JP7157918B2 - 灯体洗浄装置および灯体洗浄方法 - Google Patents
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Description
ここで、屋外に設置される照明装置は、汚れることで出射する光の光度が低下する場合がある。そのため、灯体にドライアイスの粒子を吹き付けて灯体を洗浄するとともに、洗浄後の照明装置から出射する光の光度を測定して洗浄効果を確認する技術が提案されている。
しかしながら、灯体の洗浄を行うと、灯体に付着していた付着物などが飛散することになる。そのため、測定部およびカメラと、灯体との間の距離が短くなれば、飛散した付着物などのゴミが測定部およびカメラに付着しやすくなる。ゴミが測定部およびカメラに付着すると、これらの機能が低下するおそれがある。
ところが、一般的に、一度の洗浄作業において洗浄の対象となる航空標識灯などの数は多い。そのため、洗浄作業の工程に、測定部およびカメラを洗浄する工程を設けると、洗浄作業の時間がその分長くなり、誘導路や道路などを利用できない時間帯が拡大するおそれがある。
そこで、洗浄作業の時間を短縮することができる技術の開発が望まれていた。
実施形態に係る灯体洗浄装置および灯体洗浄方法は、例えば、空港の誘導路などに埋め込まれた航空標識灯、トンネルの壁面などに埋め込まれた壁面灯、道路の路面などに埋め込まれた路面灯などに適用することができる。ただし、洗浄対象は例示をしたものに限定されるわけではなく、屋外の路面または壁面から露出する灯体を備えた照明装置であればよい。
。
航空標識灯は、誘導路などの路面に埋め込まれている。航空標識灯は、灯体、灯体の内部に設けられた光源、および、灯体の外面に露出する投光窓やレンズなどの光学要素を備えている。灯体は、路面から突出している。光源から出射した光は、光学要素を介して、灯体の外部に出射する。
航空標識灯は路面に埋め込まれているので、砂や土などが光学要素に付着したり、砂や土などにより光学要素が覆われたりする場合がある。また、灯体には航空機のタイヤが乗り上がる。そのため、光学要素にタイヤの材料が付着する場合がある。光学要素に付着物が付着したり、砂や土などにより光学要素が覆われたりすると、光学要素から出射する光の光度が低下するおそれがある。そのため、航空標識灯は、定期的あるいは必要に応じて洗浄される。
以下においては、一例として、洗浄材がドライアイスである場合を例に挙げて説明する。
図1は、本実施の形態に係る灯体洗浄装置1を例示するための模式側面図である。
図2は、灯体洗浄装置1の模式平面図である。
図3は、移動部42の先端部分を例示するための模式図である。
図1および図2に示すように、灯体洗浄装置1には、車両10、洗浄材供給部20、動力部30、洗浄部40、測定部50、撮影部60、および制御部70が設けられている。
以下においては、一例として、車両10がトラックである場合を例に挙げて説明する。
また、荷台11の上方を覆うカバー12や、開口11aを開閉する扉を設けることができる。
洗浄材供給部20は、送風部21および収納部22を有する。
図2に示すように、送風部21は、配管23を介してノズル41に接続することができる。送風部21は、配管23を介してノズル41に空気を供給する。送風部21は、例えば、ブロアやコンプレッサなどとすることができる。この場合、洗浄力の向上や、洗浄力の調整などを考慮すると吐出圧力の高いコンプレッサとすることが好ましい。なお、比較的小型の灯体洗浄装置1とする場合には、加圧された空気が収納された圧力ボンベなどとしてもよい。
収納部22に収納された洗浄材は、送風部21とノズル41との間の配管23の内部に供給される。洗浄材の供給は、重力により行うこともできるが、ベンチュリ効果による吸引力で配管23の内部に吸い出されるようにすることもできる。
なお、送風部21および収納部22を一体化することもできる。例えば、粒子状のドライアイスと空気を予め混合し、これをノズル41に供給することもできる。
なお、収納部22に洗浄材を収納しない、あるいは、シャッタなどで収納部22に収納されている洗浄材の供給を停止して、ノズル41から高圧の空気のみが噴出するようにすることもできる。
洗浄材として重曹などを用いる場合にも同様の構成とすることができる。
洗浄材として水などを用いる場合には、所謂高圧洗浄機を用いれば良い。
ノズル41は、移動部42の先端部分に設けられている。ノズル41は筒状を呈し、一方の端部に配管23が接続されている。ノズル41の他方の端部の開口からは、粒子状のドライアイスと高圧の空気の混合体が吐出する。または、高圧の空気のみが噴出し高圧の空気によって表面上に付着した塵、埃又は汚れ等を洗浄する。
移動部42は、例えば、垂直多関節ロボットなどとすることができる。ただし、移動部42は、垂直多関節ロボットに限定されるわけではない。移動部42は、所定の空間内において、ノズル41および測定部50の位置を変化させるものであればよい。例えば、移動部42は、複数の単軸ロボットを組み合わせたものとすることもできる。ただし、メンテナンス性、汎用性、重量、省スペースなどを考慮すると、移動部42は、垂直多関節ロボットとすることが好ましい。
ノズル41は、保持部42aに保持されている。保持部42aは、移動部42の先端部分に回転可能に設けられていてもよいし、移動部42の先端部分に固定されていてもよい。保持部42aの回転は、例えば、サーボモータなどの制御モータにより行うこともできるし、エアシリンダやソレノイドなどにより行うこともできる。保持部42aが回転可能に設けられていれば、洗浄材の吐出方向を変化させることが容易となる。保持部42aが移動部42の先端部分に固定されていれば、移動部42の先端部分の構成を簡略化することができる。
保持部42bが回転可能に設けられていれば、測定方向を変化させることが容易となる。
また、保持部42bが回転可能に設けられていれば、洗浄を行う際に、測定部50を退避位置に移動させることができる。
ここで、洗浄を行う際には、ノズル41から洗浄材が吐出する。吐出した洗浄材が灯体101に衝突すると、灯体101に付着していた付着物などが周囲に飛散する。測定部50はノズル41の近傍に設けられているため、飛散した付着物などのゴミが測定部50の検出面50aに付着するおそれがある。また、測定部50と灯体101との間の距離が短くなれば測定が容易となるので、一般的には、測定部50と灯体101との間の距離は短くなる。そのため、検出面50aへのゴミの付着がさらに発生しやすくなる。
また、検出面50aと対峙する部材が、退避位置に設けられていることが好ましい。図3に例示をしたものの場合には、移動部42の先端部分の壁面が検出面50aと対峙している。なお、対峙する部材は、移動部42に限定されるわけではない。例えば、板状の部材が移動部42に設けられていてもよい。
検出面50aと対峙する部材が設けられていれば、ゴミの付着を抑制するのがさらに容易となる。
以上に説明したように、保持部42bは、ノズル41が向く方向と異なる方向に、測定部50が向く方向を変更可能となっている。
洗浄材供給部20が、ノズル41に洗浄材を供給する際には、保持部42bは、ノズル41が向く方向と異なる方向に、測定部50が向く方向を変更する。
測定部50が、灯体101から出射する光を測定する際には、保持部42bは、灯体101の方向に測定部50を向ける。この場合、洗浄材供給部20は、ノズル41に洗浄材を供給しない。
なお、測定部が移動しない場合は、保持部42bを移動部42の先端部分に固定することができる。測定部が移動しないものとすれば、灯体101から出射する直接光を測定しやすくなる。また、測定部が、灯体101からの光を反射させて測定する構成を有するものとするのが容易となる。
例えば、付着物抑制部は、保持部42b、前述した開閉機構、エアーシャッターのような機構などとすることができる。
付着物抑制部が保持部42bである場合には、付着物抑制部(保持部42b)は、測定部50を保持可能である。付着物抑制部(保持部42b)は、ノズル41が向く方向と異なる方向に、測定部50が向く方向を変更することができる。付着物抑制部(保持部42b)は、移動部42に回転可能に設けることができる。
洗浄材供給部20が、ノズル41に洗浄材を供給する際には、付着物抑制部(保持部42b)は、ノズル41が向く方向と異なる方向に、測定部50が向く方向を変更することができる。
測定部50が、灯体101から出射する光を測定する際には、付着物抑制部(保持部42b)は、灯体101の方向に測定部50を向けることができる。この場合、洗浄材供給部20は、ノズル41に洗浄材を供給しないようにすることができる。
撮影部60は、灯体101を撮影可能な位置に設けることができる。例えば、図1に示すように、撮影部60は、カバー12の内壁の、開口11aの上方に位置する領域に設けることができる。ただし、撮影部60を設ける位置はこれに限定されるわけではない。例えば、撮影部60は、荷台11の裏面の、開口11aの周辺領域に設けることもできる。
この場合、撮影部60は、保持部42bに保持させることができる。撮影部60は、測定部50と並べて保持させることができる。撮影部60が保持部42bに保持されていれば、洗浄を行う際に、撮影部60を退避位置に移動させることができる。そのため、撮影部60の入射面にゴミが付着するのを抑制することができるので、入射面の洗浄を行う回数を大幅に削減することができる。その結果、洗浄作業の時間を実質的に短縮することができる。なお、洗浄を行う際には、撮影部60による撮影は行わない。そのため、洗浄を行う際に撮影部60を退避位置に移動させても、撮影を行う工程への影響はない。
退避位置や、退避位置に設けられ、撮影部60の入射面に対峙する部材は、前述した測定部50の場合と同様とすることができる。
なお、保持部42bとは別に、移動部42の先端部分に回転可能に設けられた保持部に撮影部60を保持させることもできる。ただし、保持部42bが、測定部50および撮影部60を保持するようにすれば、移動部42の先端部分の構成を簡素化することができる。
また、撮影部60は、1カ所に設けることもできるし、複数の箇所に設けることもできる。
例えば、制御部70は、灯体101の洗浄後に測定された値が所定の閾値以上であった場合には洗浄作業を終了させることができる。また、制御部70は、灯体101の洗浄後に測定された値が所定の閾値未満であった場合には、再び洗浄を行うことができる。なお、再洗浄の回数が所定の閾値を超えた場合には、灯体101に異常が発生していると判定することもできる。
また、制御部70は、配電盤の機能をさらに有するものとすることができる。例えば、制御部70は、接続端子や開閉器などを有していてもよい。
車両10の運転者は、洗浄を行おうとする灯体101の近傍に車両10を移動させる。この際、運転者は、撮影部60により撮影され、表示部13に表示された灯体101の画像に基づいて車両10の位置を調整することができる。例えば、運転者は、灯体101の画像が、表示部13に表示された所定の領域内に入るように車両10を移動させる。
車両10が自動運転車の場合には、制御部70は、車両10を運転する。なお、車両10の運転プログラムには既知の技術を適用することができる。
洗浄が不要であるとの表示を確認した運転者は、次の灯体101の近傍に車両を移動させる。車両10が自動運転車の場合には、制御部70は、次の灯体101の近傍に車両を移動させる。
洗浄が必要であると判定された場合には、制御部70は、以下に例示をする洗浄を実行する。なお、洗浄の要否を判定せずに全ての灯体101を洗浄するようにしてもよい。ただし、洗浄の要否を判定すれば、洗浄作業の総時間を短縮することができる。
また、制御部70は、保持部42bを制御して、測定部50を退避位置に移動させる。撮影部60が、保持部42bに設けられている場合には、制御部70は、保持部42bを制御して、撮影部60を退避位置に移動させる。
次に、制御部70は、保持部42bを制御して、測定部50を退避位置から投光窓やレンズなどの近傍に移動させる。
次に、制御部70は、測定部50により測定された値に基づいて洗浄結果の良否を判定する。
洗浄結果が良好と判定された場合には、制御部70は、判定結果を表示部13に表示する。判定結果を確認した運転者は、次の灯体101の近傍に車両を移動させる。そして、上記の手順の洗浄作業を行う。なお、車両10が自動運転車の場合には、制御部70は、次の灯体101の近傍に車両を移動させる。
洗浄結果が不良と判定された場合には、制御部70は、上記の洗浄を再度行うことができる。なお、再洗浄の回数が所定の閾値を超えた場合には、制御部70は、灯体101に異常が発生していると判定することもできる。
灯体101から出射する光を測定可能な測定部50の測定機能が、灯体101の洗浄の際に測定部50が汚れることで阻害されるのを抑制する工程。
ノズル41から灯体101に向けて洗浄材を吐出させる工程。
この場合、測定部50の測定機能が阻害されるのを抑制する工程において、ノズル41が向く方向と異なる方向に、測定部50が向く方向を変更することができる。
また、洗浄材が供給された灯体101の方向に測定部50を向け、洗浄材が供給された灯体101から出射する光を測定する工程をさらに備えることができる。
また、洗浄材が供給される前の灯体101から出射する光を測定部50により測定する工程さらに備えることができる。
なお、各工程における内容は、前述したものと同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
なお、本実施の形態では、測定部50により測定された値に基づいて、洗浄の要否を判定する工程を説明したが、洗浄の要否の判定は不要とし灯体101の洗浄は必須であって測定部50による測定は洗浄効果の確認のために実施するようにしてもよい。この場合、上記の工程との違いは、洗浄前に制御部70による洗浄の要否の判定結果を示さないというものである。それ以外は、略同様な工程で洗浄効果の確認を実施することができる。なお、洗浄効果の確認は洗浄機能の付加的要素とすることができる。すなわち、洗浄効果の確認を洗浄後に必ずしも実施しなくてもよく、使用者の任意の意図で洗浄効果の確認を実施してもよい。
Claims (8)
- ノズルと;
屋外の路面または壁面から露出する灯体から出射する光を測定可能な測定部と;
車両と;
前記車両に設けられ、前記ノズルおよび前記測定部が設けられるとともに、前記ノズルおよび前記測定部の位置を変化可能な移動部と;
前記車両に設けられ、前記ノズルに洗浄材を供給可能な洗浄材供給部と;
前記測定部の測定機能が、外部からの汚れが付着することで阻害されるのを抑制する付着物抑制部と;
を具備し、
前記付着物抑制部は、前記移動部に対して回転可能に前記測定部を保持する保持部であり、前記保持部を回転させることで、前記測定部が前記灯体の光照射面と対向しないように前記測定部の位置を変更する 灯体洗浄装置。 - 前記付着物抑制部は、前記ノズルが向く方向と異なる方向に、前記測定部が向く方向を変更する請求項1記載の灯体洗浄装置。
- 前記洗浄材供給部が、前記ノズルに前記洗浄材を供給する際には、
前記付着物抑制部は、前記測定部の位置を変更する請求項1または2に記載の灯体洗浄装置。 - 前記測定部が、前記灯体から出射する光を測定する際には、
前記付着物抑制部は、前記灯体の方向に前記測定部を向け、
前記洗浄材供給部は、前記ノズルに前記洗浄材を供給しない請求項1~3のいずれか1つに記載の灯体洗浄装置。 - ノズル、灯体から出射する光を測定可能な測定部、前記ノズルおよび前記測定部の位置を変化可能な移動部、および前記移動部に対して回転可能に前記測定部を保持する保持部を用いて、 屋外の路面または壁面から露出する灯体を洗浄する方法であって;
前記測定部の測定機能が、前記灯体の洗浄の際に前記測定部が汚れることで阻害されるのを、前記保持部により前記測定部を回転させて、前記測定部の位置を前記灯体と対向しない位置に変更することで抑制する工程と;
ノズルから前記灯体に向けて洗浄材を吐出させる工程と;
を具備した灯体洗浄方法。 - 前記測定部の測定機能が阻害されるのを抑制する工程において、
前記ノズルが向く方向と異なる方向に、前記測定部が向く方向を変更する請求項5記載の灯体洗浄方法。 - 前記洗浄材が供給された前記灯体の方向に前記測定部を向け、前記洗浄材が供給された前記灯体から出射する光を測定する工程をさらに具備した請求項5または6に記載の灯体洗浄方法。
- 前記洗浄材が供給される前の前記灯体から出射する光を前記測定部により測定する工程をさらに具備した請求項5~7のいずれか1つに記載の灯体洗浄方法。
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