(57)【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面に沿って作用させ、自動車車体の洗浄処理や乾燥処理をはかる洗車機において、
前記処理装置を車体面に対し接近または離間するよう可変速で移動させる駆動手段と、洗車機と自動車の相対移動に伴い前記自動車の車体面位置を連続して読み取り車体の形状を検出する車形検出手段と、該車形検出手段で検出した車体形状に基づいて前記処理装置が描くべき軌跡を設定する目標軌跡設定手段と、該目標軌跡設定手段で与える目標軌跡上にあって現在の処理装置の位置から所定距離だけ先行した位置を処理装置の目標点と定める目標点設定手段と、該目標点設定手段で与える目標点に応じて前記処理装置の移動速度を設定する速度設定手段と、該速度設定手段で与える移動速度に応じて前記処理装置の移動を可変速制御する制御手段とを備え、
前記目標点設定手段は、前記相対移動の速度に応じて前記所定距離を設定することを特徴とする洗車機。
【請求項２】
請求項１記載の洗車機において、前記制御手段では、前記所定距離を移動する間に前記目標点設定手段で与える目標点まで到達できないと判断すると、洗車機と自動車の相対移動を減速または停止させるよう制御することを特徴とする洗車機。
【請求項３】
請求項１記載の洗車機において、洗車機と自動車の相対移動の速度を設定入力する速度設定入力手段を備え、前記制御手段では、速度設定入力手段で設定入力された速度で相対移動させるよう制御することを特徴とした洗車機。
【請求項４】
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面に沿って作用させ、自動車車体の洗浄処理や乾燥処理をはかる洗車機において、
洗車機と自動車の相対移動に伴い前記自動車の車体面位置を連続して読み取り車体の形状を検出する車形検出手段と、該車形検出手段で検出した車体形状に基づいて前記処理装置が描くべき軌跡を設定する目標軌跡設定手段と、該目標軌跡設定手段で与える目標軌跡に沿って前記処理装置を作用させるよう制御する制御手段とを備え、
前記目標軌跡設定手段では、車形検出手段で検出した車体面位置それぞれに対し、その車体面位置に対する前記処理装置の目標位置を設定し、設定した目標位置の集合として目標軌跡を形成し、
前記目標位置は対応する車体面位置の前後所定範囲の車体面位置を参照し、所定範囲内で最も車体上面位置が高い位置の車体面に基づいて基準位置を設定し、この基準位置から前記所定の適正間隔をとるようにして設定されるものであることを特徴とする洗車機。
【請求項５】
請求項４記載の洗車機において、前記目標軌跡設定手段は、車形検出手段で検出した車体面位置それぞれに対しその車体面位置と同じ鉛直線上で前記処理装置の目標位置を設定することを特徴とする洗車機。
【請求項６】
請求項４または５記載の洗車機において、前記目標軌跡設定手段では、車体面に対し処理装置を所定の適正間隔をとって作用させるよう軌跡を設定するものであり、一つの車体面位置に対する目標位置を設定するにあたり参照される前後所定範囲は、その車体面位置から前記適正間隔以下の距離を前後にとった範囲である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、車体上面に作用するブラシ，スプレーノズルまたは乾燥ノズルといった処理装置を洗車機本体に備え、洗車機本体と自動車との相対的な移動に伴い車体面を洗車する門型（洗車機本体が走行するもの）あるいはコンベヤ型（自動車を移送させるもの）などの洗車機に関し、特に、処理装置を車体面に沿って作用させる構成の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より知られるこの種の洗車機としては、門型洗車機では特公平４−４３０１７号公報に記載のものが、またコンベヤ型洗車機では西独特許第３２０８５２７号公報に記載のものが知られている。いずれも、ブラシや乾燥ノズルといった処理装置より手前側に自動車の車体面位置を連続して読み取り車体の形状を検出する車形検出手段を備え、この車形検出手段で検出した車体形状に合わせて処理装置を昇降制御し洗車を行うようにしたものである。特に、特公平４−４３０１７号公報に記載の洗車機では、車形検出手段で検出した車両形状に基づいて処理装置の目標位置を設定しておき、洗車機の各走行位置において処理装置の目標位置と実際の位置との差に応じて処理装置の接近、離間および保持の制御することによって、車体形状に合わせた均一な洗車処理を実現しようとしている。
【０００３】
しかし、特公平４−４３０１７号公報に記載された洗車機は、洗車機本体が所定の位置にあるときの処理装置の目標位置と実際の位置との差を０にしようとするフィードバック制御によるため、その制御に時間がかかり洗車機本体の走行速度が早くなると処理装置の車体面への追従が間に合わなくなる問題があった。すなわち、特公平４−４３０１７号公報の洗車機では、洗車機本体が走行しその走行した先での目標位置に対し処理装置の実際の位置が合致しているかを確認してから、両位置の差を０にするよう補正するので、補正に要する時間だけ遅れが生じることになっていた。
【０００４】
これに対し、出願人は先に特開平９−１７５３４５号公報により、特公平４−４３０１７号公報の洗車機におけるフィードバック制御方式の問題点を解消した洗車機を提案した。すなわち、洗車機本体が現在ある位置より先行する走行位置における処理装置の目標位置を出力し、この目標位置と処理装置の現在の位置とに基づきその処理装置が移動するべき方向の傾きを求め、この傾きに応じて洗車機本体の移動速度と処理装置の移動速度を設定し、洗車機本体の走行と処理装置の速度制御を行うようにしたものである。これにより、洗車機本体が走行して目標位置に相当する走行位置に到達した時には処理装置は目標位置に相当する高さに到達しており、フィードバックによる位置補正する必要がなくなるから、洗車機本体の走行速度が多少速くても遅れることなく処理装置を追従動作させることができるのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特開平９−１７５３４５号公報の洗車機では、速度制御するための目標位置を走行速度等に関係なく設定しているため、設定入力等により比較的高速で走行している場合には目標位置に向けた処理装置の移動が間に合わなくなり、頻繁に走行速度が減速される事態を招く問題があった。走行速度が減速されると、それだけ洗車時間が延長されてしまうばかりか、車体面に対する洗車処理を均一にできない問題が生じてしまうのである。
【０００６】
また、検出した車体面位置に対する目標位置は、車体面に対し処理装置を作用させる適正間隔を所定値として与えておき、この所定値を車体面位置に付加する方法で設定されるが、車体面が傾斜していたり直前・直後に切り立った面があったりすると、検出した車体面の前後で前記適正間隔より小さな間隔で車体面に異常接近してしまう事態が生じる。これに対し、特公平４−４３０１７号公報の洗車機では、車体の勾配に応じて目標位置を走行方向に対して所定値だけ補正する方法が記載されている。しかし、この方法では、既に検出された車体面位置だけに基づいて目標位置が補正されるため、未検出の車体面に対して異常接近する危険を依然として解消できない問題があった。
【０００７】
従って、この発明の第１の課題とするところは、洗車機と自動車の相対移動の速度が速くても移動速度を減速する事態を最小限に止めて、短い洗車時間で洗車処理を均一かつ円滑に行える洗車機が得られないか、という点にある。また、この発明の第２の課題とするところは、車体面が傾斜していたり直前・直後に切り立った面があったりしても、処理装置が常に車体面から適正間隔を保つことができる洗車機が得られないか、という点にある。
【０００８】
【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面に沿って作用させ、自動車車体の洗浄処理や乾燥処理をはかる洗車機において、前記処理装置を車体面に対し接近または離間するよう可変速で移動させる駆動手段と、洗車機と自動車の相対移動に伴い前記自動車の車体面位置を連続して読み取り車体の形状を検出する車形検出手段と、該車形検出手段で検出した車体形状に基づいて前記処理装置が描くべき軌跡を設定する目標軌跡設定手段と、該目標軌跡設定手段で与える目標軌跡上にあって現在の処理装置の位置から前記相対移動の速度に応じた所定距離だけ先行した位置を処理装置の目標点と定める目標点設定手段と、該目標点設定手段で与える目標点に応じて前記処理装置の移動速度を設定する速度設定手段と、該速度設定手段で与える移動速度に応じて前記処理装置の移動を可変速制御する制御手段とを備え、前記目標点設定手段は、前記相対移動の速度に応じて前記所定距離を設定することを特徴として、上記第１の課題を解決した洗車機を提供するものである。
【０００９】
前記制御手段では、前記所定距離を移動する間に前記目標点設定手段で与える目標点まで到達できないと判断すると、洗車機と自動車の相対移動を減速または停止させるよう制御することが望ましい。また、洗車機と自動車の相対移動の速度を設定入力する速度設定入力手段を備え、前記制御手段では、速度設定入力手段で設定入力された速度で相対移動させるよう制御することができる。
【００１０】
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面に沿って作用させ、自動車車体の洗浄処理や乾燥処理をはかる洗車機において、洗車機と自動車の相対移動に伴い前記自動車の車体面位置を連続して読み取り車体の形状を検出する車形検出手段と、該車形検出手段で検出した車体形状に基づいて前記処理装置が描くべき軌跡を設定する目標軌跡設定手段と、該目標軌跡設定手段で与える目標軌跡に沿って前記処理装置を作用させるよう制御する制御手段とを備え、前記目標軌跡設定手段では、車形検出手段で検出した車体面位置それぞれに対し、その車体面位置に対する前記処理装置の目標位置を設定し、設定した目標位置の集合として目標軌跡を形成し、前記目標位置は対応する車体面位置の前後所定範囲の車体面位置を参照し、所定範囲内で最も車体上面位置が高い位置の車体面に基づいて基準位置を設定し、この基準位置から前記所定の適正間隔をとるようにして設定されるものであることを特徴として、上記第２の課題を解決した洗車機を提供するものである。
とする洗車機。
【００１１】
前記目標軌跡設定手段は、車形検出手段で検出した車体面位置それぞれに対しその車体面位置と同じ鉛直線上で前記処理装置の目標位置を設定することが望ましい。また、前記目標軌跡設定手段では、車体面に対し処理装置を所定の適正間隔をとって作用させるよう軌跡を設定するものであり、一つの車体面位置に対する目標位置を設定するにあたり参照される前後所定範囲は、その車体面位置から前記適正間隔以下の距離を前後にとった範囲であることか望ましい。
【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、洗車機本体が自動車を跨ぐように走行して洗車する門型洗車機に実施した例を示している。図１は実施例の正面説明図、図２は同じく側面説明図である。
【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。
【００１４】
５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第１の車形検出装置、６，６はやはりブラシ４，４よりも前方に位置して車体両側面の形状を読み取る第２の車形検出装置である。７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、８，８は本体１を走行させるモータである。
【００１５】
９，１０，１０は洗車機本体１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、９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、１０，１０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。
【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および上面ブロワノズル９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９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９Ｃ，９Ｃにその両端を支持され、キャリア９Ｃは上下に張設されたループ９Ｌと連結され、このループ９Ｌを送り操作するモータ９Ｍの正逆駆動により昇降される。モータ９Ｍは、図示しない減速器を介してキャリア９Ｃ，９Ｃ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。９Ｅはキャリア９Ｃ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９Ｃ，９Ｃは車形検出装置５で検出した車形に応じて昇降させ、上面ブロワノズル９と車体面との距離が略一定となるよう調節される。９Ｙは車体面の傾斜に合わせて上面ブロワノズル９の吹き出し方向を可変するシリンダーである。
【００１８】
図４は車体側面に作用する処理装置すなわち側面ブラシ４，４の構成を説明するもので、側面ブラシ４，４は、本体１後側上方に横架されたレール４Ｒに沿って走行するキャリア４Ｃ，４Ｃより吊下され、キャリア４Ｃ，４Ｃに固定されたモータ４Ｍ１，４Ｍ１により正逆駆動により時計回りと反時計回りの両方に回転可能である。キャリア４Ｃ，４Ｃは、側面ブラシ４，４それぞれのレール上の移動範囲に応じて張設されたワイヤループ４Ｌ，４Ｌと連結され、ループ４Ｌ，４Ｌを送り操作するモータ４Ｍ２，４Ｍ２の正逆駆動により開閉操作される。４Ｅ、４Ｅはキャリア４Ｃ，４Ｃの開閉位置を検出するためのエンコーダである。
【００１９】
こうした構成により、側面ブラシ４，４は、モータ４Ｍ１，４Ｍ２をそれぞれ個別に駆動することにより、左右別々（非対称）に動作させることができ、また左右の側面ブラシはそれぞれにレール４Ｒ一側端から他方のブラシと突き合わさる位置まで、レール４Ｒのほぼ全長にわたり移動することができる。レール４Ｒはその両端において本体１に軸支されて側面ブラシ４，４を前後に揺動可能に支持している。
【００２０】
図５は車形検出装置５，６，６を説明するものである。第１の車形検出装置５は、発光素子を上下に多数配列させた発光ユニット５Ｅと、発光ユニット５Ｅに対応して配列され発光ユニット５Ｅからの光信号を受信する受光ユニット５Ｒとを、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の走行に伴いエンコーダ７からパルス出力される毎に、発光ユニット５Ｅの発光素子を上下に順番に発光させ、受光ユニット５Ｒ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、これを車体上面位置として記憶し自動車Ａの上面の輪郭を読み取っていくのである。
【００２１】
第２の車形検出装置６，６は、洗車機本体１の両側にそれぞれ設けられ、車体の左右側面それぞれに対し超音波を発信し、これに伴う左右車体面からの反射波を受信するようにし、発信から受信までの時間をカウントして自動車側面までの距離を検出する反射式超音波センサからなっている。洗車機本体１の走行に伴いエンコーダ７からパルス出力される毎に、超音波信号の発受信を行い左右の車体側面までの距離を測定して自動車Ａの側面の輪郭を読み取っていく。
【００２２】
図６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は洗車開始入力や回避すべき突起物の指定入力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、洗車中は通常、車形検出装置５，６，６で読み取る輪郭データを記憶し、上面ブラシ３，側面ブラシ４，４および上面ブロワノズル９の各位置を輪郭データに適合させるよう、本体１の前進／後退およびキャリア３Ｃ，４Ｃ，４Ｃ，９Ｃの昇降・開閉の操作を行うことにより、処理装置たる上面ブラシ３，側面ブラシ４，４および上面ブロワノズル９の車体面に対する距離を略一定に保って洗車処理するよう制御する。
【００２３】
操作パネル１３には、洗車速度を複数段階に可変できる速度設定入力部１４が設けられ、その設定入力に応じて主に洗車機本体１の走行速度を可変させ、希望の速度で洗車することができる。１５，１６，１７，１８はモータ８，８，３Ｍ２，４Ｍ２，４Ｍ２，９Ｍ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，上面ブラシ３の昇降，側面ブラシ４，４の開閉および上面ブロワノズル９の昇降を入力される速度信号に応じた速度で与える。
【００２４】
図７は制御部１１の機能要部を説明するブロック図である。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９の昇降制御等を行う上面ブロワノズル制御部１１−３、側面ブラシ４，４の開閉制御等を行う側面ブラシ制御部１１−４が形成され、各制御部１１−１〜４にはミリ秒単位の所定の処理時間が順番に繰り返し割り当てられ、各制御処理を独立させ時分割で並行して行うマルチタスク方式を採用している。
【００２５】
第１および第２の車形検出装置５，６，６は、それぞれにＣＰＵとメモリを備えて車形検出部１１ａ，１１ｂを形成しており、検出した車形データを蓄積している。すなわち、車形検出部１１ａ，１１ｂでは、エンコーダ７からパルス出力される毎に車体上面位置または車体側面位置を検出し、エンコーダ７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または車体側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または側面ブラシ制御部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。
【００２６】
走行制御部１１−１において、１１ｃは走行位置検出部で、エンコーダ７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。また、１１ｄは走行速度設定部で、通常、操作パネル１３の速度設定入力部１４での設定入力に応じた速度信号をインバータ１５に出力し、これによりモータ８，８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。なお、上面ブラシ制御部１１−２，上面ブロワノズル制御部１１−３および側面ブラシ制御部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。
【００２７】
上面ブラシ制御部１１−２において、１１ｅは目標軌跡設定部で、車形検出部１１ａで検出した車体上面形状に基づいて上面処理装置としての上面ブラシ３が描くべき目標軌跡を後述の手順に従って設定する。１１ｆは目標点設定部で、目標軌跡設定部１１ｅで設定された目標軌跡に基づき走行位置検出部１１ｃで与える走行位置と走行速度設定部１１ｄで与える走行速度とに応じて上面ブラシ３の目標点を後述の手順に従って設定する。１１ｇ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で与える上面ブラシ３の昇降位置と目標点設定部１１ｆで与える目標点とに応じた速度信号をインバータ１６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。
【００２８】
上面ブロワノズル制御部１１−３において、１１ｉは目標軌跡設定部で、車形検出部１１ａで検出した車体上面形状に基づいて上面処理装置としての上面ブロワノズル９が描くべき目標軌跡を設定する。１１ｊは目標点設定部で、目標軌跡設定部１１ｉで設定された目標軌跡に基づき走行位置検出部１１ｃで与える走行位置と走行速度設定部１１ｄで与える走行速度とに応じて上面ブロワノズル９の目標点を設定する。１１ｋは上面ブロワノズル９の昇降位置検出部で、エンコーダ９Ｅからのパルスをカウントして上面ブロワノズルの昇降位置を検出する。１１ｌは昇降速度設定部で、昇降位置検出部１１ｋで与える上面ブロワノズル９の昇降位置と目標点設定部１１ｊで与える目標点とに応じた速度信号をインバータ１７に出力し、これによりモータ９Ｍを可変速駆動して上面ブロワノズル９を車形に追従させる。
【００２９】
側面ブラシ制御部１１−４において、１１ｍは目標軌跡設定部で、車形検出部１１ｂで検出した車体側面形状に基づいて側面処理装置としての側面ブラシ４，４が描くべき目標軌跡を設定する。１１ｎは目標点設定部で、目標軌跡設定部１１ｍで設定された目標軌跡に基づき走行位置検出部１１ｃで与える走行位置と走行速度設定部１１ｄで与える走行速度とに応じて側面ブラシ４，４の目標点を設定する。１１ｏは側面ブラシ４，４の開閉位置検出部で、エンコーダ４Ｅからのパルスをカウントして側面ブラシの開閉位置を検出する。１１ｐは開閉速度設定部で、開閉位置検出部１１ｏで与える側面ブラシの開閉位置と目標点設定部１１ｊで与える目標点とに応じた速度信号をインバータ１８に出力し、これによりモータ４Ｍ２を可変速駆動して側面ブラシ４，４を車形に追従させる。
【００３０】
図８，図９は目標軌跡設定部１１ｅにおける目標軌跡の設定手順を示す説明図である。目標軌跡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。ここで、図８（ａ）において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以上離れた図８（ｂ）においてその位置Ｐに対する上面ブラシ３の目標位置Ｐｔを算出するようにしており、図９はその目標高さ位置Ｐｔの算出方法を説明している。図９において、洗車機１の走行方向の位置をＸ、高さ方向の位置をＹとして表しており、車体上面位置Ｐ（Ｘ，Ｙ）の上方高さ方向に必要な間隔をとってまず目標高さ位置Ｙｔを求め、次に上面ブラシ３までの走行方向の所定距離Ｘｂを基に目標走行位置Ｘｔを求めて、目標位置Ｐｔ（Ｘｔ，Ｙｔ）を得るものである。
【００３１】
目標高さ位置Ｙｔは車体上面位置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。なぜなら、上面ブラシ３が位置Ｐに対応する位置にあったとしても、処理装置は位置Ｐの１点にだけ処理をするのでなく、必ずある範囲をもって作用するからである。そこで、上面ブラシ３を車体面に対し適正に作用させるべき間隔をａとし、車体上面位置Ｐから前方および後方へそれぞれ前記所定間隔ａをとった範囲Ｒの車体形状に基づいて目標高さ位置Ｙｔを決定することとする。前後に所定間隔ａをとった範囲で車体面を確認すれば、垂直に近いような切り立った車体面が近づいていても、間隔ａ以内の範囲に近づいた時点でこれを検知し、切り立った面に対応した目標高さ位置Ｙｔの設定ができる。このためには図８（ａ）で車体上面位置Ｐを測定してから前記間隔ａ以上の距離ｂ（ｂ≧ａ）だけ離れた設定ポイント（図８（ｂ））で目標高さ位置Ｙｔを設定することになる。なお、上面ブラシ３による洗浄効果を重視するのであれば、所定範囲Ｒを前記所定間隔ａより小さな値で設定するようにすれば良い。すなわち、上記のように安全をみて垂直面をもカバーしようとすると、通常の傾斜面に対して上面ブラシ３が適正位置より離れた位置で目標設定されてしまう傾向があり、これを解消するには参照する所定範囲Ｒを実際の車体面の傾斜に合わせた現実的な値（通常の車輌に垂直面はほとんど存在しない）にすれば良く、こうすれば目標位置の算定速度も上げることができる。
【００３２】
図８（ｂ）の設定ポイントに至ると、車体上面位置Ｐの前後に前記間隔ａをとった範囲Ｒの間の車形データを車形検出部１１ａより次々に読み込み、その範囲Ｒの車形データの中で最も車体上面位置が高いポイントＨを求め、このポイントＨの高さ位置をとって基準高さ位置Ｙｍを求め、最後に、この基準高さ位置Ｙｍに上面ブラシ３に応じた所定の適正間隔ａを加えて目標高さ位置Ｙｔ（＝Ｙｍ＋ａ）を求める（図９参照）。なお、上面位置Ｐに直接適正間隔ａを加えるのでなく基準高さ位置Ｙｍを求める理由は、車体上面が傾斜している場合には上面位置Ｐから単に適正間隔ａをとっただけでは、位置Ｐ前後のより高い位置と上面処理装置との間隔が適正間隔ａより小さくなってしまうからであり、これを補償するために前記範囲Ｒのうち一番高い位置を基準として適正間隔ａを加えるようにし、常に上面処理位置が車体面に対し適正間隔ａ以上を保てるようにしているのである。
【００３３】
こうして目標高さ位置Ｙｔを得ると、車体上面位置Ｐに対し上面処理装置がその真上に来る目標走向位置Ｘｔを求める。すなわち、車体上面位置Ｐは車形検出装置５で検出した位置であり、上面ブラシ３を検出装置５の後方に所定距離Ｘｂだけ離れて設置されているので、上面位置Ｐの走行方向の位置Ｘに車形検出装置５と上面ブラシ３との間の距離Ｘｂを加味して目標走行位置Ｘｔ（＝Ｘ＋Ｘｂ）を得るのである。こうして目標高さ位置Ｙｔと目標走行位置Ｘｔとを求めると、高さ位置と走行位置との２次元座標位置として与えられる目標位置Ｐｔ（Ｘｔ，Ｙｔ）を得る。
【００３４】
このようにして、目標軌跡設定部１１ｅでは、車形検出部１１ｂで検出した車体上面位置Ｐに対し次々に目標位置Ｐｔを算定し記憶して行き、これら目標位置Ｐｔの集合としての上面ブラシ３の目標軌跡を設定するのである。算定される目標位置Ｐｔは、常に車体上面位置Ｐと同じ走行位置上にあり、算定により前後にスライドすることがないので、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行う上で、目標位置に対する処理が前後することなく手順良く制御することができる。
【００３５】
他の目標軌跡設定部１１ｉ，１１ｍについても、設定部１１ｅと全く同様の手順で目標軌跡を設定するものであり、説明の重複を避けるため相違点のみを説明する。目標軌跡設定部１１ｉでは、目標高さ位置Ｙｔを算定するに当たり上面ブロワノズル９に合った適正間隔値ａを使用し、また目標走行位置Ｘｔを算定するに当たり第１の車形検出装置５と上面ブロワノズル９との間の距離を使用する。なお、この実施例の構成では、第１の車形検出装置５と上面ブロワノズル９との間の距離が短く、上記手順によると実質的に車形検出しながら上面ブロワノズル９を作用させることは困難であるが、ブロワノズルを使用するのはブラシで車体を洗浄した後の工程となるので、洗車機本体１が最初に前方へ往行する工程で目標軌跡を設定しておけば良いのである。また、目標軌跡設定部１１ｍでは、高さ方向でなく車体側面から遠ざかる方向をＹと見なして同様に算定すれば良く、やはり側面ブラシ４に合った適正間隔値ａ、および第２の車形検出装置６と側面ブラシ４との間の距離値を使用する。
【００３６】
図１０は目標点設定部１１ｆにおける上面ブラシ３の目標点Ｐｔの設定手順を示す説明図である。まず、走行位置検出部１１ａで検出した走行位置と昇降位置検出部１１ｇで検出した昇降位置とに基づき、上面ブラシ３の現在居る位置Ｐｐを求める。そして、この現在位置Ｐｐから所定距離△Ｘだけ前方に進んだ位置での目標点Ｐｔを、目標軌跡設定部で与える目標軌跡からピックアップする。所定距離△Ｘは洗車機本体１の走行速度に比例して設定される距離であり、上面処理装置の昇降制御に関する時間の遅れを加味して設定されるもので、一般的な形状の乗用車に対し距離△Ｘを走行する時間内に遅れを生じることなく上面処理装置を昇降できるよう設定され、走行速度が早くなればなるほど距離△Ｘは長くなる。
【００３７】
目標点Ｐｔが設定されれば、昇降速度設定部１１ｉでは、距離△Ｘを走行する間に上面ブラシ３を目標点Ｐｔに到達させるための適正な上面ブラシ３の昇降速度Ｖｙを設定する。昇降速度Ｖｙは、洗車機本体１が現在の走行速度で距離△Ｘを走行する間に上面ブラシ３を上昇または下降させて、上面ブラシ３が目標点Ｐｔに最も近くなる速度が選定される。なお、車体面に急激な傾斜面があり距離△Ｘを走行する間に上面ブラシ３が目標点Ｐｔに到達することができない状態である場合は、昇降速度Ｖｙを最高速度とする一方で走行速度設定部１１ｈで与える走行速度を必要なだけ減速するよう制御される。
【００３８】
なお、上面ブロワノズル制御部１１−３における目標点と昇降速度の設定、および側面ブラシ制御部１１−４における目標点および開閉速度の設定も、それぞれ図１０と全く同様に行われる。すなわち、目標軌跡設定部１１ｉ，１１ｍで与える目標軌跡から走行位置と走行速度に応じて目標点をピックアップし、この目標点と現在の処理装置の位置とに応じて上面ブロワノズル９の昇降速度または側面ブラシ４，４の開閉速度を設定するのである。
【００３９】
図１１，図１２は上面ブラシ制御部１１−２におけるプログラムを説明するフローチャートで、以下この図を基に実施例の動作を説明する。上述の通り各制御部１１−１〜４における処理はマルチタスクで並行して行われ、図１１，図１２は上面ブラシ制御部１１−２へ処理が渡された時に実行されるプログラムを示しており、ある処理期間に図１１の処理を実行したとすると次の処理期間には図１２の処理を行う形式をとる。ここでは上面ブラシ３の制御処理だけを示すが、他の洗車処理の制御部１１−３，４でもこれと全く同様の手順で車形追従制御が行われる。
【００４０】
図１１において、洗車機本体１が前方へ往行して洗車する工程では、通常、車形検出装置５，６，６で車形データを読み取りながら上面ブラシ３および側面ブラシ４，４によるブラシ洗浄が行われる。この工程で、上面ブラシ制御部１１−２は、第１の車形検出装置５で読み取った車形データを新しい方からロードし（１）、図９で示す方法で目標位置Ｐｔを算出し（２）、算出した目標位置Ｐｔをメモリへ記憶させ目標軌跡を形成していく（３）。この目標軌跡の設定処理は、図１１のプログラムが実行されるインターバルの間に第１の車形検出装置５で読み取られた新しい車形データの数に応じて繰り返し実行される。
【００４１】
図１２において、走行制御部１１−１から洗車機本体１の走行位置と走行速度とを読み取り（１）（２）、この走行位置と走行速度に基づいて図１０で示す方法で目標点Ｐｔを設定する（３）。すなわち、現在の走行位置から走行速度に応じた距離△Ｘだけ先行した位置に対応するポイントを目標軌跡からピックアップして目標点とし、この目標点を上面ブラシ３の制御目標とする。目標点が設定されれば上面ブラシ３の昇降位置を読み込み（４）、現在の昇降位置から目標点へ向けて適正な上面ブラシ３の昇降速度が設定される（５）。こうして昇降速度が設定されれば、その速度信号がインバータ１６へ出力され上面ブラシ３の昇降操作が行われる。この昇降制御の処理は、上面ブラシ制御部１１−２へ割り当てられた期間に繰り返し実行され、この結果、１秒未満の短期間で繰り返し昇降速度の見直しが行われ、車体面への追従性を向上させている。
【００４２】
なお、他の洗車処理の制御部１１−３，４でもこれと全く同様の手順で上面ブロワノズル９の昇降処理および側面ブラシ４，４の開閉処理を行っている。なお、車体側面は車体上面に比較して形状変化が少ないため、上面ブラシ制御部１１−２や上面ブロワノズル制御部１１−３よりも処理の頻度を低くしても良い。要は必要に応じて処理や制御の精度や頻度を設定すれば良い。
【００４３】
上記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、自動車を搬送するコンベア型洗車機に対しても同様に実施できる。このコンベア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。
【００４４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明によれば以下のような顕著な効果をそうする。
【００４５】
請求項１によれば、処理装置の現在の位置から所定距離だけ先行した位置を目標点とし、その目標点に到達するよう処理装置の速度を設定することにより処理装置を車体面に追従させるので、洗車機または自動車が目標位置に相当する移動位置に到達した時には処理装置は目標位置に相当する高さに到達しており、フィードバック制御による位置補正の必要がなく、相対移動に遅れることなく処理装置を追従動作させることができる。しかも、目標点は相対移動の速度に応じて設定され、移動速度が速いときにはその分だけ先行した位置を目標にすることができ、相対移動が高速であっても遅れることなく処理装置を車体面に追従させることができる。
【００４６】
請求項２によれば、処理装置の現在の位置から所定距離を移動する間に目標点まで到達できないと判断すると、洗車機と自動車の相対移動を減速または停止させるようにしたので、車体面の傾斜が急激に変化しても処理装置が車体面に予定する以上に接近しないよう事前制御し、どんな車輌の車体面に対しても処理装置を常に所定間隔を保って作用させることができ、処理の均一化がより高い次元で実現できる。
【００４７】
請求項３によれば、洗車機と自動車の相対移動の速度を設定入力する速度設定入力手段を備え、設定入力された速度で相対移動させるようにして希望の速度で洗車ができる。これにより、移動速度を高速に設定すれば、その速度に応じて現在の処理装置の位置よりもより先行した位置を目標に制御することにより、移動速度を減速させることなく短時間洗車が確実にでき、また移動速度を低速に設定すれば、それに応じて処理装置の現在の位置により近い位置を目標としてきめ細かな制御ができ、より均一で丁寧な処理ができる、といったように単に速度の選択だけでなく機能的にも差別化がはかられ、客の要望に沿った洗車が可能になる。
【００４８】
請求項４によれば、車形検出手段で検出した車体面位置それぞれに対し、その車体面位置に対する処理装置の目標位置を設定し、設定した目標位置の集合として目標軌跡を形成し、この目標軌跡を形成する目標位置は対応する車体面位置の前後所定範囲の車体面位置を参照して設定されるので、車体面が傾斜していたり直前・直後に切り立った面があっても、検出した車体面の前後所定範囲で車体面位置を参照し、前後の傾斜や切り立った車体面を考慮して目標位置を設定できるから、処理装置が常に車体面から適正間隔を保てるように目標軌跡を設定することができる。
【００４９】
請求項５によれば、車形検出手段で検出した車体面位置それぞれに対しその車体面位置と同じ鉛直線上で処理装置の目標位置を設定して目標軌跡を形成するので、車体面位置とそれに対する目標位置は常に同じ相対移動位置にあり目標位置が車体面位置から前後することがないため、常に所定距離をおいて目標位置が設定された連続性の高い目標軌跡が形成され、目標軌跡に合わせて手順良くしかも均一に倣い処理ができる。
【００５０】
請求項６によれば、車体面に対し処理装置を所定の適正間隔をとって作用させるよう軌跡を設定するものであり、一つの車体面位置に対する目標位置を設定するにあたり参照される前後所定範囲は、その車体面位置から前記適正間隔以下の距離を前後にとった範囲としたので、仮に車体面に略垂直に切り立った部分があったとしても、適正間隔に近い所定範囲内でこれを検出して処理装置を異常接近させないよう目標位置を設定できる。また、前記適正間隔以下の範囲で車体面を参照するので、処理装置の処理が及ばない範囲まで車体面をとらえて、目標位置算定に手間取ったり目標位置を処理が及ばない離れた位置においてしまうといった不都合を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の正面説明図である。
【図２】実施例の側面説明図である。
【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】実施例における側面処理装置の構成説明図である。
【図５】実施例における車形検出装置の説明図である。
【図６】実施例の制御系を示すブロック図である。
【図７】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８】実施例において目標軌跡を設定する際の位置関係を示す説明図である。
【図９】実施例における目標位置の算定方法の説明図である。
【図１０】実施例における上面ブラシの目標点の設定手順を示す説明図である。
【図１１】実施例の制御部におけるプログラムの一部を示すフローチャート図である。
【図１２】実施例の制御部におけるプログラムの一部を示すフローチャート図である。
【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
４・４  処理装置としての側面ブラシ
４Ｅ・４Ｅ  側面ブラシの開閉位置を検出するためのエンコーダ
４Ｍ２・４Ｍ２  側面ブラシを開閉するためのモータ
５  第１の車形検出装置
６  第２の車形検出装置
７  洗車機の走行位置を検出するためのエンコーダ
９  処理装置としての上面ブロワノズル
９Ｅ  上面ブロワノズルの昇降位置を検出するためのエンコーダ
９Ｍ  上面ブロワノズルを昇降するためのモータ
１１  制御部
１１−１  走行制御部
１１−２  上面ブラシ制御部
１１−３  上面ブロワノズル制御部
１１−４  側面ブラシ制御部
１１ａ  第１の車形検出部
１１ｂ  第２の車形検出部
１１ｃ  走行位置検出部
１１ｄ  走行速度設定部
１１ｅ・１１ｉ・１１ｍ  目標軌跡設定部
１１ｆ・１１ｊ・１１ｎ  目標点設定部
１１ｇ・１１ｋ  昇降位置検出部
１１ｈ・１１ｌ  昇降速度設定部
１１ｏ  開閉位置検出部
１１ｐ  開閉速度設定部
１２  駆動部
１３  操作パネル
１４  速度設定入力部
１５・１６・１７・１８  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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【図１１】
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【図１２】
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