目前，我國(guó)的機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛?cè)藛T數(shù)量在不斷增長(zhǎng)，洗車(chē)行業(yè)現(xiàn)有洗車(chē)方案多為人工洗車(chē)或半自動(dòng)化的方式運(yùn)行，機(jī)械化程度不高，已很很難滿足日常洗車(chē)需求，需要節(jié)約人工成本、提高洗車(chē)效率的改進(jìn)。

本發(fā)明提供一種自動(dòng)洗車(chē)系統(tǒng)與方法，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守和降低成本的特點(diǎn)。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

自動(dòng)洗車(chē)系統(tǒng)，包括控制單元和至少1個(gè)洗車(chē)裝置；每個(gè)洗車(chē)裝置由固定柱、水平方向桿、水平方向絲桿、垂直方向桿、垂直方向絲桿、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、角度調(diào)整電機(jī)、噴頭組件、第一車(chē)身距離傳感器、第二車(chē)身距離傳感器和多個(gè)地面距離傳感器組成；固定柱的底部固定安裝在洗車(chē)區(qū)域中，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定端安裝在固定柱的頂部，水平方向桿安裝在旋轉(zhuǎn)電機(jī)的動(dòng)端；水平方向絲桿安裝在水平方向桿上，且兩者均與水平面平行；垂直方向桿安裝在水平方向絲桿上，垂直方向絲桿安裝在垂直方向桿上，且兩者均與水平面垂直；角度調(diào)整電機(jī)的定端安裝在垂直方向絲桿上，噴頭組件安裝在角度調(diào)整電機(jī)的動(dòng)端；噴頭組件上設(shè)有噴頭；第一車(chē)身距離傳感器安裝在固定柱的其中一側(cè)壁上，第二車(chē)身距離傳感器安裝在噴頭組件上，第一車(chē)身距離傳感器和第二車(chē)身距離傳感器的采集方向與水平面相平；多個(gè)地面距離傳感器均勻分布在水平方向桿，所有地面距離傳感器均與水平面垂直；第一車(chē)身距離傳感器、第二車(chē)身距離傳感器和多個(gè)地面距離傳感器的輸入端與控制單元連接；控制單元的輸出端與水平方向絲桿、垂直方向絲桿、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、角度調(diào)整電機(jī)和噴頭組件連接。

上述系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)洗車(chē)方法，其具體包括步驟如下：

步驟1、待機(jī)狀態(tài)下，控制單元控制垂直方向絲桿升高，并使得垂直方向桿升高到距離地面最高的位置，以確保在待機(jī)狀態(tài)下洗車(chē)裝置附近車(chē)輛的正常通行；

步驟2、待洗車(chē)輛行駛到洗車(chē)裝置附近，并使得待洗車(chē)輛的其中一個(gè)側(cè)面與固定柱上安裝有車(chē)身第一距離傳感器的一側(cè)面相對(duì)；待洗車(chē)輛進(jìn)入此位置后，用戶發(fā)送洗車(chē)信號(hào)至控制單元，啟動(dòng)洗車(chē)流程；

步驟3、洗車(chē)流程啟動(dòng)，控制單元通過(guò)固定柱上的車(chē)身第一距離傳感器獲取待洗車(chē)輛與洗車(chē)裝置之間的距離；同時(shí)，控制單元控制水平方向絲桿伸長(zhǎng)，并使得垂直方向桿到與固定柱距離最遠(yuǎn)；

步驟4、控制單元控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)逆時(shí)針進(jìn)行步進(jìn)掃描，當(dāng)水平方向桿上地面距離傳感器中僅有一個(gè)地面距離傳感器所采集到的距離明顯變小時(shí)，即表示水平方向桿達(dá)到了車(chē)輛的前近角點(diǎn)位置，并記錄該地面距離傳感器的位置；

步驟5、在此位置的基礎(chǔ)上，控制單元控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)順時(shí)針回退到上一個(gè)步進(jìn)點(diǎn)，并使得水平方向桿上的所有地面距離傳感器所采集到的距離相同；

步驟6、控制單元控制水平方向絲桿回縮，并使得垂直方向桿回縮至步驟4所記錄的地面距離傳感器的位置處；

步驟7、控制單元控制垂直方向絲桿下降，并使得垂直方向桿下降到預(yù)設(shè)的工作高度；同時(shí)，控制單元控制控制角度調(diào)整電機(jī)，讓噴頭組件與水平方向桿垂直，并指向待洗車(chē)輛一側(cè)；

步驟8、利用垂直方向桿上的車(chē)身第二距離傳感器獲取待洗車(chē)輛與洗車(chē)裝置之間的距離；同時(shí)，控制單元控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)帶動(dòng)水平方向桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，以使得車(chē)身第二距離傳感器采集到的距離與第一距離傳感器所采集到的距離相一致，此時(shí)表明水平方向桿與車(chē)身平行；

步驟9、控制單元控制控制水平方向絲桿回縮，并使得垂直方向桿逐漸向靠近固定柱方向移動(dòng)，直到垂直方向桿與固定柱距離最??；在此過(guò)程中，垂直方向桿上的噴頭組件角度不變，且噴射泡沫對(duì)待洗車(chē)輛靠近洗車(chē)裝置一側(cè)面的前段部分及其相近頂面進(jìn)行清潔；

步驟10、控制單元控制控制水平方向絲桿伸長(zhǎng)，并使得垂直方向桿逐漸向遠(yuǎn)離固定柱方向移動(dòng)，直到垂直方向桿上的第二距離傳感器所采集到的數(shù)據(jù)發(fā)生明顯變大，并記錄水平方向絲桿此時(shí)的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度L1；在此過(guò)程中，垂直方向桿上的噴頭組件角度不變，且噴射高壓水對(duì)待洗車(chē)輛靠近洗車(chē)裝置一側(cè)面的前段部分及其相近頂面進(jìn)行清洗；

步驟11、控制單元控制控制水平方向絲桿伸長(zhǎng)，并使得垂直方向桿到與固定柱距離最遠(yuǎn)；

步驟12、控制單元控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)逆時(shí)針進(jìn)行步進(jìn)掃描，當(dāng)水平方向桿上的地面距離傳感器所采集到的距離明顯變小的距離傳感器的數(shù)量首次達(dá)到峰值時(shí)，即表示水平方向桿達(dá)到了車(chē)輛的前遠(yuǎn)角點(diǎn)位置，并記錄旋轉(zhuǎn)電機(jī)此時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ為θ1；

步驟13、控制單元控制水平方向絲桿回縮，并使得垂直方向桿回縮至距離固定柱L1/cosθ1位置處；

步驟14、控制單元控制控制角度調(diào)整電機(jī)，讓角度調(diào)整電機(jī)帶動(dòng)其上的噴頭組件與水平方向桿呈180°-θ1的夾角，并指向待洗車(chē)輛一側(cè)；

步驟15、控制單元控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并使得水平方向桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ逐漸減小，直到轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ由θ1變?yōu)?；在此過(guò)程中，讓垂直方向桿上的噴頭組件與水平方向桿始終呈180°-θ的夾角，同時(shí)通過(guò)垂直方向桿上的車(chē)身第二距離傳感器控制垂直方向桿距離待洗車(chē)輛的前端面的距離不變，并噴射泡沫對(duì)待洗車(chē)輛的前端面及其相近頂面進(jìn)行清潔；

步驟16、控制單元控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并使得水平方向桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ逐漸增大，直到轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ由0變?yōu)?theta;1；在此過(guò)程中，讓垂直方向桿上的噴頭組件與水平方向桿始終呈180°-θ的夾角，同時(shí)通過(guò)垂直方向桿上的車(chē)身第二距離傳感器控制垂直方向桿距離待洗車(chē)輛的前端面的距離在預(yù)設(shè)距離范圍內(nèi)，并噴射高壓水對(duì)待洗車(chē)輛的前端面及其相近頂面進(jìn)行清洗；

步驟17、控制單元控制控制水平方向絲桿伸長(zhǎng)，并使得垂直方向桿到與固定柱距離最遠(yuǎn)；控制單元控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)逆時(shí)針進(jìn)行步進(jìn)掃描，當(dāng)水平方向桿上的地面距離傳感器所采集到的距離明顯變小的距離傳感器的數(shù)量再次達(dá)到峰值時(shí)，即表示水平方向桿達(dá)到了車(chē)輛的后遠(yuǎn)角點(diǎn)位置，并記錄旋轉(zhuǎn)電機(jī)此時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ為θ2；

步驟18、控制單元控制水平方向絲桿回縮，并使得垂直方向桿回縮至距離固定柱(L1*sinθ1+0.2)/sinθ2位置處；

步驟19、控制單元控制控制角度調(diào)整電機(jī)，讓角度調(diào)整電機(jī)帶動(dòng)其上的噴頭組件與水平方向桿呈θ2-90°的夾角，并指向待洗車(chē)輛一側(cè)；

步驟20、控制單元控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并使得水平方向桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ逐漸減小，直到轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ由θ2變?yōu)?theta;1；在此過(guò)程中，讓垂直方向桿上的噴頭組件與水平方向桿始終呈θ-90°的夾角，同時(shí)通過(guò)垂直方向桿上的車(chē)身第二距離傳感器控制垂直方向桿距離待洗車(chē)輛遠(yuǎn)離洗車(chē)裝置一側(cè)面的距離不變，并噴射泡沫對(duì)待洗車(chē)輛遠(yuǎn)離洗車(chē)裝置一側(cè)面及其相近頂面進(jìn)行清潔；

步驟21、控制單元控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并使得水平方向桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ逐漸增大，直到轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ由θ1變?yōu)?theta;2；在此過(guò)程中，讓垂直方向桿上的噴頭組件與水平方向桿始終呈θ-90°的夾角，同時(shí)通過(guò)垂直方向桿上的車(chē)身第二距離傳感器控制垂直方向桿距離待洗車(chē)輛遠(yuǎn)離洗車(chē)裝置一側(cè)面的距離在預(yù)設(shè)距離范圍內(nèi)，并噴射高壓水對(duì)待洗車(chē)輛遠(yuǎn)離洗車(chē)裝置一側(cè)面及其相近頂面進(jìn)行清洗；

步驟22、控制單元控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)逆時(shí)針進(jìn)行步進(jìn)掃描，當(dāng)水平方向桿上的地面距離傳感器所有地面距離傳感器所采集到的距離明顯變小時(shí)，即表示水平方向桿達(dá)到了車(chē)輛的后近角點(diǎn)位置，并記錄最后一個(gè)發(fā)生距離變化的地面距離傳感器的位置和旋轉(zhuǎn)電機(jī)此時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ為θ3；

步驟23、控制單元控制水平方向絲桿回縮，并使得垂直方向桿回縮至距離固定柱[(L1*sinθ1+0.2)/sinθ2]*cos(180°-θ3)位置處；

步驟24、控制單元控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并使得水平方向桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ逐漸減小，直到轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ由θ3變?yōu)?theta;2；在此過(guò)程中，讓垂直方向桿上的噴頭組件與水平方向桿始終呈θ-180°的夾角，同時(shí)通過(guò)垂直方向桿上的車(chē)身第二距離傳感器控制垂直方向桿距離待洗車(chē)輛的后端面的距離不變，并噴射泡沫對(duì)待洗車(chē)輛的后端面及其相近頂面進(jìn)行清潔；

步驟25、控制單元控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并使得水平方向桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ逐漸增大，直到轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ由θ2變?yōu)?theta;3；在此過(guò)程中，讓垂直方向桿上的噴頭組件與水平方向桿始終呈θ-180°的夾角，同時(shí)通過(guò)垂直方向桿上的車(chē)身第二距離傳感器控制垂直方向桿距離待洗車(chē)輛的后端面的距離在預(yù)設(shè)距離范圍內(nèi)，并噴射高壓水對(duì)待洗車(chē)輛的后端面及其相近頂面進(jìn)行清洗；

步驟26、控制單元控制水平方向絲桿回縮，并使得垂直方向桿回縮至步驟22所記錄的地面距離傳感器的位置處；

步驟27、控制單元控制控制角度調(diào)整電機(jī)，讓噴頭組件與水平方向桿垂直，并指向待洗車(chē)輛一側(cè)；

步驟28、利用垂直方向桿上的車(chē)身第二距離傳感器獲取待洗車(chē)輛與洗車(chē)裝置之間的距離；同時(shí)，控制單元控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)帶動(dòng)水平方向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，以使得車(chē)身第二距離傳感器采集到的距離與第一距離傳感器所采集到的距離相一致，此時(shí)表明水平方向桿與車(chē)身平行；

步驟29、控制單元控制控制水平方向絲桿回縮，并使得垂直方向桿逐漸向靠近固定柱方向移動(dòng)，直到垂直方向桿與固定柱距離最??；在此過(guò)程中，垂直方向桿上的噴頭組件與水平方向桿始終呈-90°的夾角，保持角度不變，且噴射泡沫對(duì)待洗車(chē)輛靠近洗車(chē)裝置一側(cè)的后段部分及其相近頂面進(jìn)行清潔；

步驟30、控制單元控制控制水平方向絲桿伸長(zhǎng)，并使得垂直方向桿逐漸向遠(yuǎn)離固定柱方向移動(dòng)，直到垂直方向桿上的第二距離傳感器所采集到的數(shù)據(jù)發(fā)生明顯變大；在此過(guò)程中，垂直方向桿上的噴頭組件角度不變，且噴射高壓水對(duì)待洗車(chē)輛靠近洗車(chē)裝置一側(cè)的后段部分及其相近頂面進(jìn)行清洗；

步驟31、控制單元控制控制垂直方向絲桿升高，并使得垂直方向桿升高到距離地面最高的位置，本次洗車(chē)流程結(jié)束。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明只需利用1個(gè)洗車(chē)裝置，并配合控制單元即可實(shí)現(xiàn)待洗車(chē)輛的全車(chē)自動(dòng)清洗，從而節(jié)省人力成本；此外洗車(chē)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小，成本低，使產(chǎn)品適用場(chǎng)景更多，為用戶清洗車(chē)輛帶來(lái)便利。