(57)【要約】　　　（修正有）【課題】比較的簡単な近似計算でありながら車体面の傾斜等に影響されることなく車体面に沿った目標位置を算定でき、処理装置による均一で十分な処理効果を得ることができる洗車機を得る。【解決手段】処理装置３，５，１０が車体面に対して保持すべき距離を制御値とし、検出した単位距離毎の車体面位置に応じて、各車体面位置を中心とし制御値を半径として形成される複数の円弧と各車体面位置を通る垂線との交点を求め、これら交点のうち最も高い位置にある交点を目標高さ位置として処理装置３，５，１０を位置制御する。【選択図】　図１
2004042720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗車機と自動車の相対移動に伴い、洗車機に備える処理装置を自動車の車体へ作用させ洗浄処理や乾燥処理を行う洗車機であって、単位距離ｕの相対移動の度に車体面の位置を次々に検出し自動車の車形データとして取り込む車形検出手段を備え、車形検出手段で与える車体面位置の集合としての車形データに基づいて前記処理装置を車体面に沿うよう位置制御する方法において、
前記処理装置がその作動に際し車体面に対して保持すべき距離ｒ（但し、ｒ＞ｕ）が制御値として与えられ、前記車形データとして与えられる前記単位距離毎の車体面位置に応じて、各車体面位置を中心とし前記制御値を半径として形成される複数の円弧と各車体面位置を通る垂線との交点を求め、これら交点のうち最も高い位置にある交点をその車体面位置の上に処理装置が達するときの目標高さ位置とし、前記処理装置を位置制御することを特徴とする洗車機における処理装置の位置制御方法。
【請求項２】
請求項１記載の洗車機における処理装置の位置制御方法において、前記制御値は制御対象となる処理装置に応じて設定されることを特徴とする洗車機における処理装置の位置制御方法。
【請求項３】
請求項１記載の洗車機における処理装置の位置制御方法において、前記制御値はその車体面位置が含まれる車体の部分に応じて設定されることを特徴とする洗車機における処理装置の位置制御方法。
【請求項４】
請求項１記載の洗車機における処理装置の位置制御方法において、処理装置が車体面に対して通常保持すべき距離ｒｙ（但し、ｒｙ＞ｕ）を第１の制御値とし、急傾斜面等の特定条件において処理装置が車体面に対して保持すべき距離ｒｘ（但し、ｒｘ＞ｒｙ）を第２の制御値として与えられ、各車体面位置を中心とし第１・第２の制御値ｒｘ・ｒｙを半径として形成される楕円の円弧と各車体面位置を通る垂線との交点を求めて、その車体面位置の上に処理装置が達するときの目標高さ位置を設定することを特徴とした洗車機における処理装置の位置制御方法。
【請求項５】
洗車機と自動車の相対移動に伴い、洗車機に備える処理装置を自動車の車体へ作用させ洗浄処理や乾燥処理を行う洗車機において、
単位距離ｕの相対移動の度に車体面位置を次々に検出し自動車の車形データとして取り込む車形検出手段と、前記処理装置がその作動に際し車体面に対して保持すべき距離ｒ（但し、ｒ＞ｕ）を制御値として設定する手段と、前記車形データとして与えられる前記単位距離毎の車体面位置に応じて、各車体面位置を中心とし前記制御値を半径として形成される複数の円弧と各車体面位置を通る垂線との交点を求め、これら交点のうち最も高い位置にある交点をその車体面位置の上に処理装置が達するときの目標高さ位置とし、車形検出手段で検出した車体面位置毎に処理装置の目標位置を設定する手段と、該設定手段で与える目標位置を通るよう前記処理装置の位置制御を行う制御手段とを備えたことを特徴とする洗車機。
【請求項６】
請求項４記載の洗車機において、前記制御値設定手段では、制御対象となる処理装置に応じて制御値を設定することを特徴とする洗車機。
【請求項７】
請求項４記載の洗車機において、前記制御値設定手段では、その車体面位置が含まれる車体の部分に応じて制御値を設定することを特徴とする洗車機。
【請求項８】
請求項４記載の洗車機において、前記制御値設定手段では、処理装置が車体面に対して通常保持すべき距離ｒｙ（但し、ｒｙ＞ｕ）を第１の制御値とし、急傾斜面等の特定条件において処理装置が車体面に対して保持すべき距離ｒｘ（但し、ｒｘ＞ｒｙ）を第２の制御値として与え、前記目標位置設定手段では、各車体面位置を中心とし第１・第２の制御値ｒｘ・ｒｙを半径として形成される楕円の円弧と各車体面位置を通る垂線との交点を求めて、その車体面位置の上に処理装置が達するときの目標高さ位置を設定するようにしたことを特徴とする洗車機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、洗車機と自動車の相対移動に伴い、洗車機に備える処理装置を自動車の車体へ作用させ洗浄処理や乾燥処理を行う洗車機に関し、特に単位距離ａの相対移動の度に車体面の位置を次々に検出し自動車の車形データとして取り込む車形検出装置を備え、車形検出装置で与える車体面位置の集合としての車形データに基づいて前記処理装置を車体面に沿うよう位置制御する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より特開２００１−１１４０７７公報に記載の洗車機が知られている。すなわち、停車した自動車を跨ぐように洗車機が走行し、洗車機に設けられる上面ブラシや上面ブロワノズルといった処理装置で車体面をブラッシング洗浄したり乾燥をはかったりする、いわゆる門型洗車機が記載されている。この洗車機には、洗車エリアを挟むように発光素子と受光素子とを対向させて上下に多数配列させ、授受される光信号が自動車により遮断されたのを検知して車体面位置を検出する車形検出装置が設けられ、洗車機の走行に伴い車体面位置を次々に検出し、検出した車形に沿うよう処理装置を位置制御している。
【０００３】
この従来の洗車機では、特開２００１−１１４０７７公報の図９にその目標位置の算定方法が示されるが、車形検出装置で検出した車体面位置に基づいて処理装置の目標位置を算出し、目標位置に合わせて処理装置を位置制御するもので、車形検出装置から処理装置までの僅かな距離を走行する間に目標位置の算定と位置制御とを行う必要があり、この結果、目標位置の算定は比較的簡単な近似計算によることになる。すなわち、処理装置の目標位置は、処理装置が車体面に対してとるべき適正間隔ａだけ離れた位置に設定されるが、車体面が傾斜した部分ではある車体面位置では適正間隔ａであっても、他の車体面位置では適正間隔ａを越えて処理装置と接近する結果となるため、処理装置がその上に達したとき、その処理が及ぶ可能性のある範囲内で一番高い車体面位置に対して適正間隔ａをとるよう目標位置を設定していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の洗車機では、ある範囲内で一番高い車体面位置に対して適正間隔ａをとるように目標位置が設定され、車体面の傾斜が急になる程に処理装置は高い位置に保持されることとなり、傾斜面に対し十分な処理ができない不都合があった。すなわち、傾斜面に対するブラシの接触圧が低くなり十分な洗浄効果が得られない、または傾斜面に対しブロワノズルが接近できずに十分な乾燥効果が得られない、といった傾向があった。
【０００５】
従って、この発明の課題とするところは、比較的簡単な近似計算でありながら車体面の傾斜等に影響されることなく車体面に沿った目標位置を算定でき、処理装置による均一で十分な処理効果を得ることができる洗車機が得られないか、という点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、洗車機と自動車の相対移動に伴い、洗車機に備える処理装置を自動車の車体へ作用させ洗浄処理や乾燥処理を行う洗車機であって、単位距離ｕの相対移動の度に車体面の位置を次々に検出し自動車の車形データとして取り込む車形検出手段を備え、車形検出手段で与える車体面位置の集合としての車形データに基づいて前記処理装置を車体面に沿うよう位置制御する方法において、前記処理装置がその作動に際し車体面に対して保持すべき距離ｒ（但し、ｒ＞ｕ）が制御値として与えられ、前記車形データとして与えられる前記単位距離毎の車体面位置に応じて、各車体面位置を中心とし前記制御値を半径として形成される複数の円弧と各車体面位置を通る垂線との交点を求め、これら交点のうち最も高い位置にある交点をその車体面位置の上に処理装置が達するときの目標高さ位置とし、前記処理装置を位置制御することを特徴とする洗車機における処理装置の位置制御方法により、上記課題の解決をはかったものである。
【０００７】
ここで、前記制御値は制御対象となる処理装置に応じて設定すれば良い。また、前記制御値はその車体面位置が含まれる車体の部分に応じて設定することもできる。更に、処理装置が車体面に対して通常保持すべき距離ｒｙ（但し、ｒｙ＞ｕ）を第１の制御値とし、急傾斜面等の特定条件において処理装置が車体面に対して保持すべき距離ｒｘ（但し、ｒｘ＞ｒｙ）を第２の制御値として与えられ、各車体面位置を中心とし第１・第２の制御値ｒｘ・ｒｙを半径として形成される楕円の円弧と各車体面位置を通る垂線との交点を求めて、その車体面位置の上に処理装置が達するときの目標高さ位置を設定するようにしても良い。
【０００８】
この発明は、洗車機と自動車の相対移動に伴い、洗車機に備える処理装置を自動車の車体へ作用させ洗浄処理や乾燥処理を行う洗車機において、単位距離ｕの相対移動の度に車体面位置を次々に検出し自動車の車形データとして取り込む車形検出手段と、前記処理装置がその作動に際し車体面に対して保持すべき距離ｒ（但し、ｒ＞ｕ）を制御値として設定する手段と、前記車形データとして与えられる前記単位距離毎の車体面位置に応じて、各車体面位置を中心とし前記制御値を半径として形成される複数の円弧と各車体面位置を通る垂線との交点を求め、これら交点のうち最も高い位置にある交点をその車体面位置の上に処理装置が達するときの目標高さ位置とし、車形検出手段で検出した車体面位置毎に処理装置の目標位置を設定する手段と、該設定手段で与える目標位置を通るよう前記処理装置の位置制御を行う制御手段とを備えたことを特徴とする洗車機により、上記課題の解決をはかったものである。
【０００９】
ここで、前記制御値設定手段では、制御対象となる処理装置に応じて制御値を設定すれば良い。また、前記制御値設定手段では、その車体面位置が含まれる車体の部分に応じて制御値を設定することもできる。更に、前記制御値設定手段では、処理装置が車体面に対して通常保持すべき距離ｒｙ（但し、ｒｙ＞ｕ）を第１の制御値とし、急傾斜面等の特定条件において処理装置が車体面に対して保持すべき距離ｒｘ（但し、ｒｘ＞ｒｙ）を第２の制御値として与え、前記目標位置設定手段では、各車体面位置を中心とし第１・第２の制御値ｒｘ・ｒｙを半径として形成される楕円の円弧と各車体面位置を通る垂線との交点を求めて、その車体面位置の上に処理装置が達するときの目標高さ位置を設定するようにしても良い。
【００１０】
【作用】
この発明によれば、車形データとして与えられる単位距離毎の車体面位置に応じて、各車体面位置を中心とし制御値を半径として形成される複数の円弧と各車体面位置を通る垂線との交点を求め、これら交点のうち最も高い位置にある交点をその車体面位置の上に処理装置が達するときの目標高さ位置とすることにより、処理装置を車体面の傾斜に関係なく常に適正間隔を保つように制御することができる。すなわち、検出された各車体面位置を中心とし制御値を半径とした上半円を描いたとき、この各上半円と接するような軌跡を描くように処理装置を位置制御することができる。
【００１１】
なお、本発明に言う「各車体面位置を中心とし制御値を半径として形成される円弧と各車体面位置を通る垂線との交点」とは、「各車体面位置から特定の車体面位置を通る垂線までの距離が制御値に相当する点」と同義であり、円弧を描画することを必須条件とするものではない。
【００１２】
【実施例】
以下、その実施例について図面を基に説明する。ここでは、ドライブスルーで洗車サービスを行う門型洗車機を示しており、洗車エリアに乗り入れられ停車した自動車に対し洗車機本体が走行して洗浄・乾燥といった洗車処理を施すタイプの洗車機を例示している。図１は実施例の側面説明図、図２は同じく平面説明図である。なお、この発明の対象となる洗車機は、このようなタイプの門型洗車機に限定されるものではなく、自動車の方をコンベアで移動させる据え置き型の洗車機であっても良く、要は車形データを使用してブラシ等の処理装置を位置制御する洗車機であればいずれにも適用できる。
【００１３】
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に設けられる処理装置としてのブラシで、３は水平に配置され鉛直方向（本体１の走行方向と直交する方向）に昇降動作して車体上面を洗浄する上面ブラシ、４，４は本体１の走行方向と直交する方向に開閉動作することで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。ブラシ３，４，４は、図示しない散水ノズルからの散水に伴い車体をブラッシングするもので、洗車機本体１前側に洗浄部Ｓを形成する。
【００１４】
５，６，６は、洗車機本体１の前記ブラシ３，４，４より後方に設けられる、処理装置としてのブロワノズルで、図示しないブロワからの送風を車体面に吹き付けて乾燥をはかるもので、５は水平に配置され鉛直方向（本体１の走行方向と直交する方向）に昇降動作して車体上面の乾燥をはかる上面ブロワノズル、６，６は本体１の両側に設けられ車体側面の乾燥をはかる左右一対の側面ブロワノズルである。このブロワノズル５，６，６により洗車機本体１後側に乾燥部Ｄを形成する。
【００１５】
７は洗車機本体１のブラシ３よりも前方に位置して設けられ自動車の側方から車体上面の形状を読み取る車形検出装置、８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、９，９は本体１を走行させるモータである。また、１０は本体１の洗浄部Ｓの後方で乾燥部Ｄの手前に位置しブラシ３，４，４および散水ノズルから飛散する水がブロワノズル５，６，６のある乾燥部Ｄへ至らぬように遮断する、処理装置としてのシャッターである。
【００１６】
図３は車体上面に作用する処理装置すなわち上面ブラシ３、上面ブロワノズル５およびシャッター１０の構成を説明するもので、上面ブラシ３は、洗車機本体１両側において上下に昇降可能に設けられるキャリア３Ｃ，３Ｃにその両端を支持され、一方のキャリア３Ｃに固定されたモータ３Ｍ１により回転駆動される。キャリア３Ｃは、上下に張設されたループ３Ｌと連結され、このループ３Ｌを送り操作するモータ３Ｍ２の正逆駆動により昇降される。モータ３Ｍ２は、図示しない減速器を介してキャリア３Ｃ，３Ｃを昇降しモータを停止すればその位置に保持することができる。３Ｅはキャリア３Ｃの昇降位置を検出するためのエンコーダである。キャリア３Ｃ，３Ｃは車形検出装置５で検出した車形に応じて昇降させ、上面ブラシ３と車体面との距離が略一定となるよう調節される。
【００１７】
上面ブロワノズル５も上面ブラシ３と略同様な構成で昇降されるもので、洗車機本体１両側において上下に昇降可能に設けられるキャリア５Ｃ，５Ｃにその両端を支持され、キャリア５Ｃは上下に張設されたループ５Ｌと連結され、このループ５Ｌを送り操作するモータ５Ｍの正逆駆動により昇降される。モータ５Ｍは、図示しない減速器を介してキャリア５Ｃ，５Ｃを昇降しモータを停止すればその位置に保持することができる。５Ｅはキャリア５Ｃの昇降位置を検出するためのエンコーダである。キャリア５Ｃ，５Ｃは車形検出装置７で検出した車形に応じて昇降させ、上面ブロワノズル５と車体面との距離が略一定となるよう調節される。５Ｙは車体面の傾斜に合わせて上面ブロワノズル５の吹き出し方向を可変するシリンダーである。
【００１８】
シャッター１０は、側面ブラシ４，４と上面ブロワノズル６との間の本体１天井部に設けられており、それぞれ上下に昇降自在な複数（図面では３枚）の遮蔽板１０Ｂ，１０Ｂ，１０Ｂを備え、この遮蔽板をまとめて支持する左右一対のキャリア１０Ｃ，１０Ｃによって昇降操作し、各遮蔽板はキャリアの下降に伴い自重で下降し、それぞれ段差を設けて順番に下降が規制されることによって、複数の遮蔽板が上下に連なるようにしてスクリーンを形成する。１０Ｍはキャリアを昇降する正逆駆動可能なモータ、１０Ｅはキャリア１０Ｃ，１０Ｃの昇降位置を検出するためのエンコーダである。
【００１９】
図４は車形検出装置７の構成を説明するものである。車形検出装置７は、発光素子を上下に多数配列させた発光ユニット７Ｅと、発光ユニット７Ｅの発光素子と一対一で対応して受光素子を配列させ、同発光素子からの光信号を受信する受光ユニット７Ｒとを、洗車エリア（に停車した自動車Ａ）を両側から挾むように対向させている。ここで、洗車機本体１が単位距離走行してエンコーダ８からパルス出力される毎に、発光ユニット７Ｅの発光素子を上下に順番に発光させ、受光ユニット７Ｒでの受光状態をモニタして車体により遮光された最も上方位置の発光・受光素子の位置を検知し、これを車体面位置として記憶する。こうして単位距離毎の車体面位置を順次に読み取り、自動車Ａの上面の輪郭を表す車形データを形成する。
【００２０】
図５は上記実施例の制御系を示すブロック図で、１１はＣＰＵ、メモリ等を含む制御部、１２は制御部１１からの信号によりブラシ、ブロワノズル等の処理装置を通電駆動する駆動部、１３は洗車内容の選択入力や洗車開始入力等を行う操作パネルである。制御部１１は、操作パネル１３における洗車開始入力があると記憶した洗車プログラムに従って駆動部１２を介して洗車動作を実行し、洗車中は車形検出装置７で読み取る車形データを記憶し、この記憶した車形データに応じて本体１の前進／後退および各キャリア３Ｃ，５Ｃ，１０Ｃの昇降をさせることにより、処理装置たる上面ブラシ３，上面ブロワノズル５およびシャッター１０が車体面に対して一定の距離を保つよう位置制御する。
【００２１】
１４，１５，１６，１７はそれぞれ、前記モータ９，９，３Ｍ２，５Ｍ，１０Ｍの可変速駆動装置で、駆動電源の周波数を複数段階に変えることによりモータの回転速度を可変する公知のインバータからなり、洗車機本体１の走行や上面ブラシ３、上面ブロワノズル５およびシャッター１０の昇降を、後述する各速度設定部からの速度信号に応じた速度で駆動するものである。
【００２２】
図６は制御部１１の機能要部を説明するブロック図で、車体上面に対する処理装置、すなわち上面ブラシ３、上面ブロワノズル５およびシャッター１０の位置制御を行う構成要素を示している。
【００２３】
制御部１１には、洗車機本体１の走行制御等を行う走行制御部１１−１、上面ブラシ３の昇降制御等を行う上面ブラシ制御部１１−２、上面ブロワノズル５の昇降制御等を行う上面ブロワノズル制御部１１−３、シャッター１０の昇降制御等を行うシャッター制御部１１−４が形成され、各制御部１１−１〜４での処理は時分割で並行して行なわれる。また、１１ｒは制御値設定部であり、各制御部１１−１〜４で処理装置を制御するにあたり、車体面に対し処理装置をどの位の間隔を保って作用させるかを表す制御値ｒを設定するもので、処理装置に応じて別々の制御値ｒ・ｒ１・ｒ２（後述する）を設定可能で、また操作パネル１３からの入力操作により加減操作することもできる。
【００２４】
車形検出装置７は、ＣＰＵとメモリ７Ｍを備えて検出した車形データを蓄積している。すなわち、本体１が単位距離走行してエンコーダ８からパルス出力される毎に車体上面位置を検出し、エンコーダ８からの走行パルスをカウントして得た走行位置と検出した車体上面位置とを関連付して記憶する。ここで、車形データを記憶するメモリ７Ｍはデュアルポートタイプからなり、検出した車形データをリアルタイムに書き込みする一方で、必要に応じいつでも上面ブラシ制御部１１−２，上面ブロワノズル制御部１１−３またはシャッター制御部１１−４で車形データを読み出しできるように構成されている。
【００２５】
走行制御部１１−１において、１１ａは走行位置検出部で、エンコーダ８からのパルスをカウントして洗車機本体１の走行位置を検出する。１１ｂは走行速度設定部で、操作パネル１３での速度設定に応じた速度信号をインバータ１４に出力し、これによりモータ９，９を可変速駆動して洗車機本体１を設定された走行速度で走行させる。また、上面ブラシ制御部１１−２，上面ブロワノズル制御部１１−３およびシャッター制御部１１−４からの信号を監視し、各処理装置の昇降や開閉が間に合わない場合には走行速度の減速や走行停止の制御を行う。
【００２６】
上面ブラシ制御部１１−２において、１１ｃは目標位置設定部で、車形検出装置７で検出した各車体面位置に対する上面ブラシ３の目標位置を次々に算定し記憶するもので、算定方法等の詳細については後述する。１１ｄは上面ブラシ３の昇降位置検出部で、エンコーダ３Ｅからのパルスをカウントして上面ブラシ３の現在の昇降位置を検出する。１１ｅは昇降速度設定部で、昇降位置検出部１１ｄで与える上面ブラシ３の現在の昇降位置を参照し、この現在の位置から本体１が単位距離走行したとき上面ブラシ３があるべき目標位置を目標位置設定部１１ｃから受け取り、現在位置と目標位置との差に応じた速度信号を設定してインバータ１５に出力し、これによりモータ３Ｍ２を可変速駆動して上面ブラシ３を車形に追従させる。
【００２７】
上面ブロワノズル制御部１１−３において、１１ｆは目標位置設定部で、車形検出装置７で検出した各車体面位置に対する上面ブロワノズル５の目標位置を次々に算定し記憶するもので、算定方法等の詳細については後述する。１１ｇは上面ブロワノズル５の昇降位置検出部で、エンコーダ５Ｅからのパルスをカウントして上面ブロワノズル５の現在の昇降位置を検出する。１１ｈは昇降速度設定部で、昇降位置検出部１１ｇで与える上面ブロワノズル５の現在の昇降位置を参照し、この現在の位置から本体１が単位距離走行したとき上面ブロワノズル５があるべき目標位置を目標位置設定部１１ｆから受け取り、現在位置と目標位置との差に応じた速度信号を設定してインバータ１６に出力し、これによりモータ５Ｍを可変速駆動して上面ブロワノズル５を車形に追従させる。
【００２８】
シャッター制御部１１−４において、１１ｉは目標位置設定部で、車形検出装置７で検出した各車体面位置に対するシャッター１０の目標位置を次々に算定し記憶するもので、算定方法等の詳細については後述する。１１ｊはシャッター１０の昇降位置検出部で、エンコーダ１０Ｅからのパルスをカウントしてシャッター１０の現在の昇降位置を検出する。１１ｋは昇降速度設定部で、昇降位置検出部１１ｊで与えるシャッター１０の現在の昇降位置を参照し、この現在の位置から本体１が単位距離走行したときシャッター１０があるべき目標位置を目標位置設定部１１ｋから受け取り、現在位置と目標位置との差に応じた速度信号を設定してインバータ１７に出力し、これによりモータ１０Ｍを可変速駆動してシャッター１０を車形に追従させる。
【００２９】
図７は車体面検出から車体面処理までの動作の流れを示す説明図，図８は目標位置設定部１１ｃにおける目標位置の設定方法を図解した説明図、図９は昇降速度設定部１１ｅにおける昇降速度の設定方法を図解した説明図である。以下、これらの図を基にして、上面ブラシ制御部１１−２における処理を例として処理装置の位置制御方法について説明する。
【００３０】
図７において、車形検出および目標位置の設定は洗車機本体１が最初に前方へ往行する際に行われる。図７（ａ）において車形検出装置７で検出したある車体上面位置Ｐに対し、その検出ポイントより所定距離ｂ以上離れてから（図７（ｂ））、その車体面位置Ｐに対する上面ブラシ３の目標位置Ｐｔを算出し、その後上面ブラシ３が車体面位置Ｐの上に達したとき（図７（ｃ））、上面ブラシ３は目標位置Ｐｔにあるよう制御されるものである。なお、検出ポイントより所定距離ｂ離れてから目標位置を設定するのは、目標位置の設定にあたり検出した位置の前後の車体面形状を考慮する必要があるからである。
【００３１】
図８は前記目標位置Ｐｔの算出方法を説明するものであり、洗車機１の走行方向の位置をＸ、高さ方向の位置をＹとして表している。目標位置設定部１１ｃでは、車形検出装置７で検出した一つの車体面位置Ｐ（Ｘ，Ｙ）に対し、上面ブラシ３がその車体面位置Ｐ（Ｘ，Ｙ）の真上に来たとき上面ブラシ３があるべき高さ位置Ｙｔを求め、更に上面ブラシが車体面位置Ｐ上に到達する走行位置Ｘｔを求め、目標位置Ｐｔ（Ｘｔ，Ｙｔ）を得るものである。
【００３２】
図８において、エンコーダ８で検出する本体１の単位走行距離をｕとし、上面ブラシ３が車体面に対して保つべき適正距離をｒとする。距離ｒは処理装置に応じて設定されるもので、上面ブラシ３においてはその回転中心からブラシ毛先までの寸法と、ブラシをどの程度まで車体面に接近させたいか、といった判断要素に応じて決定されるもので、以下、制御値という。各距離の関係は単位距離ｕ＜制御値ｒ＜ｂとなる。
【００３３】
目標高さ位置Ｙｔは車体面位置Ｐだけでなくその位置Ｐの前後所定範囲における車体形状に応じて設定する必要がある。すなわち、車体が傾斜した部分では上面ブラシ３が車体面位置Ｐの真上にあったとしても、上面ブラシ３は車体面位置Ｐより高い位置に作用し、車体面位置Ｐに作用するとはかぎらない。そこで、上面ブラシ３が作用する可能性のある範囲として、車体上面位置Ｐから前後へ制御値ｒだけ広げた区間Ｒを設定し、この区間Ｒの車体面位置に基づいて目標高さ位置Ｙｔを設定する。このため、目標位置Ｐｔの設定は、車体面位置Ｐを検出してから所定距離ｂ（ｂ＞ｒ）だけ走行した後に行うこととし、位置Ｐに続く部分の車体面位置も検出されてから行う必要がある。
【００３４】
図８において、車体面位置は本体１が単位距離ｕだけ走行する毎に検出されるから、設定対象の車体面位置Ｐを含む区間Ｒ内で検出された車体面位置Ｐｉ〜Ｐ〜Ｐｊを読み出し、各車体面位置Ｐｉ〜Ｐ〜Ｐｊを中心とし制御値ｒを半径とした円弧（上半円）Ｃｉ〜Ｃ〜Ｃｊを描き、これら円弧Ｃｉ〜Ｃ〜Ｃｊと設定対象の車体面位置Ｐを通る垂線Ｌとの交点Ｑｉ〜Ｑ〜Ｑｊを求める。そして交点Ｑｉ〜Ｑ〜Ｑｊのうち最も高い位置にある交点Ｑｔの高さ位置を目標高さ位置Ｙｔに設定する。なお、交点Ｑｔの高さ位置は、その交点と、同交点を含む円弧の中心と、車体面位置Ｐとで形成される、長辺を制御値ｒとする直角三角形の関係から容易に算出することができる。
【００３５】
こうして目標高さ位置Ｙｔを得ると、設定対象の車体面位置Ｐに対し上面ブラシ３がその真上に来る目標走向位置Ｘｔを求める。すなわち、車体面位置Ｐは車形検出装置７で検出した位置であり、上面ブラシ３は検出装置７の後方に所定距離Ｘｂだけ離れて設置されているので、車体面位置Ｐの走行方向の位置Ｘに車形検出装置７と上面ブラシ３との間の距離Ｘｂを加えて目標走行位置Ｘｔ（＝Ｘ＋Ｘｂ）を得る。こうして目標位置Ｐｔ（Ｘｔ，Ｙｔ）を得ることにより、目標位置と車体面との間の最短距離が制御値ｒにほぼ等しくなり、上面ブラシ３は車体面に対して常に適正距離（制御値ｒ）を保つことができる。
【００３６】
このようにして、目標位置設定部１１ｃは車形検出装置７で単位距離の走行毎に検出される車体面位置に対し次々に目標位置を算定し記憶するものであり、これら目標位置の集合としての上面ブラシ３の目標軌跡が形成される。算定される目標位置Ｐｔは、常に車体面位置Ｐと同じ走行位置上に設定される。これは、車形検出装置による車体面検出も上面ブラシ３の位置制御も、同じエンコーダ８で与える単位距離毎のパルスに基づいて行うためであり、洗車機本体１の走行に伴い車形検出と洗車処理とを並行して手順良く制御することができる。
【００３７】
前記昇降速度設定部１１ｅは、目標位置設定部１１ｃから次に上面ブラシ３を到達させるべき目標位置Ｐｔを読み出し、昇降位置検出部１１ｄで与える上面ブラシ３の現在の昇降位置Ｐと対比して、昇降速度Ｖｙを設定するものである。以下、図９を用いて説明すると、読み出す目標位置Ｐｔは、洗車機本体１の走行速度Ｖｘに応じて定まる目標位置までの距離ΔＸに応じて決められ、この距離ΔＸは前記単位距離ｕの整数倍として与えられる。すなわち、本体１の走行速度Ｖｘが低速ならΔＸ＝ｕとし、倍速ならΔＸ＝２ｕとなり、３倍速ならΔＸ＝３ｕ．．．．といったように決められ、この距離ΔＸに応じて目標位置設定部１１ｃから相当する目標位置Ｐｔが読み出される。
【００３８】
目標位置Ｐｔが定められると昇降位置検出部１１ｄで与える上面ブラシ３の現在の昇降位置Ｐとの高さ位置の差ΔＹを検知し、距離ΔＸを走行する間にその差を０に最も近づけられる昇降速度Ｖｙを設定する。なお、前記差ΔＹが調整可能な範囲を越えて大きい場合は、走行速度設定部１１ｂへ信号出力して本体１の走行を減速または停止するよう操作される。こうして昇降速度Ｖｙが設定されると、インバータ１５を介してモータ３Ｍ２が可変速駆動され、上面ブラシ３を設定された目標位置に合わせて昇降制御されることになる。
【００３９】
以上のようにして上面ブラシ３は位置制御され、車体面位置から適正間隔を保ってブラシ洗浄を行うことができる。この車体面と処理装置との間隔は、制御値設定部１１ｒにおいて調整することができ、上面ブラシ３をより車体に近付けて洗浄効果を上げたければ制御値ｒを小さくすれば良い。また、制御値ｒは、車体面の位置に応じて可変することも可能であり、例えば自動車のボンネット部分だけ制御値ｒを小さくして汚れ落ちを良くしたり、キャリア等の破損し易い突起物に対しては制御値ｒを大きくして安全をはかるといった調整ができる。
【００４０】
以上、上面ブラシ制御部１１−２を取り上げて制御方法を説明したが、他の上面ブロワノズル制御部１１−３およびシャッター制御部１１−４においても同様に目標位置が設定され昇降速度が設定されて位置制御されることになる。なお、上面ブロワノズル５は、上面ブラシ３とはその形状も車体への作用の仕方も異なるので、異なる制御値ｒｘ・ｒｙが設定されて位置制御される。以下、この上面ブロワノズル５の目標位置の設定方法について図１０を基に説明する。
【００４１】
制御値設定部１１ｒでは、上面ブロワノズル５の断面形状に応じて制御値ｒｘ・ｒｙを設定する。すなわち、ノズル吹き出し口と車体面との適正距離を制御値として与え、この制御値を保つよう位置制御すれば均一な乾燥処理が可能になるが、ブロワノズル５の断面形状は略三角形で上方が前後へ張り出しているため、傾斜した面では吹き出し口より張り出し部の方が車体面に接近し、制御値が小さいと張り出し部が車体に接触する危険がある。このため、ノズル吹き出し口と車体面との適正距離を制御値ｒｙとして与える一方、傾斜した面に張り出し部が接触しないよう張り出し部を加味した距離を制御値ｒｘ（ｒｙ＜ｒｘ）として与えるものである。
【００４２】
上面ブロワノズル制御部１１−３において、目標位置設定部１１ｆでは、制御値設定部１１ｒで与える上面ブロワノズル５に応じた制御値ｒｘ・ｒｙ（ｒｘ＜ｂ）で目標高さ位置Ｙｔを算定する。すなわち、図１０において、設定対象の車体面位置Ｐを含む区間Ｒ内で検出された車体面位置Ｐｉ〜Ｐ〜Ｐｊを読み出し、各車体面位置Ｐｉ〜Ｐ〜Ｐｊを中心とし制御値ｒｘ・ｒｙを半径とした楕円の円弧（上半楕円）Ｃｉ〜Ｃ〜Ｃｊを描き、これら円弧Ｃｉ〜Ｃ〜Ｃｊと設定対象の車体面位置Ｐを通る垂線Ｌとの交点Ｑｉ〜Ｑ〜Ｑｊを求める。そして交点Ｑｉ〜Ｑ〜Ｑｊのうち最も高い位置にある交点Ｑｔの高さ位置を目標高さ位置Ｙｔに設定する。
【００４３】
また車形検出装置７と上面ブロワノズル５との間の距離を使用して目標走行位置Ｘｔを算定し、こうして得た目標位置により昇降速度設定部１１ｈで上面ブロワノズル５の昇降速度を設定するのである。ここで２つの制御値ｒｘ・ｒｙを使用し、本体１の走行方向に対しては車体面とより大きな間隔をとるようにして、ノズル５の吹き出し口に応じた距離ｒｙを小さくしても、傾斜した車体面では相対的にノズル５が車体から離れるように位置制御され、ノズル５が車体に接触することがない。
【００４４】
なお、シャッター１０の目標位置については、ブロワノズルのように張り出し部がないので、楕円を描くような処理は不要であり、上面ブラシ３と同様に設定される。すなわち、シャッター制御部１１−４において、目標位置設定部１１ｉでは、制御値設定部１１ｒで与えるシャッター１０に応じた制御値ｒ１（ｒ１＜ｂ）で目標高さ位置Ｙｔを算定し、また車形検出装置７とシャッター１０との間の距離を使用して目標走行位置Ｘｔを算定し、こうして得た目標位置により昇降速度設定部１１ｋでシャッター１０の昇降速度を設定するのである。なお、ここで使用する制御値ｒ１はシャッター１０に適合する値が採用され、通常は上面ブラシ３に対する制御値ｒより小さいものになる。
【００４５】
この実施例は以上のように構成され、単位距離毎の車体面位置Ｐに応じて、各車体面位置Ｐを中心とし制御値を半径として形成される複数の円弧と各車体面位置を通る垂線Ｌとの交点Ｑを求め、これら交点Ｑのうち最も高い位置にある交点Ｑｔをその車体面位置Ｐの上に処理装置３・５・１０が達するときの目標高さ位置Ｙｔとすることにより、処理装置３・５・１０を車体面の傾斜に関係なく常に適正間隔を保つように制御することができる。すなわち、検出された各車体面位置を中心とし制御値を半径とした上半円を描いたとき、この各上半円と接するような軌跡を描くように処理装置３・５・１０を位置制御することができる。
【００４６】
この発明は、以上のように実施できるものであるが、上記実施例に限定されるものではない。実施例では洗車機本体が走行する門型洗車機について説明したが、自動車をコンベアで搬送し洗車機が固定される据え置き型の洗車機に対しても同様に実施できる。この据え置き型洗車機の場合には、上記した走行制御部１１−１における洗車機の走行位置・走行速度の制御に代えて、コンベアによる自動車の搬送位置・搬送速度の制御をするようにすれば良い。また、実施例では車形検出装置７で車体上面位置を検出し車体上面に作用する処理装置の位置制御を行う例を示したが、車体上面の処理に限定することなく車体側面の処理に対しても同様に実施することができる。すなわち、車体側面位置を単位距離の走行毎に検出し、側面処理装置としての側面ブラシや側面ブロワノズルを車体に対し適正間隔を保つよう実施例同様に位置制御すれば良い。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、検出した各車体面位置を中心とし制御値を半径として形成される複数の円弧と各車体面位置を通る垂線との交点を求め、これら交点のうち最も高い位置にある交点をその車体面位置の上に処理装置が達するときの目標高さ位置とするという、簡単な近似計算で目標位置を設定することができ、しかも、処理装置を車体面の傾斜に関係なく常に適正間隔を保つように制御し、処理装置による均一で十分な処理効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の側面説明図である。
【図２】実施例の平面説明図である。
【図３】実施例における上面処理装置の構成説明図である。
【図４】実施例における車形検出装置の説明図である。
【図５】実施例の制御系を示すブロック図である。
【図６】実施例の制御部の機能要部を説明するブロック図である。
【図７】実施例の車体面検出から車体面処理までの動作の流れを示す説明図である。
【図８】実施例の目標位置設定部１１ｃにおける目標位置の設定方法を図解した説明図である。
【図９】実施例の昇降速度設定部１１ｅにおける昇降速度の設定方法を図解した説明図である。
【図１０】実施例の目標位置設定部１１ｆにおける目標位置の設定方法を図解した説明図である。
【符号の説明】
１　洗車機本体
３　処理装置としての上面ブラシ
３Ｅ　上面ブラシの昇降位置を検出するためのエンコーダ
３Ｍ２　上面ブラシを昇降するためのモータ
５　処理装置としての上面ブロワノズル
７　車形検出手段としての車形検出装置
８　洗車機の走行位置を検出するためのエンコーダ
９，９　洗車機本体１の走行用モータ
１０　処理装置としてのシャッター
１０Ｅ　シャッターの昇降位置を検出するためのエンコーダ
１０Ｍ　シャッターを昇降するためのモータ
１１　制御部
１１−１　走行制御手段としての走行制御部
１１−２　処理装置制御手段としての上面ブラシ制御部
１１−３　処理装置制御手段としての上面ブロワノズル制御部
１１−４　処理装置制御手段としてのシャッター制御部
１１ａ　走行位置検出手段としての走行位置検出部
１１ｂ　走行速度設定手段としての走行速度設定部
１１ｃ・１１ｆ・１１ｉ　目標位置設定手段としての目標位置設定部
１１ｄ・１１ｇ・１１ｊ　昇降位置検出手段としての昇降位置検出部
１１ｅ・１１ｈ・１１ｋ　昇降速度設定手段としての昇降速度設定部
１１ｒ　制御値設定手段としての制御値設定部
１２　駆動手段としての駆動部
１３　操作パネル
１４・１５・１６・１７　可変速駆動手段としての可変速駆動装置
【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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