洗車機
【課題】 本発明は、洗浄する車種や車体部位に応じたブラシ接触圧を調整することができる洗車機を提供することを目的とするものである。
【解決手段】 本発明は、洗車ブラシを車体に接離するブラシ移動手段と、洗車ブラシを回転駆動するブラシモータと、ブラシモータの電流値を検出する電流検出手段と、該検出手段で検出されるモータ電流値が上下閾値内になるようにブラシ移動手段を制御する制御手段と、洗浄対象となる自動車の車種及び車体部位毎に前記上下閾値の初期値が記憶された記憶手段とを備え、記憶手段に記憶された上下閾値の初期値を、車種及び車体部位毎に設定された係数と、特定の車種における特定の車体部位で検出されるモータ電流値とに基づいて補正する閾値補正機能を備えた。
【解決手段】 本発明は、洗車ブラシを車体に接離するブラシ移動手段と、洗車ブラシを回転駆動するブラシモータと、ブラシモータの電流値を検出する電流検出手段と、該検出手段で検出されるモータ電流値が上下閾値内になるようにブラシ移動手段を制御する制御手段と、洗浄対象となる自動車の車種及び車体部位毎に前記上下閾値の初期値が記憶された記憶手段とを備え、記憶手段に記憶された上下閾値の初期値を、車種及び車体部位毎に設定された係数と、特定の車種における特定の車体部位で検出されるモータ電流値とに基づいて補正する閾値補正機能を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗車ブラシで自動車車体をブラッシング洗浄する洗車機に関し、車体との接触をブラシモータの電流値により監視し、適正な接触圧で洗車ブラシを車体に作用させる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
洗車ブラシを車体に接触させてブラッシング洗浄する洗車機において、ブラシモータの電流値からブラシと車体との接触状態を検出し、設定された上限電流閾値と下限電流閾値との間にブラシモータの電流値を保持することで、ブラシを車体に適正な接触圧で作用させる技術が知られている。また、特許文献１に示すように、車種や車体部位毎に、適正なブラシ接触圧となるブラシモータ電流値をメモリに記憶しておき、車形検出手段で検出される車体形状に応じてブラシの接触状態を変える点も公知となっている。
【０００３】
さて、設定されたブラシモータの電流閾値は、ブラシモータの個体差や経年変化等に対応するため、使用前に調整する必要がある。これまでの洗車機では、ブラシを空転させたときの空転電流値Ｋと、ブラシを車体に適正な接触距離に接触させたときの電流値Ｔとを検出してブラシ接触による電流上昇値Ｐ（＝Ｔ−Ｋ）を算出し、この電流上昇値Ｄと初期下限閾値ＡLとの差分から補正値Ｓ（＝Ｄ−ＡL）を算出して、新閾値ＡLｎ（＝ＡL＋Ｓ）を設定している。
【０００４】
こうした調整作業は、全ての車種・全ての車体部位に対して実行することは困難であるため、特定の車種・特定の車体部位で得られた補正値Ｓに基づいて、全ての初期値を補正するようになっている。例えば、大型トラック上面で調整作業を行う場合、大型トラック上面にブラシを適正な接触距離で接触させたときの電流値Ｔから補正値Ｓを算出し、この補正値Ｓで小型トラック上面の設定値やトラックキャビン上面の設定値を補正している。
【０００５】
しかしながら、大型トラック上面を洗浄する際の適正な接触距離と、トラックキャビン上面を洗浄する際の適正な接触距離とは異なるため、この補正値Ｓでトラックキャビン上面の設定値を補正することは望ましくない。すなわち、トラック上面は幅広で丈夫であるため、ブラシをしっかり当てて洗浄を行うのに対し、キャビン上面に設けられる風防は幅狭で軟弱であるため、ブラシを弱く当てて洗浄を行う必要があるため、トラック上面の接触を基準に算出された補正値Ｓでトラックキャビン上面の設定値を補正すると、キャビン上面でブラシが過接触となり破損する恐れがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−６９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、洗浄する車種や車体部位に応じたブラシ接触圧を調整することができる洗車機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本出願人は、車種や車体部位毎に、ブラシを車体に接触させた距離とモータ電流値の上昇量に一定の関係があることを見出した。本発明は、この知見に基づくもので、洗車ブラシを車体に接離するブラシ移動手段と、洗車ブラシを回転駆動するブラシモータと、該ブラシモータの電流値を検出する電流検出手段と、該検出手段で検出されるモータ電流値が上下閾値内になるように前記ブラシ移動手段を制御する制御手段と、洗浄対象となる自動車の車種及び車体部位毎に前記上下閾値の初期値が記憶された記憶手段とを備え、記憶手段に記憶された上下閾値の初期値を、車種及び車体部位毎に設定された係数と、特定の車種における特定の車体部位で検出されるモータ電流値とに基づいて補正する閾値補正機能を備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の装置は以上のように構成されるので、車種及び車体部位毎にブラシの接触距離を考慮した係数を設定したので、特定の部位でサンプリングされたモータ電流値の補正値に基づいて全ての制御データをモータの特性に合わせたデータに書き換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の洗車機を示す正面図である。
【図２】同装置の側面図である。
【図３】上面洗浄ブラシ５の構造を示す説明図である。
【図４】側面洗浄ブラシ６・６の構造を示す説明図である。
【図５】同装置の制御系を示すブロック図である。
【図６】車体部位毎の電流変化特性を示したグラフである。
【図７】上面洗浄ブラシ５の制御データを示す説明図である。
【図８】補正作業の動作を示すフローチャート図である。
【図９】上面洗浄ブラシの動作を示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を基に、本発明の実施態様について説明する。図１は本発明の洗車機を示す正面図、図２は同側面図である。
１は本体フレームで、自動車車体を跨ぐように門型状に形成され、正転逆転可能な走行モータ４・４により、車輪２・２を回転駆動してレール３・３に沿って往復走行する。５は上面洗浄ブラシで、本体フレーム１の脚部に備えた昇降レール間に沿って昇降し、主に自動車の上面をブラッシングする。６・６は側面洗浄ブラシで、本体フレーム１の上部幅方向に備えた走行レールに沿って開閉し、主に自動車の前後面及び側面をブラッシングする。７は走行限界スイッチで、本体フレーム１の脚部下端に設けられ、前記レール３の前端及び後端付近に設置したドッグ３ａ・３ｂに接触して本体フレーム１の前進及び後進の限界位置を検出する。ここでは、走行限界スイッチ７がドッグ３ａに接触すると走行後端位置が検出され、ドッグ３ｂに接触すると走行前端位置が検出されるものである。
【００１２】
８ａ・８ｂは電装ボックスで、本体フレーム１の脚部前面に左右一対で取り付けられ、正面視右側に位置する電装ボックス８ａ・８ｂの前面に洗車受付を行う操作パネル９を設けている。１０・１１は光電スイッチで、それぞれ発光部と受光部とを対面配置するとともに、受光部を発光部よりも高い位置に配置することで傾斜した光軸を形成し、この傾斜光軸の透光／遮光によって車体の有無を検出するもので、電装ボックス８ａ・８ｂの対向する内面において奥行き方向に所定距離離れた位置に設置されている。
【００１３】
図３は上面洗浄ブラシ５の構造を示す説明図である。
上面洗浄ブラシ５は、ブラシ軸１２の両端に直結されたキャリア１３Ｌ・１３Ｒによって洗車機本体１内に垂設した昇降レール１４Ｌ・１４Ｒ上を昇降するように構成され、一方のキャリア１３Ｒに固定されたブラシモータ１５により正逆転駆動される。キャリア１３Ｌ・１３Ｒは、上端と下端を無端状に接続するチェーン１６と、該チェーン１６が懸回されるスプロケット１７Ｕ・１７Ｄと、左右の上スプロケット１７Ｕ同士を連結する回転軸１８、該回転軸１８を正逆転する昇降モータ１９からなる昇降装置により昇降される。２０，２１は昇降限界スイッチで、キャリア１３Ｌの接触によりスイッチングして上昇限界及び下降限界を与える。
【００１４】
図４は側面洗浄ブラシ６・６の構造を示す説明図である。
側面洗浄ブラシ６・６は、ブラシ軸２２の上端に直結したキャリア２３Ｌ・２３Ｒによって洗車機本体１内の後方上部に水平に横架された開閉レール２４に沿って開閉するように構成され、ブラシモータ２５・２５により正逆転駆動される。キャリア２３Ｌ・２３Ｒは、右端と左端を無端状に接続するチェーン２６と、該チェーン２６が懸回されるスプロケット２７Ｌ・２７Ｒと、一方のスプロケット２７Ｌ・２７Ｒを正逆転する開閉モータ２８からなる開閉装置により開閉される。
【００１５】
このような構成の洗車機は、主にトラックやバス等の大型車の洗車に用いられる。本体フレーム１を待機位置に待機させた状態で、洗浄する自動車を光電スイッチ１０・１１で与える停止位置まで入車させ、操作パネル９で任意の洗車プログラムを選択した後にスタートすると、本体フレーム１が前進し、各散水ノズルから洗浄水を散布しながら各洗浄ブラシ５・６により車体のブラッシング洗浄が施されるのである。
【００１６】
図５は本発明の制御系を示すブロック図である。
３０は洗車制御部で、本体フレーム１の本体走行モータ４，走行限界スイッチ７，操作パネル９，光電スイッチ１０・１１，上面洗浄ブラシ５のブラシモータ１５，昇降モータ１９，昇降限界スイッチ２０，２１，側面洗浄ブラシ６・６のブラシモータ２５，開閉モータ２８が接続されている。
【００１７】
操作パネル９には、車種選択キー３１，洗車箇所指定キー３２，洗車コースキー３３，洗車スタートキー３４，洗車ストップキー３５が備えられ、顧客の希望に添った洗車形態を設定できるようになっている。このうち、車種選択キー３１では、トラック・トレーラー・バスといった形状の異なる自動車の選択と、２トン・４トン・１０トンといった大きさの異なる自動車の選択が組み合わせて選択でき、洗車箇所指定キー３２では、車体における前面・側面・後面・上面のうち洗浄する箇所を選択でき、洗車コースキー３３では、水洗車・洗剤洗車・ワックス洗車といった洗車コースが選択できる。
【００１８】
洗車制御部３０は、本体フレーム１の走行位置を検出する走行位置検出部３６と、上面洗浄ブラシモータ１５の電流値を検出する電流検出部３７と、昇降モータ１９を制御する昇降制御部３８と、側面洗浄ブラシモータ２５の電流値を検出する電流検出部３９と、開閉モータ２８を制御する開閉制御部４０と、各種データを記憶したデータ記憶部４１を備えている。
【００１９】
走行位置検出部３６は、本体走行モータ４の駆動時間をカウントし、走行限界スイッチ７で検出される走行限界位置からの本体フレーム１の移動位置を推定して昇降制御部３８及び開閉制御部４０に指令を出力する。電流検出部３７，３９は、各ブラシモータ１５，２５の電流値を検出し、ブラシと車体との接触状態を判断して昇降制御部３８及び開閉制御部４０に指令を出力する。昇降制御部３８は、走行位置検出部３６及び電流検出部３７からの指令を受けて上面洗浄ブラシ５を昇降する。開閉制御部３６は、走行位置検出部３６及び電流検出部３９からの指令を受けて側面洗浄ブラシ６を開閉する。データ記憶部４１には、ブラシを車体に接触させたときの電流上昇量から接触状態を判断するための電流閾値ＡHi，ＡLoと、車体部位毎の電流変化特性を示す係数Ｃとが、各車種や各洗浄部位毎にテーブル化されて記憶されている。
【００２０】
このような構成により、上面洗浄ブラシ５及び側面洗浄ブラシ６でブラッシング洗浄を行う際に、ブラシを車体に接触させたときに上昇する電流値が、データ記憶部４１に記憶された電流閾値ＡHi〜ＡLoの間になるように、上面洗浄ブラシ５を昇降、側面洗浄ブラシ６を開閉してブラッシング洗浄が実行されることになる。
【００２１】
さて、データ記憶部４１に記憶された電流閾値ＡHi，ＡLo及び係数Ｃは、モータ電流変化特性に基づいて車種や車体部位毎に試験によって決定されている。図６は『４トントラック』における車体部位毎の電流変化特性を示したグラフであり、（ａ）はキャビン上面に上面洗浄ブラシを接触させたときの接触距離と電流変化の関係を示し、（ｂ）は箱体上面に上面洗浄ブラシを接触させたときの接触距離と電流変化の関係を示している。
【００２２】
図６（ａ）に示すように、キャビン上面は、箱体上面に比べて幅狭であるため、ブラシとの接触面積が小さく、ブラシの接触距離に対する電流上昇量が小さくなっている。これにより、ブラシの接触距離Ｐ１での電流値を下限閾値ＡLo、接触距離Ｐ２での電流値を上限閾値ＡHiとし、直線の傾きを係数Ｃとしてデータ記憶部４１に記憶している。
【００２３】
一方、図６（ｂ）に示すように、箱体上面は、キャビン上面に比べて幅広であるため、ブラシとの接触面積が大きく、ブラシの接触距離に対する電流上昇量が大きくなっている。これにより、ブラシの接触距離Ｐ１’での電流値を下限閾値ＡLo、接触距離Ｐ２’での電流値を上限閾値ＡHiとし、直線の傾きを係数Ｃとしてデータ記憶部４１に記憶している。
【００２４】
尚、ブラシ接触距離は、キャビン上面が箱体上面に比べて脆弱であることを考慮して、キャビン上面のブラシ接触距離Ｐ１，Ｐ２を、箱体上面のブラシ接触距離Ｐ１’，Ｐ２’よりも浅くして、閾値を設定している。
【００２５】
こうして、車種及び車体部位毎に上限閾値ＡHi・下限閾値ＡLo・係数Ｃが設定され、図７に示す初期値データが与えられる。尚、図７は、上面洗浄ブラシ５の制御データを示しており、便宜上、全てのデータが異なる数値として表現しているが、同一の数値であっても構わない。
【００２６】
これらのデータは、事前に基準となる初期値として与えられているが、モータ電流特性の個体差を考慮し、洗車機を設置するタイミングで調整作業が施される。図８はこの調整作業の動作を示すフローチャート図であり、「４トントラック」の上面洗浄ブラシ５の制御データを調整する場合を例に説明する。
【００２７】
まず、ブラシを空転させて空転電流値Ｋを検出する（１）。次に上面洗浄ブラシ５をキャビン上面に接触させ、適正な接触圧となる接触距離までブラシを下降させる（２）。接触距離Ｐ１に達したときの電流値Ｔを検出し（３）、空転電流値Ｋと接触電流値Ｔから上昇電流値Ｄ（＝Ｔ−Ｋ）を算出する（４）。初期値として設定された閾値ＡL4と上昇電流値Ｄの差分から補正値Ｓ（＝Ｄ−ＡL4）を算出する（５）。そして、補正値Ｓを初期値ＡL4，ＡH4に加えて、新閾値ＡL4’，ＡH4’を設定する（６）。こうして、「４トントラックのキャビン上面」の閾値データが書き換えられる。
【００２８】
ここで、こうした調整作業を車体の全ての部位で実行するのは非常に手間であり、時間が掛かる。そのため、従来では特定の車体部位で実行した調整作業から算出した補正値Ｓを、調整作業を行った部位以外の閾値データにそのまま加えていたが、これでは車種や車体部位毎のブラシ接触距離が反映されない。すなわち、キャビン上面にブラシを接触させるときの接触距離と箱体上面にブラシを接触させるときの接触距離とが異なっているため、単純に補正値Ｓを加算してモータ特性を補っても、箱体上面では接触不足となってしまう。
【００２９】
そこで、本発明では、この補正値Ｓに対して、調整作業を実行した車体部位の係数Ｃと、変更するデータの車体部位の係数Ｃとの比を乗じて変更部位の補正値Ｓ’を算出し、この補正値Ｓ’を変更部位の初期値に加えて閾値データを書き換えるようにしている。例えば、「４トントラックの箱体上面」の閾値データを書き換える場合、調整作業した「４トントラックのキャビン上面」の補正値Ｓに対して、「４トントラックのキャビン上面」の係数Ｃ４と、「４トントラックの箱体上面」の係数Ｃ５との比（Ｃ５／Ｃ４）を補正値Ｓに乗じて「４トントラックの箱体上面」の補正値Ｓ’（＝Ｓ＊Ｃ５／Ｃ４）を算出し、この補正値Ｓ’を「４トントラックの箱体上面」の初期値ＡL5，ＡH5に加えて、新閾値ＡH5’，ＡL5’を設定するようにしている。これにより、１つの補正値Ｓを算出すれば、全ての制御データを、モータの特性に合わせたデータに書き換えることができる。
【００３０】
尚、初期値の設定を手動で調整することも可能である。この場合、初期値に対して調整分をモータ電流値で増減するのは分かりにくいため、ブラシの接触距離を入力し、この距離分に相当する電流値を算出して初期値に増減する方法を採用する。例えば、操作パネルに調整キーを設け、全ての車種・全ての車体部位に対して一律に「＋４ｃｍ」車体に接触させるよう初期値を調整する場合、「４トントラックのキャビン上面」で「＋４ｃｍ」分ブラシを接触させたときの電流値Ｔを検出し、空転電流値Ｋと接触電流値Ｔから上昇電流値Ｄを算出する。初期値として設定された閾値ＡL4と差分電流値Ｄから補正値Ｓを算出する。そして、補正値Ｓを初期値ＡH4，ＡL4に加えて、新閾値ＡH4’，ＡL4’を設定する。こうして、「４トントラックのキャビン上面」の閾値データが書き換えられる。
【００３１】
続いて、本発明の洗車機の洗車動作について説明する。
本体フレーム１は、走行位置スイッチ７がドッグ３ａに接触する待機位置で洗浄する車両の入車待ち状態にある。車両が乗り入れられて、本体フレーム１前面の電装ボックス８ａ，８ｂ間に設けた光電スイッチ１０・１１のうち、前方の光電スイッチ１０が遮光、後方の光電スイッチ１１が透光している状態になると、車両の停止位置と判断して停止を促す。こうして、車両が正規の停止位置に停車されると、操作パネル９での洗車受付を許可し、各キーにて選択動作を行った後、洗車スタートキー３４を入力すると洗車がスタートすることになる。洗車スタートすると、まずブラシを空転させて空転電流値を検出する。洗車の度に空転電流値を検出するのは、ブラシモータの電流特性がブラシの劣化摩耗・気温・電源電圧の状態等の環境要因によって変化することを許容するためである。以後、洗車開始時のブラシ空転電流値を基準に、車体に接触して上昇する電流上昇値を、各閾値の範囲内に収まるように昇降・開閉が制御される。
【００３２】
以下、洗車設定として、車種選択キー３１で「トラック／４トン」，洗車箇所指定キー３２で「キャビン上面／上面／後面」，洗車コースキー３３で「水洗車」を選択した場合の上面洗浄ブラシ５による洗車動作について、図９を用いて説明する。
【００３３】
洗車動作が開始すると、上面洗浄ブラシ５をミラー上位置まで下降させ、ブラシ５を正転させて本体フレーム１を前進させる。ブラシモータ１５の電流値で上面洗浄ブラシ５がトラックＴのキャビン上面に接触したことを検出すると、本体フレーム１を前進させたまま、ブラシモータ１５の電流値が閾値ＡL4〜ＡH4の範囲になるよう、昇降モータ１９を制御してキャビン上面のブラッシング洗浄を行う。
【００３４】
キャビン上面洗浄が終わると、引き続きブラシモータ１５の電流値が閾値ＡL5〜ＡH5の範囲になるよう、昇降モータ１９を制御してトラック上面のブラッシングを行う。本体フレーム１の前進により、上面洗浄ブラシ５が光電スイッチ１１・１２で検出するトラック後端に達したら、本体フレーム１を前進させたままブラシ５を下降させ、ブラシ５が下限位置に達したら、本体フレーム１の走行を停止し、バンパー位置まで上昇させる。
【００３５】
上面洗浄ブラシ５がバンパー位置まで上昇したら、ブラシ５を逆転させて本体フレーム１を後進させる。ブラシモータ１５の電流値で上面洗浄ブラシ５がトラックＴの後面に接触したことを検出すると、本体フレーム１の走行を停止し、ブラシモータ１５の電流値が閾値ＡL6〜ＡH6の範囲になるよう、本体走行モータ昇降モータ４を制御してトラック後面のブラッシング洗浄を行う。
【００３６】
上面洗浄ブラシ５が上限位置まで上昇したら、本体フレーム１を走行させていき、走行限界スイッチ７が走行前端位置を検出すると洗車終了となる。
【００３７】
尚、ここで設定されるミラー上位置、キャビンと箱体の境界位置は、一般的なトラック形状に基づいて予め記憶されており、各走行モータ４・昇降モータ１９の駆動時間により位置制御される。
【符号の説明】
【００３８】
１ 本体フレーム
４ 走行モータ
５ 上面洗浄ブラシ
６・６ 側面洗浄ブラシ
８ａ・８ｂ 電装ボックス
９ 操作パネル
１５ ブラシモータ
１９ 昇降モータ
２５ ブラシモータ
２８ 開閉モータ
３０ 洗車制御部
３６ 走行位置検出部
３７ 電流検出部
３８ 昇降制御部
３９ 電流検出部
４０ 開閉制御部
４１ データ記憶部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗車ブラシで自動車車体をブラッシング洗浄する洗車機に関し、車体との接触をブラシモータの電流値により監視し、適正な接触圧で洗車ブラシを車体に作用させる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
洗車ブラシを車体に接触させてブラッシング洗浄する洗車機において、ブラシモータの電流値からブラシと車体との接触状態を検出し、設定された上限電流閾値と下限電流閾値との間にブラシモータの電流値を保持することで、ブラシを車体に適正な接触圧で作用させる技術が知られている。また、特許文献１に示すように、車種や車体部位毎に、適正なブラシ接触圧となるブラシモータ電流値をメモリに記憶しておき、車形検出手段で検出される車体形状に応じてブラシの接触状態を変える点も公知となっている。
【０００３】
さて、設定されたブラシモータの電流閾値は、ブラシモータの個体差や経年変化等に対応するため、使用前に調整する必要がある。これまでの洗車機では、ブラシを空転させたときの空転電流値Ｋと、ブラシを車体に適正な接触距離に接触させたときの電流値Ｔとを検出してブラシ接触による電流上昇値Ｐ（＝Ｔ−Ｋ）を算出し、この電流上昇値Ｄと初期下限閾値ＡLとの差分から補正値Ｓ（＝Ｄ−ＡL）を算出して、新閾値ＡLｎ（＝ＡL＋Ｓ）を設定している。
【０００４】
こうした調整作業は、全ての車種・全ての車体部位に対して実行することは困難であるため、特定の車種・特定の車体部位で得られた補正値Ｓに基づいて、全ての初期値を補正するようになっている。例えば、大型トラック上面で調整作業を行う場合、大型トラック上面にブラシを適正な接触距離で接触させたときの電流値Ｔから補正値Ｓを算出し、この補正値Ｓで小型トラック上面の設定値やトラックキャビン上面の設定値を補正している。
【０００５】
しかしながら、大型トラック上面を洗浄する際の適正な接触距離と、トラックキャビン上面を洗浄する際の適正な接触距離とは異なるため、この補正値Ｓでトラックキャビン上面の設定値を補正することは望ましくない。すなわち、トラック上面は幅広で丈夫であるため、ブラシをしっかり当てて洗浄を行うのに対し、キャビン上面に設けられる風防は幅狭で軟弱であるため、ブラシを弱く当てて洗浄を行う必要があるため、トラック上面の接触を基準に算出された補正値Ｓでトラックキャビン上面の設定値を補正すると、キャビン上面でブラシが過接触となり破損する恐れがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−６９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、洗浄する車種や車体部位に応じたブラシ接触圧を調整することができる洗車機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本出願人は、車種や車体部位毎に、ブラシを車体に接触させた距離とモータ電流値の上昇量に一定の関係があることを見出した。本発明は、この知見に基づくもので、洗車ブラシを車体に接離するブラシ移動手段と、洗車ブラシを回転駆動するブラシモータと、該ブラシモータの電流値を検出する電流検出手段と、該検出手段で検出されるモータ電流値が上下閾値内になるように前記ブラシ移動手段を制御する制御手段と、洗浄対象となる自動車の車種及び車体部位毎に前記上下閾値の初期値が記憶された記憶手段とを備え、記憶手段に記憶された上下閾値の初期値を、車種及び車体部位毎に設定された係数と、特定の車種における特定の車体部位で検出されるモータ電流値とに基づいて補正する閾値補正機能を備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の装置は以上のように構成されるので、車種及び車体部位毎にブラシの接触距離を考慮した係数を設定したので、特定の部位でサンプリングされたモータ電流値の補正値に基づいて全ての制御データをモータの特性に合わせたデータに書き換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の洗車機を示す正面図である。
【図２】同装置の側面図である。
【図３】上面洗浄ブラシ５の構造を示す説明図である。
【図４】側面洗浄ブラシ６・６の構造を示す説明図である。
【図５】同装置の制御系を示すブロック図である。
【図６】車体部位毎の電流変化特性を示したグラフである。
【図７】上面洗浄ブラシ５の制御データを示す説明図である。
【図８】補正作業の動作を示すフローチャート図である。
【図９】上面洗浄ブラシの動作を示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を基に、本発明の実施態様について説明する。図１は本発明の洗車機を示す正面図、図２は同側面図である。
１は本体フレームで、自動車車体を跨ぐように門型状に形成され、正転逆転可能な走行モータ４・４により、車輪２・２を回転駆動してレール３・３に沿って往復走行する。５は上面洗浄ブラシで、本体フレーム１の脚部に備えた昇降レール間に沿って昇降し、主に自動車の上面をブラッシングする。６・６は側面洗浄ブラシで、本体フレーム１の上部幅方向に備えた走行レールに沿って開閉し、主に自動車の前後面及び側面をブラッシングする。７は走行限界スイッチで、本体フレーム１の脚部下端に設けられ、前記レール３の前端及び後端付近に設置したドッグ３ａ・３ｂに接触して本体フレーム１の前進及び後進の限界位置を検出する。ここでは、走行限界スイッチ７がドッグ３ａに接触すると走行後端位置が検出され、ドッグ３ｂに接触すると走行前端位置が検出されるものである。
【００１２】
８ａ・８ｂは電装ボックスで、本体フレーム１の脚部前面に左右一対で取り付けられ、正面視右側に位置する電装ボックス８ａ・８ｂの前面に洗車受付を行う操作パネル９を設けている。１０・１１は光電スイッチで、それぞれ発光部と受光部とを対面配置するとともに、受光部を発光部よりも高い位置に配置することで傾斜した光軸を形成し、この傾斜光軸の透光／遮光によって車体の有無を検出するもので、電装ボックス８ａ・８ｂの対向する内面において奥行き方向に所定距離離れた位置に設置されている。
【００１３】
図３は上面洗浄ブラシ５の構造を示す説明図である。
上面洗浄ブラシ５は、ブラシ軸１２の両端に直結されたキャリア１３Ｌ・１３Ｒによって洗車機本体１内に垂設した昇降レール１４Ｌ・１４Ｒ上を昇降するように構成され、一方のキャリア１３Ｒに固定されたブラシモータ１５により正逆転駆動される。キャリア１３Ｌ・１３Ｒは、上端と下端を無端状に接続するチェーン１６と、該チェーン１６が懸回されるスプロケット１７Ｕ・１７Ｄと、左右の上スプロケット１７Ｕ同士を連結する回転軸１８、該回転軸１８を正逆転する昇降モータ１９からなる昇降装置により昇降される。２０，２１は昇降限界スイッチで、キャリア１３Ｌの接触によりスイッチングして上昇限界及び下降限界を与える。
【００１４】
図４は側面洗浄ブラシ６・６の構造を示す説明図である。
側面洗浄ブラシ６・６は、ブラシ軸２２の上端に直結したキャリア２３Ｌ・２３Ｒによって洗車機本体１内の後方上部に水平に横架された開閉レール２４に沿って開閉するように構成され、ブラシモータ２５・２５により正逆転駆動される。キャリア２３Ｌ・２３Ｒは、右端と左端を無端状に接続するチェーン２６と、該チェーン２６が懸回されるスプロケット２７Ｌ・２７Ｒと、一方のスプロケット２７Ｌ・２７Ｒを正逆転する開閉モータ２８からなる開閉装置により開閉される。
【００１５】
このような構成の洗車機は、主にトラックやバス等の大型車の洗車に用いられる。本体フレーム１を待機位置に待機させた状態で、洗浄する自動車を光電スイッチ１０・１１で与える停止位置まで入車させ、操作パネル９で任意の洗車プログラムを選択した後にスタートすると、本体フレーム１が前進し、各散水ノズルから洗浄水を散布しながら各洗浄ブラシ５・６により車体のブラッシング洗浄が施されるのである。
【００１６】
図５は本発明の制御系を示すブロック図である。
３０は洗車制御部で、本体フレーム１の本体走行モータ４，走行限界スイッチ７，操作パネル９，光電スイッチ１０・１１，上面洗浄ブラシ５のブラシモータ１５，昇降モータ１９，昇降限界スイッチ２０，２１，側面洗浄ブラシ６・６のブラシモータ２５，開閉モータ２８が接続されている。
【００１７】
操作パネル９には、車種選択キー３１，洗車箇所指定キー３２，洗車コースキー３３，洗車スタートキー３４，洗車ストップキー３５が備えられ、顧客の希望に添った洗車形態を設定できるようになっている。このうち、車種選択キー３１では、トラック・トレーラー・バスといった形状の異なる自動車の選択と、２トン・４トン・１０トンといった大きさの異なる自動車の選択が組み合わせて選択でき、洗車箇所指定キー３２では、車体における前面・側面・後面・上面のうち洗浄する箇所を選択でき、洗車コースキー３３では、水洗車・洗剤洗車・ワックス洗車といった洗車コースが選択できる。
【００１８】
洗車制御部３０は、本体フレーム１の走行位置を検出する走行位置検出部３６と、上面洗浄ブラシモータ１５の電流値を検出する電流検出部３７と、昇降モータ１９を制御する昇降制御部３８と、側面洗浄ブラシモータ２５の電流値を検出する電流検出部３９と、開閉モータ２８を制御する開閉制御部４０と、各種データを記憶したデータ記憶部４１を備えている。
【００１９】
走行位置検出部３６は、本体走行モータ４の駆動時間をカウントし、走行限界スイッチ７で検出される走行限界位置からの本体フレーム１の移動位置を推定して昇降制御部３８及び開閉制御部４０に指令を出力する。電流検出部３７，３９は、各ブラシモータ１５，２５の電流値を検出し、ブラシと車体との接触状態を判断して昇降制御部３８及び開閉制御部４０に指令を出力する。昇降制御部３８は、走行位置検出部３６及び電流検出部３７からの指令を受けて上面洗浄ブラシ５を昇降する。開閉制御部３６は、走行位置検出部３６及び電流検出部３９からの指令を受けて側面洗浄ブラシ６を開閉する。データ記憶部４１には、ブラシを車体に接触させたときの電流上昇量から接触状態を判断するための電流閾値ＡHi，ＡLoと、車体部位毎の電流変化特性を示す係数Ｃとが、各車種や各洗浄部位毎にテーブル化されて記憶されている。
【００２０】
このような構成により、上面洗浄ブラシ５及び側面洗浄ブラシ６でブラッシング洗浄を行う際に、ブラシを車体に接触させたときに上昇する電流値が、データ記憶部４１に記憶された電流閾値ＡHi〜ＡLoの間になるように、上面洗浄ブラシ５を昇降、側面洗浄ブラシ６を開閉してブラッシング洗浄が実行されることになる。
【００２１】
さて、データ記憶部４１に記憶された電流閾値ＡHi，ＡLo及び係数Ｃは、モータ電流変化特性に基づいて車種や車体部位毎に試験によって決定されている。図６は『４トントラック』における車体部位毎の電流変化特性を示したグラフであり、（ａ）はキャビン上面に上面洗浄ブラシを接触させたときの接触距離と電流変化の関係を示し、（ｂ）は箱体上面に上面洗浄ブラシを接触させたときの接触距離と電流変化の関係を示している。
【００２２】
図６（ａ）に示すように、キャビン上面は、箱体上面に比べて幅狭であるため、ブラシとの接触面積が小さく、ブラシの接触距離に対する電流上昇量が小さくなっている。これにより、ブラシの接触距離Ｐ１での電流値を下限閾値ＡLo、接触距離Ｐ２での電流値を上限閾値ＡHiとし、直線の傾きを係数Ｃとしてデータ記憶部４１に記憶している。
【００２３】
一方、図６（ｂ）に示すように、箱体上面は、キャビン上面に比べて幅広であるため、ブラシとの接触面積が大きく、ブラシの接触距離に対する電流上昇量が大きくなっている。これにより、ブラシの接触距離Ｐ１’での電流値を下限閾値ＡLo、接触距離Ｐ２’での電流値を上限閾値ＡHiとし、直線の傾きを係数Ｃとしてデータ記憶部４１に記憶している。
【００２４】
尚、ブラシ接触距離は、キャビン上面が箱体上面に比べて脆弱であることを考慮して、キャビン上面のブラシ接触距離Ｐ１，Ｐ２を、箱体上面のブラシ接触距離Ｐ１’，Ｐ２’よりも浅くして、閾値を設定している。
【００２５】
こうして、車種及び車体部位毎に上限閾値ＡHi・下限閾値ＡLo・係数Ｃが設定され、図７に示す初期値データが与えられる。尚、図７は、上面洗浄ブラシ５の制御データを示しており、便宜上、全てのデータが異なる数値として表現しているが、同一の数値であっても構わない。
【００２６】
これらのデータは、事前に基準となる初期値として与えられているが、モータ電流特性の個体差を考慮し、洗車機を設置するタイミングで調整作業が施される。図８はこの調整作業の動作を示すフローチャート図であり、「４トントラック」の上面洗浄ブラシ５の制御データを調整する場合を例に説明する。
【００２７】
まず、ブラシを空転させて空転電流値Ｋを検出する（１）。次に上面洗浄ブラシ５をキャビン上面に接触させ、適正な接触圧となる接触距離までブラシを下降させる（２）。接触距離Ｐ１に達したときの電流値Ｔを検出し（３）、空転電流値Ｋと接触電流値Ｔから上昇電流値Ｄ（＝Ｔ−Ｋ）を算出する（４）。初期値として設定された閾値ＡL4と上昇電流値Ｄの差分から補正値Ｓ（＝Ｄ−ＡL4）を算出する（５）。そして、補正値Ｓを初期値ＡL4，ＡH4に加えて、新閾値ＡL4’，ＡH4’を設定する（６）。こうして、「４トントラックのキャビン上面」の閾値データが書き換えられる。
【００２８】
ここで、こうした調整作業を車体の全ての部位で実行するのは非常に手間であり、時間が掛かる。そのため、従来では特定の車体部位で実行した調整作業から算出した補正値Ｓを、調整作業を行った部位以外の閾値データにそのまま加えていたが、これでは車種や車体部位毎のブラシ接触距離が反映されない。すなわち、キャビン上面にブラシを接触させるときの接触距離と箱体上面にブラシを接触させるときの接触距離とが異なっているため、単純に補正値Ｓを加算してモータ特性を補っても、箱体上面では接触不足となってしまう。
【００２９】
そこで、本発明では、この補正値Ｓに対して、調整作業を実行した車体部位の係数Ｃと、変更するデータの車体部位の係数Ｃとの比を乗じて変更部位の補正値Ｓ’を算出し、この補正値Ｓ’を変更部位の初期値に加えて閾値データを書き換えるようにしている。例えば、「４トントラックの箱体上面」の閾値データを書き換える場合、調整作業した「４トントラックのキャビン上面」の補正値Ｓに対して、「４トントラックのキャビン上面」の係数Ｃ４と、「４トントラックの箱体上面」の係数Ｃ５との比（Ｃ５／Ｃ４）を補正値Ｓに乗じて「４トントラックの箱体上面」の補正値Ｓ’（＝Ｓ＊Ｃ５／Ｃ４）を算出し、この補正値Ｓ’を「４トントラックの箱体上面」の初期値ＡL5，ＡH5に加えて、新閾値ＡH5’，ＡL5’を設定するようにしている。これにより、１つの補正値Ｓを算出すれば、全ての制御データを、モータの特性に合わせたデータに書き換えることができる。
【００３０】
尚、初期値の設定を手動で調整することも可能である。この場合、初期値に対して調整分をモータ電流値で増減するのは分かりにくいため、ブラシの接触距離を入力し、この距離分に相当する電流値を算出して初期値に増減する方法を採用する。例えば、操作パネルに調整キーを設け、全ての車種・全ての車体部位に対して一律に「＋４ｃｍ」車体に接触させるよう初期値を調整する場合、「４トントラックのキャビン上面」で「＋４ｃｍ」分ブラシを接触させたときの電流値Ｔを検出し、空転電流値Ｋと接触電流値Ｔから上昇電流値Ｄを算出する。初期値として設定された閾値ＡL4と差分電流値Ｄから補正値Ｓを算出する。そして、補正値Ｓを初期値ＡH4，ＡL4に加えて、新閾値ＡH4’，ＡL4’を設定する。こうして、「４トントラックのキャビン上面」の閾値データが書き換えられる。
【００３１】
続いて、本発明の洗車機の洗車動作について説明する。
本体フレーム１は、走行位置スイッチ７がドッグ３ａに接触する待機位置で洗浄する車両の入車待ち状態にある。車両が乗り入れられて、本体フレーム１前面の電装ボックス８ａ，８ｂ間に設けた光電スイッチ１０・１１のうち、前方の光電スイッチ１０が遮光、後方の光電スイッチ１１が透光している状態になると、車両の停止位置と判断して停止を促す。こうして、車両が正規の停止位置に停車されると、操作パネル９での洗車受付を許可し、各キーにて選択動作を行った後、洗車スタートキー３４を入力すると洗車がスタートすることになる。洗車スタートすると、まずブラシを空転させて空転電流値を検出する。洗車の度に空転電流値を検出するのは、ブラシモータの電流特性がブラシの劣化摩耗・気温・電源電圧の状態等の環境要因によって変化することを許容するためである。以後、洗車開始時のブラシ空転電流値を基準に、車体に接触して上昇する電流上昇値を、各閾値の範囲内に収まるように昇降・開閉が制御される。
【００３２】
以下、洗車設定として、車種選択キー３１で「トラック／４トン」，洗車箇所指定キー３２で「キャビン上面／上面／後面」，洗車コースキー３３で「水洗車」を選択した場合の上面洗浄ブラシ５による洗車動作について、図９を用いて説明する。
【００３３】
洗車動作が開始すると、上面洗浄ブラシ５をミラー上位置まで下降させ、ブラシ５を正転させて本体フレーム１を前進させる。ブラシモータ１５の電流値で上面洗浄ブラシ５がトラックＴのキャビン上面に接触したことを検出すると、本体フレーム１を前進させたまま、ブラシモータ１５の電流値が閾値ＡL4〜ＡH4の範囲になるよう、昇降モータ１９を制御してキャビン上面のブラッシング洗浄を行う。
【００３４】
キャビン上面洗浄が終わると、引き続きブラシモータ１５の電流値が閾値ＡL5〜ＡH5の範囲になるよう、昇降モータ１９を制御してトラック上面のブラッシングを行う。本体フレーム１の前進により、上面洗浄ブラシ５が光電スイッチ１１・１２で検出するトラック後端に達したら、本体フレーム１を前進させたままブラシ５を下降させ、ブラシ５が下限位置に達したら、本体フレーム１の走行を停止し、バンパー位置まで上昇させる。
【００３５】
上面洗浄ブラシ５がバンパー位置まで上昇したら、ブラシ５を逆転させて本体フレーム１を後進させる。ブラシモータ１５の電流値で上面洗浄ブラシ５がトラックＴの後面に接触したことを検出すると、本体フレーム１の走行を停止し、ブラシモータ１５の電流値が閾値ＡL6〜ＡH6の範囲になるよう、本体走行モータ昇降モータ４を制御してトラック後面のブラッシング洗浄を行う。
【００３６】
上面洗浄ブラシ５が上限位置まで上昇したら、本体フレーム１を走行させていき、走行限界スイッチ７が走行前端位置を検出すると洗車終了となる。
【００３７】
尚、ここで設定されるミラー上位置、キャビンと箱体の境界位置は、一般的なトラック形状に基づいて予め記憶されており、各走行モータ４・昇降モータ１９の駆動時間により位置制御される。
【符号の説明】
【００３８】
１ 本体フレーム
４ 走行モータ
５ 上面洗浄ブラシ
６・６ 側面洗浄ブラシ
８ａ・８ｂ 電装ボックス
９ 操作パネル
１５ ブラシモータ
１９ 昇降モータ
２５ ブラシモータ
２８ 開閉モータ
３０ 洗車制御部
３６ 走行位置検出部
３７ 電流検出部
３８ 昇降制御部
３９ 電流検出部
４０ 開閉制御部
４１ データ記憶部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗車機本体と自動車とが相対移動し、移動に伴い洗車機本体内に備えた洗車ブラシを自動車車体に作用させて洗車を行う洗車機において、
前記洗車ブラシを車体に接離するブラシ移動手段と、洗車ブラシを回転駆動するブラシモータと、該ブラシモータの電流値を検出する電流検出手段と、該検出手段で検出されるモータ電流値が上下閾値内になるように前記ブラシ移動手段を制御する制御手段と、洗浄対象となる自動車の車種及び車体部位毎に前記上下閾値の初期値が記憶された記憶手段とを備え、
前記記憶手段に記憶された上下閾値の初期値を、車種及び車体部位毎に設定された係数と、特定の車種における特定の車体部位で検出されるモータ電流値とに基づいて補正する閾値補正機能を備えたことを特徴とする洗車機。
【請求項１】
洗車機本体と自動車とが相対移動し、移動に伴い洗車機本体内に備えた洗車ブラシを自動車車体に作用させて洗車を行う洗車機において、
前記洗車ブラシを車体に接離するブラシ移動手段と、洗車ブラシを回転駆動するブラシモータと、該ブラシモータの電流値を検出する電流検出手段と、該検出手段で検出されるモータ電流値が上下閾値内になるように前記ブラシ移動手段を制御する制御手段と、洗浄対象となる自動車の車種及び車体部位毎に前記上下閾値の初期値が記憶された記憶手段とを備え、
前記記憶手段に記憶された上下閾値の初期値を、車種及び車体部位毎に設定された係数と、特定の車種における特定の車体部位で検出されるモータ電流値とに基づいて補正する閾値補正機能を備えたことを特徴とする洗車機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１２６２２０（Ｐ２０１２−１２６２２０Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７８５６９（Ｐ２０１０−２７８５６９）
【出願日】平成２２年１２月１４日（２０１０．１２．１４）
【出願人】（０００１０３１３８）エムケー精工株式会社 (174)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１４日（２０１０．１２．１４）
【出願人】（０００１０３１３８）エムケー精工株式会社 (174)
【Ｆターム（参考）】
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