(57)【要約】【課題】  本発明は、自動車の側面位置に沿ってサイドノズルを接離させる洗車機で、車体側面位置の検出を確実に行い、サイドノズルによる乾燥ムラを軽減することを課題とするものである。【解決手段】  サイドブラシ５の移動軌跡からサイドノズル７の移動制御データを作成する制御部３５を備え、該制御部３５は、第１往行の洗浄工程を実行したときのサイドブラシ５の移動軌跡から第１の側面形状データを検出し、第１復行の洗浄工程を実行したときのサイドブラシ５の移動軌跡から第２の側面形状データを検出し、これら２つの側面形状データを合成して実際の車体側面形状に近い側面形状データを作成して、この側面形状データに基づいてサイドノズル７の進退制御データを作成するようにした。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
門型に形成された本体フレームに、サイドブラシ及びサイドノズルを左右一対に設け、該本体フレームと自動車の相対移動に伴い、サイドブラシを自動車の側面に沿って移動させて自動車の側面をブラッシング洗浄する洗浄工程と、サイドノズルを自動車の側面に沿って移動させて自動車の側面をブロー乾燥する乾燥工程とを順次実行する洗車機において、
前記洗浄工程におけるサイドブラシの移動軌跡から前記乾燥工程におけるサイドノズルの移動制御データを作成する制御部を備え、該制御部は、洗浄工程を複数回実行したときのサイドブラシの移動軌跡に基づいて１つの移動制御データを作成することを特徴とする洗車機。
【請求項２】
停車した自動車を跨いで本体フレームを走行させ、本体フレームの往復以上の走行でサイドブラシによる洗浄工程を実行し、本体フレームの片道以上の走行でサイドノズルによる乾燥工程を実行し、前記洗浄工程における本体フレームの往行時のサイドブラシの移動軌跡と本体フレームの復行時のサイドブラシの移動軌跡に基づいて、サイドノズルの１つの移動制御データを作成することを特徴とする上記請求項１記載の洗車機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の側面位置を検出してサイドノズルを接離させる洗車機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の洗車機として、サイドブラシが車体に接触した位置から自動車側面までの距離を検出し、検出した距離に基づいてサイドノズルを車体と所定間隔に保つように接離させる洗車機が知られている（特許文献１）。この洗車機では、往行時のサイドブラシの移動位置に基づいてサイドノズルの接離位置を決定しているが、往行時の洗浄では、自動車の前端コーナー部やドアミラー付近でサイドブラシに逃げ動作を与えており、この部位での車体位置が正確に検出できないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平８−５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明は、自動車の側面位置に沿ってサイドノズルを接離させる洗車機で、車体側面位置の検出を確実に行い、サイドノズルによる乾燥ムラを軽減することを課題とするものである。
【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本発明は、門型に形成された本体フレームに、サイドブラシ及びサイドノズルを左右一対に設け、該本体フレームと自動車の相対移動に伴い、サイドブラシを自動車の側面に沿って移動させて自動車の側面をブラッシング洗浄する洗浄工程と、サイドノズルを自動車の側面に沿って移動させて自動車の側面をブロー乾燥する乾燥工程とを順次実行する洗車機において、サイドブラシの移動軌跡からサイドノズルの移動制御データを作成する制御部を備え、該制御部は、洗浄工程を複数回実行したときのサイドブラシの移動軌跡から１つの移動制御データを作成するようにしたものである。
【０００６】
また、停車した自動車を跨いで本体フレームを走行させ、本体フレームの往復以上の走行でサイドブラシによる洗浄工程を実行し、本体フレームの片道以上の走行でサイドノズルによる乾燥工程を実行し、洗浄工程における本体フレームの往行時のサイドブラシの移動軌跡と本体フレームの復行時のサイドブラシの移動軌跡に基づいて、サイドノズルの１つの移動制御データを作成するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、サイドブラシにより自動車の前端から後端にかけて洗浄する第１洗浄工程と、自動車の後端から前端にかけて洗浄する第２洗浄工程を実行しながら、それぞれの洗浄工程でのサイドブラシの移動軌跡を自動車の側面形状データとして取得し、この側面形状データを合成してより自動車の側面形状に近い側面形状データを作成し、この側面形状データからサイドノズルの移動制御データを作成するようにしたので、サイドノズルを自動車側面に近づけることができ、乾燥ムラが軽減される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明を採用した洗車機を示す平面図である。
【図２】サイドブラシの正面図である。
【図３】サイドブラシの側面図である。
【図４】サイドノズルの側面図である。
【図５】制御系を示すブロック図である。
【図６】車体上面の特徴点を検出する動作を示す説明図である。
【図７】往行時のサイドノズルの動作を示す説明図である。
【図８】サイドブラシによる車体側面までの距離検出を説明する説明図である。
【図９】復行時のサイドノズルの動作を示す説明図である。
【図１０】第１の側面形状データと第２の側面形状データを示す説明図である。
【図１１】合成した側面形状データと進退制御データを示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は本発明の洗車機を示す平面図である。
１は本体フレームで、門型に形成され、床面に敷設されたレール２・２上を走行モータ３に駆動されて往復走行する。本体フレーム１は、図１に示すように、レール２・２で与えられる走行範囲の後端部に停止し、この位置から洗車を開始する。本体フレーム１には、洗車処理を行う各種の処理装置として、洗浄ブラシ４・５・５，乾燥ノズル６・７・７をはじめ散水ノズル（図示しない）等が備えられ、走行モータ３の駆動による本体フレーム１の走行に伴って水，洗剤，ワックス等を散布して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。
【００１０】
洗浄ブラシは、車体上面に沿って昇降し同上面をブラッシングするトップブラシ４と、トップブラシ４の後方に位置し車体に対して接離（開閉）動作し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サイドブラシ５・５とからなり、本体フレーム１の前側に洗浄部を形成している。乾燥ノズルは、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トップノズル６と、トップノズル６より本体フレーム１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サイドノズル７・７とからなり、本体フレーム１の後側に乾燥部を形成している。
【００１１】
８は走行エンコーダで、走行モータ３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は上面検出装置で、本体フレーム１内面の洗浄部より前位置に設けられ、複数の発光素子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を上下に配列した受光部９ｂとを対向させてあり、前記エンコーダ８からのパルス信号に同期して両者間で光信号（赤外光）の授受を行い、これにより洗車する車体の上面位置を検出し、更にこれに伴いボンネット、ウィンドウ、ルーフ、トランクといった自動車の各部位、自動車の車種、突起物の位置と種別等を検出する。
【００１２】
図２・３はサイドブラシ５・５の構造を示す説明図である。尚、図面では一方のサイドブラシのみを図示している。
サイドブラシ５は、本体フレーム１内の上部に水平に横架されたガイドレール１０に挟持するキャリア１１と、該キャリア１１から吊下される回転軸１２と、該回転軸１２の周囲に植毛される布製又は樹脂製のブラシ体１３とから構成され、ブラシ開閉装置１４を介してキャリア１１をガイドレール１０に沿って走行し自動車の側面に対して左右別々に開閉可能にされるとともに、ブラシ揺動装置１５を介して左右方向に揺動自在にされる。キャリア１１には、正逆可能なブラシ回転モータ１６が取り付けられており、プーリ、ベルト等からなる連係装置１７を介して回転軸１２と連係され、ブラシ体１３を正転・逆転させる。
【００１３】
ブラシ開閉装置１４は、サイドブラシ５を左右に開閉させるもので、キャリア１１の両側面に先端が接続されスプロケット１８・１８間に懸架されたチェーン１９と、一方のスプロケット１８を回転駆動するブラシ開閉用モータ２０と、モータの駆動軸先端に接続されるブラシ開閉位置検出用のエンコーダ２１とから構成される。
【００１４】
ブラシ揺動装置１５は、サイドブラシ５を垂直位置から下方が外側に開く位置に揺動させるもので、キャリア１１の上面において回転軸１２の上端を連結固定する支持板２２と、該支持板２２を一方向に揺動支持する支軸２３とから構成される。支持板２２の上面に揺動角度センサ２４が取り付けられており、ブラシの揺動角度が検出される。
【００１５】
このサイドブラシ５は、自動車側面に押し付けて、車体側面の形状に適した角度に傾斜させた状態で自動車の側面をブラッシング洗浄する。傾斜角度は、揺動角度センサ２４で検出され、ブラシ開閉用モータ２０によりサイドブラシ５を自動車側面に接離させて所定角度の範囲に保持される。また、サイドブラシ５の開閉位置は、開閉エンコーダ２１により検出され、本体フレーム１の走行位置と合わせて開閉位置を検出して自動車の側面形状データが作成される。
【００１６】
図４はサイドノズル７・７の構造を示す説明図である。尚、図面では一方のサイドノズルのみを図示している。
サイドノズル７は、本体１フレームの脚部に水平に取り付けられたガイドフレーム２５を挟持するキャリア２６と、該キャリア２６に固定されるノズル体２７とから構成され、ノズル進退装置２８を介してキャリア２６をガイドフレーム２５に沿って走行し自動車側面に対して左右別々に進退可能にされる。
【００１７】
ノズル進退装置２８は、キャリア２６の両側面に先端が接続されスプロケット２９・２９間に懸架されたチェーン３０と、一方のスプロケット２９を回転駆動するノズル進退用モータ３１と、モータの駆動軸先端に接続されるノズル進退位置検出用のエンコーダ３２と、ガイドフレーム２５の前端と後端にそれぞれ設けたドッグ３３・３３に接触するリミットスイッチ３４とから構成される。
【００１８】
このサイドノズル７は、自動車側面に対して所定距離離れた位置から送風して自動車の側面をブロー乾燥する。進退位置は、サイドブラシ５の移動によって作成される側面形状データを基に決定され、進退エンコーダ３２で移動距離を検出しながらノズル進退用モータ３１を駆動して所定距離の範囲に保持される。
【００１９】
図５は実施態様の制御系を示すブロック図である。
３５は制御部で、走行位置検出部３６・上面形状検出部３７・側面形状検出部３８・車形データ作成部３９・進退位置検出部４０・データ記憶部４１・洗車制御部４２を備え、本体フレーム１の走行エンコーダ８、上面検出装置９、サイドブラシ５・５の開閉エンコーダ２１及び揺動角度センサ２４、サイドノズル７・７の進退エンコーダ３２及びリミットスイッチ３４、洗車駆動部４３が接続されている。
【００２０】
走行位置検出部３６は、走行モータ３の駆動に伴い本体フレーム１が単位距離走行する毎に走行エンコーダ８が出力するパルス信号をカウントして本体フレーム１の走行位置を検知し、走行位置データとして車形データ作成部３９に送信する。
【００２１】
上面形状検出部３７は、走行エンコーダ８のパルス信号をトリガにして上面検出装置９の発光部９ａに信号出力して発光素子を上から順に発光させ、これと同期して受光部９ｂにおける受光素子での受光レベルを取得して車体の上面位置を検知し、車高データとして車形データ作成部３９に送信する。
【００２２】
側面形状検出部３８は、サイドブラシ５・５のブラシ開閉用モータ２０の駆動に伴いサイドブラシ５が単位距離開閉する毎に開閉エンコーダ２１・２１が出力するパルス信号をカウントしていき、揺動角度センサ２４でサイドブラシ５が車体側面に接触して制御角度に揺動したことを検出した時点のパルス数から車体側面までの距離を算出し、車幅データとして車形データ作成部３９に送信する。
【００２３】
車形データ作成部３９は、走行位置検出部３６からの走行位置データ・上面形状検出部３７からの車高データ・側面形状検出部３８からの車幅データに基づいて自動車の上面形状データ、側面形状データを作成する。
【００２４】
進退位置検出部４０は、サイドノズル７・７のノズル進退用モータ３１の駆動に伴いサイドノズル７が単位距離進退する毎に進退エンコーダ３２が出力するパルス信号をカウントしていき、パルス数からノズルの進退位置を算出する。
【００２５】
洗車制御部４２は、車形データ作成部３９で作成された自動車の上面形状データ及び側面形状データに基づいて本体フレーム１・トップブラシ４・サイドブラシ５・トップノズル６・サイドノズル７を制御する。
【００２６】
洗車駆動部４３は、本体フレーム１の走行モータ３と、サイドブラシ５・５のブラシ回転モータ１６及びブラシ開閉用モータ２０と、サイドノズル７・７のノズル進退用モータ３１とが接続される他、トップブラシ４、トップノズル６の駆動系が接続され、洗車制御部４２からの指令により本体フレーム１・トップブラシ４・サイドブラシ５・トップノズル６・サイドノズル７を駆動するものである。
【００２７】
続いて、このように構成する洗車機における洗車動作について、図６〜１１を用いて説明する。
この洗車機は、利用者が自ら自動車を洗車エリアに乗り入れ、自動車に乗ったまま洗車サービスを受け、洗車終了後に洗車エリアから退出するドライブスルー方式で利用される。よって洗車工程は、本体フレーム１がレール２の後方位置（図１実線）にある状態から開始し、レール２の前方位置（図１点線）にきた時点で終了となるように割り当てられている。ここでは、本体フレーム１の第１往路と第１復路で洗浄工程を実行し、第２往路で乾燥工程を実行する１．５往復洗車について説明していく。
【００２８】
＜第１往路＞
第１往路では、車体の上面形状データの作成、トップブラシ４による車体上面のブラッシング洗浄、サイドブラシ５による車体側面のブラッシング洗浄、車体の側面形状データの作成が順次実行される。
【００２９】
まず、本体フレーム１の往行に伴い、走行エンコーダ８のパルス信号をカウントして本体フレーム１の走行位置を検出しながら、所定数のパルス信号（例えば１２パルス）をカウントする毎に、上面検出装置９から車高データを取り込み、自動車の上面形状データを作成していく。
【００３０】
作成した上面形状データは、自動車の上面輪郭としてトップブラシ４の昇降制御に用いられる他、車体の前端・後端・ドアミラー位置といった特徴点が抽出されてサイドブラシの開閉制御に用いられる。ドアミラー位置は、図６に示すように、車体のボンネットとフロントガラスの境界点ｂｆの前後にドアミラーＤＭの大きさを考慮した前位置ＦＰ，後位置ＲＰとして与えられる。尚、境界点ｂｆが抽出できない車両の場合は、車体前端とルーフ前端を抽出し、その中間点付近にドアミラーがあると仮定して、その中間点の前後に前位置ＦＰ，後位置ＲＰが設定される。
【００３１】
次に、本体フレーム１の往行に伴い、トップブラシ４が車体前端位置まで達すると、作成した上面形状データに沿って昇降しながら車体上面のブラッシング洗浄が実行される。続いて、サイドブラシ５が車体に接近すると、上面形状データから抽出した車体特徴点に合わせて開閉しながら車体側面のブラッシング洗浄が実行される。
【００３２】
サイドブラシ５による洗浄が開始すると、図７に示すように、自動車Ａの前面に対して左右のサイドブラシ５を閉じてアプローチし、前面に達したら本体フレーム１の往行を一旦停止してサイドブラシ５を回転させながら左右に開いていき、車体前面の洗浄を行う。サイドブラシ５が左右に開くと、サイドブラシ５の回転を一旦停止させて、本体フレーム１の往行を再開し、本体フレーム１が所定距離Ｌ１走行後、サイドブラシ５を車体側面に向けて閉じ、サイドブラシ５が車体側面に接触して制御角度θに揺動した状態を保持しながら、本体フレーム１を走行させて車体側面の洗浄を行う。
【００３３】
サイドブラシ５がドアミラー前位置ＦＰに達すると、サイドブラシ５を開いてドアミラーを回避し、サイドブラシ５がドアミラー後位置ＲＰに達すると、サイドブラシ５を車体側面に向けて閉じ、以降の車体側面の洗浄を行う。サイドブラシ５が車体の後端に達すると、サイドブラシ５は車体への押し付けがなくなるので、車体後面のコーナ部に沿って車体後面に回り込み、その後サイドブラシ５を閉じて車体後面の洗浄を行う。
【００３４】
このサイドブラシ５による洗浄では、自動車の側面形状データが作成される。側面形状データは、走行エンコーダ８が所定数のパルス信号（例えば１２パルス）をカウントする毎に車幅データを取り込み、サイドブラシ５の移動軌跡に準じて作成される。車幅データは、図８に示すように、サイドブラシ５が開位置ＨＰから車体側面に接触して制御角度θ揺動した洗浄位置ＷＰまで移動した距離Ｗを開閉エンコーダ２２のパルス数から算出して求められる。第１往路での側面形状データは、第１の側面形状としてデータ記憶部４１に記憶される。
【００３５】
＜第１復路＞
第１復路では、サイドブラシ５による車体側面のブラッシング洗浄、車体の側面形状データの作成、トップブラシ４による車体上面のブラッシング洗浄が順次実行される。
【００３６】
サイドブラシ５による洗浄が開始すると、図９に示すように、自動車Ａの後面に対して左右のサイドブラシ５を閉じてアプローチし、後面に達したら本体フレーム１の復行を一旦停止してサイドブラシ５を回転させながら左右に開いていき、車体後面の洗浄を行う。サイドブラシ５が左右に開くと、サイドブラシ５の回転を一旦停止させて、本体フレーム１の復行を再開し、本体フレーム１が所定距離Ｌ２走行後、サイドブラシ５を車体側面に向けて閉じ、サイドブラシ５が車体側面に接触して制御角度θに揺動した状態を保持しながら、本体フレーム１を走行させて車体側面の洗浄を行う。
【００３７】
復路でのサイドブラシ５はドアミラー位置で回避動作を行わずに車体側面の洗浄を継続し、サイドブラシ５が車体の前端に達すると、サイドブラシ５は車体への押し付けがなくなるので、車体前面のコーナ部に沿って車体前面に回り込み、その後サイドブラシ５・５を閉じて車体前面の洗浄を行う。
【００３８】
このサイドブラシ５による車体側面の洗浄時にも、第１往路と同様の手順で、サイドブラシ５の移動軌跡に準じて自動車の側面形状データが作成される。この第１復路での側面形状データは、第２の側面形状としてデータ記憶部４１に記憶される。
【００３９】
さて、第１往路で作成された第１の側面形状データと、第１復路で作成された第２の側面形状データは、最終的に１つの側面形状データとして合成される。第１の側面形状データは、図１０（ａ）に示すように、自動車の前コーナ部とドアミラー位置でサイドブラシ５に回避動作を与えているため、この位置で車体側面に沿った車幅データが取得できておらず、その他の位置では車体側面に沿った車幅データが取得される。
【００４０】
一方、第２の側面形状データは、図１０（ｂ）に示すように、自動車の後コーナ部でサイドブラシ５に回避動作を与えているため、この位置で車体側面に沿った車幅データが取得できておらず、その他の位置では車体側面に沿った車幅データが取得される。
【００４１】
この２つの側面形状データは、車体の各位置での車幅データを比較し、車体に近い車幅データを選択していくことで、図１１（ａ）に示すように、より実際の車体側面に近い側面形状データに合成される。こうして作成した側面形状データは、最終的に自動車の側面輪郭としてサイドノズルの進退制御データに加工される。進退制御データは、図１１（ｂ）に示すように、合成した側面形状データに対して、車体側面とノズル送風口とのオフセット量を保持する位置に設定され、ドアミラー位置でのサイドノズルの接触をより確実に防ぐため、ドアミラー位置の側面形状データをその他の車体側面位置の側面形状データよりも膨張させて作成される。
【００４２】
＜第２往路＞
第２往路では、トップノズル６による車体上面のブロー乾燥、サイドノズル７による車体側面のブロー乾燥が順次実行される。
【００４３】
トップノズル６が車体に接近すると、作成した上面形状データに沿って昇降しながら車体上面のブロー乾燥が実行される。サイドノズル７が車体に接近すると、作成した進退制御データに沿って進退しながら車体側面のブロー乾燥が実行される。サイドノズル７は、ノズル進退装置２８により移動し、車体に接触することなく近距離から車体に向けて送風する。その後、本体フレーム１が走行停止位置まで走行させて停止し、復行の乾燥工程が終了となる。  
【００４４】
以上のように本発明は、サイドブラシによる車幅検出を往路と復路で行い、それぞれの経路で側面形状データを作成した後、この２つの側面形状データを合成することで、より車体の側面形状に忠実な側面形状データを検出し、この側面形状データに基づいてサイドノズルの進退制御データを作成するようにしたものである。これにより、より安全で乾燥ムラの少ないサイドノズルの進退制御が可能となる。尚、各部の構成は、本発明の特徴を実現できるものであれば良く、上記した実施態様に限定されない。
【符号の説明】
【００４５】
１    本体フレーム
５・５  サイドブラシ
７・７  サイドノズル
８    走行エンコーダ
９    上面検出装置
１４  ブラシ開閉装置
１５  ブラシ揺動装置
２１  開閉エンコーダ
２４  揺動角度センサ
２８  ノズル進退装置
３３  進退エンコーダ
３５  洗車制御部
３６  走行位置検出部
３８  側面形状検出部
３９  車形データ作成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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