TWI836677B

TWI836677B - 洗車機與無接觸式洗車方法

Info

Publication number: TWI836677B
Application number: TW111140107A
Authority: TW
Inventors: 張福田
Original assignee: 香港商運通汽車有限公司
Priority date: 2022-10-21
Filing date: 2022-10-21
Publication date: 2024-03-21
Also published as: TW202417287A

Abstract

一種洗車機，包含紅外線光柵以及噴灑裝置。紅外線光柵用以量測車體的外部輪廓以產生一量測結果。噴灑裝置耦接紅外線光柵，並依據量測結果用來以垂直外部輪廓一預定角度的噴灑方向對車體清洗。預定角度小於10度。依據測量結果，噴灑裝置與車體的外部輪廓維持一大於零的固定距離。

Description

洗車機與無接觸式洗車方法

本發明是關於一種洗車機與無接觸式洗車方法，特別是關於一種使用紅外線光柵的洗車機與無接觸式洗車方法。

隨著車輛的使用時間增加，車體沾染灰塵與污垢的機會亦隨之增加，而自動洗車可以帶來相當程度的便利性。然而，自動洗車與人工洗車的洗淨程度仍有落差，且自動洗車還有造成車損的風險。因此，要如何將洗車的效果最佳化，已成為了本領域重要的議題之一。

上文之「先前技術」說明僅係提供背景技術，並未承認上文之「先前技術」說明揭示本揭露之標的，不構成本揭露之先前技術，且上文之「先前技術」之任何說明均不應作為本案之任一部分。

本發明揭露一種洗車機，包含紅外線光柵以及噴灑裝置。紅外線光柵用以量測車體的外部輪廓以產生一量測結果。噴灑裝置耦接紅外線光柵，並依據量測結果用來以垂直外部輪廓一預定角度的噴灑方向對車體清洗。預定角度小於10度。依據量測結果，噴灑裝置與車體的外部輪廓維持一大於零的固定距離。

本發明揭露一種無接觸式洗車方法，包含以下步驟：量測車體的外部輪廓；依據外部輪廓判斷車體是否具有車損；當判斷出車體不具有車損，控制噴頭，以垂直外部輪廓的噴灑方向，對車體以第一壓力體噴灑清潔劑；以及控制噴頭，在噴灑清潔劑之後，以垂直外部輪廓的噴灑方項，對車體以第二壓力噴灑清潔水。

本發明的洗車機與無接觸式洗車方法利用紅外線光柵量測車體外部輪廓，進而依據外部輪廓對車體保持固定距離與角度進行沖洗。

圖1為本發明依據一些實施例所繪示的洗車機10的示意圖。洗車機10用來實施一種無接觸式洗車方法。洗車機10包含紅外線光柵11、噴灑裝置12、滑軌13、儲水裝置14、藥桶15與控制裝置16。

如圖1所示，在對車體20進行清洗時，車體20進入洗車機10中，並藉由滑軌13乘載紅外線光柵11與噴灑裝置12往進入紙面或離開紙面的方向(亦即Y方向)移動。洗車機10先藉由滑軌13移動紅外線光柵11，使車體20通過紅外線光柵11，進而使紅外線光柵11可以對車體20的表面進行量測之後，再藉由滑軌13移動噴灑裝置12對車體20進行清洗。在一些實施例中，當滑軌13移動紅外線光柵11及/或噴灑裝置12時，紅外線光柵11及/或噴灑裝置12相對於車體20進行等速移動。

紅外線光柵11用以量測車體20的外部輪廓21、22(分別示於圖2A與圖2B)以產生量測結果。外部輪廓21代表車體20沿Y方向看入的最外層表面的輪廓，以及外部輪廓22代表車體20沿X方向看入的最外層表面的輪廓。為了圖式簡潔，在圖2A中外部輪廓21僅以車體20包含其中一個照後鏡的線條表示，以及在圖2B中外部輪廓22僅以車體20不包含車輪的線條表示。然而，本發明不限於此，經紅外線光柵11量測之外部輪廓21、22的量測結果實質上為三維空間中的一個連續面。

噴灑裝置12耦接紅外線光柵11、儲水裝置14與藥桶15。儲水裝置14與藥桶15分別用以提供清潔水與清潔劑至噴灑裝置12。在清洗時，噴灑裝置12先對車體噴灑清潔劑，使清潔劑在車體20上起泡。在一些實施例中，清潔劑起泡後可以溶解車體20上的污漬，例如油汙、沙塵、昆蟲屍體等。當該些污漬被起泡的清潔劑溶解後，噴灑裝置12對車體20噴灑清潔水以將清潔劑沖離車體20。在將清潔劑沖離車體20之後，噴灑裝置12更對車體20射出氣體以將清潔水沖離車體20，使車體20呈大致乾燥狀態。

在一些實施例中，噴灑裝置12以第一壓力P1噴灑清潔劑，以一第二壓力P2噴灑清潔水，以及以一第三壓力P3射出氣體。在一些實施例中，第一壓力P1的選取與清潔劑的種類有關，且依據不同的壓力噴灑清潔劑，清潔劑的起泡程度也不同。在一些實施例中，第一壓力P1與第二壓力P2為定值。在一些實施例中，第一壓力P1約為1800psi。

噴灑裝置12呈一拱門形狀，包含兩個側柱121A、121B以及兩個懸臂122A、122B，其中懸臂122A、122B分別耦接側柱121A、121B。側柱121A、121B上分別包含多個第一噴頭123。懸臂122A、122B上分別包含多個第二噴頭124。

滑軌13更用以控制側柱121A、121B在X方向上移動，據此控制側柱121A、121B與車體20的距離。具體來說，透過滑軌13的控制，側柱121A、121B與車體20的距離可以被控制在一預設距離。

噴灑裝置12更包含伺服馬達125A、125B，分別設置於側柱121A與懸臂122A之間以及於側柱121B與懸臂122B之間。伺服馬達125A、125B分別用以控制懸臂122A、122B在Z方向上移動，據此控制懸臂122A、122B與車體20間的距離。伺服馬達125A、125B更分別用以控制懸臂122A、122B上的第二噴頭124對車體20的噴灑角度。具體來說，伺服馬達125A、125B能夠分別控制懸臂122A、122B以一虛線段C為軸心，並依軸心旋轉，其中軸心沿X方向延伸。

在一些實施例中，在清洗時，噴灑裝置12被控制與外部輪廓21、22維持一固定距離L。具體的操作由滑軌13與伺服馬達125A、125B來實現。滑軌13依據外部輪廓21分別控制側柱121A、121B與車體20維持固定距離L。伺服馬達125A、125B依據外部輪廓22分別控制懸臂122A、122B與車體20維持固定距離L。因洗車機10用以實施無接觸式的洗車方法，所以上述的固定距離L大於零。

在一些實施例中，在清洗時，噴灑裝置12被控制大致上垂直外部輪廓21、22對車體20與進行清洗。更具體來說，以圖2A為例，第一噴頭123以大致水平的方向朝車體20噴灑清潔劑、清潔水與氣體，以及以圖2B為例，伺服馬達125A、125B控制懸臂122A、122B使第二噴頭124以一預定方向噴灑清潔劑、清潔水與氣體，其中預定方向與垂直外部輪廓22的方向之間具有一夾角。在一些實施例中，該夾角小於10度。在更進一步的實施例中，該夾角等於0度，基於以上操作，第一噴頭123與第二噴頭124在噴灑清潔劑、清潔水與氣體時可以相對車體20維持大致垂直的角度。

在一些先前技術中，車體細部的輪廓沒有被量測，所以在洗車時，噴頭與車體的距離與角度沒有被調整。然而，噴頭與車體的距離會因為車體輪廓變化而隨之變化，所以在噴頭壓力不變的情形下，車體受到清潔劑、水或氣體的噴壓會隨著噴頭與車體的距離改變。當距離太遠，車體受到的噴壓太小，可能使得車體部分區域無法被清洗乾淨。此外，因為噴頭角度沒有被調整，所以噴頭相對於車體表面的噴灑角度也會隨著不同輪廓而變化。當噴頭相對於車體表面的噴灑角度越靠近0∘(或180∘)時，噴頭可以提供的沖洗力道就越小，使得在車體某些部位無法被清洗乾淨。

相較於上述的先前技術，本申請提供的洗車機10(及後敘的無接觸式洗車方法60)在洗車時先使用紅外線光柵11量測車體20的外部輪廓21、22，並依據外部輪廓21、22控制第一噴頭123與第二噴頭124相對於車體20的噴灑角度與距離。當第一噴頭123與第二噴頭124中至少一者相對於車體20的噴灑角度與距離可依據外部輪廓21、22控制時，車體20能夠被清洗得更乾淨以及更有效率。

在一些實施例中，洗車機10更包含控制裝置16。控制裝置16用以依據外部輪廓21、22判斷車體20是否具有車損。在一些實施例中，當控制裝置16判斷車體20具有車損時停止洗車，並通知車主。

在一些先前技術中，因接觸式或半接觸式洗車易產生車體的損傷，造成洗車糾紛。本發明提供的洗車機10與無接觸式洗車方法可以避免車體的損傷、降低洗車糾紛之外，在洗車前提供一辨識車損的服務，使車主可以決定是否要續行洗車。

參考圖3。圖3為本發明依據一些實施例所繪示的紅外線光柵11的示意圖。紅外線光柵11包含多個紅外線收發器111設置於紅外線光柵11的第一部分11A與第二部份11B上。如圖3所示，紅外線收發器111呈直線排列於第一部分11A與第二部份11B上，且第一部分11A與第二部份11B對稱設置。

因為對稱設置的關係，位於第一部分11A上的紅外線收發器111與位於第二部分11B上的紅外線收發器111呈一對一關係。為了易於理解，位於第一部分11A上的紅外線收發器111分別標示為A1、A2、A3、A4、A5與A6，以及於第二部分11B上的紅外線收發器111分別標示為B1、B2、B3、B4、B5與B6，其中紅外線收發器A1、A2、A3、A4、A5與A6分別與紅外線收發器B1、B2、B3、B4、B5與B6呈一對一關係。

對紅外線收發器A1與紅外線收發器B1來說，在量測車體20的外部輪廓21、22時，紅外線收發器A1用以向紅外線收發器B1發射紅外線IR1。如圖3所示，因在紅外線收發器A1與紅外線收發器B1之間沒有車體存在，因此紅外線收發器B1可以接收紅外線IR1。

對紅外線收發器A2與紅外線收發器B2來說，紅外線收發器A2向紅外線收發器B2發射紅外線IR2。如圖3所示，因在紅外線收發器A2與紅外線收發器B2之間有車體存在，因此紅外線IR2反射回紅外線收發器A2，而紅外線收發器B2沒有接收紅外線IR2。在一些實施例中，依據紅外線收發器A2發射與接收紅外線IR2的時間差，可以得知紅外線收發器A2與車體20的距離。

紅外線收發器A3~A6、B3~B6的操作與紅外線收發器A1~A2、B1~B2相似，於此不贅述。

當紅外線收發器A1~A6取得各自與車體20的距離後，車體20靠第一部分11A的一側的外部輪廓21(如圖2A所示)可以得知。應理解的是，紅外線收發器B1~B6亦可以分別向紅外線收發器A1~A6發射紅外線，以取得車體20靠第二部分11B的一側的外部輪廓21。此外，外部輪廓22(如圖2B所示)可藉由紅外線收發器B1~B6是否有收到紅外線收發器A1~A6發射的紅外線來判斷。應理解的是，外部輪廓22亦可藉由紅外線收發器A1~A6是否有收到紅外線收發器B1~B6發射的紅外線來判斷。

在一些實施例中，紅外線收發器A1~A6等距排列。在更進一步的實施例中，紅外線收發器A1~A6中相鄰兩者間的距離約小於等於2公分。

本發明不限於圖3繪示的紅外線收發器111的數量與分佈，各種合適的數量與分佈均在本發明的考量與範疇內。

參考圖4A與4B。圖4A與4B為本發明依據一些實施例所繪示的噴灑裝置12分別對車體20不同部位做清洗的操作示意圖。當取得外部輪廓21(如圖2A所示)之後，噴灑裝置12依據外部輪廓21來對車體20進行沖洗。

請參考圖4A，在一些實施例中，當噴灑裝置12要對車體20的輪拱20A進行沖洗時，先從外部輪廓21判斷輪拱20A的表面與側柱121A的距離，接著利用滑軌13將第一噴頭123與輪拱20A之間的距離L1調整為上述的固定距離L。在一些實施例中，噴灑角度θ1為90度。在一些實施例中，固定距離L約為30公分至45公分。

請參考圖4B，在一些實施例中，當噴灑裝置12要對車體20的側面板金20B進行沖洗時，先從外部輪廓21判斷側面板金20B的表面與噴灑裝置12的角度與距離，接著再利用滑軌13將第一噴頭123與側面板金20B之間的距離L2調整為上述的固定距離L。在此實施例中，第一噴頭的噴灑角度θ2約為90度。

應理解，圖4A與圖4B僅繪示車體20的二個不同部位，然而車體20的其他部位的操作類似於圖4A與圖4B所示。因此，其他部位之圖式與操作於此不贅述。

參考圖5A、圖5B與圖5C。圖5A、圖5B與圖5C為本發明依據一些實施例所繪示的噴灑裝置12分別對車體20不同部位做清洗的操作示意圖。當取得外部輪廓22之後，噴灑裝置12依據外部輪廓22來對車體20進行沖洗。

請參考圖5A，在一些實施例中，當噴灑裝置12要對車體20的車頂20C進行沖洗時，先從外部輪廓22判斷車頂20C的表面與懸臂122B的距離，接著利用伺服馬達125B將第二噴頭124與車頂20C之間的距離L3沿圖5A中虛線標示之方向調整為上述的固定距離L。接著，再利用伺服馬達125B將第二噴頭124的噴灑角度θ3調整為大約90度。在一些實施例中，噴灑角度θ3為約80度至90度。在一些實施例中，固定距離L約為30公分至45公分。

請參考圖5B，在一些實施例中，當噴灑裝置12要對車體20的前玻璃20D進行沖洗時，先從外部輪廓22判斷前玻璃20D的表面與懸臂122B的距離，接著利用伺服馬達125B將第二噴頭124與前玻璃20D之間的距離L4調整為上述的固定距離L。接著，再利用伺服馬達125B將第二噴頭124的噴灑角度θ4依圖5B中虛線方向所示來旋轉，使噴灑角度θ4調整為大約90度。在一些實施例中，噴灑角度θ4為約80度至90度。

請參考圖5C，在一些實施例中，當噴灑裝置12要對車體20的前擋20E進行沖洗時，先從外部輪廓22判斷前前擋20E與懸臂122B的距離，接著利用伺服馬達125B將第二噴頭124與前玻璃20D之間的距離L5調整為上述的固定距離L。接著，再利用伺服馬達125B將第二噴頭124的噴灑角度θ5依圖5C中虛線方向所示來旋轉，使噴灑角度θ5調整為大約90度。在一些實施例中，噴灑角度θ5為約80度至90度。

應理解的是，圖5A、圖5B與圖5C僅繪示側柱121B與伺服馬達125B之實施例來說明。使用側柱121A與伺服馬達125A之實施例與使用121B與伺服馬達125B之實施例相似，於此不贅述。

參考圖6。圖6為本發明依據一些實施例所繪示的無接觸式洗車方法60的流程圖。在一些實施例中，無接觸式洗車方法60可由但不限於洗車機10來實施。無接觸式洗車方法60包含步驟S61、S62、S63、S64與S65。為了易於理解，無接觸式洗車方法60使用圖1至圖5C中的參考標號來解說。

在步驟S61中，量測車體20的外部輪廓21、22。在一些實施例中，無接觸式洗車方法60利用紅外線光柵11量測車體20的外部輪廓21、22。在步驟S62中，依據外部輪廓21、22判斷車體20是否具有車損。在一些實施例中，無接觸式洗車方法60利用控制裝置16依據外部輪廓21、22判斷車體20是否具有車損。

當判斷出車體不具有車損時，無接觸式洗車方法60前進至步驟S63。在步驟S63中，控制第一噴頭123以垂直外部輪廓21的噴灑方向，以及控制第二噴頭124以垂直外部輪廓22的噴灑方向，對車體20以第一壓力P1噴灑清潔劑。在步驟S64中，控制第一噴頭123以垂直外部輪廓21的噴灑方向，以及控制第二噴頭124以垂直外部輪廓22的噴灑方向，對車體20以第二壓力P2噴灑清潔水。在一些實施例中，無接觸式洗車方法60更包含控制第一噴頭123以垂直外部輪廓21的噴灑方向，以及控制第二噴頭124以垂直外部輪廓22的噴灑方向，對車體20以第三壓力P3射出氣體。其中，在步驟S63與步驟S64中，第一噴頭123在噴灑清潔劑與清潔水時，第一噴頭123與車體20的外部輪廓21間的距離保持固定，以及第二噴頭124與車體20的外部輪廓22間的距離保持固定。

相對地，當判斷車體20具有車損時，無接觸式洗車方法60前進至步驟S65。在步驟S65中，通知車主。告知在清洗前判斷車體20具有車損，讓車主可以自行決定是否要續行洗車。

上文的敘述簡要地提出了本申請某些實施例之特徵，而使得本申請所屬技術領域具有通常知識者能夠更全面地理解本申請內容的多種態樣。本申請所屬技術領域具有通常知識者當可明瞭，其可輕易地利用本申請內容作為基礎，來設計或更動其他製程與結構，以實現與此處該之實施方式相同的目的和/或達到相同的優點。本申請所屬技術領域具有通常知識者應當明白，這些均等的實施方式仍屬於本申請內容之精神與範圍，且其可進行各種變更、替代與更動，而不會悖離本申請內容之精神與範圍。

10:洗車機 11:紅外線光柵 11A:第一部分 11B:第二部分 111:紅外線收發器 12:噴灑裝置 13:滑軌 14:儲水裝置 15:藥桶 16:控制裝置 20:車體 20A:輪拱 20B:側面板金 20C:車頂 20D:前玻璃 20E:前擋 21:外部輪廓 22:外部輪廓 121A:側柱 121B:側柱 122A:懸臂 122B:懸臂 123:第一噴頭 124:第二噴頭 125A:伺服馬達 125B:伺服馬達 C:軸心 60:無接觸式洗車方法 S61:步驟 S62:步驟 S63:步驟 S64:步驟 S65:步驟 A1:紅外線收發器 A2:紅外線收發器 A3:紅外線收發器 A4:紅外線收發器 A5:紅外線收發器 A6:紅外線收發器 B1:紅外線收發器 B2:紅外線收發器 B3:紅外線收發器 B4:紅外線收發器 B5:紅外線收發器 B6:紅外線收發器 L1:距離 L2:距離 L3:距離 L4:距離 L5:距離 θ1:角度 θ2:角度 θ3:角度 θ4:角度 θ5:角度

在閱讀了下文實施方式以及附隨圖式時，能夠最佳地理解本申請的多種態樣。應注意到，根據本領域的標準作業習慣，圖中的各種特徵並未依比例繪製。事實上，為了能夠清楚地進行描述，可能會刻意地放大或縮小某些特徵的尺寸。圖1為本發明一些實施例中，洗車機的示意圖。圖2A與圖2B為本發明一些實施例中，外部輪廓的示意圖。圖3為本發明一些實施例中，紅外線光柵的示意圖。圖4A與圖4B為本發明依據一些實施例，噴灑裝置的操作示意圖。圖5A、圖5B與圖5C為本發明依據一些實施例，噴灑裝置的操作示意圖。圖6為本發明一些實施例中，無接觸式洗車方法的流程圖。

10:洗車機

11:紅外線光柵

12:噴灑裝置

13:滑軌

14:儲水裝置

15:藥桶

16:控制裝置

20:車體

121A:側柱

121B:側柱

122A:懸臂

122B:懸臂

123:第一噴頭

124:第二噴頭

125A:伺服馬達

125B:伺服馬達

C:軸心

Claims

一種洗車機，包含：一紅外線光柵，用以量測一車體的一外部輪廓以產生一量測結果；以及一噴灑裝置，耦接於紅外線光柵，用以依據該量測結果，以垂直該外部輪廓一預定角度的噴灑方向對該車體進行清洗，該預定角度小於10度，其中該噴灑裝置依據該量測結果與該車體的該外部輪廓維持一固定距離，其中該固定距離大於零，其中該紅外線光柵包含：複數個紅外線收發器，其中各紅外線收發器用以對該車體發射一紅外線，並用以接收從該車體反射的該紅外線，其中該紅外線光柵依據各紅外線收發器所接收的該紅外線以及該紅外線光柵與該車體之間相對運動的速度，量測該外部輪廓，其中該些紅外線收發器呈直線排列，其中該些紅外線收發器中相鄰二者之間的距離約等於2公分。
如請求項1中的洗車機，更包含：一滑軌，用以承載該紅外線光柵與該噴灑裝置，以及用以移動該紅外線光柵與該噴灑裝置；一儲水裝置，用以提供一清潔水至該噴灑裝置；以及一藥桶，用以提供一清潔劑至該噴灑裝置。
如請求項2中的洗車機，其中該噴灑裝置用以對該車體以一第一壓力噴灑該清潔劑，再對該車體以一第二壓力噴灑該清潔水。
如請求項3中的洗車機，其中該第一壓力與該第二壓力為定值。
如請求項3中的洗車機，其中該第一壓力約為1800psi。
如請求項2中的洗車機，其中該噴灑裝置包含：一第一噴頭，用以噴灑該清潔劑與該清潔水至該車體的側部分，其中該滑軌更用以將該第一噴頭與該車體的該外部輪廓維持該固定距離。
如請求項2中的洗車機，其中該噴灑裝置包含：一第二噴頭，用以噴灑該清潔劑與該清潔水至該車體的頂部分；以及一伺服馬達，用以依據該量測結果控制該第二噴頭的位置與噴灑角度，以使該第二噴頭與該車體的該外部輪廓維持該固定距離，以及使該第二噴頭的噴灑角度垂直該外部輪廓。
如請求項1中的洗車機，其中該紅外線光柵相對於該車體係進行等速移動。
如請求項1中的洗車機，更包含：一控制裝置，用以依據該外部輪廓判斷該車體是否具有一車損。
一種無接觸式洗車方法，包含：利用一紅外線光柵量測一車體的一外部輪廓，其中該紅外線光柵包含複數個紅外線收發器呈直線排列，其中該些紅外線收發器中相鄰二者之間的距離約等於2公分，其中利用該紅外線光柵量測該車體的該外部輪廓包含：利用各紅外線收發器對該車體發射一紅外線；以及接收從該車體反射的該紅外線，以量測該車體的該外部輪廓；依據該外部輪廓判斷該車體是否具有一車損；當判斷出該車體不具有該車損，控制一噴頭，以垂直該外部輪廓的噴灑方向，對該車體以一第一壓力噴灑一清潔劑；以及控制該噴頭，在噴灑該清潔劑之後，以垂直該外部輪廓的噴灑方向，對該車體以一第二壓力噴灑一清潔水。
如請求項10中的無接觸式洗車方法，其中在對該車體以該第一壓力噴灑該清潔劑的步驟中，該噴頭與該外部輪廓保持一固定距離，以及在對該車體以該第二壓力噴灑該清潔水的步驟中，該噴頭與該外部輪廓保持該固定距離。