて自動車前端を検出したときの走行位置P2を記憶部20に記憶する。ここで、車形センサ9で検出する自動車前端と退車センサ11で検出する自動車前端とが同じ高さになるように、車形センサ9の光軸のうち、退車センサ11の取付け高さである地上高70cmに相当する車形センサ9の光軸(ここでは光軸B3)が透光から遮光に転じたときに自動車前端を検出したと判断する。
続いて、走行位置P1から走行位置P2までの走行距離aを算出し、この走行距離aと車形センサ9と退車センサ11との設置間隔Aを比較して、a=Aであれば自動車の自走はないと判断し、洗車を続行する。a<Aであれば、自動車の前進自走があったと判断し、a>Aであれば、自動車の後進自走があったと判断する。
往行に伴い、入車センサ10が遮光から透光に転じて自動車後端を検出したときの走行位置P3と、車形センサ9で自動車後端を検出したときの走行位置P4を記憶部20に記憶する。ここで、退車センサ11で検出する自動車後端と車形センサ9で検出する自動車後端とが同じ高さになるように、車形センサ9の光軸のうち、入車センサ9の取付け高さである地上高60cmに相当する車形センサ9の光軸(ここでは光軸B1)が遮光から透光に転じたときに自動車後端を検出したと判断する。
続いて、走行位置P3から走行位置P4までの走行距離bを算出し、この走行距離bと入車センサ10と車形センサ9との設置間隔Bを比較して、b=Bであれば自動車の自走はないと判断し、洗車を続行する。b<Bであれば、自動車の前進自走があったと判断し、b>Bであれば、自動車の後進自走があったと判断する。
側面ブラシ5・5による車体後面の洗浄が完了する位置EPで本体フレーム1の往行は停止する。本体フレーム1の往行が終了すると、開始位置SPから走行位置P2までの距離cと、走行位置P2から走行位置P3までの距離dと、走行位置P3から停止位置EPまでの走行距離eをそれぞれ記憶部20に記憶する。
こうして、本体フレーム1の往行時には、本体フレーム1が走行位置P1から走行位置P2まで移動する間と、走行位置P3から走行位置P4まで移動する間で自動車の自走があったかを判断することができる。また、本体フレーム1が走行位置P2から走行位置P3まで移動する間は、退車センサ11が遮光から透光に転じたら自動車の後進自走があったと判断し、退車センサ11が透光から遮光に転じてから入車センサ9が遮光から透光に転じるまでの走行距離dが異常に短い場合は、自動車の前進自走があったと判断している。通常、入車センサ9と退車センサ11との設置間隔A+Bは2〜3mであり、一般的な軽自動車の長さよりも短く設定されているため、退車センサ11が車体を検出してから入車センサ9が車体を検出しなくなるまではある程度の距離が生じるが、この距離が異常に短い場合(例えば退車センサ11が車体を検出してすぐに入車センサ9が車体を検出しなくなる等)には、自動車の前進自走があったと判断する。
本体フレーム1が復行する際には、車形センサ9による自動車の車形認識は行われないため、本体フレーム1の復行では、入車センサ10と退車センサ11による自走検知を行っている。
まず、本体フレーム1が停止位置EPから復行し、入車センサ10が透光から遮光に転じて車体後端を検出したときの走行位置P3を検出し、往行で記憶した走行距離eと実測した停止位置EPから走行位置P3までの距離e’を比較する。e’=eであれば自動車の自走はないと判断し、洗車を続行する。e’<eであれば、自動車の後進自走があったと判断し、e’>eであれば、自動車の前進自走があったと判断する。
次に、退車センサ11が遮光から透光に転じて車体前端を検出したときの走行位置P2を検出し、往行で記憶した走行距離dと実測した走行位置P3から走行位置P2までの距離d’を比較する。d’=dであれば自動車の自走はないと判断し、洗車を続行する。d’<dであれば、自動車の後進自走があったと判断し、d’>dであれば、自動車の前進自走があったと判断する。
また、本体フレーム1が開始位置SPに到達したことを検出し、往行で記憶した走行距離cと実測した走行位置P2から走行位置SPまでの距離c’を比較する。c’=cであれば自動車の自走はないと判断し、洗車を続行する。c’<cであれば、自動車の後進自走があったと判断し、c’>cであれば、自動車の前進自走があったと判断する。
尚、本体フレーム1の再往行でも車形センサ9による自動車の車形認識は行われないため、入車センサ10と退車センサ11による自走検知を行っている。その方法は、本体フレーム1の往行時に記憶部20に記憶した、開始位置SPから走行位置P2までの距離cと、走行位置P2から走行位置P3までの距離dと、走行位置P3から停止位置EPまでの走行距離eをそれぞれ実測値と比較する復行時と同等である。
以上説明する実施態様では、ブラシ装置を備えブラッシング洗浄するタイプの洗車機に実施した例を示すが、ブラシ装置を備えず車体を高圧スプレー等で洗浄するタイプの洗車機にも同様に実施することができる。また、洗車機を据置とし自動車を台車などで搬送するタイプや、洗車機と自動車がともに走行するタイプのでも採用することができる。
1 本体フレーム
2 走行モータ
8 走行エンコーダ
9 車形センサ
10 入車センサ
11 退車センサ

Claims (6)

  1. 洗車処理装置を備えた本体フレームと、本体フレームの走行位置を検出する走行検出手段と、自動車の上面形状を検出する車形センサと、該車形センサよりも本体フレームの前方で自動車の車体を検出する第1車体センサと、該車形センサよりも本体フレームの後方で自動車の車体を検出する第2車体センサと、前記走行検出手段と各センサでの検出に基づいて洗車中の自動車の自走を検出する自走検出手段を備え、
    前記自走検出手段は、本体フレームの往行時に、前記第1車体センサで車体検出・前記車形センサ及び第2車体センサで車体非検出の状態を起点として前記走行検出手段で本体フレームの走行位置を検出していき、第1車体センサ・車形センサ及び第2車体センサで車体の検出/非検出が切り替わるときの走行位置を検出するとともに、各走行位置間の走行距離を算出して、第1車体センサ・車形センサ及び第2車体センサの各設置間隔と比較して自動車の自走を判断することを特徴とする洗車装置。
  2. 前記自走検出手段は、本体フレームの往行時に、前記車形センサで車体非検出から検出に転じたときの走行位置と、前記第2車体センサで車体非検出から検出に転じたときの走行位置との走行距離が車形センサと第2車体センサの設置間隔と異なるとき自動車の自走を判断することを特徴とする上記請求項1記載の洗車装置。
  3. 前記自走検出手段は、本体フレームの往行時に、前記第1車体センサで車体検出から非検出に転じたときの走行位置と、車形センサで車体検出から非検出に転じたときの走行位置との走行距離が第1車体センサと車形センサの設置間隔と異なるとき自動車の自走を判断することを特徴とする上記請求項1又は2記載の洗車装置。
  4. 前記自走検出手段は、本体フレームの往行時に、前記第2車体センサで車体を検出してから再び第2車体センサが車体の非検出に転じたら自動車の自走があったと判断することを特徴とする上記請求項1乃至3記載の洗車装置。
  5. 前記自走検出手段は、本体フレームの往行時に、前記第2車体センサで車体を検出した後に第1車体センサで車体の非検出になるまでの走行距離が短い場合は、自動車の自走があったと判断することを特徴とする上記請求項1乃至4記載の洗車装置。
  6. 前記車形センサは、自動車を幅方向に挟んで上下に複数の光軸を形成するラインセンサから構成し、前記車体センサは、自動車を幅方向に挟んで1つの光軸を形成するビームセンサから構成し、前記車形センサと第1車体センサで自走を判断する場合、車形センサで車体を検出する光軸を第1車体センサの光軸高さと略同じ高さにある光軸とし、前記車形センサと第2車体センサで自走を判断する場合、車形センサで車体を検出する光軸を第2車体センサの光軸高さと略同じ高さにある光軸としたことを特徴とする上記請求項1乃至5記載の洗車装置。
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