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原文传递自动洗车系统与方法

专利名称：	自动洗车系统与方法
摘要：	本发明公开一种自动洗车系统与方法，包括控制单元和至少1个洗车装置；每个洗车装置由固定柱、水平方向杆、水平方向丝杆、垂直方向杆、垂直方向丝杆、旋转电机、角度调整电机、喷头组件、第一车身距离传感器、第二车身距离传感器和多个地面距离传感器组成。本发明只需利用1个洗车装置，并配合控制单元即可实现待洗车辆的全车自动清洗，从而节省人力成本；此外洗车装置结构简单，占地面积小，成本低，使产品适用场景更多，为用户清洗车辆带来便利。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广西;45
申请人：	桂林电子科技大学
发明人：	陈俊彦;刘昊鑫;孙舒祺;杨立峰;李睿
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201910245425.1
公开号：	CN109849859A
代理机构：	桂林市持衡专利商标事务所有限公司
代理人：	陈跃琳
分类号：	B60S3/04(2006.01);B;B60;B60S;B60S3
申请人地址：	541004 广西壮族自治区桂林市七星区金鸡路1号
主权项：	1.自动洗车系统，其特征是，包括控制单元和至少1个洗车装置；每个洗车装置由固定柱(1)、水平方向杆(2)、水平方向丝杆(3)、垂直方向杆(4)、垂直方向丝杆(5)、旋转电机(6)、角度调整电机(7)、喷头组件(8)、第一车身距离传感器(9)、第二车身距离传感器(10)和多个地面距离传感器(11)组成；固定柱(1)的底部固定安装在洗车区域中，旋转电机(6)的定端安装在固定柱(1)的顶部，水平方向杆(2)安装在旋转电机(6)的动端；水平方向丝杆(3)安装在水平方向杆(2)上，且两者均与水平面平行；垂直方向杆(4)安装在水平方向丝杆(3)上，垂直方向丝杆(5)安装在垂直方向杆(4)上，且两者均与水平面垂直；角度调整电机(7)的定端安装在垂直方向丝杆(5)上，喷头组件(8)安装在角度调整电机(7)的动端；喷头组件(8)上设有喷头；第一车身距离传感器(9)安装在固定柱(1)的其中一侧壁上，第二车身距离传感器(10)安装在喷头组件(8)上，第一车身距离传感器(9)和第二车身距离传感器(10)的采集方向与水平面相平；多个地面距离传感器(11)均匀分布在水平方向杆(2)，所有地面距离传感器(11)均与水平面垂直；第一车身距离传感器(9)、第二车身距离传感器(10)和多个地面距离传感器(11)的输入端与控制单元连接；控制单元的输出端与水平方向丝杆(3)、垂直方向丝杆(5)、旋转电机(6)、角度调整电机(7)和喷头组件(8)连接。 2.根据权利要求1所述的自动洗车系统，其特征是，喷头组件(8)包括泡沫喷头和高压水喷头。 3.根据权利要求1或2所述的自动洗车系统，其特征是，喷头组件(8)的喷头均倾斜向下设置。 4.根据权利要求1所述的自动洗车系统，其特征是，每2个地面距离传感器(11)之间的距离相等。 5.权利要求1所述的自动洗车系统所实现的自动洗车方法，其特征是，具体包括步骤如下：步骤1、待机状态下，控制单元控制垂直方向丝杆(5)升高，并使得垂直方向杆(4)升高到距离地面最高的位置，以确保在待机状态下洗车装置附近车辆的正常通行；步骤2、待洗车辆行驶到洗车装置附近，并使得待洗车辆的其中一个侧面与固定柱(1)上安装有车身第一距离传感器的一侧面相对；待洗车辆进入此位置后，用户发送洗车信号至控制单元，启动洗车流程；步骤3、洗车流程启动，控制单元通过固定柱(1)上的车身第一距离传感器获取待洗车辆与洗车装置之间的距离；同时，控制单元控制水平方向丝杆(3)伸长，并使得垂直方向杆(4)到与固定柱(1)距离最远；步骤4、控制单元控制旋转电机(6)逆时针进行步进扫描，当水平方向杆(2)上地面距离传感器(11)中仅有一个地面距离传感器(11)所采集到的距离明显变小时，即表示水平方向杆(2)达到了车辆的前近角点位置，并记录该地面距离传感器(11)的位置；步骤5、在此位置的基础上，控制单元控制旋转电机(6)顺时针回退到上一个步进点，并使得水平方向杆(2)上的所有地面距离传感器(11)所采集到的距离相同；步骤6、控制单元控制水平方向丝杆(3)回缩，并使得垂直方向杆(4)回缩至步骤4所记录的地面距离传感器(11)的位置处；步骤7、控制单元控制垂直方向丝杆(5)下降，并使得垂直方向杆(4)下降到预设的工作高度；同时，控制单元控制控制角度调整电机(7)，让喷头组件(8)与水平方向杆(2)垂直，并指向待洗车辆一侧；步骤8、利用垂直方向杆(4)上的车身第二距离传感器获取待洗车辆与洗车装置之间的距离；同时，控制单元控制旋转电机(6)带动水平方向杆(2)顺时针旋转，以使得车身第二距离传感器采集到的距离与第一距离传感器所采集到的距离相一致，此时表明水平方向杆(2)与车身平行；步骤9、控制单元控制控制水平方向丝杆(3)回缩，并使得垂直方向杆(4)逐渐向靠近固定柱(1)方向移动，直到垂直方向杆(4)与固定柱(1)距离最小；在此过程中，垂直方向杆(4)上的喷头组件(8)角度不变，且喷射泡沫对待洗车辆靠近洗车装置一侧面的前段部分及其相近顶面进行清洁；步骤10、控制单元控制控制水平方向丝杆(3)伸长，并使得垂直方向杆(4)逐渐向远离固定柱(1)方向移动，直到垂直方向杆(4)上的第二距离传感器所采集到的数据发生明显变大，并记录水平方向丝杆(3)此时的伸长长度L1；在此过程中，垂直方向杆(4)上的喷头组件(8)角度不变，且喷射高压水对待洗车辆靠近洗车装置一侧面的前段部分及其相近顶面进行清洗；步骤11、控制单元控制控制水平方向丝杆(3)伸长，并使得垂直方向杆(4)到与固定柱(1)距离最远；步骤12、控制单元控制旋转电机(6)逆时针进行步进扫描，当水平方向杆(2)上的地面距离传感器(11)所采集到的距离明显变小的距离传感器的数量首次达到峰值时，即表示水平方向杆(2)达到了车辆的前远角点位置，并记录旋转电机(6)此时的转动角度θ为θ1；步骤13、控制单元控制水平方向丝杆(3)回缩，并使得垂直方向杆(4)回缩至距离固定柱(1)L1/cosθ1位置处；步骤14、控制单元控制控制角度调整电机(7)，让角度调整电机(7)带动其上的喷头组件(8)与水平方向杆(2)呈180°-θ1的夹角，并指向待洗车辆一侧；步骤15、控制单元控制旋转电机(6)顺时针旋转，并使得水平方向杆(2)的转动角度θ逐渐减小，直到转动角度θ由θ1变为0；在此过程中，让垂直方向杆(4)上的喷头组件(8)与水平方向杆(2)始终呈180°-θ的夹角，同时通过垂直方向杆(4)上的车身第二距离传感器控制垂直方向杆(4)距离待洗车辆的前端面的距离不变，并喷射泡沫对待洗车辆的前端面及其相近顶面进行清洁；步骤16、控制单元控制旋转电机(6)逆时针旋转，并使得水平方向杆(2)的转动角度θ逐渐增大，直到转动角度θ由0变为θ1；在此过程中，让垂直方向杆(4)上的喷头组件(8)与水平方向杆(2)始终呈180°-θ的夹角，同时通过垂直方向杆(4)上的车身第二距离传感器控制垂直方向杆(4)距离待洗车辆的前端面的距离在预设距离范围内，并喷射高压水对待洗车辆的前端面及其相近顶面进行清洗；步骤17、控制单元控制控制水平方向丝杆(3)伸长，并使得垂直方向杆(4)到与固定柱(1)距离最远；控制单元控制旋转电机(6)逆时针进行步进扫描，当水平方向杆(2)上的地面距离传感器(11)所采集到的距离明显变小的距离传感器的数量再次达到峰值时，即表示水平方向杆(2)达到了车辆的后远角点位置，并记录旋转电机(6)此时的转动角度θ为θ2；步骤18、控制单元控制水平方向丝杆(3)回缩，并使得垂直方向杆(4)回缩至距离固定柱(1)(L1sinθ1+0.2)/sinθ2位置处；步骤19、控制单元控制控制角度调整电机(7)，让角度调整电机(7)带动其上的喷头组件(8)与水平方向杆(2)呈θ2-90°的夹角，并指向待洗车辆一侧；步骤20、控制单元控制旋转电机(6)顺时针旋转，并使得水平方向杆(2)的转动角度θ逐渐减小，直到转动角度θ由θ2变为θ1；在此过程中，让垂直方向杆(4)上的喷头组件(8)与水平方向杆(2)始终呈θ-90°的夹角，同时通过垂直方向杆(4)上的车身第二距离传感器控制垂直方向杆(4)距离待洗车辆远离洗车装置一侧面的距离不变，并喷射泡沫对待洗车辆远离洗车装置一侧面及其相近顶面进行清洁；步骤21、控制单元控制旋转电机(6)逆时针旋转，并使得水平方向杆(2)的转动角度θ逐渐增大，直到转动角度θ由θ1变为θ2；在此过程中，让垂直方向杆(4)上的喷头组件(8)与水平方向杆(2)始终呈θ-90°的夹角，同时通过垂直方向杆(4)上的车身第二距离传感器控制垂直方向杆(4)距离待洗车辆远离洗车装置一侧面的距离在预设距离范围内，并喷射高压水对待洗车辆远离洗车装置一侧面及其相近顶面进行清洗；步骤22、控制单元控制旋转电机(6)逆时针进行步进扫描，当水平方向杆(2)上的地面距离传感器(11)所有地面距离传感器(11)所采集到的距离明显变小时，即表示水平方向杆(2)达到了车辆的后近角点位置，并记录最后一个发生距离变化的地面距离传感器(11)的位置和旋转电机(6)此时的转动角度θ为θ3；步骤23、控制单元控制水平方向丝杆(3)回缩，并使得垂直方向杆(4)回缩至距离固定柱(1)[(L1sinθ1+0.2)/sinθ2]*cos(180°-θ3)位置处；步骤24、控制单元控制旋转电机(6)顺时针旋转，并使得水平方向杆(2)的转动角度θ逐渐减小，直到转动角度θ由θ3变为θ2；在此过程中，让垂直方向杆(4)上的喷头组件(8)与水平方向杆(2)始终呈θ-180°的夹角，同时通过垂直方向杆(4)上的车身第二距离传感器控制垂直方向杆(4)距离待洗车辆的后端面的距离不变，并喷射泡沫对待洗车辆的后端面及其相近顶面进行清洁；步骤25、控制单元控制旋转电机(6)逆时针旋转，并使得水平方向杆(2)的转动角度θ逐渐增大，直到转动角度θ由θ2变为θ3；在此过程中，让垂直方向杆(4)上的喷头组件(8)与水平方向杆(2)始终呈θ-180°的夹角，同时通过垂直方向杆(4)上的车身第二距离传感器控制垂直方向杆(4)距离待洗车辆的后端面的距离在预设距离范围内，并喷射高压水对待洗车辆的后端面及其相近顶面进行清洗；步骤26、控制单元控制水平方向丝杆(3)回缩，并使得垂直方向杆(4)回缩至步骤22所记录的地面距离传感器(11)的位置处；步骤27、控制单元控制控制角度调整电机(7)，让喷头组件(8)与水平方向杆(2)垂直，并指向待洗车辆一侧；步骤28、利用垂直方向杆(4)上的车身第二距离传感器获取待洗车辆与洗车装置之间的距离；同时，控制单元控制旋转电机(6)带动水平方向逆时针旋转，以使得车身第二距离传感器采集到的距离与第一距离传感器所采集到的距离相一致，此时表明水平方向杆(2)与车身平行；步骤29、控制单元控制控制水平方向丝杆(3)回缩，并使得垂直方向杆(4)逐渐向靠近固定柱(1)方向移动，直到垂直方向杆(4)与固定柱(1)距离最小；在此过程中，垂直方向杆(4)上的喷头组件(8)与水平方向杆(2)始终呈-90°的夹角，保持角度不变，且喷射泡沫对待洗车辆靠近洗车装置一侧的后段部分及其相近顶面进行清洁；步骤30、控制单元控制控制水平方向丝杆(3)伸长，并使得垂直方向杆(4)逐渐向远离固定柱(1)方向移动，直到垂直方向杆(4)上的第二距离传感器所采集到的数据发生明显变大；在此过程中，垂直方向杆(4)上的喷头组件(8)角度不变，且喷射高压水对待洗车辆靠近洗车装置一侧的后段部分及其相近顶面进行清洗；步骤31、控制单元控制控制垂直方向丝杆(5)升高，并使得垂直方向杆(4)升高到距离地面最高的位置，本次洗车流程结束。
所属类别：	发明专利