(57)【要約】【課題】車輪体の正確な検出結果に基づくことで洗浄媒体となる流体やエネルギーの無駄な消費を抑制しやすい。【解決手段】カメラ２は、洗浄液の噴射領域Ａに向かって走行する車両Ｖを側方から撮像する。車両Ｖの車輪体（前輪Ｆ等）の撮像画像は制御部３０に送信される。制御部３０は、撮像画像中の車輪体の像を画像処理によって検出すると共に、その検出結果に基づいて車両Ｖの速度ｖ０及び車輪体の位置を導出する。制御部３０は、導出した速度ｖ０及び車輪体の位置に基づいて、前輪Ｆ、後輪Ｒ１及び後輪Ｒ３の各車輪体が噴射領域Ａに到達する少し前に洗浄液の噴射を開始し、各車輪体が噴射領域Ａを通過した少し後に洗浄液の噴射を停止するように洗浄液噴射器１０を制御する。【選択図】図１
2019073155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車輪体に向かって流体を噴射する流体噴射手段と、
前記流体噴射手段による流体の噴射領域に向かって移動中である車両をその側方から連続的に撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって取得された前記車両の撮像に画像処理を施すことにより、前記車両の撮像中における車輪体の像を前輪及び後輪のそれぞれに関して検出する車輪体検出手段と、
前記流体噴射手段を制御する噴射制御手段と、を備えており、
前記噴射制御手段が、
前記車輪体検出手段が前輪及び後輪の少なくともいずれかに関して前記車輪体の像を異なるタイミングで複数回検出した結果と前記車輪体検出手段が前輪の像及び後輪の像をそれぞれ検出した結果とに基づいて、前輪が前記流体の噴射領域に到達する以前のタイミングで流体噴射を開始すると共に前輪が前記流体の噴射領域を通過した以降のタイミングで流体噴射を停止し、後輪が前記流体の噴射領域に到達する以前のタイミングで流体噴射を開始すると共に後輪が前記流体の噴射領域を通過した以降のタイミングで流体噴射を停止するように、前記流体噴射手段を制御することを特徴とする車両洗浄装置。
【請求項２】
前記流体噴射手段が、前記流体の噴射領域の範囲を上下方向に関して変更可能であり、
前記噴射制御手段が、前記車輪体検出手段が検出した前記車輪体の像に基づいて、前記車輪体の大きさに応じて前記流体の噴射領域の範囲を上下方向に関して前記流体噴射手段に変更させることを特徴とする請求項１に記載の車両洗浄装置。
【請求項３】
前記流体噴射手段が、前記流体の噴射領域の範囲を車両左右方向に関して変更可能であり、
前記噴射制御手段が、前輪に対する前記流体の噴射領域の範囲と比べて後輪に対する前記流体の噴射領域の範囲を車両左右方向に関して広げるように前記流体噴射手段を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両洗浄装置。
【請求項４】
前記車輪体検出手段が、
被写体のエッジを検出するエッジ検出処理と、前記エッジを円弧の断片を含む複数の断片に分割するセグメント化処理とを前記車両の撮像に順に施した後に、前記セグメント化処理において取得された前記断片中から、前記車輪体を構成する部品のいずれか１つの輪郭円に対応する断片を抽出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両洗浄装置。
【請求項５】
前記車輪体検出手段が、
前記エッジ検出処理において検出された前記エッジ中から、比較的長く且つ真円度が比較的高いものを、長さ及び真円度の基準値との比較に基づいて抽出すると共に、抽出した前記エッジに関して前記セグメント化処理を施すことを特徴とする請求項４に記載の車両洗浄装置。
【請求項６】
前記車輪体検出手段が、前記セグメント化処理において取得された前記断片のうちの同一円上にあるもの同士を結合すると共に、その結合によって取得された円又は円弧状の曲線から比較的長く且つ真円度が比較的高いものを、長さ及び真円度の基準値との比較に基づいて抽出することを特徴とする請求項４又は５に記載の車両洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１のように、光電センサー等によって前輪及び後輪を検出し、その検出結果に基づいて前輪等を洗浄する装置がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−５９８１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自動車等の車両を洗浄する場合、洗浄装置の周辺において自動車等に付着した水や泥がはねたり、雨水や土埃等が舞ったりすることがある。光電センサーを用いた前輪等の車輪体の検出においては、水や泥、雨水等の妨害物が光の経路を遮断することによって誤検出が発生するおそれがある。これによって車輪体を正確に検出できなくなると、洗浄媒体となる洗浄液等の流体を車輪に対して正確に噴射できず、噴射される流体や噴射に必要なエネルギーを無駄に消費することにもなりかねない。
【０００５】
本発明の目的は、車輪体の正確な検出結果に基づくことで洗浄媒体となる流体やエネルギーの無駄な消費を抑制しやすい車両洗浄装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両洗浄装置は、車両の車輪体に向かって流体を噴射する流体噴射手段と、前記流体噴射手段による流体の噴射領域に向かって移動中である車両をその側方から連続的に撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって取得された前記車両の撮像に画像処理を施すことにより、前記車両の撮像中における車輪体の像を前輪及び後輪のそれぞれに関して検出する車輪体検出手段と、前記流体噴射手段を制御する噴射制御手段と、を備えており、前記噴射制御手段が、前記車輪体検出手段が前輪及び後輪の少なくともいずれかに関して前記車輪体の像を異なるタイミングで複数回検出した結果と前記車輪体検出手段が前輪の像及び後輪の像をそれぞれ検出した結果とに基づいて、前輪が前記流体の噴射領域に到達する以前のタイミングで流体噴射を開始すると共に前輪が前記流体の噴射領域を通過した以降のタイミングで流体噴射を停止し、後輪が前記流体の噴射領域に到達する以前のタイミングで流体噴射を開始すると共に後輪が前記流体の噴射領域を通過した以降のタイミングで流体噴射を停止するように、前記流体噴射手段を制御する。
【０００７】
本発明の車両洗浄装置によると、画像処理によって前輪及び後輪のいずれかの像が、異なるタイミングで複数回検出されると共に、前輪の像及び後輪の像がそれぞれ検出される。前者の検出により車両の速度が把握可能であり、後者の検出により前輪及び後輪それぞれの位置が検出可能である。したがって、上記の検出により車輪体の運動状況が正確に検出される。また、画像処理を用いて車輪体の像が検出されるため、光電センサーの光の経路を遮断するような水や泥、雨水等の妨害物が多少存在していても車輪体の検出が正確に行われやすい。かかる正確な車輪体の検出結果に基づいて、前輪又は後輪が流体の噴射領域に到達する以前のタイミングで流体噴射が開始されると共に、前輪又は後輪が流体の噴射領域を通過した以降のタイミングで流体噴射が停止される。したがって、車輪体の洗浄に必要な期間外の流体の噴射が抑制されやすい。このため、洗浄媒体となる流体やエネルギーの無駄な消費が抑制される。
【０００８】
なお、本発明の車輪体とは、ホイール及びタイヤを含む前輪又は後輪の構成全体を示す。本発明において検出される車輪体の像は、車輪体全体の像であってもよいし、車輪体の一部分の像であってもよい。車輪体の一部分の像とは、例えば、車輪体を構成する部品の輪郭であってもよい。また、本発明における流体は、液体であっても気体であってもよい。
【０００９】
また、本発明においては、前記流体噴射手段が、前記流体の噴射領域の範囲を上下方向に関して変更可能であり、前記噴射制御手段が、前記車輪体検出手段が検出した前記車輪体の像に基づいて、前記車輪体の大きさに応じて前記流体の噴射領域の範囲を上下方向に関して前記流体噴射手段に変更させることが好ましい。本発明は画像処理によって車輪体の像を検出する。このため、検出された車輪体の像に基づいて車輪体の大きさも把握可能である。これに基づき、上下方向に関する流体の噴射領域が車輪体の大きさに応じて調整される。仮に、流体の噴射領域が固定になっている場合、どの大きさの車輪体に対しても流体の噴射領域を適切に確保するためには、大きな車輪体に合わせて噴射領域を大きく設定しておく必要がある。この場合、小さな車輪体に対しては必要のない範囲まで流体を噴射することになる。よって、流体やエネルギーを無駄に消費するおそれがある。これに対し、上記の通り、上下方向に関する流体の噴射領域が車輪体の大きさに応じて調整されるので、流体やエネルギーの無駄な消費が抑制される。
【００１０】
また、本発明においては、前記流体噴射手段が、前記流体の噴射領域の範囲を車両左右方向に関して変更可能であり、前記噴射制御手段が、前輪に対する前記流体の噴射領域の範囲と比べて後輪に対する前記流体の噴射領域の範囲を車両左右方向に関して広げるように前記流体噴射手段を制御することが好ましい。トラック等の車両は前輪がいわゆるシングルタイヤ、後輪がいわゆるダブルタイヤになっていることが多い。これに基づいて、後輪における流体の噴射領域が前輪に対して左右方向に関して広げられる。したがって、左右方向に関する流体の噴射領域の幅がダブルタイヤに合わせて固定になっている場合と比べ、流体やエネルギーの無駄な消費が抑制される。
【００１１】
また、本発明においては、前記車輪体検出手段が、被写体のエッジを検出するエッジ検出処理と、前記エッジを円弧の断片を含む複数の断片に分割するセグメント化処理とを前記車両の撮像に順に施した後に、前記セグメント化処理において取得された前記断片中から、前記車輪体を構成する部品のいずれか１つの輪郭円に対応する断片を抽出することが好ましい。雨水等の妨害物が撮像に写り込むと、輪郭円に付随した不要なエッジが発生し、車輪体の誤検出につながるおそれがある。上記の構成によると、セグメント化処理によって、車輪体を構成する部品の輪郭円に対応するエッジに付随した不要なエッジが輪郭円に対応するエッジから分離されやすい。したがって、不要なエッジによって輪郭円を誤検出するおそれ、例えば、輪郭円を適切に抽出できなくなるおそれが小さくなる。
【００１２】
また、本発明においては、前記車輪体検出手段が、前記エッジ検出処理において検出された前記エッジ中から、比較的長く且つ真円度が比較的高いものを、長さ及び真円度の基準値との比較に基づいて抽出すると共に、抽出した前記エッジに関して前記セグメント化処理を施すことが好ましい。これによると、セグメント化処理を行う前にノイズとなるエッジがある程度除去される。したがって、セグメント化処理を経た輪郭円の抽出が適切に行われやすくなる。なお、本発明において「比較的長い」とは、基準値と比べて長いことを意味する。また、本発明において「真円度が比較的高い」とは、基準値と比べて真円度が高いことを意味する。
【００１３】
また、本発明においては、前記車輪体検出手段が、前記セグメント化処理において取得された前記断片のうちの同一円上にあるもの同士を結合すると共に、その結合によって取得された円又は円弧状の曲線から比較的長く且つ真円度が比較的高いものを、長さ及び真円度の基準値との比較に基づいて抽出することが好ましい。これによると、セグメント化処理によってエッジから分割された断片のうち同一円上にないものや、比較的短いもの、真円度が低いものは抽出されない。したがって、セグメント化処理において輪郭円に対応するエッジから分離された不要なエッジは抽出されない。よって、不要なエッジによって輪郭円を誤検出するおそれが小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両洗浄装置の概略構成を示す機能ブロック図及び洗浄対象である車両の平面図である。
【図２】図１の車両洗浄装置に設けられたカメラによって取得される車輪体の像を含む撮像画像の一例である。
【図３】車輪体の前方から図１の洗浄液噴射器を見た際の洗浄液噴射器の概略構成図である。
【図４】図１の車両洗浄装置が実行する洗浄方法の一連の流れを示すフロー図である。
【図５】図４において実行される車輪体検出処理の流れを示すフロー図である。
【図６】図５の車輪体検出処理において画像処理の対象となる撮像画像の一例である。
【図７】図５のエッジ検出処理が図６の画像に施された結果に対応する画像である。
【図８】図５の形状特徴量分析（１回目）が図７の画像に施された結果に対応する画像である。
【図９】図５のセグメント化処理が図８の画像に施された結果に対応する画像である。
【図１０】図５の結合処理が図９の画像に施された結果に対応する画像である。
【図１１】図５の形状特徴量分析（２回目）が図１０の画像に施された結果に対応する画像である。
【図１２】図５の円近似が図１１の画像に施された結果に対応する画像である。
【図１３】図１３（ａ）は、前輪に対して洗浄液噴射が開始されるタイミングにおける洗浄液の噴射領域と前輪との位置関係を示す図である。図１３（ｂ）は、前輪が噴射領域にあるタイミングにおける洗浄液の噴射領域と前輪との位置関係を示す図である。図１３（ｃ）は、洗浄液噴射が停止されるタイミングにおける洗浄液の噴射領域と前輪との位置関係を示す図である。
【図１４】図１４（ａ）は、変形例における車両の洗浄方法に関し、後輪に対して洗浄液噴射が開始されるタイミングにおける洗浄液の噴射領域と後輪との位置関係を示す図である。図１４（ｂ）は、変形例における車両の洗浄方法に関し、後輪が噴射領域にあるタイミングにおける洗浄液の噴射領域と後輪との位置関係を示す図である。図１４（ｃ）は、洗浄液噴射が停止されるタイミングにおける洗浄液の噴射領域と後輪との位置関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の一実施形態に係る車両洗浄装置１について図１〜図１４を参照しつつ説明する。車両洗浄装置１は、図１に示す車両Ｖのようなダンプトラック等の大型自動車や中型自動車の車輪体を洗浄する装置である。本明細書において車輪体とは、ホイール及びタイヤを有する前輪又は後輪の構成全体を示す。以下、前後左右上下の各方向は、特に断りがない限り、車両Ｖにおける方向を基準とする。車両Ｖは、一例として、左右一対の前輪Ｆ及び後輪Ｒ１〜Ｒ４を備えている。前輪Ｆは、片側に１個のタイヤを有するいわゆるシングルタイヤの車輪体である。後輪Ｒ１及びＲ２は、車両左右方向に並んだ２個のタイヤを片側に有するダブルタイヤの車輪体である。また、車両Ｖには、後輪Ｒ１及びＲ２のすぐ後方にダブルタイヤの後輪Ｒ３及びＲ４も設けられている。
【００１６】
車両洗浄装置１は、カメラ２（撮像手段）、洗浄液噴射器１０（流体噴射手段）及び制御部３０（車輪体検出手段、噴射制御手段）を備えている。洗浄液噴射器１０は、図１の左方に向かって走行するトラック等の車両Ｖに洗浄液を噴射する噴射領域Ａを有している。噴射領域Ａは、洗浄液噴射器１０に設けられた後述の噴射ノズル１２ａ〜１２ｆから噴射される洗浄液が届く領域である。車両Ｖは、噴射領域Ａに向かって所定の直線経路に沿って等速で走行する。カメラ２は、車両Ｖの走行経路に対して所定の位置に固定され、車両Ｖをその側方（車両Ｖから見て左方）から複数回連続してデジタル撮像する。カメラ２は、車両Ｖがカメラ２による撮像範囲２ａを通過する際に、前輪Ｆ並びに後輪Ｒ１及びＲ３が撮像範囲２ａ内に収まるように設置されている。これにより、カメラ２によって連続的に取得される車両Ｖの撮像画像のいずれかには、例えば、図２の実線に示すように前輪Ｆの像が写り込むことになる。カメラ２の位置及び撮影方向は、図２のように前輪ＦのホイールＷの輪郭が真円の像として撮像画像に写り込むように調整されている。また、図２の実線に示す撮像とは少し後のタイミングで撮像された撮像画像は、実線の位置から少し左方にずれた二点鎖線に示す位置に、ホイールＷの輪郭を含む前輪Ｆの像が含まれることになる。カメラ２が取得した撮像画像は順次、制御部３０に送信される。
【００１７】
制御部３０は、カメラ２からの撮像画像に対する画像処理等の各種の演算処理を実行するコンピュータと、コンピュータによる演算処理の結果に基づいて洗浄液噴射器１０に制御指令を送信するプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）とを備えている。コンピュータは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリ装置、並びに、入出力インタフェース等の各種インタフェース等からなるハードウェアと、メモリ装置に記録されたプログラムデータ等からなるソフトウェアとを備えている。コンピュータにおいてハードウェアがソフトウェアに従って演算処理、入出力処理等の各種の情報処理を実行する。コンピュータによる演算処理結果はＰＬＣに出力される。ＰＬＣは、コンピュータによる演算処理結果に従って洗浄液噴射器１０に制御指令を送信する。このように、ソフトウェアに従ったコンピュータの機能及びＰＬＣの機能の協働により、制御部３０における後述の各種の機能が実現される。
【００１８】
洗浄液噴射器１０は、図３に示すように、洗浄液を供給するポンプ１１と、ポンプ１１から供給される洗浄液を車輪体に向けて噴射する噴射ノズル１２ａ〜１２ｆと、洗浄液供給のオン・オフを切り替える電磁弁１３及び１４とを備えている。なお、図３は、車両Ｖの左右のうち一方側の車輪体に洗浄液を噴射する構成を示しているが、実際には車両Ｖの左右のうち他方側にも図３と同様の構成が設けられている。図３の一点鎖線の各三角形は、噴射ノズル１２ａ〜１２ｆにおける洗浄液の噴射範囲を概念的に示している。図３には、一例として、噴射領域Ａに配置された後輪Ｒ１及びＲ２が示されているが、これらと同じ位置に後輪Ｒ３及びＲ４が配置されると共に、後輪Ｒ１の位置に前輪Ｆが配置される。また、中型自動車を洗浄対象とする場合、その車輪体ｒは前輪Ｆ及び後輪Ｒ１より一回り小さくなり、後輪Ｒ１と重なる図３に示す位置に配置される。
【００１９】
ポンプ１１は洗浄液を噴射ノズル１２ａ〜１２ｆに送出する。ポンプ１１の作動状態は制御部３０からの制御指令に従って、洗浄液を送出する状態（以下、洗浄液送出状態とする）と洗浄液の送出を停止した状態（以下、停止状態とする）との間で切り替えられる。噴射ノズル１２ａ〜１２ｆは車輪体の周囲に相当する位置に設置されている。このうち、噴射ノズル１２ａ〜１２ｃは、前輪Ｆ並びに後輪Ｒ１及びＲ３の左方に相当する位置に、上から噴射ノズル１２ａ、１２ｂ及び１２ｃの順で上下方向に並んでいる。噴射ノズル１２ａ〜１２ｃにより、前輪Ｆ並びに後輪Ｒ１及びＲ３の各左側面における上下方向に関する全範囲に洗浄液を噴射できる。また、噴射ノズル１２ｂ及び１２ｃにより、後輪Ｒ１より径が小さい後輪ｒの左側面における上下方向に関する全範囲に洗浄液を噴射できる。噴射ノズル１２ｄは、前輪Ｆ並びに後輪Ｒ１及びＲ３の各周面に対して洗浄液を噴射する。噴射ノズル１２ｅは後輪Ｒ２の周面に対して洗浄液を噴射する。噴射ノズル１２ｆは後輪Ｒ２の右方に相当する位置に配置されている。噴射ノズル１２ｆは前輪Ｆ及び後輪Ｒ２の各右側面に対して洗浄液を噴射する。
【００２０】
電磁弁１３はポンプ１１から噴射ノズル１２ａへの洗浄液の供給経路に設けられている。電磁弁１３は、制御部３０からの制御指令に従って、噴射ノズル１２ａへの洗浄液供給のオン・オフを切り替える。電磁弁１４はポンプ１１から噴射ノズル１２ｅへの洗浄液の供給経路に設けられている。電磁弁１４は、制御部３０からの制御指令に従って噴射ノズル１２ｅへの洗浄液供給のオン・オフを切り替える。
【００２１】
以下、車両洗浄装置１による車両Ｖの洗浄方法について図４〜図１４に基づいて説明する。この洗浄方法は、図１に示すように、所定の直線経路に沿って車両Ｖを洗浄液噴射器１０に向かって走行させることから開始すると共に、図４のステップが順に実行される。まず、カメラ２が車両Ｖを撮像する（Ｓ１）。次に、制御部３０が、カメラ２から送信された撮像画像に画像処理を施すことにより、Ｓ１で取得された撮像画像中に含まれる車輪体の像を検出する（Ｓ２）。Ｓ２における車輪体検出の詳細については後述する。次に、制御部３０は、Ｓ２における車輪体検出が成功したか否かを判定する（Ｓ３）。検出が成功しなかった（車輪体が撮像範囲２ａにいない）と判定すると（Ｓ３、ＮＯ）、制御部３０はＳ１０の処理を実行する。検出が成功した（車輪体が撮像範囲２ａにいた）と判定すると（Ｓ３、ＹＥＳ）、制御部３０は、車輪体検出の回数を示すカウンターを更新すると共に、Ｓ２における車輪体の像の検出結果に基づいて車輪体の位置及びホイールの径を導出する（Ｓ４）。車輪体検出のカウンターは車両ごとに用いられる。例えば、一台の車両に対して初めて車輪が検出された際、車両検出のカウンターは１に更新される。その後、車輪が検出されるごとにカウンターに１が加算される。これにより、車輪体検出の対象が前輪である場合にはカウンターが１に、車輪体検出の対象が後輪である場合にはカウンターが２以上になる。図２は、車輪体検出が成功した場合の撮像画像の一例である。車輪体検出が成功すると、Ｓ２では、撮像画像中の座標を基準とした車輪体の位置が検出される。制御部３０は、撮像画像中の座標を基準とした車輪体の位置及びホイールの径に基づいて実際の車輪体の位置及びホイールの径を導出する。上記の通り、車両Ｖは所定の直線経路に沿って走行する。また、カメラ２は車両Ｖの走行経路に対して所定の位置に固定されている。したがって、撮像画像中の車両Ｖの各部の位置や大きさは実際の位置や大きさと厳密に対応する。この対応に基づき、撮像画像中の座標を基準とした車輪体の位置及びホイールの径から、実際の車輪体の位置及びホイールの径が算出される。
【００２２】
次に、カメラ２が、Ｓ１の撮像タイミングより少し後のタイミングで車両Ｖを撮像する（Ｓ５）。Ｓ５の撮像タイミングは、Ｓ２で撮像された車輪体と同じ車輪体の像が撮像に含まれるように調整されている。これにより、図２の二点鎖線に一例を示す撮像画像が取得される。次に、制御部３０は、Ｓ２と同じ処理により、Ｓ５で取得された撮像画像中に含まれる車輪体の像を検出する（Ｓ６）。具体的には、撮像画像中の座標を基準とした車輪体の位置が検出される。Ｓ６における車輪体検出の詳細については後述する。次に、制御部３０は、Ｓ６における車輪体の像の検出結果に基づいて車輪体の位置をＳ４と同様に導出する（Ｓ７）。次に、制御部３０は、Ｓ４及びＳ７において互いに異なる撮像タイミングに関して導出された車輪体の位置に基づき、車両Ｖの速度を導出する（Ｓ８）。例えば、図２に示すように、時刻ｔ１において撮像画像ＩＭ中の実線の位置にある車輪体の像が検出された後に、時刻ｔ２において撮像画像ＩＭ中の二点鎖線の位置にある車輪体の像が検出されたとする。この場合、Ｓ４及びＳ７で導出された車輪体の位置から、実線の位置と二点鎖線の位置との距離Ｌが導出される。そして、車両Ｖの速度ｖ０が以下の数式に基づいて導出される：ｖ０＝Ｌ／（ｔ２−ｔ１）。
【００２３】
次に、制御部３０は、Ｓ４において取得された車輪体の位置及び径、Ｓ８において取得された速度ｖ０に基づいて、車輪体に対して洗浄液を噴射するように、噴射ノズル１２ａ〜１２ｆからの洗浄液噴射のオン・オフ切り替え及びそのタイミングを制御する（Ｓ９）。また、Ｓ９の洗浄液噴射制御は、Ｓ４で更新されたカウンターに基づき、洗浄液噴射の対象となる車輪が前輪と後輪のいずれであるかの区別に従って実行される。Ｓ９における洗浄液噴射制御の詳細については後述する。次に、制御部３０は、車両が撮像範囲２ａの通過を完了したか否かを判定する（Ｓ１０）。車両の通過は、例えば、Ｓ２の車輪体検出が最後に成功してから所定の時間が経過したか否かに基づいて判定されてもよい。また、車両が通過したか否かを検出するセンサーが別個に設けられ、そのセンサーの検出結果に基づいて判定されてもよい。車両が撮像範囲２ａの通過を完了していないと判定すると（Ｓ１０、ＮＯ）、制御部３０は、Ｓ１からの処理を実行する。車両が撮像範囲２ａの通過を完了したと判定すると（Ｓ１０、ＹＥＳ）、制御部３０は一連の処理を終了する。
【００２４】
以上の一連の処理により、車両に設けられた複数の車輪体が、前方から後方に向かって順に検出されていく。そして、車輪体が検出されるごとにその位置、ホイールの径及び速度が導出されると共に、導出された位置、ホイールの径及び速度に基づいて車輪体ごとに洗浄液噴射制御が実行される。具体的には、前輪Ｆの検出及び洗浄、後輪Ｒ１の検出及び洗浄、並びに、後輪Ｒ３の検出及び洗浄が順に実行される。
【００２５】
以下、Ｓ２及びＳ６において制御部３０が実行する車輪体検出処理の詳細について図５〜図１２に基づいて説明する。車輪体検出処理は、画像処理によって車輪体のホイールの像を検出する処理である。検出対象となるのがホイールの像である理由は、撮像画像において、その他の部位に比べ、ホイールとタイヤとの境界にホイールの輪郭が明確に表れるためである。図５は、カメラ２の撮像画像中に車輪体が含まれている場合の車輪体検出処理の流れを示す。車輪体検出処理における画像処理は、撮像画像全体のうち、下半分の部分に限られる。例えば、図６の画像ＩＭ１は、画像処理の対象となる画像の一例であり、実線枠で範囲が示された撮像画像全体から、前輪Ｆのホイールの像を含む下半分の部分のみが切り取られた画像である。このように、処理対象の画像領域が元の撮像画像の一部に限定されると、元の撮像画像全体に処理が施される場合と比べ、処理速度が向上する。
【００２６】
車輪体検出処理においては、図５に示すように、まず、カメラ２による撮像画像において被写体のエッジが検出される（Ｓ２１）。エッジ検出は、撮像画像の画素値又は平滑化等の前処理が施された後の画素値に適宜のフィルタ演算処理を施すことにより実行される。例えば、このフィルタ演算処理は、注目画素における周辺画素との間の輝度の勾配を算出する処理である。この勾配が所定値より大きい場合にエッジが存在すると判定される。画像ＩＭ１に対するＳ２１の処理によって、図７に示す画像ＩＭ２が生成される。画像ＩＭ２は、検出されたエッジを示す複数本の曲線を含んでいる。図７ではグレースケールの階調によって曲線の違いが表現されており、図８以降も同様である。なお、実際に取得される画像ではこのような階調表現が施されていなくてもよい。
【００２７】
次に、Ｓ２１で取得された画像に１回目の形状特徴量分析が施される（Ｓ２２）。Ｓ２２の形状特徴量分析の処理は、Ｓ２１で取得された画像においてエッジを示す曲線のうち、真円度が所定の基準値以上であって長さが所定の基準値以上であるものを抽出する処理である。真円度は、例えば、曲線の両端を直線等で繋いで閉曲線を形成したと仮定した場合に、その閉曲線が取り囲んだ領域の面積における、閉曲線の重心と閉曲線との距離の最大値を半径とする円の面積に対する比で表される。画像ＩＭ２に対するＳ２２の処理によって、図８に示す画像ＩＭ３が生成される。画像ＩＭ３においては、画像ＩＭ２に含まれるノイズとなる曲線が除去されている。一方、画像ＩＭ３には、撮像画像に映り込んだ雨粒の像により被写体の一部の輪郭が歪んだ曲線部分Ｐ１が含まれている。
【００２８】
次に、Ｓ２２で取得された画像にセグメント化処理が施される（Ｓ２３）。セグメント化処理は、Ｓ２２で取得された画像に含まれる各曲線を円弧部分及びそれ以外の部分からなる複数の部分に分割する。この処理は、例えば、各曲線に多角形近似を施すことによって得られた複数の線分同士を繋ぐと円弧に近くなる部分をそれ以外の部分から分割することによって実行される。画像ＩＭ３に対するＳ２３の処理によって、図９に示す画像ＩＭ４が生成される。画像ＩＭ４においては、画像ＩＭ３に含まれる各曲線が複数の曲線断片に分割されている。図８に示す曲線部分Ｐ１も、図９に示すように複数の曲線断片からなる断片群Ｐ２に分割されている。
【００２９】
次に、Ｓ２３で取得された画像に結合処理が施される（Ｓ２４）。結合処理においては、まず、Ｓ２３で取得された画像に含まれる曲線断片中、同じ半径の円に属すると判定された曲線断片であって、端点が互いに近いもの同士を結合する。次に、曲線断片同士の結合によって形成された結合断片のうち、互いの端点が近いもの同士をさらに結合する。１回目の結合においては、曲線断片同士の端点間の距離のみならず、曲線が円に属する（円弧である）か否かにも基づいて結合が実行される。これによって複数本の曲線断片を結合した円弧が形成される。２回目の結合においては、１回目で結合された曲線同士の端点間の距離のみに基づいて結合が実行される。これによって、１回目の結合より大きな円弧が形成されやすい。画像ＩＭ４に対するＳ２４の処理によって、図１０に示す画像ＩＭ５が生成される。画像ＩＭ５においては、画像ＩＭ４に含まれていた複数本の曲線断片同士が結合された元の断片より長い曲線が生成されている。これらの曲線には、前輪Ｆのホイールの輪郭の一部に相当する円弧状の曲線Ｃ０が含まれている。図９に示す断片群Ｐ２に含まれた歪みの部分は、図１０の曲線群Ｐ３に示すように曲線Ｃ０から分離されている。
【００３０】
次に、Ｓ２４で取得された画像に２回目の形状特徴量分析が施される（Ｓ２５）。Ｓ２５の形状特徴量分析の処理は、Ｓ２４で取得された画像に含まれる曲線のうち、真円度が所定の基準値以上であって長さが所定の基準値以上であるものを抽出する処理である。Ｓ２５で用いられる真円度に関する基準値には、Ｓ２２で用いられた真円度に関する基準値と比べて高い真円度の円弧を抽出するための値が用いられる。長さに関する基準値には、車両Ｖのホイールの輪郭に匹敵する程度の長さを有する円弧を抽出するための値が用いられる。画像ＩＭ５に対するＳ２５の処理によって、図１１に示す画像ＩＭ６が生成される。図１１に示すように、画像ＩＭ５に含まれた曲線から円弧状の曲線Ｃ０が抽出されている。
【００３１】
次に、Ｓ２５で取得された画像に円近似が施される（Ｓ２６）。Ｓ２６の円近似処理は、例えば、Ｓ２５において抽出された円弧上の各点との距離の合計が最小となるような近似円を取得する処理である。画像ＩＭ６に対するＳ２６の処理によって、図１２に示す画像ＩＭ７が生成される。図１２に示すように、画像ＩＭ６に含まれた円弧状の曲線Ｃ０から近似円Ｃ１が生成されている。近似円Ｃ１は前輪Ｆのホイールの輪郭に対応する。このように、車輪体検出処理においては、カメラ２の撮像画像にＳ２１〜Ｓ２６の画像処理が施されることによって、車輪体の像としてホイールの輪郭が検出される。そして、Ｓ２６で取得された近似円について、画像上の中心座標及び径が導出される（Ｓ２７）。この中心座標及び径は、上記の通り、図４のＳ４及びＳ７において車輪体の位置及び径の導出に用いられる。以上の車輪体検出処理は、カメラ２の撮像画像中に車輪体が含まれている場合の処理の流れである。つまり、Ｓ２２〜Ｓ２６の処理がすべて成功し、車輪体の検出結果が“成功”となる場合の処理の流れである。実際には、前輪や後輪がまだ撮像範囲２ａに到達しておらず、撮像画像中に車輪体の全体が含まれていない場合もある。この場合には、Ｓ２２〜Ｓ２６のいずれかのステップにおいて処理が成功せず、車輪体検出の結果は“失敗”となる。例えば、Ｓ２５における円弧の抽出が失敗した場合には、車輪体検出の結果は“失敗”となる。なお、以上の説明では前輪Ｆを例に挙げたが、後輪Ｒ１及びＲ３についても同様に、Ｓ１及びＳ５において取得された撮像画像にこれらの車輪体が含まれていた場合に、そのホイールの像がＳ２１〜Ｓ２７の処理によってそれぞれ検出される。
【００３２】
以下、図４のＳ９における洗浄液噴射制御の詳細について説明する。Ｓ９の洗浄液噴射制御は、前輪Ｆ、後輪Ｒ１、及び、後輪Ｒ３のそれぞれが検出されるたびに各車輪体に対して実行される。まず、前輪Ｆに対する洗浄液噴射制御について説明する。前輪Ｆに向けては、噴射ノズル１２ａ〜１２ｄ及び１２ｆから洗浄液が噴射される。前輪Ｆの左側面に対しては噴射ノズル１２ａ〜１２ｃから洗浄液が噴射される。なお、前輪Ｆより一回り小さい車輪体ｒに対しては、これら３個のノズルのうち、噴射ノズル１２ｂ及び１２ｃの２個のノズルのみから洗浄液が噴射される。噴射ノズル１２ａ〜１２ｃを用いるか噴射ノズル１２ｂ及び１２ｃを用いるかは、図４のＳ４において導出された前輪Ｆの径に基づいて切り替えられる。具体的には、Ｓ４において導出された前輪Ｆの径が所定の基準値より大きい場合には電磁弁１３がオン状態にされる。これにより、噴射ノズル１２ａ〜１２ｃから洗浄液が噴射する。Ｓ４において導出された前輪Ｆの径が所定の基準値以下である場合には電磁弁１３がオフ状態にされる。これにより、噴射ノズル１２ａからは洗浄液が噴射せず、噴射ノズル１２ｂ及び１２ｃから洗浄液が噴射する。このように、前輪の大きさに応じて上下方向に関する洗浄液の噴射範囲が変更される。トラック等の前輪はシングルタイヤであるとの想定に基づき、電磁弁１４はオフ状態に切り替えられる。したがって、噴射ノズル１２ｅからは洗浄液が噴射しない。
【００３３】
前輪Ｆに対する噴射ノズル１２ａ〜１２ｄ及び１２ｆからの洗浄液噴射のオン・オフは、制御部３０によって、前輪Ｆと噴射領域Ａとの位置関係に基づいて切り替えられる。まず、前輪Ｆが噴射領域Ａに到達する少し前の図１３（ａ）に示すタイミングで、ポンプ１１の作動状態が停止状態から洗浄液送出状態に切り替えられる。前輪Ｆが噴射領域Ａに到達するタイミングは、図４のＳ４において導出された前輪Ｆの位置及びその導出のタイミングとＳ８において導出された車両Ｖの速度ｖ０とに基づいて取得される。具体的には、図４のＳ４において前輪Ｆの位置が導出されたタイミングと、Ｓ４において導出された位置からＳ８で導出された速度ｖ０で噴射領域Ａまで前輪Ｆが移動するのに要する時間とに基づいて取得される。前輪Ｆの前端が噴射領域Ａに到達する厳密なタイミングは前輪Ｆの径にも依存する。このため、上記タイミングの導出には、Ｓ４で導出されたホイールの径も考慮されることが好ましい。
【００３４】
ポンプ１１の作動状態が洗浄液送出状態に切り替えられることで、噴射領域Ａにおいて噴射ノズル１２ａ〜１２ｄ及び１２ｆからの洗浄液の噴射が開始される。洗浄液の噴射は、前輪Ｆが噴射領域Ａに配置されている図１３（ｂ）に示すタイミングを経て、前輪Ｆが噴射領域Ａを通過するまで継続される。ポンプ１１の作動状態は、前輪Ｆが噴射領域Ａを通過した少し後の図１３（ｃ）に示すタイミングにおいて洗浄液送出状態から停止状態に切り替えられる。前輪Ｆが噴射領域Ａを通過するタイミングは、前輪Ｆが噴射領域Ａを通過するのに要する時間に基づいて取得される。通過時間は、図４のＳ８で取得された車両Ｖの速度ｖ０と噴射領域Ａの長さとから導出される。前輪Ｆの後端が噴射領域Ａの通過を完了する厳密なタイミングは前輪Ｆの径にも依存する。このため、上記タイミングの導出には、Ｓ４で導出されたホイールの径も考慮されることが好ましい。なお、洗浄液の噴射開始が制御部３０によって制御されるのに対し、洗浄液の噴射停止はタイマーによって実行されてもよい。具体的には、洗浄液の噴射が開始すると共にタイマーにおける時間計測が開始する。そして、計測時間があらかじめ設定された時間に達すると、タイマーからポンプ１１に信号が送信され、その信号に基づいてポンプ１１が作動状態を停止状態に切り替えてもよい。
【００３５】
次に、後輪Ｒ１〜Ｒ４に対する洗浄液噴射制御について説明する。後輪Ｒ１〜Ｒ４に向けては、噴射ノズル１２ａ〜１２ｆから洗浄液が噴射される。後輪Ｒ１及びＲ３の各左側面に対しては噴射ノズル１２ａ〜１２ｃから洗浄液が噴射される。なお、後輪Ｒ１及びＲ３より一回り小さい車輪体ｒに対しては噴射ノズル１２ｂ及び１２ｃの２個のノズルから洗浄液が噴射される。この制御は、図４のＳ４において導出された後輪の径に基づいて、前輪Ｆの場合と同様に電磁弁１３が切り替えられることで実行される。トラック等の後輪はダブルタイヤであるとの想定に基づき、電磁弁１４はオン状態に切り替えられる。これにより、ダブルタイヤである後輪においては、シングルタイヤである前輪における場合と比べ、左右方向に関する洗浄液の噴射範囲が広げられる。後輪Ｒ１〜Ｒ４に対する噴射ノズル１２ａ〜１２ｆからの洗浄液噴射のオン・オフは、後輪Ｒ１又はＲ３と噴射領域Ａとの位置関係に基づいて、前輪Ｆに対する上記の制御と同様に制御部３０によって制御される。
【００３６】
以上説明した本実施形態に係る車両洗浄装置１によると、画像処理を用いて車輪体の像（具体的には、車輪体のホイールの輪郭）が検出される。車輪体の像は、画像において車輪体に対応する領域の中で、所定の範囲を有する領域に対応する。このため、水や泥、雨水等の妨害物が多少存在していても、その妨害物が占める領域が上記範囲に対して一部に留まれば、車輪体の像の検出に与える妨害物の影響は限定的になる。よって、車輪体の検出が正確に行われやすい。かかる正確な車輪体の検出結果に基づいて、各車輪体が噴射領域Ａに到達する少し前のタイミングから車輪体が噴射領域Ａを通過した少し後のタイミングまでの間、洗浄液が噴射される。したがって、車輪体の洗浄に必要な期間にのみ洗浄液が噴射される。このため、洗浄液の無駄な消費や、洗浄液を噴射するためのエネルギーの無駄な消費が抑制される。また、トレーラーのように３〜６軸又はそれ以上の数の車軸が設けられた車両においても、各車輪体の検出に応じて各車輪体に適切に洗浄液が噴射される。
【００３７】
また、本実施形態においては、検出されたホイール径に基づき、電磁弁１３の切り替えにより、噴射ノズル１２ａ〜１２ｃを用いるか噴射ノズル１２ｂ及び１２ｃを用いるかが切り替えられる。仮に、洗浄液の噴射領域が固定になっている場合、前輪Ｆ及び後輪Ｒ１〜Ｒ４並びに車輪体ｒのいずれに対しても洗浄液の噴射領域を適切に確保するためには、前輪Ｆ及び後輪Ｒ１〜Ｒ４の大きさに合わせて噴射領域を大きく設定しておく必要がある。この場合、車輪体ｒに対しては必要のない範囲まで洗浄液を噴射することになる。よって、洗浄液そのものや噴射に必要なエネルギーを無駄に消費するおそれがある。これに対し、上記の通り、噴射ノズル１２ａ〜１２ｃを用いるか噴射ノズル１２ｂ及び１２ｃを用いるかが車輪体の大きさに応じて調整されるので、洗浄液そのものや噴射に必要なエネルギーの無駄な消費が抑制される。
【００３８】
また、本実施形態においては、噴射ノズル１２ｄ及び１２ｅのうち、シングルタイヤである前輪Ｆに対しては噴射ノズル１２ｄのみが、ダブルタイヤである後輪Ｒ１及びＲ２並びに後輪Ｒ３及びＲ４に対しては噴射ノズル１２ｄ及び１２ｅの両方が使用される。したがって、ダブルタイヤに合わせて噴射ノズル１２ｄ及び１２ｅの両方が常に使用される場合と比べ、洗浄液そのものや噴射に必要なエネルギーの無駄な消費が抑制される。
【００３９】
また、本実施形態においては、セグメント化処理（図５のＳ２３）によって、ホイールの輪郭円に対応するエッジに付随した不要なエッジが輪郭円に対応するエッジから分離されやすい。例えば、図８の曲線部分Ｐ１における雨粒の像による歪みは、図１０においてＳ２４の結合処理後の円弧Ｃ０から分離されている。したがって、不要なエッジによってホイールの輪郭円を誤検出するおそれ、例えば、ホイールの輪郭円を適切に抽出できなくなるおそれが小さくなる。
【００４０】
また、本実施形態においては、１回目の特徴量分析（図５のＳ２２）によってセグメント化処理を行う前にノイズとなるエッジがある程度除去される。したがって、セグメント化処理を経た輪郭円の抽出が適切に行われやすくなる。
【００４１】
また、本実施形態の結合処理（図５のＳ２４）においては、セグメント化処理によってエッジが分割された断片のうち同一円上にないものや、比較的短いもの、真円度が低いものは、結合によって生成されるホイールの輪郭に対応する円弧（図１１の円弧Ｃ０）から除かれる。したがって、円近似（図５のＳ２６）の際、不要なエッジによって輪郭円を誤検出するおそれが小さくなる。
【００４２】
＜変形例等＞
以上は、本発明の好適な実施形態についての説明であるが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、課題を解決するための手段に記載された範囲の限りにおいて様々な変更が可能なものである。
【００４３】
例えば、上述の実施形態では、噴射ノズル１２ａ〜１２ｃのうち、噴射ノズル１２ａのオン・オフを切り替えることで、上下方向に関する洗浄液の噴射範囲が変更されている。また、噴射ノズル１２ｄ及び１２ｅのうち、噴射ノズル１２ｅのオン・オフを切り替えることで、左右方向に関する洗浄液の噴射範囲が変更されている。これに対し、その他の方法で噴射範囲が変更されてもよい。例えば、噴射ノズル１２ａ〜１２ｃの代わりに、上下方向の噴射範囲が変更可能な１つのノズルが設けられてもよい。また、噴射ノズル１２ｄ及び１２ｅの代わりに、左右方向の噴射範囲が変更可能な１つのノズルが設けられてもよい。
【００４４】
また、上述の実施形態においては、制御部３０がコンピュータ及びＰＬＣによって構成されている。しかし、制御部３０がコンピュータのみによって構成されてもよいし、ＰＬＣのみによって構成されてもよい。
【００４５】
また、上述の実施形態においては、撮像画像中の座標を基準とした前輪Ｆ等の車輪体の位置に基づいて実際の車輪体の位置が導出される（図４のＳ３等）。しかし、このような位置の検出の代わりに、撮像画像中の所定の位置に車輪体が到達したタイミングが検出されることで車輪体の位置が把握されてもよい。例えば、撮像画像の範囲から車輪体の像がフレームアウトする直前のタイミングが検出されてもよい。撮像画像の範囲から車輪体の像がフレームアウトする直前の車輪体の位置は既知である。このため、そのタイミングと車両の速度とに基づいて車輪体が噴射領域Ａに到達するタイミングが取得可能である。
【００４６】
また、上述の実施形態においては、前輪Ｆ等の車輪体が噴射領域Ａに到達する少し前のタイミングで洗浄液の噴射が開始され、車輪体が噴射領域Ａを通過した少し後のタイミングで洗浄液の噴射が停止される。しかしながら、洗浄液そのものや噴射のエネルギーの消費を抑制する観点では、洗浄液噴射のオン・オフが車輪体の到達直後や通過直後になされることが好ましい。
【００４７】
また、上述の実施形態においては、車両に設けられた複数の車輪体について、各車輪体の検出と洗浄が完了してから次の車輪体の検出と洗浄を行っている。しかしながら、複数の車輪体の検出を完了してからその複数の車輪体に対して洗浄を行ってもよい。この場合、後輪Ｒ１及びＲ３のように互いに近接している複数の車輪体があるときには、その複数の車輪体に対して洗浄液の噴射を中断せず、洗浄液の噴射を連続させてもよい。例えば、後輪Ｒ１が噴射領域Ａに到達する少し前の図１４（ａ）に示すタイミングで洗浄液の噴射が開始され、後輪Ｒ１又はＲ３が噴射領域Ａに配置されている図１４（ｂ）に示すタイミングを経て、後輪Ｒ３が噴射領域Ａを通過した少し後の図１４（ｃ）に示すタイミングまで洗浄液の噴射が継続されてもよい。
【００４８】
本実施形態の車両洗浄装置１は、農作物に対する害虫、病原菌等の対策への応用が可能である。例えば、農作物の集荷に使用されるトラック、ダンプ及びトレーラー等の車両に対して、車両が汚染のない地区に進入する前に、タイヤに付着した土砂を本実施形態の車両洗浄装置によって事前に洗浄しておく。これにより、害虫や病原菌等の拡散が抑制される。また、農作物の収穫時期には多数のトラック、ダンプ及びトレーラーが稼働することになる。このような場合に、個々の車両を洗浄するたびに車両を停止させると車両の渋滞を招くおそれがある。これに対し、本実施形態は、車両を走行させつつ車輪体を適切に洗浄できる。このため、車両の渋滞を抑制しつつ車両を適切に洗浄可能である。
【００４９】
また、土木工事、とりわけ土砂運搬作業においては、使用する車両のタイヤに多量の土砂が付着する。このため、一般的には洗浄液にタイヤを浸漬させて洗浄する態様の洗浄装置が採用されている。しかしながら、このような態様の洗浄装置は、装置から一般道路までのアプローチ距離が短い場合、タイヤ等に付着した泥水の水滴が落下し、道路を汚してしまうおそれがある。これに対しては、本実施形態の車両洗浄装置１において高圧空気の噴射を用いたものを適用することが好ましい。これによると、タイヤに付着した水滴が除去されるので、道路を汚してしまうおそれが小さくなる。なお、高圧空気の噴射は、洗浄液の噴射に加えて適用されてもよいし、洗浄液の噴射に代えて適用されてもよい。後者においては、高圧空気の噴射によって車輪体に付着した汚れを直接吹き飛ばすことになる。
【符号の説明】
【００５０】
Ａ  噴射領域
Ｆ  前輪
ＩＭ、ＩＭ１〜ＩＭ７  画像
Ｒ１〜Ｒ４  後輪
Ｖ  車両
１  車両洗浄装置
２  カメラ
１０  洗浄液噴射器
１１  ポンプ
１２ａ〜１２ｆ  噴射ノズル
１３、１４  電磁弁
３０  制御部
【図１】
2019073155.tif 000003
【図２】
2019073155.tif 000004
【図３】
2019073155.tif 000005
【図４】
2019073155.tif 000006
【図５】
2019073155.tif 000007
【図６】
2019073155.tif 000008
【図７】
2019073155.tif 000009
【図８】
2019073155.tif 000010
【図９】
2019073155.tif 000011
【図１０】
2019073155.tif 000012
【図１１】
2019073155.tif 000013
【図１２】
2019073155.tif 000014
【図１３】
2019073155.tif 000015
【図１４】
2019073155.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成30年2月2日(2018.2.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車輪体に向かって流体を噴射する流体噴射手段と、
前記流体噴射手段による流体の噴射領域に向かって移動中である車両をその側方から連続的に撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって取得された前記車両の撮像に画像処理を施すことにより、前記車両の撮像中における車輪体の像を前輪及び後輪のそれぞれに関して検出する車輪体検出手段と、
前記流体噴射手段を制御する噴射制御手段と、を備えており、
前記流体噴射手段が、前記流体の噴射領域の範囲を車両左右方向に関して変更可能であり、
前記噴射制御手段が、
前記車輪体検出手段が前輪及び後輪の少なくともいずれかに関して前記車輪体の像を異なるタイミングで複数回検出した結果と前記車輪体検出手段が前輪の像及び後輪の像をそれぞれ検出した結果とに基づいて、前輪が前記流体の噴射領域に到達する以前のタイミングで流体噴射を開始すると共に前輪が前記流体の噴射領域を通過した以降のタイミングで流体噴射を停止し、後輪が前記流体の噴射領域に到達する以前のタイミングで流体噴射を開始すると共に後輪が前記流体の噴射領域を通過した以降のタイミングで流体噴射を停止するように、前記流体噴射手段を制御すると共に、
前輪に対する前記流体の噴射領域の範囲と比べて後輪に対する前記流体の噴射領域の範囲を車両左右方向に関して広げるように前記流体噴射手段を制御することを特徴とする車両洗浄装置。
【請求項２】
前記流体噴射手段が、前記流体の噴射領域の範囲を上下方向に関して変更可能であり、
前記噴射制御手段が、前記車輪体検出手段が検出した前記車輪体の像に基づいて、前記車輪体の大きさに応じて前記流体の噴射領域の範囲を上下方向に関して前記流体噴射手段に変更させることを特徴とする請求項１に記載の車両洗浄装置。
【請求項３】
前記車輪体検出手段が、
被写体のエッジを検出するエッジ検出処理と、前記エッジを円弧の断片を含む複数の断片に分割するセグメント化処理とを前記車両の撮像に順に施した後に、前記セグメント化処理において取得された前記断片中から、前記車輪体を構成する部品のいずれか１つの輪郭円に対応する断片を抽出することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両洗浄装置。
【請求項４】
車両の車輪体に向かって流体を噴射する流体噴射手段と、
前記流体噴射手段による流体の噴射領域に向かって移動中である車両をその側方から連続的に撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって取得された前記車両の撮像に、被写体のエッジを検出するエッジ検出処理と、前記エッジを円弧の断片を含む複数の断片に分割するセグメント化処理とを施した後に、前記セグメント化処理において取得された前記断片中から、前記車輪体を構成する部品のいずれか１つの輪郭円に対応する断片を抽出することにより、前記車両の撮像中における車輪体の像を前輪及び後輪のそれぞれに関して検出する車輪体検出手段と、
前記流体噴射手段を制御する噴射制御手段と、を備えており、
前記噴射制御手段が、
前記車輪体検出手段が前輪及び後輪の少なくともいずれかに関して前記車輪体の像を異なるタイミングで複数回検出した結果と前記車輪体検出手段が前輪の像及び後輪の像をそれぞれ検出した結果とに基づいて、前輪が前記流体の噴射領域に到達する以前のタイミングで流体噴射を開始すると共に前輪が前記流体の噴射領域を通過した以降のタイミングで流体噴射を停止し、後輪が前記流体の噴射領域に到達する以前のタイミングで流体噴射を開始すると共に後輪が前記流体の噴射領域を通過した以降のタイミングで流体噴射を停止するように、前記流体噴射手段を制御することを特徴とする車両洗浄装置。
【請求項５】
前記車輪体検出手段が、
前記エッジ検出処理において検出された前記エッジ中から、比較的長く且つ真円度が比較的高いものを、長さ及び真円度の基準値との比較に基づいて抽出すると共に、抽出した前記エッジに関して前記セグメント化処理を施すことを特徴とする請求項３又は４に記載の車両洗浄装置。
【請求項６】
前記車輪体検出手段が、前記セグメント化処理において取得された前記断片のうちの同一円上にあるもの同士を結合すると共に、その結合によって取得された円又は円弧状の曲線から比較的長く且つ真円度が比較的高いものを、長さ及び真円度の基準値との比較に基づいて抽出することを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の車両洗浄装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の車両洗浄装置は、車両の車輪体に向かって流体を噴射する流体噴射手段と、前記流体噴射手段による流体の噴射領域に向かって移動中である車両をその側方から連続的に撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって取得された前記車両の撮像に画像処理を施すことにより、前記車両の撮像中における車輪体の像を前輪及び後輪のそれぞれに関して検出する車輪体検出手段と、前記流体噴射手段を制御する噴射制御手段と、を備えており、前記流体噴射手段が、前記流体の噴射領域の範囲を車両左右方向に関して変更可能であり、前記噴射制御手段が、前記車輪体検出手段が前輪及び後輪の少なくともいずれかに関して前記車輪体の像を異なるタイミングで複数回検出した結果と前記車輪体検出手段が前輪の像及び後輪の像をそれぞれ検出した結果とに基づいて、前輪が前記流体の噴射領域に到達する以前のタイミングで流体噴射を開始すると共に前輪が前記流体の噴射領域を通過した以降のタイミングで流体噴射を停止し、後輪が前記流体の噴射領域に到達する以前のタイミングで流体噴射を開始すると共に後輪が前記流体の噴射領域を通過した以降のタイミングで流体噴射を停止するように、前記流体噴射手段を制御すると共に、前輪に対する前記流体の噴射領域の範囲と比べて後輪に対する前記流体の噴射領域の範囲を車両左右方向に関して広げるように前記流体噴射手段を制御する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の車両洗浄装置によると、画像処理によって前輪及び後輪のいずれかの像が、異なるタイミングで複数回検出されると共に、前輪の像及び後輪の像がそれぞれ検出される。前者の検出により車両の速度が把握可能であり、後者の検出により前輪及び後輪それぞれの位置が検出可能である。したがって、上記の検出により車輪体の運動状況が正確に検出される。また、画像処理を用いて車輪体の像が検出されるため、光電センサーの光の経路を遮断するような水や泥、雨水等の妨害物が多少存在していても車輪体の検出が正確に行われやすい。かかる正確な車輪体の検出結果に基づいて、前輪又は後輪が流体の噴射領域に到達する以前のタイミングで流体噴射が開始されると共に、前輪又は後輪が流体の噴射領域を通過した以降のタイミングで流体噴射が停止される。したがって、車輪体の洗浄に必要な期間外の流体の噴射が抑制されやすい。このため、洗浄媒体となる流体やエネルギーの無駄な消費が抑制される。また、トラック等の車両は前輪がいわゆるシングルタイヤ、後輪がいわゆるダブルタイヤになっていることが多い。これに基づいて、後輪における流体の噴射領域が前輪に対して左右方向に関して広げられる。したがって、左右方向に関する流体の噴射領域の幅がダブルタイヤに合わせて固定になっている場合と比べ、流体やエネルギーの無駄な消費が抑制される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、本発明においては、前記車輪体検出手段が、被写体のエッジを検出するエッジ検出処理と、前記エッジを円弧の断片を含む複数の断片に分割するセグメント化処理とを前記車両の撮像に順に施した後に、前記セグメント化処理において取得された前記断片中から、前記車輪体を構成する部品のいずれか１つの輪郭円に対応する断片を抽出することが好ましい。また、別の観点における本発明の車両洗浄装置は、車両の車輪体に向かって流体を噴射する流体噴射手段と、前記流体噴射手段による流体の噴射領域に向かって移動中である車両をその側方から連続的に撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって取得された前記車両の撮像に、被写体のエッジを検出するエッジ検出処理と、前記エッジを円弧の断片を含む複数の断片に分割するセグメント化処理とを施した後に、前記セグメント化処理において取得された前記断片中から、前記車輪体を構成する部品のいずれか１つの輪郭円に対応する断片を抽出することにより、前記車両の撮像中における車輪体の像を前輪及び後輪のそれぞれに関して検出する車輪体検出手段と、前記流体噴射手段を制御する噴射制御手段と、を備えており、前記噴射制御手段が、前記車輪体検出手段が前輪及び後輪の少なくともいずれかに関して前記車輪体の像を異なるタイミングで複数回検出した結果と前記車輪体検出手段が前輪の像及び後輪の像をそれぞれ検出した結果とに基づいて、前輪が前記流体の噴射領域に到達する以前のタイミングで流体噴射を開始すると共に前輪が前記流体の噴射領域を通過した以降のタイミングで流体噴射を停止し、後輪が前記流体の噴射領域に到達する以前のタイミングで流体噴射を開始すると共に後輪が前記流体の噴射領域を通過した以降のタイミングで流体噴射を停止するように、前記流体噴射手段を制御する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
雨水等の妨害物が撮像に写り込むと、輪郭円に付随した不要なエッジが発生し、車輪体の誤検出につながるおそれがある。上記の構成によると、セグメント化処理によって、車輪体を構成する部品の輪郭円に対応するエッジに付随した不要なエッジが輪郭円に対応するエッジから分離されやすい。したがって、不要なエッジによって輪郭円を誤検出するおそれ、例えば、輪郭円を適切に抽出できなくなるおそれが小さくなる。