(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
門型状に形成された洗車機本体と自動車とが相対移動して洗車を行う洗車機において、前記洗車機本体前部に備えられ、前記自動車の車高を検出する車高検出手段と、所定の待機位置に前記洗車機本体が待機し、前記自動車が洗車を行うべく所定の停止位置に停止した状態で、前記自動車の前端が前記車高検出手段よりも洗車機本体内に進入しているとき、前記車高検出手段で前記自動車を検出しない状態になるまで、前記洗車機本体と前記自動車とが離れる方向に相対移動させてから洗車を開始する制御手段を備え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】
本発明は、門型に形成された洗車機本体内に、自動車に対して洗車作業を施す洗車処理装置を備え、洗車機本体と自動車とを相対移動させて洗車を行う洗車機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の洗車機では、洗車機本体が、洗車を開始する位置にあたる所定の待機位置に停止して待機し、洗車を行う自動車が、洗車のための所定の停止位置に停止して、その位置より洗車を開始する。洗車機本体は、洗車機本体と自動車の相対移動にともなって、自動車の車形を検出し、検出した車形に合わせて洗浄ブラシや乾燥ノズル等の洗車処理装置を制御して車体に作用させ、洗車を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような洗車機では、相対移動する自動車の車形に合わせて洗車処理装置を制御するために、洗車処理装置よりも先に自動車に達する洗車機本体の前部に、車形を検出するための検出手段を配置する。自動車は、洗車を開始するための所定の位置に停止するように、例えば所定の位置に配設された輪止めに前輪を当接させるなどして停止する。このとき、自動車の前輪から前端までの長さが通常想定されるよりも長い自動車の場合や、自動車が輪止めを乗り越えて所定の停止位置よりも洗車機本体に接近して停止した場合などでは、洗車機本体の前部に備えられる、車形を検出するための検出手段が、洗車の開始前から既に自動車を検出しているという場合が生じる。洗車機は、車形を検出するための検出手段による検出結果を、洗車機本体と自動車の相対移動位置と対応づけて車形を検出するので、始めから車形を検出するための検出手段が自動車を検出している状態では、自動車の前端部の車形が検出できず、従って、自動車の前端部では、洗車処理装置を車形に合わせて制御することができなくなる場合が生じる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような問題を解決するために本発明は、門型状に形成された洗車機本体と自動車とが相対移動して洗車を行う洗車機において、洗車機本体前部に備えられ、自動車の車高を検出する車高検出手段と、所定の待機位置に洗車機本体が待機し、自動車が洗車を行うべく所定の停止位置に停止した状態で、自動車の前端が車高検出手段よりも洗車機本体内に進入しているとき、車高検出手段で自動車を検出しない状態になるまで、洗車機本体と自動車とが離れる方向に相対移動させてから洗車を開始する制御手段を備える。
【００１３】
【作用】
これにより、始めから車形を検出するための検出手段が自動車を検出している場合でも、車形を検出するための検出手段が自動車を検出しなくなるまで、洗車機本体と自動車を離れる方向に相対移動させ、その後に洗車を開始し、車形を検出しながら相対移動することにより、自動車の前端部分の車形を確実に検出し、洗車処理装置を車形に合わせて制御することができる。
【００１７】
【実施例】
以下、図面を基に、本発明の実施例について説明する。図１は本発明の実施例の上面図、図２は本発明の実施例の側面図である。図において、１は門型に形成された洗車機本体で、洗浄ブラシ，散水ノズル，乾燥ノズル等の洗車処理装置を備え、レール２，２上を自動車Ａを跨ぐように往復走行して洗浄，乾燥等の処理を施し、洗車を行う。なお、レール２，２により洗車機本体１が走行可能な範囲を、以後洗車スペースと表記する。洗車機本体１は、通常洗車スペースの後部に、後方に洗車機本体１が１台入るほどのスペースを確保した位置を待機位置として停止し、この位置から洗車を開始する。レール２，２は、自動車が乗り越えて走行するのに障害にならないように、洗車機の接地面に堀り込まれる形で敷設される。
【００１８】
９０は、洗車機本体１と別体に設けられる固定ユニットで、その内部にはポンプ，貯水漕からなる給水ユニット、コンプレッサー及び圧力タンクからなる空圧ユニット、及び電源へ接続する配電ユニットをそれぞれ有し、洗車機本体１へは可倒式スタンド９１に保持されたホース，ケーブル９２を介して接続し、給水，給圧，給電を行っている。固定ユニット９０は、待機位置にある洗車機本体１の後側に、レール２，２の間に配置され、洗車機本体１が固定ユニット９０を跨ぐようにして走行できるようになっている。
【００１９】
９３は、自動車Ａが偏ることなくレール２，２の中間位置に入場できるようタイヤをガイドする進入ガイドで、運転者にはタイヤとの接触が感じとれるように、かつ、タイヤが容易に乗り越えられるように、適宜の段差を持つよう設定される。９４は、進入する自動車を洗車のための所定位置へ停止させる洗車位置タイヤ止めで、エアシリンダ等を内蔵し、通常は地面より突出してタイヤ止めとして機能し、自動車Ａの退出時には倒れて自動車Ａが退場できるように動作する。９５は洗車位置タイヤ止め９４と隣接して設けられる洗車位置停車センサーで、バネ圧により地面に突出した板材がタイヤに踏まれて倒れるのをリミットスイッチ等で検出するもので、自動車が洗車位置タイヤ止め９４の位置で停止したことを検知する。
【００２０】
９６は退車位置タイヤ止めで、エアシリンダ等を内蔵し、通常は倒れて自動車Ａが洗車スペースに進入できるようにし、自動車Ａの退出時には地面より突出してタイヤ止めとして機能し、自動車Ａが退出するため所定位置まで後進するときの目安となる。８９は退車位置タイヤ止め９６と隣接して設けられる退車位置停車センサーで、バネ圧により地面に突出した板材がタイヤに踏まれて倒れるのをリミットスイッチ等で検出するもので、自動車が退車位置タイヤ止め９６の位置で停止したことを検知する。
【００２１】
９７は、固定ユニット９０の洗車機本体１側に設けられた電光表示器で、マトリクス状に配置されたＬＥＤを点灯，消灯して文字や絵を表示させるもので、「停止してください」，「後進してください」といった文章を表示させ、自動車の運転者に対し、洗車を行うための所定の停車位置に自動車を停止させるよう案内したり、洗車終了後に自動車を退出させるための案内を行う。
【００２２】
９８は洗車スペース手前の自動車進入口に設置される洗車受付ユニットで、前面に操作パネル９９を備え、洗車を希望する客が自動車Ａの運転席に座ったまま、洗車料金の投入や洗車内容の選択入力等を行えるように構成される。１００は洗車受付ユニット９８と洗車スペースの間に設置されるゲートで、駐車場などで公知のポールを回動して昇降させるタイプのもので、洗車スペースに対する自動車の進入を禁止または許可する。１０１はゲート１００に付設される進入誘導灯で、矢印や「入場してください」といった表示を点灯させ自動車の進入を促す。
【００２３】
図３，図４，図５，図６，図７，図８は、本発明の実施例の、洗車機本体１の構成を示す説明図で、図３は側面図、図４は走行系および車形検出手段を示す正面図、図５はトップブラシの構成を示す正面図、図６はサイドブラシの構成を示す正面図、図７は乾燥装置であるトップノズルおよびサイドノズルの構成を示す正面図、図８はロッカーブラシの構成を示す斜視図である。図において、１は自動車車体を跨ぐように門型状に形成した洗車機本体で、正転逆転可能なモータ４，４により、車輪３，３を回転駆動して、レール２，２に沿って往復走行する。
【００２４】
５は、洗車機走行位置を検出するロータリーエンコーダーで、モータ４の出力軸に連結し、モータ４の回転方向を検出しながら単位角度回転毎にパルス信号を出力して洗車機本体１の走行位置を与えている。
【００２５】
６は、洗車機位置を検出する位置センサーで、洗車機本体１下部に設けられ、レール３敷設面に固定された突起物であるドッグ７を感知してスイッチングし、洗車機本体１の位置を与えている。ドッグ７は洗車機本体の待機位置である走行開始位置を与える。
【００２６】
８は車体上面に沿って上下するトップブラシ、９，９は車体側面に沿って開閉するサイドブラシ、１０，１１は散水ノズル、１２は車体上面に沿って上下するトップノズル、１３は車体側面に向けて備えられるサイドノズルで、洗車機本体１の往復走行に伴って、車体の洗浄，乾燥等の処理を行う洗車処理装置を構成する。
【００２７】
投光器群１４，受光器群１５は車体検出手段であるビームセンサーで、洗車機本体１の内側面に、上下方向に多数、左右一対に並べられ、自動車の車形を検出するために用いられる。投光器群１４は、一つずつ順次点灯，消灯制御され、受光器群１５に向けて水平方向に光を照射する。投光器群１４の投光器より発光される光が自動車車体により遮られているときは、受光器群１５の対応する受光器は受光せず、自動車車体に遮られていないときは受光するので、結果として自動車車体の有無を検出することが可能となる。また、遮られるビームセンサーの最高の位置が、自動車車体の最高の位置を示すので、車体検出手段であるビームセンサーは、車高検出手段でもある。
【００２８】
２３，２３は車体検出手段である車幅検出用超音波センサーで、洗車機本体１の左右両側に、洗車を行う自動車の左右を挟むように設けられ、自動車車体に向けて超音波信号を発信し、その反射波を受信するまでの時間を検出することにより、超音波センサーと自動車車体との距離を測定して、車幅を検出する。
【００２９】
トップブラシ８は、回転軸２４の両端を台車２５，２５に回転自在に保持され、正転逆転可能なモータ２６により回転駆動される。台車２５，２５は、洗車機本体１両側に立設したガイドレール２７，２７上を昇降移動できるように形成される。２８は正転逆転可能なモータで、チェーン２９を介して回転軸３０を回転駆動する。回転軸３０の回転により、台車２５，２５、およびトップブラシ８と荷重の平衡するウエイト３１，３１に固着されたチェーン３２，３２が回転駆動されて、台車２５，２５が昇降移動される。３３はロータリーエンコーダーで、回転軸３０に連結され、回転軸の回転方向を検出しながら単位角度回転毎にパルス信号を出力して、台車２５，２５の位置を与える。
【００３０】
サイドブラシ９，９は、自動車車体の車幅方向に移動できるように台車３４，３４によって保持され、サイドブラシ回転用モータ３５，３５により回転駆動される。台車３４には、スプロケット３６，３６に懸介されたチェーン３７が固着される。３８は台車３４を移動するモータで、モータ３８の回転軸には、一方のスプロケット３６が固着され、台車３４はモータ３８の回転によって、ガイドレール３９に案内されて左右方向に移動する。４０はロータリーエンコーダで、モータ３８の出力軸に固着され、単位角度回転毎にパルス信号を出力し、台車３４の位置を与える。
【００３１】
トップノズル１２はその両側面より外方に向けて延出したアーム４１，４１の両端に台車４２，４２を備え、洗車機本体１両側に立設したガイドレール４３，４３上を昇降移動できるように形成している。４４は正転逆転可能なモータで、チェーン４５を介して回転軸４６を回転駆動する。回転軸４６の回転により、台車４２，４２、および上面乾燥ノズル１２の荷重と平衡するウエイト４７，４７に固着されたチェーン４８，４８が回転駆動されて、台車４２，４２が昇降移動される。４９はロータリーエンコーダーで、回転軸４６に連結され、回転軸の回転方向を検出しながら単位角度回転毎にパルス信号を出力して、台車４２，４２の位置を与えている。
【００３２】
５０，５０は高圧風を生成する送風機、１３，１３は洗車機本体１両側に配設したサイドノズル、５１，５１，５２，５２は送風機５０，５０と各ノズル１２，１３，１３を連通するダクトで、トップノズル１２およびサイドノズル１３，１３は送風機５０，５０より供給された高圧風を車体上面および側面に向けて吹き付けて車体面に付着した水滴を除去している。
【００３３】
１６，１６は洗車機本体１両側下部に設けられる左右一対のロッカーブラシで、スイングアーム１７，１７に支持され、主に車のタイヤ及び側面下部の洗浄を行うもので、正逆回転可能なモータ１８，１８により回転駆動される。スイングアーム１７，１７に一体に設けられた支軸１９，１９は、洗車機本体１の内方両側に固定される軸受２０，２０により支持されている。支軸１９，１９の一方には、エアシリンダ２１，２１とスプリング２２，２２が連結されている。ロッカーブラシ１６，１６は、通常エアシリンダ２１，２１を作動させてスプリング２２，２２の付勢に抗して開かれ、洗車時エアシリンダ２１，２１の作動を解いてスプリング２２，２２の付勢により自動車車体に向けて閉じられる。
【００３４】
５３，５４はエアシリンダ２１のピストン位置を検出するリードスイッチで、前記ピストンに内蔵されたマグネットに応動しロッカーブラシが所定の開位置および閉位置に達したのを検出するもので、左右のエアシリンダ２１，２１の両方に備えられている。リードスイッチ５３はロッカーブラシが閉じられた位置を、リードスイッチ５４はロッカーブラシが開かれた位置を検出する。
【００３５】
図９は洗車受付ユニット９８の説明図である。洗車受付ユニット９８に備えられる操作パネル９９は、洗車料金を受け付ける料金受付部５６と、選択入力等を受け付けるキー入力部５７と、受付状態をＬＥＤで点灯表示する状態表示部５８とからなっている。料金受付部５６には、公知のプリペイカードを受け付けるカードリーダライタ５９と、コインを受け付けるコイン投入部６０と、投入されたカードの残点数またはコインの投入金額を表示する金額表示部６１とを備え、洗車料金をカードもしくはコインで受け付ける。カードリーダライター５９は、カードの受付を許可および禁止する機能を持ち、また、コイン投入部６０は、コインの投入を禁止するブロック機能を持つ。キー入力部５７には、「普通車」，「ジープタイプ」，「ワゴン」といった車種毎に、「洗剤洗車」，「ワックス洗車」といった洗車コースが設定されたコース選択キー６２と、「サイドポール」，「ルーフキャリア」，「ルーフスポイラ」，「リアスポイラ」といった突起物の有無を指定する突起物指定キー６３と、コース選択キー６２と突起物指定キー６３とで入力した内容を確定する予約キー６４と、同入力内容を取り消す
取消キー６５とを備えている。
【００３６】
料金受付部５６およびキー入力部５７には、操作手順に沿って点灯されて操作指示を表示する操作ガイド灯６６が図示のように適所に配置され、慣れない利用者でも容易に操作できるよう案内する。すなわち、まず料金受付部５６へカードまたはコインを投入し、続いてコース選択キー６２で車種の指定と洗車コースの選択とを行い、更に突起物指定キーで突起物の有無を指定した後に予約キー６４を押せば洗車受付が完了する。なお、カードにより洗車料金を受け付けた場合は、予約キー６４が押されると、カードデータが選択された車種および洗車コースの金額に応じて減算処理されてカードが返却される。また、キー入力にミス等があれば予約キー６４を押す前に取消キー６５を押せばそれまでのキー入力による指定がキャンセルされるので、再度キー入力すればよい。
【００３７】
状態表示部５８には、それぞれ「受付可」「予約中」「休止中」といった各状態を示すランプ６７〜６９が備えられ、洗車の受付が可能な状態であれば「受付可」、既に予約入力が完了していれば「予約中」、営業時間外などで洗車ができない状態にあれば「休止中」がそれぞれ点灯する。
【００３８】
図１０，図１１は、実施例の制御系を示すブロック図である。７０はマイクロコンピュータで、演算処理を行うＣＰＵ７１、プログラム及び各種データを記憶するメモリ７２、及び入出力インターフェース７３，７３より成り、入出力インターフェース７３，７３には、走行位置検出用ロータリーエンコーダー５，位置センサー６、散水ノズル１０，１１、車形を検出するためのビームセンサーである投光器群１４、受光器群１５、車幅検出用超音波センサー２３，２３、トップブラシ位置検出用ロータリーエンコーダー３３、サイドブラシ位置検出用ロータリーエンコーダー４０，４０、トップノズル位置検出用ロータリーエンコーダー４９、ロッカーブラシ開閉用エアシリンダ２１，２１、ロッカーブラシ開閉位置検出用リードスイッチ５３，５４、洗車位置タイや止め９４、洗車位置停車センサー９５、退車位置タイヤ止め９６、退車位置停車センサー８９、電光表示器９７、操作パネル９９、ゲート１００、進入誘導灯１０１が接続されている。
【００３９】
７４は洗車機走行用モータ４，４の回転数を制御するインバーターで、入出力インターフェース７３に接続され、洗車機走行用モータ４，４に供給する電源の周波数を変更して、モータ４，４の回転数を変え、洗車機の走行速度を適宜変更する。
【００４０】
７５はトップブラシの回転数を制御するインバーターで、入出力インターフェース７３に接続され、トップブラシ回転用モータ２６に供給する電源の周波数を変更してモータ２６の回転数を変え、トップブラシ８の回転数を適宜変更する。７６はトップブラシの昇降速度を制御するインバーターで、入出力インターフェース７３に接続され、トップブラシ昇降用モータ２８に供給する電源の周波数を変更してモータ２８の回転数を変え、トップブラシ８の昇降速度を適宜変更する。
【００４１】
７７，７７はサイドブラシの回転数を制御するインバーターで、入出力インターフェース７３に接続され、サイドブラシ回転用モータ３５，３５に供給する電源の周波数を変更してモータ３５，３５回転数を変え、サイドブラシ９，９の回転数を適宜変更する。７８，７８はサイドブラシの開閉速度を制御するインバーターで、入出力インターフェース７３に接続され、サイドブラシ開閉用モータ３８，３８に供給する電源の周波数を変更してモータ３８，３８の回転数を変え、サイドブラシ９，９の開閉速度を適宜変更する。
【００４２】
７９はトップノズルの昇降速度を制御するインバーターで、入出力インターフェース７３に接続され、トップノズル昇降用モータ４４に供給する電源の周波数を変更してモータ４４の回転数を変え、トップノズル１２の昇降速度を適宜変更する。８０，８０は送風機の回転数を制御するインバーターで、入出力インターフェース７３に接続され、送風機５０，５０に供給する電源の周波数を変更して送風機５０，５０の回転数を変え、送風機から送られる高圧風の強さを変える。
【００４３】
８１はロッカーブラシの回転数を制御するインバーターで、入出力インターフェース７３に接続され、ロッカーブラシ回転用モータ１８に供給する電源の周波数を変更してモータ１８の回転数を変え、ロッカーブラシ１６の回転数を適宜変更する。
【００４４】
８２は画像処理部で、受光器群１５で受光される車体を検出するための投光器群１４の一つ一つの投光器の検出，非検出の状態を、走行位置検出用ロータリーエンコーダ５の入力で示される洗車機本体１の走行位置に対応づけて記憶し、画像データを作成するとともに画像処理を行う。
【００４５】
車体検出手段であり、車高検出手段でもある、投光器群１４，受光器群１５からなるビームセンサーは、その検出結果を、相対位置検出手段である走行位置検出用ロータリーエンコーダ５の検出結果と対応づけることにより、車高方向の車形を検出する車形検出手段を構成する。また、車体検出手段であり、車幅検出手段でもある、車幅検出用超音波センサー２３，２３は、その検出結果を、相対位置検出手段である走行位置検出用ロータリーエンコーダ５の検出結果と対応づけることにより、車幅方向の車形を検出する車形検出手段を構成する。制御手段であるマイクロコンピュータ７０は、車形検出手段により検出された車形に合わせて、相対移動手段である洗車機走行用モータ４，４、トップブラシ回転数制御手段であるインバーター７５、トップブラシ昇降手段であるトップブラシ昇降用モータ２８、サイドブラシ回転数制御手段であるインバーター７７，７７、サイドブラシ開閉手段であるサイドブラシ開閉用モータ３８，３８、ロッカーブラシ回転数制御手段であるインバーター８１、ロッカーブラシ開閉手段であるエアシリンダ２１，２１を制御する。また、制御手段であるマイクロコンピュー
タ７０は、車体検出手段の検出結果に応じて、相対移動手段を制御する。
【００４６】
洗車機本体と自動車の相対移動位置は、走行位置検出用ロータリーエンコーダー５により検出され、制御手段はこの相対移動位置を、相対移動手段の制御に用いる。トップブラシの昇降位置は、トップブラシ位置検出用ロータリーエンコーダー３３により検出され、制御手段はこのトップブラシの位置を、トップブラシ昇降手段の制御に用いる。サイドブラシの開閉位置は、サイドブラシ位置検出用ロータリーエンコーダー４０，４０により検出され、制御手段はこのサイドブラシ開閉位置を、サイドブラシ開閉手段の制御に用いる。ロッカーブラシの開閉位置は、ロッカーブラシ開閉位置検出用リードスイッチ５３，５３，５４，５４により検出され、制御手段はこの開閉位置を、ロッカーブラシ開閉手段の制御に用いる。
【００４７】
次に、図１２，図１３，図１４を基に、実施例の車形を検出する動作について説明する。図１２（ａ）に示すように、洗車機本体１が洗車開始位置にあるとき、自動車Ａが所定の停止位置に停止する。洗車を開始し、洗車機は投光器群の投光器を順次点滅させるとともに、受光器群１５で受光の有無を検出し、自動車Ａ車体を検出する。洗車機本体１が図１２（ｂ）に示す位置に達したとき、投光器群１４の投光器のうち、Ｌａより下の投光器の光は、自動車Ａの車体によって遮光され、受光器群１５で受光されない。この受光器群１５での投光器からの受光の有無は、この位置における車体の検出状態として画像処理部８２に記憶される。洗車を続行し、洗車機本体１が図１２（ｃ）に示す位置に達したとき、投光器群１４の投光器のうち、Ｌｂより下の投光器の光は、自動車Ａの車体によって遮光され、受光器群１５で受光されない。この受光器群１５での投光器からの受光の有無も、この位置における車体の検出状態として画像処理部８２に記憶される。このようにして、洗車機本体１の走行に伴い投光器群１４からの光が自動車によって遮られるか否かを順次画像処理部８２に記憶して、自動車の車体
を２値化画像データとして検出する。
【００４８】
このような方法によって、図１３（ａ）に示すような車体画像データが検出される。この検出された車体画像データは、図１３（ａ）に示すように、横軸を単位距離毎に区切り、縦軸を上下方向に並べたＬＥＤ単位に区切った画素で構成される画面に、投光器から照射される光が投光したら０、遮光したら１という２値データから構成される画像データとして表されている。この画像データを解析処理することにより、自動車車体の形状が検出される。
【００４９】
自動車車体の輪郭は、画像データに論理フィルターをかけて検出し、これによりフロント位置，ボンネット部とフロントガラスの境界といった基準点が検出される。画像データに論理フィルターをかけることは、図１４（ｂ）に示すように、検出の対象となる画素とそれに隣接する８個の画素を一組とした９画素のパターンを検出することにより行われる。すなわち、検出する対象の画素をＤ４に合わせ、隣接するＤ０，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８の画素が０であるか１であるかを検出する８近傍処理により行われる。自動車車体の輪郭画像データは、車体画像データに論理フィルターをかけ、画素の値が１となる画素と、画素の値が０となる画素の境界を検出することにより行われる。すなわち画素の値が１となる画素Ｄ４に対し、画素Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７のいずれの方向に画素が連結しているかを検出し、輪郭線を検出する。このようにして輪郭線を追っていき、図１４（ｂ）のような輪郭画像を得る。この輪郭画像データを基に、自動車車体の車長方向ΔＬの距離の間の高さ方向の変化ΔＨを計算して、その傾斜の変化から、フロント位置ａ，ボンネット部とフロントガラスの境界ｂ，フロントガラスと屋根部の境界ｃ，屋根部とリアガラスの境界ｄ，リアガラスとトランク部の境界ｅ，リア位置ｆといったポイントを検出する。ワゴン車のようにボンネットのない自動車の場合は、ボンネット部とフロントガラスの境界は検出できないので、所定高さを越えた時点でボンネット部とフロントガラスの境界が検出されなかった場合は、ワゴン車と判断し、ボンネット部とフロントガラスの境界の検出は放棄し、フロントガラスと屋根部の境界の検出に移るようにする。
【００５０】
図１５に、検出された車形を基に、トップブラシを制御する例を示す。図１５（ａ）に示すように、洗車機は、洗車を開始し車体検出用投光器群１４の投光器を順次点滅させるとともに受光器群１５で受光の有無を検出して自動車Ａ車体を検出し、ロータリーエンコーダーで検出される洗車機の走行位置に対応させて車体の有無を２値化された車体画像データとして画像処理部８２に記憶する。画像処理部８２では、同時に論理フィルターをかけて作成された輪郭画像データを解析することにより、車体の前端面、ボンネットとフロントガラスの境界点、フロントガラスと屋根部の境界点、といった基準点を順次抽出する。
【００５１】
トップブラシ８は、車体検出用投光器群１４より距離Ｚ離れた位置にあるので、洗車機はトップブラシ８を、画像処理部８２で順次解析した自動車Ａ車体の車形に合わせて昇降制御する。このようにして、図１５（ｂ），（ｃ）のように、洗車機の走行にともない車体を検出して記憶した車形の画像データを順次解析しながら、トップブラシ８の制御を行う。
【００５２】
次に、図１６，図１７，図１８，図１９を基に、実施例の洗車について説明する。まず、図１６（ａ）に示すように、洗車を行う自動車Ａが、洗車受付ユニット９８の前に停止する。このとき、ゲート１００のポールは降ろされていて、洗車の受付が済んでいない自動車が洗車スペースに進入するのを防いでいる。自動車Ａの運転者は、運転席に座ったまま、洗車受付ユニット９８に備えられた操作パネル９９を操作して、洗車料金を支払い、例として普通車の洗剤洗車コースを選択し、予約キーを押して洗車の受付を行う。洗車の受付が終了し、洗車が予約されると、図１６（ｂ）に示すように、ゲート１００のポールが回動して開き、進入誘導灯１０１には、「入場してください」というように、進入を促す旨が表示される。次いで、自動車Ａは、洗車を行うための所定の停止位置に停車するために、洗車スペースに進入する。このとき、図１９（ａ）に示すように、洗車位置タイヤ止め９４は地面より突出してタイヤ止めとして機能し、退車位置タイヤ止め９６は倒れて、自動車Ａが洗車を行うための所定の停車位置に進入できるようにしている。
【００５３】
自動車Ａが、洗車位置タイヤ止め９４で示される、洗車のための所定の停止位置に停車したのを洗車位置停車センサー９５が検出すると、洗車が開始される。図１７（ａ）に示すように、洗車機本体１が所定の待機位置から走行を開始し、自動車Ａを跨ぐようにして前進しながら、散水ノズル１０，１１から洗剤水を散布し、トップブラシ８、サイドブラシ９，９、ロッカーブラシ１６，１６を回転させて自動車Ａの車体に接触させ、ブラッシングする。図１７（ｂ）に示すように、洗車機本体１が自動車Ａの後端までブラッシングした後、散水を停止し、各ブラシを所定の待機位置に戻し、送風機５０，５０を起動して、トップノズル１２、サイドノズル１３，１３から自動車Ａに向けて高圧風を吹き付けながら、図１７（ｃ）に示すように、洗車を開始した位置である所定の待機位置まで後進して、洗車を終了する。
【００５４】
洗車が終了した後、自動車Ａが洗車スペースより退出する。まず、図１８（ａ）に示すように、洗車機本体１は、洗車を開始した所定の待機位置の後方に、固定ユニット９０を跨ぐようにして後進し、レール２，２の端部で停止する。次いで、電光表示器９７に、「ゆっくりとバックし、タイヤ止めに当たるまで下がってください」と表示する。この指示により、図１８（ｂ）に示すように、自動車Ａが後進する。このとき、図１９（ｂ）に示すように、退車位置タイヤ止め９６は地面より突出してタイヤ止めとして機能し、洗車位置タイヤ止め９４は倒れて自動車Ａがタイヤ止め９４を乗り越えて退出できるようにする。自動車Ａが、退車位置タイヤ止め９６で示される所定の退車位置に停止したのを、退車位置停車センサー８９が検出すると、電光表示器９７に、「前進して、左側に退出してください」と表示され、図１８（ｃ）に示すように、自動車Ａは、進入ガイド９３を乗り越え、接地面に掘り込まれて敷設されたレール２を乗り越えて、洗車スペースより退出する。
【００５５】
洗車スペースからの自動車の退出をこのように行えば、自動車を後進させて後ろに向かって退出するよりも、前進して前の方向に退出できるので、自動車の運転者にとって、退出するための運転が容易となる。また、自動車が前進して前の方向に退出することにより、次の自動車が洗車受付装置の前に停止し、洗車の受け付け操作が行われている場合でも、自動車が洗車スペースから退出することができる。さらに、洗車機本体を後進させ、自動車を若干後進させるので、洗車機本体と自動車の間隔を空けることができ、自動車が前進して側方に退出するためのスペースが確保され、退出のためのスペースを少なくすることができる。また、洗車機本体の後方に壁があるなど、洗車機の設置条件により、自動車が洗車機本体をくぐり抜けて退出できないような場所でも、自動車の退出スペースを確保し、洗車機を設置することが可能となる。
【００５６】
次に、実施例の動作について説明する。図２０に示すように、洗車を行う自動車Ａが、洗車位置タイヤ止め９４で示される、洗車を開始するための所定の停止位置に停止したとき、自動車Ａの前輪から前端までの距離が長く、車形を検出するためのビームセンサーが、始めから自動車Ａの車体を検出しているとき、受光器群１５のうちの、この位置で遮光している受光器の１番高い点をＰとし、この点Ｐの、洗車機本体１と自動車Ａの相対移動方向に対する位置をＬＰ、洗車機本体１および自動車Ａの高さ方向に対する位置をＨＰとする。
【００５７】
車形を検出するためのビームセンサーが始めから遮光しているときの洗車を、まず、トップブラシの制御について説明する。図２１に示すように、洗車機は、前述の点Ｐの高さＬＰから、ブラシ径や接触圧等を考慮してＴ１高い位置に回転軸が位置するようにトップブラシ８を保持し、ブラシの回転数を、通常洗車で用いる回転数よりも低速として回転させ、洗車機本体と自動車の相対移動を開始する。洗車機本体と自動車の相対移動にともない、トップブラシ８の回転軸が、点Ｐの位置ＬＰから、ブラシ径等を考慮した距離Ｔ２離れた位置まできたら、トップブラシ８の保持を解除し、ブラシの回転数を洗車に用いる標準の回転数とし、この後はトップブラシ８を、検出した車形に合わせて昇降制御する。
【００５８】
次に、車形を検出するためのビームセンサーが始めから遮光しているときの洗車を、サイドブラシの制御について説明する。図２２に示すように、洗車機は、サイドブラシ９，９を開き、ブラシの回転を停止させて走行を開始し、サイドブラシ９，９の回転軸が、ブラシ径等を考慮して点Ｐの位置ＬＰからＳ２離れた位置まできたら、サイドブラシ９，９を回転させるとともに、車幅検出用超音波センサー２３，２３で検出した自動車Ａの側面位置から、ブラシ径等を考慮した距離Ｓ１離れた位置まで閉じて自動車Ａの車体に接触させ、ブラッシングする。
【００５９】
また、別の制御として、図２３に示すように、洗車機は、まず、サイドブラシ９，９を閉じ、ブラシを通常洗車で用いる回転数よりも低い回転数で回転させる。洗車機本体１の走行に伴って、サイドブラシ９，９が自動車Ａの前面に接触したら、洗車機本体１の走行を停止し、サイドブラシ９，９を開いて自動車Ａの前面のブラッシングを行う。次いで、洗車機本体１の走行を再開し、サイドブラシ９，９が自動車Ａの前面に閉じない位置で、車幅検出用超音波センサー２３，２３で検出した自動車Ａの側面位置から、ブラシ径等を考慮した距離Ｓ１離れた位置まで閉じて自動車Ａの車体に接触させ、ブラッシングする。洗車機本体１の走行に伴い、サイドブラシ９，９の回転軸が、ブラシ径等を考慮して点Ｐの位置ＬＰからＳ２離れた位置まできたら、サイドブラシ９，９の回転数を、通常洗車で用いる回転数まで戻して、自動車Ａの側面のブラッシング洗浄を継続する。
【００６０】
次に、車形を検出するためのビームセンサーが始めから遮光しているときの洗車を、ロッカーブラシの制御について説明する。図２４に示すように、洗車機は、ロッカーブラシ１６，１６を開き、ブラシの回転を停止させて走行を開始し、ロッカーブラシ１６，１６の回転軸が、ブラシ径等を考慮して点Ｐの位置ＬＰからＲ２離れた位置まできたら、ロッカーブラシ１６，１６を回転させるとともに、ブラシを閉じて自動車Ａの車体に接触させ、ブラッシングする。
【００６１】
また、別の制御として、図２５に示すように、洗車機は、まず、ロッカーブラシ１６，１６を閉じ、ブラシを通常洗車で用いる回転数よりも低い回転数で回転させる。洗車機本体１の走行に伴って、自動車Ａの側面をブラッシングし、ブラシの回転軸が、ブラシ径等を考慮して点Ｐの位置ＬＰからＲ２離れた位置まできたら、ロッカーブラシ１６，１６の回転数を、通常洗車で用いる回転数まで戻して、自動車Ａの側面のブラッシング洗浄を継続する。
【００６２】
次に、車形を検出するためのビームセンサーが始めから遮光しているとき、ビームセンサーが透光するまで、洗車機本体と自動車を離れる方向に相対移動させる例を説明する。図２６（ａ）に示すように、洗車を行う自動車Ａが、洗車位置タイヤ止め９４で示される、洗車を開始するための所定の停止位置に停止したとき、自動車Ａの前輪から前端までの距離が長く、車形を検出するためのビームセンサーが、始めから自動車Ａの車体を検出しているとき、洗車機は、洗車機本体１の後方に予め確保されているスペースを利用し、図２６（ｂ）に示すように、すべてのビームセンサー１４，１５が透光するまで後進する。この後、洗車機本体１は前進し、ビームセンサー１４，１５を用いて自動車Ａの前端から車形を検出しながら走行し、検出した車形に合わせてブラシやノズルを制御して洗車を行う。
【００６３】
ところで、前述の実施例では、トップブラシの回転数を、通常洗車で用いるよりも低い回転数として、ブラシと自動車車体の接触を軽くしたが、トップブラシと自動車車体の間隔を、通常の洗車時よりも多めに取ることにより、ブラシと車体の接触を軽くすることもできる。また、サイドブラシの制御についても、同様に、サイドブラシと自動車車体の間隔を、通常の洗車時よりも多めに取ることにより、ブラシと車体の接触を軽くすることができる。また、ロッカーブラシについても、その開閉位置を任意の位置に制御できるように構成し、同様にしてブラシと車体の接触を軽くすることができる。
【００６４】
なお、本発明は、前記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲を逸脱することなく、種々の設計変更が可能である。例えば、洗車位置タイヤ止めは、エアシリンダー等で突出可能に構成したものを用いるのでなく、図２７に示すように、リング状の輪止め８７を用いてもよい。また、洗車の受付を済ませた自動車が、洗車を開始するための所定の停止位置まで移動する時間は自ずと定まるので、洗車位置停車センサーを用いずに、洗車受付ユニットで洗車の受付が行われてから、適宜の時間をおいて洗車を開始することもできる。
【００６５】
また、退車位置タイヤ止めは、実施例のように、エアシリンダー等により突出するような構造のものを用いるのでなく、図２７に示すように、板金を側面略直角三角形状に折り曲げて構成した輪止め８８を用い、自動車は、洗車スペースへの進入時には、スロープ状の傾斜面を通って進入し、洗車の終了後に一旦後進するときには、垂直状の面がタイヤ止めとして機能するようにすることもできる。また、退車位置停車センサーを用いずに、洗車の終了から適宜の時間をおいた後に、「前進して、左側に退出してください」といった案内を行うこともできる。
【００６６】
また、実施例では、洗車のための所定の停車位置に停止した自動車を、洗車機本体が跨ぐように走行して洗車を行う洗車機について説明したが、走行可能な台車に自動車を乗せて停止させ、洗車機本体と台車を相対移動させて洗車を行う洗車機でも同様の制御が可能である。図２８（ａ）に示すように、洗車機本体１が所定の待機位置に停止し、台車８６が洗車を開始するための所定の位置に停止している状態で、自動車Ａが台車８６に乗り込んだとき、自動車Ａの前端がビームセンサー１５を遮光した状態であれば、洗車機は、台車８６を洗車機本体１から離れる方向に、自動車Ａの前端がビームセンサー１５を遮光しない状態になるまで移動させて、その位置から洗車を開始し、車形を検出しながら洗浄手段を制御して洗車を行う。この洗車機の場合では、待機位置にある洗車機本体１の後方に、洗車機本体１が移動するためのスペースをとる必要がないので、洗車機本体１の後方に壁Ｗが接近してあるような場所でも、洗車機を設置することができる。
【００６７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、始めからビームセンサーが自動車を検出している場合でも、ビームセンサーが自動車を検出しなくなるまで、洗車機本体と自動車を離れる方向に相対移動させ、自動車の前端部分の車形まで確実に検出できるようにし、車形に合わせた洗車を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の上面図である。
【図２】本発明の実施例の側面図である。
【図３】本発明の実施例の洗車機本体の側面図である。
【図４】本発明の実施例の洗車機本体の走行系および車形検出手段を示す正面図である。
【図５】本発明の実施例の洗車機本体のトップブラシの構成を示す正面図である。
【図６】本発明の実施例の洗車機本体のサイドブラシの構成を示す正面図である。
【図７】本発明の実施例の洗車機本体のトップノズルおよびサイドノズルの構成を示す正面図である。
【図８】本発明の実施例の洗車機本体のロッカーブラシの構成を示す説明図である。
【図９】本発明の実施例の操作パネルの説明図である。
【図１０】本発明の実施例の制御系を示す説明図である。
【図１１】本発明の実施例の制御系を示す説明図である。
【図１２】本発明の実施例の動作説明図である。
【図１３】本発明の実施例の動作説明図である。
【図１４】本発明の実施例の動作説明図である。
【図１５】本発明の実施例の動作説明図である。
【図１６】本発明の実施例の動作説明図である。
【図１７】本発明の実施例の動作説明図である。
【図１８】本発明の実施例の動作説明図である。
【図１９】本発明の実施例の動作説明図である。
【図２０】本発明の実施例の動作説明図である。
【図２１】本発明の実施例の動作説明図である。
【図２２】本発明の実施例の動作説明図である。
【図２３】本発明の実施例の動作説明図である。
【図２４】本発明の実施例の動作説明図である。
【図２５】本発明の実施例の動作説明図である。
【図２６】本発明の実施例の動作説明図である。
【図２７】本発明の他の実施例の説明図である。
【図２８】本発明の他の実施例の説明図である。
【符号の説明】
１  洗車機本体
２  レール
４  洗車機走行用モータ
５  洗車機走行位置検出用ロータリーエンコーダ
６  洗車機位置センサー
７  ドッグ
８  トップブラシ
９  サイドブラシ
１２  トップノズル
１３  サイドノズル
１４  車形検出用投光器群
１５  車形検出用受光器群
１６  ロッカーブラシ
２１  ロッカーブラシ開閉用エアシリンダ
２３  車形検出用超音波センサー
２８  トップブラシ昇降用モータ
３３  トップブラシ昇降位置検出用ロータリーエンコーダ
３８  サイドブラシ移動用モータ
４０  サイドブラシ移動位置検出用ロータリーエンコーダ
４４  トップノズル昇降用モータ
４９  トップノズル昇降位置検出用ロータリーエンコーダ
５３  ロッカーブラシ位置検出用リードスイッチ
５４  ロッカーブラシ位置検出用リードスイッチ
７０  マイクロコンピュータ
７１  ＣＰＵ
７２  メモリ
７４  洗車機本体走行用モータに電源を供給するインバーター
７５  トップブラシ回転用モータに電源を供給するインバーター
７６  トップブラシ昇降用モータに電源を供給するインバーター
７７  サイドブラシ回転用モータに電源を供給するインバーター
７８  サイドブラシ開閉用モータに電源を供給するインバーター
８１  ロッカーブラシ回転用モータに電源を供給するインバーター
８２  画像処理部
９０  固定ユニット
９３  進入ガイド
９４  洗車位置タイヤ止め
９６  退車位置タイヤ止め
９８  洗車受付ユニット
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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