(57)【要約】【課題】  本発明の課題は、これまで特定が困難であったルーフ部分の装備品の種別を判定して洗車処理装置を回避させるのか、そのまま洗うのかを決定することで破損防止と洗い残し防止の両面を確実に達成できる洗車機を提供することにある。【解決手段】  洗車処理する自動車の上面を含む領域を撮像するカメラ装置７Ｂと、洗車処理する自動車の上面形状を検出する車形検出装置８と、車形検出装置８で検出した上面形状から自動車上面の装備品の有無を認識する装備品認識部２８と、装備品認識部２８で装備品を認識したときにカメラ装置７Ｂで撮像される画像から装備品の種別を判定する装備品判定部と、装備品判定部で判定される装備品の種別に応じて上面洗浄ブラシ３を制御する洗車制御部３０とを備えたものである。【選択図】図５
2006076460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗車機と自動車との相対移動に伴い洗車処理装置を自動車の車体面に作用させて洗車処理を行う洗車機において、
洗車処理する自動車の上面を含む領域を撮像するカメラ装置と、洗車処理する自動車の上面形状を検出する車形センサと、該車形センサで検出した上面形状から自動車上面の装備品の有無を認識する装備品認識手段と、該認識手段で装備品を認識したときに前記カメラ装置で撮像される画像から装備品の種別を判定する装備品判定手段と、該装備品判定手段で判定される装備品の種別に応じて前記洗車処理装置を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする洗車機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のルーフに取り付けられるキャリアやアンテナ等の装備品を認識し、装備品の種類によって上面洗浄ブラシを駆動するようにした洗車機に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の上面には、ルーフキャリア・ルーフアンテナ等の様々な装備品が取り付けられている。このような装備品（突起物）を破損させないように、これまでの洗車機では、車形センサなどにより自動車の上面輪郭を読み取り、その輪郭における局部的な起伏から突起物を認識して、上面ブラシ等の上面処理装置をこの突起物に接触させないように回避動作させている（特許第３３４９６３４号）。また、突起物が自動車のどの位置にあるかによってその突起物の種別を判定し、突起物の種別に応じて上面処理装置を回避させるか、軽い接触により洗浄するかを制御するようにした洗車機も知られている（特開平４−３５６２５８号）。
【０００３】
ところで、装備品の中には車体における取付位置や車体からの高さ位置だけでは、種別の判定ができないものもある。例えば、背の低いルーフキャリアとアンテナ部分を取り除いたアンテナ台座とは、車体での取付位置・ルーフ面からの高さなど共通する特徴が多く判定が困難である。ルーフキャリアは、ほとんどの場合が車体の前後に一対で設けられるものであるが、車体前方側のキャリアと後方側のキャリアとの距離が車形センサと上面洗浄ブラシとの距離よりも広い間隔であると、上面洗浄ブラシが前方側のキャリア付近に到達した時点ではその突起物がルーフキャリアであるという判定はできないままとなる。しかもこれら装備品の場合、ルーフキャリアは破損の可能性が高く回避動作をする必要があるのに対し、アンテナ台座は破損の可能性が低く回避動作をする必要がないもので、その性質が異なっている。従って、認識した突起物を無条件で回避しまうと、その周囲に広い範囲の洗い残しが生じてしまう問題があった。
【特許文献１】特許第３３４９６３４号
【特許文献１】特開平４−３５６２５８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、これまで特定が困難であったルーフ部分の装備品の種別を判定して洗車処理装置を回避させるのか、そのまま洗うのかを決定することで破損防止と洗い残し防止の両面を確実に達成できる洗車機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような課題を解決するために本発明は、洗車処理する自動車の上面を含む領域を撮像するカメラ装置と、洗車処理する自動車の上面形状を検出する車形センサと、車形センサで検出した上面形状から自動車上面の装備品の有無を認識する装備品認識手段と、認識手段で装備品を認識したときにカメラ装置で撮像される画像から装備品の種別を判定する装備品判定手段と、装備品判定手段で判定される装備品の種別に応じて洗車処理装置を制御する制御手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、カメラ装置により自動車の上面を撮像し、車形センサから自動車の上面に装備品があることを検出したら、カメラ装置で撮像した画像に基づいてその装備品を特定するようにしたので、これまでのように装備品の車体における取付位置や高さ位置からでは判定できなかった装備品を特定できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に示す実施例１の洗車機。
【実施例１】
【０００８】
以下、本発明の実施例１について図面を基に説明する。図１は実施例１の構成を示す側面図、図２は同じく平面図で、ここでは自動車を跨ぐように洗車機本体が走行して車体の洗浄・乾燥をはかる門型洗車機に実施した例を示している。
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。
【０００９】
７Ａ，７Ｂは洗車エリアに進入する自動車や洗車中の自動車を撮像するカメラ装置で、７Ａは本体１後部上方の幅方向中央に設けられ、主に取付位置から斜め前方を撮像する第１のカメラ装置、７Ｂは本体１前面上方の化粧板内における幅方向中央に設けられ、主に取付位置から直下方向を撮像する第２のカメラ装置である。８は本体１の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の形状（シルエット）を読み取る車形検出装置、９は洗車機本体１が単位距離走行する毎にパルス出力するエンコーダ、１０，１０は本体１を走行させるモータである。１１，１２は周囲が暗い夜間等に点灯される照明装置、１３，１３は本体１内面における前記第１のカメラ装置７Ａと第２のカメラ装置７Ｂの両方で撮影可能な位置に取り付けられる左右一対の校正用ランプである。
【００１０】
図３はカメラ装置７Ａ，７Ｂの機能・動作を説明する説明図で、図３（ａ）は第１のカメラ装置７Ａ、図３（ｂ）は第２のカメラ装置７Ｂの機能・動作を示している。
第１のカメラ装置７Ａは、洗車機本体１の上部後方に真下方向から前方に角度θ１傾斜させて取り付けられ、停車位置に停車した自動車の前面部が撮影できる撮像エリアＲ１が与えられる。この第１のカメラ装置７Ａは、待機位置Ｐ１で自動車がない状態の画像と、自動車が停車された状態の画像を撮像する。自動車がない状態の画像は、主に基礎画像との比較によりカメラ取付位置のずれ検出及びその補正値を算出するのに使用され、自動車が停車された状態の画像は、特徴的な形状抽出によりナンバープレート等の位置を特定するのに使用される。
【００１１】
第２のカメラ装置７Ｂは、洗車機本体１の前面上部に真下に向けて取り付けられ、洗車機本体１の前方直下を撮像できる撮像エリアＲ２が与えられる。この第２のカメラ装置７Ｂは、洗車機本体１が一定距離走行する毎に車形検出装置８のデータ取り込みと連動して画像を撮像するもので、図３（ｂ）では待機位置Ｐ１で自動車がない状態の画像と、自動車が停車された状態の画像を撮像し、洗車中に走行位置Ｐ２でルーフ面の画像を撮像した状態を例示している。自動車がない状態の画像は、主に基礎画像との比較によりカメラ取付位置のずれ検出及びその補正値を算出するのに使用され、自動車が停車された状態の画像は、自動車の前端位置を検出するのに使用され、走行位置Ｐ２での画像は、ルーフ面に取り付けられる装備品の判定に使用される。尚、第２のカメラ装置７Ｂは必ずしも真下に向けて取り付ける必要はない。
【００１２】
車形検出装置８は、洗車機１の前方に備えられ自動車を幅方向に挾むようにして、発光素子を上下に複数配列させた発光部８ａと、発光素子と１対１で対応させて受光素子を複数配列させた受光部８ｂとを対向して設け、所定のタイミングで発光部８ａと受光部８ｂの間で光信号を授受させる。この車形検出装置８は、第２のカメラ装置７Ｂから距離Ｌ１後行する位置で、上面洗浄ブラシ３から距離Ｌ２先行する位置に配置される。
【００１３】
図４は実施例１の制御系を説明するブロック図である。
２０は洗車制御ボードで、カメラ装置７Ａ，７Ｂ・車形検出装置８・本体走行エンコーダ９から得られる各種情報に基づき、洗車駆動ボード２１を介してブラシやブロワノズル等の洗車処理装置を作動させ、自動車の位置，形状，装備品等に合わせて洗車を行う。２２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。２３はＣＦカード・ＲＦタグといった可搬式の外部メモリで、洗車制御ボード２０に取り込まれた自動車の位置，形状，装備品等に関する情報が洗車終了後に転送され、後に故障やトラブルがあった場合の原因究明や事実確認に使用される。
【００１４】
洗車制御ボード２０には、走行位置検出部２４、車形検出部２５、画像検出部２６、データ記憶部２７、装備品認識部２８、装備品判定部２９、洗車制御部３０を備えている。
走行位置検出部２４は、本体走行エンコーダ９から発信されるパルス信号をカウントして洗車機本体１の走行位置を検出する。車形検出部２５は、エンコーダ９から所定数のパルス信号が発信される毎に、車形検出装置８を作動し、発光部・受光部間で送受する光信号を自動車が遮ることで、自動車の上面位置を検出する。画像検出部２６は、自動車が停車位置に乗り入れられたタイミングでカメラ装置７Ａ，７Ｂを作動して車体の前面周辺を撮像するとともに、洗車中は車形検出部２５での車形読み込みと同期してエンコーダ９から所定数のパルス信号が発信される毎に、カメラ装置７Ｂを作動して車体の上面視画像を撮像する。
【００１５】
データ記憶部２７は、各検出部２４・２５・２６で与える本体走行位置、車体上面位置、車体上面視画像を相互に関連づけ、洗車処理する自動車の車形データとして記憶するとともに、装備品判定部２９で判定される装備品の種別を記憶するＲＡＭ２７ａと、洗車プログラム・装備品データ・基準画像等のデータを記憶するＲＯＭ２７ｂとを備えている。尚、ＲＡＭ２７ａへの書き込みは、車形検出装置８がカメラ装置７Ｂから距離Ｌ１後行する位置にあるので、その距離Ｌ１分を考慮して車形検出部２５で与える車体上面位置と画像検出部２６で与える車体上面視画像とを合致して行われる。ＲＡＭ２７ａに書き込まれたデータは、洗車終了後に外部メモリ２３に転送され、洗車データとして保存される。
【００１６】
装備品認識部２８は、走行位置検出部２４・車形検出部２５において随時検出されるデータに基づいて自動車に装備される装備品を認識するもので、洗車機本体１が所定距離走行する間に、車体上面位置の所定値以上の上昇と下降を検出すると装備品があることを認識する。装備品判定部２９は、装備品認識部２８で認識した装備品の形状と車体における位置に基づいて装備品の種別を判定する。装備品の高さと車体における位置で判定ができない場合は、装備品を認識した時点でカメラ装置から撮像された車体上面視画像に基づいて装備品の種別を判定する。
【００１７】
洗車制御部３０は、操作パネル２２で選択された洗車コースや各種設定に基づいてＲＯＭ２７ｂからデータを読み出し、洗車処理装置を駆動する。洗浄中は、装備品認識部２８で認識した装備品に対し、装備品判定部２９で判定された装備品の種別に応じた制御を与えるもので、特に上面処理装置である上面洗浄ブラシに対して回避動作を与えるか、回避動作せずに洗浄するかを決定し、前記洗車駆動ボード２１を介して上面ブラシを制御する。
【００１８】
このように構成する洗車機では、洗車機本体１が所定距離走行する毎に、車体上面位置と車体上面視画像を取り込んでいき、これら車体情報に基づいて洗車する自動車の上面輪郭及び装備品を抽出して車形データを作成し、この車形データを基に上面ブラシを車体に接離してブラッシング洗浄を行う。本発明における装備品の認識・判定方法は、本出願人が先に提案している特許第２７４７８１５号に記載されている方法を採用している。
【００１９】
しかし、この周知の方法では全ての装備品の種別を判定することはできない。例えば、最近増えてきているルーフアンテナの場合、洗車に備えてアンテナ部分を取り外したとしても、台座部分がルーフ面に残り装備品認識部２８において装備品ありと認識されてしまう。しかもこの台座部分の高さは小型のルーフキャリアと同程度であり、自動車の上面輪郭だけではこの突起物が回避動作が必要なルーフキャリアなのか回避動作せずにブラッシング可能なアンテナ台座なのか特定することは困難であった。そこで本発明では、装備品の存在を認識した時点でカメラ装置から取り込まれた画像を基に、装備品の特定をするようにした点に特徴を有するものである。
【００２０】
以下、本発明の特徴的構成である装備品の判定方法について説明する。図５は装備品判定方法を示すフローチャート図である。
装備品判定部２９では、装備品認識部２８で認識した装備品の高さと車体における取付位置から装備品の判定を行い（１）、装備品が判定できたか否かを確認する（２）。すなわち、認識した装備品の形状・車体での取付位置等からＲＯＭ２７ｂに記憶された固定データの中に適合するデータが単一的にあるか否かを確認する。ここで、ルーフアンテナのように、突起高さと車体面での位置によって判定可能な装備品であれば判定結果を「ルーフアンテナ」としてデータ記憶部２７のＲＡＭ２７ａに記憶する（３）。
【００２１】
処理（１）で判定できなければ、装備品認識部２８が装備品を検出した走行位置での画像を読み出し（４）、この画像から自動車の輪郭画像を抽出する（５）。自動車の輪郭画像は、ＲＯＭ２７ｂに記憶された基準画像との差分により抽出される。次に、抽出した自動車の輪郭画像の中から判定に迷った装備品のデータを順次照合していく。装備品がルーフキャリアなのかアンテナ台座なのかを区別するとき、まずルーフキャリアの四角形状データと照合し（６）、適合しなければアンテナ台座の四角形状データと照合する（７）。ルーフキャリアは車体の幅方向に長い四角形状として表れ、アンテナ台座は車体の中心部に幅狭の四角形として表れるので、撮像された装備品がどちらなのか判別することが可能である。すなわち、処理（５）において、図６に示す自動車の輪郭画像が抽出されると、四角形状は車体の幅方向に長いのでルーフキャリアの四角形状データと適合し、この装備品はルーフキャリアであると判別されるのである。
【００２２】
装備品の判定されると、判定結果を「ルーフキャリア」もしくは「アンテナ台座」としてデータ記憶部２７のＲＡＭ２７ａに記憶する（８），（９）。装備品の形状が、ルーフキャリアとアンテナ台座のいずれにも適合しない場合は、それ以外の装備品であるか、外的要因により画像から装備品が抽出できない可能性が高いので、装備品の判定はできなかったと判断してデータ記憶部２７のＲＡＭ２７ａに記憶する（１０）。
【００２３】
こうして装備品が判定されると、洗車制御部３０で上面洗浄ブラシが制御され、車体のブラッシング洗浄が行われる。装備品がルーフキャリアであれば、ブラシの引っ掛けによりキャリアを破損させる虞があるので、上面洗浄ブラシ３をキャリア部分で回避させて車体上面の洗浄を行う（図７ａ）。一方、装備品がアンテナ台座であれば、破損させる虞がないので、上面ブラシを回避させずに車体上面の洗浄を行う（図７ｂ）。尚、装備品の特定ができなかった場合は、画像検出部で取り込んだ画像データは無視して、装備品を認識した位置で回避動作を与えて車体上面の洗浄を行うものである。
【００２４】
この発明は、以上のように実施できるもので、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の実施態様が考えられる。実施例では門型洗車機に実施した例を示したが、据置型の洗車機で自動車をコンベア等で移動させるタイプの連続式洗車機にも実施可能である。また、装備品もルーフキャリアとアンテナ台座に限らず、サイドポールとカスタムミラーなど、回避動作が必要な装備品と不要な装備品とが近似した位置にある場合の判定に使用される。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
自動車を跨ぐように走行し、車体を検出するカメラ装置を取り付けた洗車機に有益に採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施例１の構成を示す側面図である。
【図２】実施例１の構成を示す平面図である。
【図３】実施例１におけるカメラ装置の機能・動作を説明する側面図である。
【図４】実施例１の制御系を示すブロック図である。
【図５】実施例１の装備品判定方法を示すフローチャート図である。
【図６】ルーフキャリア付近（図３ｂの位置Ｐ２）で撮像した画像を示す説明図である。
【図７】装備品別の上面洗浄ブラシ３の動作軌跡を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  洗車機本体
３・４・４  洗車処理装置としてのブラシ
５・６・６  洗車処理装置としてのブロワノズル
７Ａ，７Ｂ  カメラ装置
８  車形検出装置
２０  洗車制御ボード
２１  画像処理ボード
２７ａ  ＲＡＭ
２７ｂ  ＲＯＭ
２８  装備品認識部
２９  装備品判定部
３０  洗車制御部
【図１】
2006076460.tif 000003
【図２】
2006076460.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006076460.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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