特表 2025-500851 多段ブラシレス洗車システムのための電気分離システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2025-01-15

(54)【発明の名称】多段ブラシレス洗車システムのための電気分離システム

(51)【国際特許分類】

   B60S 3/04 20060101AFI20250107BHJP

【ＦＩ】

B60S3/04

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024535428

(86)(22)【出願日】2022-02-14

(85)【翻訳文提出日】2024-08-06

(86)【国際出願番号】 IB2022000081

(87)【国際公開番号】W WO2023111677

(87)【国際公開日】2023-06-22

(31)【優先権主張番号】17/551,083

(32)【優先日】2021-12-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523054001

【氏名又は名称】エヌティーアイ・カンパニー・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100229644

【弁理士】

【氏名又は名称】後藤 未来

(74)【代理人】

【識別番号】100160255

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 祐輔

(74)【代理人】

【識別番号】100216839

【弁理士】

【氏名又は名称】大石 敏幸

(72)【発明者】

【氏名】アーデマ，シェーン・カーライル

【テーマコード（参考）】

3D026

【Ｆターム（参考）】

3D026AA12

3D026AA25

3D026AA44

3D026AA45

3D026AA74

3D026AA76

3D026AA86

(57)【要約】

多段ブラシレス洗車システムが開示される。多段ブラシレス洗車システムは、乗り物の外部を洗浄するように独立して制御される電気分離システムステージ、第１の洗浄ステージ、及び第２の洗浄ステージを含む。電気分離システムステージは、乗り物の表面に電位を生成する。電位は、路膜（road film）のゼータ電位よりも大きく、それにより、多段ブラシレス洗車システムにおける路膜（road film）の除去を助ける。電気分離システムステージは、複数の異なる帯電した化学溶液を乗り物に塗布して電位を生成する。化学溶液は、アルカリ系溶液及び酸系溶液の少なくとも一方を含んでいてもよい。
【選択図】図３２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ブラシなしで複数の化学溶液を使用して乗り物の外面を洗浄する電気分離システム（ＥＳＳ）ステージを含む１つ以上のブラシレス洗浄ステージ装置を備え、前記ＥＳＳステージは、ブラシを使用せずに前記複数の化学溶液を帯電させて、前記乗り物の前記外面上の路膜（road film）を不安定化させる電位を前記乗り物の前記外面上に生成するように構成される、ブラシレス洗車システム。

【請求項2】

前記ＥＳＳステージは、第１の電圧を使用して前記複数の化学溶液を帯電するように構成される、請求項１に記載のブラシレス洗車システム。

【請求項3】

前記ＥＳＳステージは、それぞれが複数のノズルを含む複数の化学アーチを備え、前記複数の化学アーチのそれぞれは、異なる化学溶液を噴射するように構成される、請求項２に記載のブラシレス洗車システム。

【請求項4】

前記ＥＳＳステージが複数の化学帯電器を更に含み、各化学帯電器は、前記複数の化学アーチのうちの対応する１つに結合されるとともに、前記複数の化学アーチのうちの対応する１つの化学溶液に前記第１の電圧を印加して、前記化学溶液を電気的に帯電させるように構成される、請求項３に記載のブラシレス洗車システム。

【請求項5】

前記複数の化学帯電器のそれぞれは、
化学物質供給ラインに結合される第１の端部を含む導電性パイプであって、前記化学物質供給ラインが、前記導電性パイプの前記第１の端部を介して前記化学溶液を前記化学帯電器に供給し、前記導電性パイプが、前記複数の化学アーチの前記対応する１つに結合される第２の端部を含む、導電性パイプと、
前記導電性パイプの一部の周りに巻かれる導線であって、前記第１の電圧が、前記導電性パイプ内の前記化学溶液を帯電させるために前記導電性パイプの前記一部の周りに巻かれる前記導線に印加される、導線と、
を含む、請求項４に記載のブラシレス洗車システム。

【請求項6】

前記ＥＳＳステージは、前記ブラシレス洗車システムの長さに沿って位置される複数の基準電圧装置を更に備え、前記複数の基準電圧装置のそれぞれは、前記乗り物に第２の電圧を印加するように構成され、
前記電位は、前記乗り物の前記外面上にある前記複数の帯電した化学溶液と、前記複数の基準電圧装置によって印加される前記第２の電圧とに基づいて生成される、
請求項４に記載のブラシレス洗車システム。

【請求項7】

前記第１の電圧が１２ボルトであり、前記第２の電圧が０ボルトである、請求項６に記載のブラシレス洗車システム。

【請求項8】

前記複数の基準電圧装置のうちの少なくとも１つは、
前記ブラシレス洗車システムの接地面に結合されるベースアセンブリと、
前記ベースアセンブリに取り付けられ、前記乗り物の下部走行体に直接接触して前記乗り物に前記第２の電圧を印加するように構成される接点機構と、
を備える、請求項６に記載のブラシレス洗車システム。

【請求項9】

前記接点機構は、前記ブラシレス洗車システムに沿った前記乗り物の移動方向に向かって湾曲する湾曲端部を有するばねである、請求項８に記載のブラシレス洗車システム。

【請求項10】

前記複数の基準電圧装置のそれぞれは、前記複数の基準電圧装置のうちの別の１つから所定の距離だけ離間される、請求項６に記載のブラシレス洗車システム。

【請求項11】

前記ＥＳＳステージは、それぞれが複数のノズルを含む複数の水アーチを更に備え、前記複数の水アーチのそれぞれは、前記複数の化学アーチからの対応する対の化学アーチの間に位置されるとともに、前記複数のノズルを使用して前記第１の電圧よりも低い第２の電圧を使用して帯電される水を噴射するように構成され、
前記電位は、前記乗り物の前記外面上にある前記複数の異なる帯電した化学溶液と、前記第２の電圧を用いて帯電される前記水とに基づいて生成される、
請求項４に記載のブラシレス洗車システム。

【請求項12】

前記第１の電圧が１２ボルトであり、前記第２の電圧が０ボルトである、請求項１１に記載のブラシレス洗車システム。

【請求項13】

前記ＥＳＳステージ装置が複数の水帯電器を更に含み、各水帯電器は、前記複数の水アーチのうちの対応する１つに結合されるとともに、前記水を電気的に帯電させるために前記水に前記第２の電圧を印加するように構成される、請求項１１に記載のブラシレス洗車システム。

【請求項14】

前記ＥＳＳステージの後に位置される第１のブラシレス洗浄ステージであって、第１のブラシレス洗浄ステージ装置が、前記乗り物の前記外面に前記電位を生成する帯電された水を用いて前記乗り物の複数の上面を洗浄するように構成され、前記第１のブラシレス洗浄ステージ装置が複数のノズルを含み、前記複数のノズルが前記乗り物の前記複数の上面に帯電された水を噴射する際に前記ノズルの高さが複数回調整され、前記複数のノズルの高さが、前記乗り物の前記複数の上面の輪郭形状にしたがって調整される、第１のブラシレス洗浄ステージと、
前記第１のブラシレス洗浄ステージの後に位置される第２のブラシレス洗浄ステージであって、前記第２のブラシレス洗浄ステージが、前記ＥＳＳステージ及び前記第１のブラシレス洗浄ステージとは独立して前記乗り物の外部の複数の側面を、前記乗り物の前記側面に前記電位を生成する帯電された水を用いて洗浄するように構成され、前記第２のブラシレス洗浄ステージが、前記乗り物の前記外部の前記複数の側面の輪郭にしたがって前記乗り物の前記複数の側面に帯電された水を噴射する複数のノズルを含む、第２のブラシレス洗浄ステージと、
を更に備える、請求項１に記載のブラシレス洗車システム。

【請求項15】

前記第１のブラシレス洗浄ステージは、
第１の水に第１の電圧を印加して、前記第２のブラシレス洗浄ステージの前記複数のノズルによって噴射される第１の水を帯電させる第１の水帯電器と、
前記第１の電圧よりも低い第２の電圧を第２の水に印加して前記第２の水を帯電するように構成される第２の水帯電器と、
前記第２の水帯電器に結合されるスプレーアーチであって、前記帯電された第２の水を前記乗り物の前記複数の上面に噴射するように構成されるスプレーアーチと、
を含み、
前記乗り物の複数の上面にある前記帯電された第１の水及び前記帯電された第２の水に基づいて前記乗り物の前記複数の上面に前記電位が生成される、
請求項１４に記載のブラシレス洗車システム。

【請求項16】

前記第２のブラシレス洗浄ステージは、
前記乗り物の第１の側にある第１のノズルアセンブリであって、前記乗り物の前記第１の側の複数の第１の側面に第１の電圧を用いて帯電される第１の水を噴射するように構成される第１のノズルサブアセンブリと、前記乗り物の前記第１の側の前記複数の第１の側面に前記第１の電圧よりも低い第の２電圧を用いて帯電される第２の水を噴射するように構成される第２のノズルサブアセンブリとを含む、第１のノズルアセンブリと、
前記第１の側とは反対側である前記乗り物の第２の側にある第２のノズルアセンブリであって、前記乗り物の前記第２の側の複数の第２の側面に前記第１の電圧を用いて帯電される前記第１の水を噴射するように構成される第３のノズルサブアセンブリと、前記乗り物の前記第２の側の前記複数の第２の側面に前記第２の電圧を用いて帯電される前記第２の水を噴射するように構成される第４のノズルサブアセンブリとを含む、第２のノズルアセンブリと、
を含み、
前記複数の第１の側面にある前記帯電された第１の水及び前記帯電された第２の水に基づいて前記乗り物の前記複数の第１の側面に前記電位が生成され、前記複数の第２の側面にある前記帯電された第１の水及び前記帯電された第２の水に基づいて前記乗り物の前記複数の第２の側面に前記電位が生成される、
請求項１４に記載のブラシレス洗車システム。

【請求項17】

前記乗り物の前記外面における前記複数の化学溶液のうちの少なくとも１つの温度は、華氏１１０度～華氏１４０度の範囲内である、請求項１に記載のブラシレス洗車システム。

【請求項18】

前記第２のブラシレス洗浄ステージの後に位置され、前記乗り物の表面に帯電された研磨剤を塗布するように構成される第３のブラシレス洗浄ステージと、
前記第３のブラシレス洗浄ステージの後に位置され、前記乗り物の表面に帯電されたワックスを塗布するように構成される第４のブラシレス洗浄ステージと、
前記第４のブラシレス洗浄ステージの後に位置され、前記乗り物の前記外面を乾燥させるように構成される乾燥ステージと、
を更に備える、請求項１４に記載のブラシレス洗車システム。

【請求項19】

前記ＥＳＳステージは、前記複数の化学溶液を２０ｐｓｉ～３００ｐｓｉの圧力で塗布するように構成される、請求項１に記載のブラシレス洗車システム。

【請求項20】

第１の電圧を用いて帯電される化学溶液を乗り物の外面に噴射するように構成される少なくとも１つの化学アーチと、
前記少なくとも１つの化学アーチが前記帯電された化学溶液を前記乗り物の前記外面に噴射する間に前記乗り物に電気的に接触して前記乗り物に第２の電圧を印加するように構成される少なくとも１つの基準電圧装置と、
を備え、
前記乗り物の前記外面上にある前記帯電された化学溶液と、前記乗り物に印加される前記第２の電圧とに基づいて、ブラシを使用せずに前記乗り物の前記外面上の路膜（road film）を不安定化させる電位が前記乗り物の前記外面に生成される、
ブラシレス洗車システムの電気分離システム。

【請求項21】

前記生成された電位は、前記乗り物の前記外面上の前記路膜（road film）のゼータ電位よりも大きい、請求項２０に記載の電気分離システム。

【請求項22】

第１の電圧を用いて帯電される化学溶液を乗り物の外面に噴射するように構成される少なくとも１つの化学アーチと、
前記少なくとも１つの化学アーチが前記帯電された化学溶液を噴射している間に前記第１の電圧よりも低い第２の電圧を用いて帯電される水を前記乗り物の前記外面に噴射するように構成される少なくとも１つの水アーチと、
を備え、
前記乗り物の前記外面上にある前記帯電された化学溶液と、前記帯電された水とに基づいて、ブラシを使用せずに前記乗り物の前記外面上の路膜（road film）を不安定化させる電位が前記乗り物の前記外面に生成される、
ブラシレス洗車システムの電気分離システム。

【請求項23】

前記生成された電位は、前記乗り物の前記外面上の路膜（road film）のゼータ電位よりも大きい、請求項２２に記載の電気分離システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般に、乗り物用の洗車システムに関し、より具体的には、自動ブラシレス洗車システムに関する。

【背景技術】

【0002】

洗車システムは、少なくとも水及び石鹸などの化学物質を使用して乗り物の外部を洗浄するために使用される。自動洗車システムの１つのタイプは、トンネル洗車システム（例えば、コンベアシステム）である。トンネル洗車システムでは、乗り物がトンネル洗車システムのコンベア上に推し進められる。コンベアは、トンネル洗車システムのトンネルを通って乗り物を移動させ、そこで、乗り物を洗うための異なるステップが、乗り物を水で予め浸す最初のステップから乗り物を乾燥させる最後のステップまで実行される。

【0003】

従来のトンネル洗車システムは、ブラシ、水、又はブラシと水との組み合わせを使用して乗り物を洗う。従来のトンネル洗車システムは、一般に、乗り物の表面に堆積される路膜（road film）を除去するためにブラシの使用を必要とする。路膜（road film）は、道路上を走行した乗り物を覆う汚染物質の微細な層である。乗り物が運転中に移動すると、乗り物は摩擦及び静電気を発生させ、静電気は、路膜（road film）として乗り物の表面に生じる汚染物質との結合をもたらす。従来のトンネル洗車システムは、路膜（road film）を除去するためにブラシを利用する。しかしながら、ブラシを使用して乗り物を洗浄すると、ブラシが乗り物の塗料と接触して路膜（road film）を除去するため、乗り物の表面を損傷する可能性がある。この損傷は、乗り物の塗装上の望ましくない傷又は旋回マークを乗り物の破損した部品に含む可能性がある。これは、洗浄中にブラシが部品に引っ掛かるためである。

【0004】

特定の従来のトンネル洗車システムは、乗り物の塗料の損傷を回避するために高圧水（例えば、ブラシレス）を使用して乗り物を洗浄する場合があるが、従来のブラシレストンネル洗車システムは、一般に、乗り物上の路膜（road film）を除去するために乗り物を完全に洗浄することができない。このため、従来のトンネル洗車システムでは、乗り物を十分に清掃することができない。

【発明の概要】

【0005】

多段ブラシレス洗車システムが開示される。多段ブラシレス洗車システムは、電気分離システム装置を含む。電気分離ステージ装置は、洗浄中の乗り物の表面に電位を生成する。電位は、路膜（road film）のゼータ電位よりも大きく、それにより、ブラシを必要とせずに多段ブラシレス洗車システムにおける路膜（road film）の除去を助ける。

【0006】

電位を生成するために、電気分離ステージ装置は、乗り物を洗浄するために使用される１つ以上の化学溶液に第１の電圧を印加する。第１の電圧の印加は、化学溶液に電荷を付加する。帯電した化学溶液が乗り物に印加されると、電気分離ステージはまた、第２の電圧を乗り物に印加する。一実施形態において、第２の電圧は、乗り物に直接接触して第２の電圧を乗り物に印加する電圧装置を介して印加される。他の実施形態において、電気分離ステージ装置は、第２の電圧を水に印加して、乗り物を洗浄するために使用される水を帯電させる。帯電した化学溶液及び第２の電圧の乗り物への印加は、路膜（road film）の除去を助ける電位を乗り物の表面に生成する。

【0007】

電気分離ステージ装置は、複数の異なる化学溶液を用いて乗り物を洗浄する。電気分離ステージ装置は、安全な非腐食性化学を有する化学溶液を使用し、それによって乗り物の表面への損傷の可能性を低減しながら、依然として望ましい洗浄性能を達成する。

【0008】

一実施形態において、電気分離状態装置は、乗り物の表面に基づいてアルカリ性である第１の化学溶液と、乗り物の表面に基づいて酸性である第２の化学溶液とを塗布する。第１の化学溶液は、第１の割合の逆浸透水及び第２の割合の５％～９％の重炭酸ナトリウムを含み得る。これに対し、第２の化学溶液は、第１の割合の逆浸透水及び第２の割合の４０％～４５％のクエン酸を含み得る。

【0009】

本明細書に記載された特徴及び利点は全てを含むものではなく、特に、多くの更なる特徴及び利点は、図面、明細書、及び特許請求の範囲を考慮すると当業者に明らかにある。更に、本明細書で使用される言語は、主に読み易さ及び説明目的のために選択されており、本発明の主題を描写又は限定するために選択されていない場合があることに留意すべきである。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１の実施形態に係る２ステージブラシレス洗車システムの高レベルブロック図である。

【図2】一実施形態に係る２ステージブラシレス洗車システムの第１の洗浄ステージ及び第２の洗浄ステージの独立して実行されるステップを示す方法のフロー図である。

【図3A】一実施形態に係る２ステージブラシレス洗車システムの第１の洗浄ステージの斜視図を示す。

【図3B-3C】一実施形態に係る２ステージブラシレス洗車システムの第１の洗浄ステージの正面図を示す。

【図4】一実施形態に係る２ステージブラシレス洗車システムの第１の洗浄ステージに含まれる化学アーチを示す。

【図5A】一実施形態に係る２ステージブラシレス洗車システムの第１の洗浄ステージに含まれる光学センサを示す。

【図5B】一実施形態に係る乗り物のセンシングデータを示す。

【図6A-6H】一実施形態に係る２ステージブラシレス洗車システムの第１の洗浄ステージの動作を示す。

【図7】一実施形態に係る乗り物の後面を洗浄するための２ステージブラシレス洗車システムの第１の洗浄ステージの動作を示す。

【図8A-8D】一実施形態に係る第１の洗浄ステージの伸縮ユニットの収縮動作を示す。

【図8E】一実施形態に係る伸縮ユニットの平面図を示す。

【図8F】一実施形態に係る伸長状態にある伸縮ユニットの斜視図を示す。

【図9A】一実施形態に係る第１の洗浄ステージの伸縮ユニットの構成要素の詳細図を示す。

【図9B-9D】一実施形態に係る第１の洗浄ステージの伸縮ユニットの構成要素の詳細図を示す。

【図10A】一実施形態に係る第１の洗浄ステージの伸縮ユニットの衝撃緩和ユニットの詳細図を示す。

【図10B-10E】一実施形態に係る第１の洗浄ステージの伸縮ユニットの衝撃緩和ユニットの詳細図を示す。

【図11】一実施形態に係る第１の洗浄ステージの伸縮ユニットを折り畳む及び伸長させるための機構の詳細図である。

【図12A-12C】一実施形態に係る第１の洗浄ステージの伸縮ユニットを折り畳む及び伸長させるためのドラム及びワイヤの詳細図を示す。

【図13A-13B】一実施形態に係る第１の洗浄ステージの洗浄ユニットの様々な図を示す。

【図13C-13D】一実施形態に係る第１の洗浄ステージの洗浄ユニットの様々な図を示す。

【図14】他の実施形態に係る第１の洗浄ステージの洗浄ユニットを示す。

【図15A-15B】一実施形態に係る第１の洗浄ステージの安全デバイスの様々な図を示す。

【図16A】一実施形態に係る第１の洗浄ステージと乗り物との間の衝突に応じた第１の洗浄ステージのリセット装置を示す。

【図16B-16C】一実施形態に係る第１の洗浄ステージと乗り物との間の衝突に応じた第１の洗浄ステージのリセット装置を示す。

【図17】第１の実施形態に係る２ステージブラシレス洗車システムの第２の洗浄ステージの詳細図を示す。

【図18A-18B】第１の実施形態に係る第２の洗浄ステージの動作を示す。

【図18C-18D】第１の実施形態に係る第２の洗浄ステージの動作を示す。

【図19】一実施形態に係る第２の洗浄ステージの二重屈曲アームを示す。

【図20A-20B】一実施形態に係る第２の洗浄ステージの二重屈曲アームの重心を示す。

【図20C-20D】一実施形態に係る二重屈曲アームの重心を変化させるために二重屈曲アームに加えられる重量を示す。

【図21】一実施形態に係る第２の洗浄ステージの単一屈曲アームを示す。

【図22A】一実施形態に係る第２の洗浄ステージの構成要素の動作経路を示す。

【図22B】一実施形態に係る図２２Ａに示される経路内で第２の洗浄ステージを移動させる力ベクトルを示す。

【図23A-23B】第１の実施形態に係る第２の洗浄ステージのベースアセンブリの詳細図を示す。

【図23C】第１の実施形態に係る第２の洗浄ステージのベースアセンブリの詳細図を示す。

【図24A-24B】第１の実施形態に係るベースアセンブリの平面図を示す。

【図25】一実施形態に係る第２の洗浄ステージの平面図を示す。

【図26A-26B】一実施形態に係る第２の洗浄ステージのノズルアセンブリを示す。

【図27A】一実施形態に係る第２の洗浄ステージの衝突防止ユニットの詳細図を示す。

【図27B-27C】一実施形態に係る衝突防止ユニットの動作を示す。

【図28】第２の実施形態に係る２ステージブラシレス洗車システムの第２の洗浄ステージの詳細図を示す。

【図29A-29B】第２の実施形態に係る第２の洗浄ステージの動作を示す。

【図29C】第２の実施形態に係る第２の洗浄ステージの動作を示す。

【図30A-30B】第２の実施形態に係る第２の洗浄ステージのベースアセンブリの詳細図を示す。

【図31A-31B】第２の実施形態に係る第２の洗浄ステージのベースアセンブリの平面図を示す。

【図32】一実施形態に係る電気分離ステージを含む多段ブラシレス洗車システムの高レベルブロック図である。

【図33A】一実施形態に係る多段ブラシレス洗車システムの電気分離システムステージ、第１の洗浄ステージ、及び第２の洗浄ステージの独立して実行されるステップを示す方法フロー図である。

【図33B】一実施形態に係る多段ブラシレス洗車システムの電気分離システムステージ、第１の洗浄ステージ、及び第２の洗浄ステージの独立して実行されるステップを示す方法フロー図である。

【図34】第１の実施形態に係る電気分離システムステージの高レベルブロック図である。

【図35A】第１の実施形態に係る電気分離システムステージの正面図である。

【図35B】第１の実施形態に係る電気分離システムステージの化学帯電器の詳細図を示す。

【図35C】第１の実施形態に係る電気分離システムステージの基準電圧装置の詳細図を示す。

【図36】第２の実施形態に係る電気分離システムステージの高レベルブロック図である。

【図37A-37B】第２の実施形態に係る電気分離システムステージの正面図を示す。

【図38A-38B】第２の実施形態に係る電気分離システムステージの水帯電器の詳細図を示す。

【図39A】第２の実施形態に係る第１の洗浄ステージの一部の正面図を示す。

【図39B】第２の実施形態に係る第１の洗浄ステージの他の部分の正面図を示す。

【図40A】第２の実施形態に係る第２の洗浄ステージの一部の正面図を示す。

【図40B-40C】第２の実施形態に係る第２の洗浄ステージの一部の側面図を示す。

【図41】第２の実施形態に係る第２の洗浄ステージで用いられる電荷発生器の詳細図を示す。

【図42】一実施形態に係る２ステージブラシレス洗車システムのコントローラの詳細図である。

【図43】一実施形態に係る多段ブラシレス洗車システムのコントローラの詳細図である。

【図44】一実施形態に係るコントローラのシステム図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図面は、単なる例示目的で本発明の実施形態を示すにすぎない。当業者であれば以下の説明から容易に分かるように、本明細書に記載の本発明の原理から逸脱することなく、本明細書に示される構造及び方法の別の実施形態を使用することができる。

【0012】

２ステージブラシレス洗車システム
図１は、第１の実施形態に係る２ステージブラシレス洗車システム１００（以下、「洗車システム１００」）の高レベルブロック図である。洗車システム１００は、一例では、複数の別個のステージで乗り物１０１の外装を洗浄するトンネルベースの洗車システムである。洗車システム１００は、一実施形態では、第１の洗浄ステージ１０３、第２の洗浄ステージ１０５、コンベア１０７、コントローラ１０９、及び給水システム１０９を含む。一実施形態では、第１の洗浄ステージ１０３は乗り物１０１の上面（例えば、上端）を洗浄し、第２の洗浄ステージ１０５は乗り物１０１の側面を洗浄する。第１の洗浄ステージ１０３及び第２の洗浄ステージ１０５は、物理的に分離され、乗り物１０１の外装を洗浄するためにコントローラ１０９によって独立して制御される。

【0013】

図２は、第１の実施形態に係る乗り物１０１を洗浄するために洗車システム１００の第１の洗浄ステージ１０３及び第２の洗浄ステージ１０５の独立して実行されるステップを示す方法フロー図である。洗車システム１００は、洗浄のために乗り物１０１を受ける（２０１）。一実施形態では、乗り物１０１は、乗り物１０１が洗車システム１００に含まれるコンベア１０７上で推し進められるときに受けられる。コンベア１０７は、乗り物１０１の外面を洗浄するために乗り物１０１が第１の洗浄ステージ１０３を通過し、続いて第２の洗浄ステージ１０５を通過するように乗り物１０１を洗車システム１００に沿って所定の速度で輸送する。一実施形態では、コンベア１０７は、乗り物１０１を洗車システム１００を通じて２００～３８０ｍｍ／ｓ（７．８～１４．９インチ／ｓ）の速度で輸送し、その結果、１時間当たり約１２０～１８０台の乗り物が洗浄される。コンベア１０７は、異なる例では他の速度で乗り物１０１を輸送することができる。

【0014】

洗車システム１００は、第１の洗浄ステージ１０３を使用して乗り物１０１の前面、上端面、及び後面などの乗り物１０１の上面を洗浄する（２０２）。一実施形態において、乗り物１０１の前面の例としてはフロントバンパが挙げられ、乗り物１０１の上端面の例としては、乗り物１０１のボンネット、フロントウインドシールド、ルーフ、リアウインドシールド、トラックベッド、及びリアデクリッドの上端部が挙げられ、乗り物１０１の後面の例としては、リアデクリッドの後部及びリアバンパが挙げられる。

【0015】

以下で更に詳細に説明するように、第１の洗浄ステージ１０３はブラシレスである。すなわち、第１の洗浄ステージ１０３は、ブラシを用いずに乗り物１０１の上面を洗浄する洗浄ユニット（例えば、ノズル）を含む。第１の洗浄ステージ１０３は、以下で更に説明するように、第２の洗浄ステージ１０５が乗り物１０１の側面を洗浄するので、乗り物１０１の側面を洗浄しない。

【0016】

乗り物１０１の上面を洗浄するために、第１の洗浄ステージ１０３は、乗り物２０１の輪郭形状を決定する（２０５）。乗り物１０１の輪郭形状は、一実施形態によれば乗り物１０１の長さに沿った乗り物１０１の様々な高さポイントを記述する。輪郭形状に含まれる乗り物１０１の高さポイントは、乗り物１０１の前面、上端面、及び後面の垂直形状をまとめて記述する。

【0017】

第１の洗浄ステージ１０３は、化学物質を乗り物１０１に塗布する（２０７）。第１の洗浄ステージ１０３は、化学物質を乗り物１０１の上面に塗布する。一実施形態では、第１の洗浄ステージ１０３は、乗り物１０１の側面にも化学物質を塗布してもよい。乗り物１０１の上面に塗布された化学物質は、前部洗浄ステージ１０３によって乗り物１０１の上面を洗浄するために使用される。側面に塗布された化学物質は、乗り物１０１の側面を洗浄するために第２の洗浄ステージ１０５によって使用されてもよい。化学物質は、例えば、石鹸又は洗車中に使用される任意の他の種類の化学物質を含み得る。一実施形態では、第１の洗浄ステージ１０３は、それぞれ異なるｐＨレベルを有する異なる石鹸を乗り物１０１に塗布してもよい。

【0018】

化学物質が乗り物１０１に塗布された後、第１の洗浄ステージ１０３は、第１の洗浄ステージ１０３の洗浄ユニットを作動させて（２０９）、乗り物１０１を水で洗浄し始める。第１の洗浄ステージ１０３の洗浄ユニットによって噴射された水は、乗り物１０１の上面を洗浄するために使用される。乗り物１０１がコンベア１０７によって第１の洗浄ステージ１０３に沿って移動すると、第１の洗浄ステージ１０１は、乗り物１０１の上面が洗浄されるときに乗り物１０１の垂直輪郭形状にしたがって洗浄ユニットの高さを調整する（２１１）。したがって、洗浄ユニットは、洗浄ユニットが乗り物の上面に対して一定の近接度内（例えば、ある距離範囲内）に留まるので、第１の洗浄ステージ１０３の洗浄性能を向上させるために乗り物１０１の輪郭にしたがって移動する。

【0019】

以下で更に詳細に説明するように、第１の洗浄ステージ１０３の洗浄ユニットの高さを調整することにより、洗浄ユニットは、乗り物１０１の上面から所定の距離範囲（例えば、一定の近接度）を維持して、乗り物１０１をより良好に洗浄することができる。洗浄ユニットと乗り物１０１の上面との間の所定の距離範囲を維持することによって、第１の洗浄ステージ１０３は、従来のブラシレストンネル洗車システムと比較して、洗浄プロセス中に使用される水の量を低減しながら、乗り物１０１の上面からより多くの汚れ（dirt）、汚れ（grime）、及び／又は路膜（road film）を除去することができる。また、第１の洗浄ステージ１０３はブラシレスであるため、乗り物１０１の塗料への損傷は少なくとも低減される。

【0020】

第１の洗浄ステージ１０３が乗り物１０１の上面の洗浄を完了した後、乗り物１０１が第１の洗浄ステージ１０３を出て、コンベア１０７が乗り物１０１を第２の洗浄ステージ１０５に輸送する。前述のように、第２の洗浄ステージ１０５は、第１の洗浄ステージ１０３が完了した後に、第１の洗浄ステージ１０３とは独立して乗り物１０１の側面を洗浄する（２０３）。乗り物の側面の例としては、フロント及びリアフェンダ、ドア、サイドミラー、運転席窓及び／又は助手席窓、ホイール、並びにフロント及びリアバンパの側面が挙げられる。

【0021】

一実施形態では、第２の洗浄ステージ１０５中に乗り物１０１の側面を洗浄するために、第２の洗浄ステージ２１３の幅は、乗り物１０１の幅に基づいて調整される（２１３）。第２の洗浄ステージ２１３の幅が調整された後、第２の洗浄ステージの洗浄ユニットが作動されて（２１５）、乗り物１０１の側面を洗浄する。第２の洗浄ステージ１０５の幅を調整することにより、第２の洗浄ステージ１０５の洗浄ユニットは、乗り物１０１の側面から所定の距離範囲を維持して、乗り物１０１の側面をより良好に洗浄することができる。したがって、第２の洗浄ステージ１０５の洗浄ユニットは、乗り物１０１の側面の輪郭を考慮することができる。洗浄ユニットと乗り物１０１の側面との間の所定の距離範囲を維持することによって、第２の洗浄ステージ１０５は、従来のブラシレストンネル洗車システムと比較して、洗浄プロセス中に使用される水の量を低減しながら、乗り物１０１の側面からより多くの汚れ（dirt）、汚れ（grime）、及び／又は路膜（road film）を除去することができる。

【0022】

一実施形態では、給水システム１０９は、第１の洗浄ステージ１０３及び第２の洗浄ステージ１０５に水を供給する。給水システム１０９によって供給された水は、所定の圧力で加圧されるとともに、所定の温度に加熱される。一実施形態では、給水システム１０９は、第１の洗浄ステージ１０３及び第２の洗浄ステージ１０５に供給される水を所定の温度に加熱し維持するための少なくともボイラを含む。また、給水システム１０９は、所定の圧力（例えば、１０００ＰＳＩ）で第１の洗浄ステージ１０３及び第２の洗浄ステージ１０５に水を供給するための圧力ポンプシステムを含んでもよい。給水システム１０９は、第１の洗浄ステージ１０３及び第２の洗浄ステージ１０５とは別の機械室に収容されてもよく、又は第１の洗浄ステージ１０３及び第２の洗浄ステージ１０５と同じ部屋にある。

【0023】

第１の洗浄ステージ１０３の概要
図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃを参照すると、一実施形態に係る洗車システム１００の第１の洗浄ステージ１０３の斜視図、正面図、及び側面図がそれぞれ示される。第１の洗浄ステージ１０３は、光学センサ３０１、フレーム３０２、給水ライン３０３、伸縮ユニット３０４、モータ３０５、洗浄ユニット３０６、及び安全デバイス３０７を含み、これらのそれぞれについては以下で更に詳細に説明する。第１の洗浄ステージ１０３は、他の例で本明細書に記載されているよりも追加の又はより少ない構成要素を有してもよい。

【0024】

一実施形態において、光学センサ３０１は、乗り物１０１の輪郭形状を識別するためにコントローラ１０９と共に使用される。前述のように、乗り物１０１の輪郭形状は、乗り物１０１の長さに沿って測定される乗り物１０１の複数の高さポイントを含む。各高さポイントは、乗り物の一部の高さを表す。乗り物１０１の輪郭形状に含まれる高さポイントは、乗り物１０１の前面、上端面、及び後面の形状を正確に記述するために、光学センサ３０１から検知する順序で配置される。

【0025】

一実施形態では、光学センサ３０１は、地面（例えば、真っ直ぐな地面）に対して垂直に位置されてもよい。或いは、光学センサ３０１は、乗り物１０１の前部に向かって所定の角度θで傾斜されてもよく、この場合、角度θは、地面に対して垂直な基準３０９から測定される。例えば、光学センサ３０１は、基準３０９から１３～１７度の所定の角度θの範囲に位置されてもよい。光学センサ３０１は、以下で更に説明するように、光学センサ１０３によって感知された隣り合う高さポイント間の測定距離を減少させるために角度が付けられてもよい。

【0026】

一実施形態では、光学センサ３０１がライトカーテンセンサである。ライトカーテンセンサは、複数の光電ビームを含む。各光電ビームは、図３Ａにおいて個々の光線３０８として示される光を発する。個々の光線３０８は、特定の高さを表す。乗り物１０１がライトカーテンセンサを通過するとき、光電ビームのアレイは、ライトカーテンセンサの検出面内への侵入を感知し、乗り物１０１の様々な高さポイントは、どの光電ビームが侵入するかに基づいて感知される。コントローラ１０９に通信されて戻される侵入の感知ポイントに基づいて、コントローラ１０９は、乗り物１０１の輪郭形状を生成するために、乗り物１０１の前面、上端面、及び後面の様々な高さポイントを決定することができる。

【0027】

別の実施形態では、光学センサ３０１が三次元（３Ｄ）センサである。３Ｄセンサは、乗り物１０１の輪郭形状を生成するために三次元（例えば、ｘ、ｙ、及びｚ寸法）で乗り物１０１の寸法を測定するために使用される。測定された乗り物１０１の寸法は、乗り物１０１の上面の高さを含む。

【0028】

一実施形態では、３Ｄセンサは、乗り物１０１の前部に向かって位置された少なくとも２つのセンサ（例えば、投射光学センサ）を含む。１つのセンサは乗り物１０１の運転席側に位置されてもよく、第２のセンサは乗り物１０１の助手席側に位置されてもよい。乗り物１０１がセンサを通過すると、各センサは乗り物１０１に光（例えば、レーザ）を照射し、後部散乱光を測定して乗り物１０１の寸法（例えば、高さ及び／又は幅）を決定する。

【0029】

フレーム３０２は、給水ライン３０３、伸縮ユニット３０４、モータ３０５、洗浄ユニット３０６、及び安全デバイス３０７などの第１の洗浄ステージの他の構成要素を支持するために使用される構造である。フレーム３０２は、フレーム３０２Ｄを集合的に形成し、給水ライン３０３、伸縮ユニット３０４、及びモータ３０５を機械的に支持する複数のフレームレール３０２Ａ～３０２Ｄを含む。フレーム３０２は、鋼又はアルミニウムなどの金属又は他の金属で作られてもよい。

【0030】

一実施形態において、フレーム３０２は、一実施形態では最大高さ９０インチ及び最大幅９０インチの乗り物１０１を収容するために、９０インチより大きい高さ及び１３４インチの幅を有する。しかしながら、フレーム３０２は、洗浄されている乗り物のサイズに応じて異なる寸法を有することができる。

【0031】

伸縮ユニット３０４は洗浄ユニット３０６の高さを調整するので、伸縮ユニット３０４は高さ調整ユニットと考えることができる。伸縮ユニット３０４は、一実施形態では、伸縮レールである。伸縮ユニット３０４は、第１の洗浄ステージ１０３中に洗浄ユニット３０６と乗り物１０１の上面との間の所定の距離範囲を維持するように、乗り物１０１の輪郭形状にしたがって収縮又は伸長するように構成される。図３Ｃに示すように、伸縮ユニット３０４の一部３１１は、装着プレート３１３を使用してフレーム３０２に装着される。図３Ａ及び図３Ｃに示すように、装着プレート３１３は、フレームレール３０２Ｄに装着される。装着プレート３１３は、ナット及びボルトなどの締結具を使用してフレームレール３０２Ｄに装着されてもよく、又は装着プレート３１３は、フレームレール３０２Ｄに溶接されてもよい。

【0032】

以下で更に詳細に説明するように、洗浄ユニット３０６が水マニホールドであってもよく、該水マニホールドには複数のノズルが取り付けられる。洗浄ユニット３０６は、乗り物１０１を洗浄するために乗り物１０１の上面に加圧水を噴射するために使用される。洗浄ユニット３０６は、図３Ｂに示すように、伸縮ユニット３０４の端部３１５Ａ、３１５Ｂに取り付けられる。前述したように、洗浄ユニット３０６は、洗浄性能を高めるために、第１の洗浄ステージ中、乗り物１０１の上面間で所定の距離範囲内に維持される。

【0033】

給水ライン３０３は、給水システム１０９によって供給される水を洗浄ユニット３０６に供給する。給水ライン３０３は、図３Ｂに示すように、伸縮ユニット３０４の片側にそれぞれ配置される給水ライン３０３Ａ及び給水ライン３０３Ｂを含むことができる。各給水ラインの端部は、洗浄ユニット３０６に取り付けられる。例えば、給水ライン３０３Ａの端部３１６Ａが洗浄ユニット３０６に取り付けられ、給水ライン３０３Ｂの端部３１６Ｂが洗浄ユニット３０６に取り付けられる。

【0034】

モータ３０５は、乗り物１０１が第１の洗浄ステージ１０３中に洗浄されている間に伸縮ユニット３０４を収縮又は伸長するように回転するべく構成される。モータ３０５は、洗浄ユニット３０６が乗り物１０１の前面、上端面、及び後面の表面の所定の距離範囲に維持されるように、乗り物１０１の輪郭形状にしたがって伸縮ユニット３０４を収縮又は伸長するようにコントローラ１０９によって制御される。一実施形態では、モータ３０５が伸縮ユニット３０４の最上端部３１７に取り付けられる。

【0035】

安全デバイス３０７は、乗り物１０１と安全デバイス３０７との間の衝撃時の乗り物１０１への損傷を低減するように構成される。安全デバイス３０７は、衝撃を吸収して衝撃時の乗り物１０１の損傷を低減する衝撃吸収材料を含む。衝撃は、伸縮ユニット３０４が乗り物１０１の輪郭形状にしたがって適切に収縮されない場合に発生する可能性がある。

【0036】

一実施形態では、安全デバイス３０７は、複数の安全デバイス３０７Ａ及び３０７Ｂを含む。以下で更に説明するように、複数の安全デバイスは、各安全デバイスが洗浄ユニット３０６の一部を取り囲むように洗浄ユニット３０６に取り付けられる。安全デバイス３０７Ａは、給水ライン３０３Ａの一方側（例えば、給水ライン３０３Ａの左側）にあるように洗浄ユニット３０６上に位置され、また、安全デバイス３０７Ｂは、給水ライン３０３Ｂの他方側（例えば、給水ライン３０３Ｂの右側）にあるように洗浄ユニット３０６上に位置される。ここで示す安全デバイス３０７は、２つの安全デバイスを含むが、任意の数の安全デバイスを用いてもよい。

【0037】

図４を参照すると、第１の洗浄ステージ１０３は、複数の化学アーチ４０１も含んでもよい。一般に、化学アーチ４０１は、洗車システム１００の洗浄プロセス中に乗り物１０１に化学物質を噴射する構造である。化学物質は、例えば石鹸を含む。

【0038】

一実施形態では、化学アーチ４０１は、乗り物１０１の上面に洗剤を塗布する。また、化学アーチ４０１は、乗り物１０１の側面に洗剤を塗布することもできる。一実施形態では、化学アーチ４０１Ａ及び４０１Ｂのそれぞれは、乗り物１０１の上面及び側面に洗剤を同時に噴射する。乗り物１０１の上面に塗布された洗剤は、乗り物の上面を洗浄するために第１の洗浄ステージ１０３によって使用される。幾つかの実施形態では、側面に塗布された洗剤は、乗り物１０１の側面を洗浄するために第２の洗浄ステージ１０５によって使用されてもよい。幾つかの実施形態では、第１の化学アーチ４０１Ａによって噴射される洗剤と第２の化学アーチ４０１Ｂによって噴射される洗剤とは同じである。或いは、第１の化学アーチ４０１Ａにより噴射される洗剤と、第２の化学アーチ４０１Ｂにより噴射される洗剤とは異なる。洗剤の例は、石鹸である。

【0039】

一実施形態では、化学アーチ４０１Ａは、第１のｐＨレベルを伴う洗剤を乗り物１０１に塗布し、化学アーチ４０１Ｂは、第２のｐＨレベルを伴う洗剤を乗り物１０１に塗布する。第１及び第２のｐＨレベルは、一実施形態では互いに異なるが、他の実施形態では同じであってもよい。

【0040】

図４に示すように、化学アーチ４０１は、光学センサ３０１とフレーム３０２との間に位置されている。一実施形態では、第１の化学アーチ４０１Ａは、光学センサ３０１から少なくとも１５７インチ～最大２３６インチを隔てて位置される。一実施形態では、化学アーチ４０１Ａと化学アーチ４０１Ｂとの間の距離は、洗車から洗車までの距離と異なっていてもよい。化学アーチ４０１間の距離は、例えば、化学アーチ４０１によって塗布される異なる洗剤間の滞留時間及びコンベア１０７の速度などの異なる作用因子に基づくことができる。一実施形態では、化学アーチ４０１を作動させるために、光学センサ３０１とは異なる光学センサを使用することができる。

【0041】

光学センサ３０１
図５Ａは、一実施形態に係る乗り物１０１の複数の高さポイントを示す。前述したように、光学センサ３０１は、乗り物１０１の異なる高さポイントを表す乗り物１０１の輪郭形状を識別するためにコントローラ１０９と導通して使用される。図５Ａにおいて、ドット５０１は、乗り物１０１の上面のうちの１つに沿った高さポイントを表している。例えば、ドット５０１Ａは、乗り物の前面の高さ（例えば、フロントバンパ上）を表し、ドット５０１Ｂ，５０１Ｄは、乗り物１０１の上端面の隣り合う高さ（例えば、フード上）を表し、ドット５０１Ｃは、乗り物１０１の後面の高さ（例えば、リアバンパ上）を表す。光学センサ３０１及びコントローラ１０９は、乗り物の前面、上端面、及び後面のそれぞれに沿って複数の高さポイントを決定することができる。図５Ｂは、光学センサ３０１及びコントローラ１０９によって経時的に感知された乗り物１０１の高さポイントのグラフ５０３を示す。異なる高さポイントは、図５Ｂに示すように、乗り物１０１の上面の輪郭５０５を集合的に表す。

【0042】

前述したように、光学センサ３０１がライトカーテンセンサである実施形態では、ライトカーテンセンサは、図５Ａに示すように、乗り物１０１の前部に向かってある角度θで位置されてもよく、この場合、角度θは、地面に対して垂直な基準３０９から測定される。光学センサ３０１を使用して測定された隣り合う乗り物高さポイント（例えば、高さ５０１Ｂ及び５０１Ｄ）間の測定距離を減少させるために、光学センサ３０１は、基準３０９から１３～１７度の角度範囲に位置されてもよい。一実施形態では、光学センサ３０１の角度範囲は、洗車システム１００を通る乗り物１０１の速度及び伸縮ユニット３０４を伸縮させることができる速度を含む要因に基づく。一実施形態では、基準３０９から１３～１７度の角度範囲内に光学センサ３０１を位置することは、乗り物の移動速度が２００ｍｍ／ｓ～３８０ｍｍ／ｓ（例えば、７．８インチ／秒～１４．９インチ／秒）の速度範囲にあり、伸縮ユニット３０４が１ｍ／ｓの最大速度で収縮／伸長することができるという仮定に基づいている。

【0043】

一般に、乗り物１０１の高さポイントを測定する際の光学センサ３０４の性能は、以下の表１に示すように、光学センサ３０１の角度に応じて変化する。光学センサ３０１の性能は、隣り合う高さポイント間の距離を表す。一実施形態では、伸縮ユニット３０４が１ｍ／ｓの最大速度で伸縮することができると仮定すると、光学センサ３０１によって隣り合う高さポイント間で測定された距離が１メートル以下である場合に、第１の洗浄ステージ１０３の最適な性能が生じる。

【0044】

【表1】

一般に、光学センサ３０１を用いて測定される隣り合う高さポイント間の距離は、光学センサ３０１の角度に応じて変化する。例えば、光学センサ３０１を１３度～１７度の角度範囲に位置することにより、光学センサ３０１を用いて測定される隣り合う高さポイントを互いに１メートル以内にすることができ、１メートルを超える前後の高さを測定することができる。したがって、光学センサ３０１の１３度～１７度の角度範囲は、伸縮ユニット３０４の最大速度が１ｍ／ｓである場合に最適である。

【0045】

対照的に、光学センサを０度～１２度など、１３度～１７度の角度範囲未満の角度で位置決めすると、光学センサ３０１の角度が１３度～１７度の角度範囲内にあるときに測定される隣り合う高さポイント間の距離と比較して、乗り物１０１の前面、上端面、及び後面上の隣り合う高さポイント間の距離が増大する。また、光学センサ３０１は６００ｍｍ（２３．６ｉｎ）以上の高さを測定できるので、乗り物１０１の前部の高さを認識するには０度～１２度の角度を用いることが有利であるが、乗り物１０１の後面の高さを測定するには不利である。

【0046】

また、光学センサを１８度～２０度など、１３度～１７度の角度範囲よりも大きい角度で位置決めすると、光学センサ３０１の角度が１３度～１７度の角度範囲内にあるときに測定された隣り合う高さポイント間の距離と比較して、乗り物１０１の前面、上端面、及び後面上の隣り合う高さポイント間の距離が減少する。しかしながら、光学センサ３０１は８００ｍｍ（３１．５インチ）を超える高さを測定することができるので、１８度～２０度の角度を使用することは、乗り物１０１の後部の高さを認識するのに有利であるが、乗り物１０１の前部の高さを測定するのには不利である。したがって、光学センサ３０１に関して１３度～１７度の角度範囲を使用すると、光学センサ３０１を使用して測定された隣り合う高さ間の距離を短縮しながら、乗り物１０１の前面及び後面の高さを測定するための最良の性能が得られる。

【0047】

伸縮ユニット動作
図６Ａ～図６Ｈは、一実施形態に係る乗り物１０１の前面、上端面、及び後面を洗浄するための洗車システム１００の第１の洗浄ステージ１０３の動作を示す。具体的には、図６Ａ～図６Ｈは、伸縮ユニット３０４を収縮又は伸長することによって乗り物１０１の垂直輪郭形状にしたがって洗浄ユニット３０６の高さがどのように調整されるかを示す。洗浄ユニット３０６の下方で乗り物が移動される際に洗浄ユニット３０６の高さが調整されるため、洗浄ユニット３０６が乗り物１０１の上面から所定の距離範囲内に維持され、洗浄効率が向上する。一実施形態では、洗浄ユニット３０６は、乗り物が洗浄ユニット３０６の下方で移動される際に、第１の洗浄ステージ１０３中、乗り物１００の上面から１０～１５インチの所定の距離範囲内に維持される。洗浄ユニット３０６を所定の距離範囲内に維持することにより、水が乗り物１０１の上面に接触するとき、洗浄ユニット３０６によって出力される水の水温を所定の温度範囲（例えば、１１０～１４０°Ｆ）にすることができ、それによって一実施形態では洗浄性能が向上する。

【0048】

図６Ａは、洗浄ユニット３０６の初期位置を示す。モータ３０４は、乗り物１０１の前面６０１の洗浄を開始するために乗り物１０１の輪郭形状に含まれる第１の高さに関連する位置に洗浄ユニット３０６を位置するように伸縮ユニット３０４を伸長させる。図６Ｂでは、モータ３０５は、洗浄ユニットが水を噴射し続けて乗り物１０１の前面６０１を洗浄するにつれて、乗り物１０１の輪郭形状にしたがって伸縮ユニット３０４を収縮させて洗浄ユニット３０６を上昇させる。図６Ｃでは、モータ３０５は、伸縮ユニット３０４を更に収縮させ、それによって洗浄ユニット３０６を上昇させて乗り物１０１の上端面６０３（例えば、フード）を洗浄する。図６Ｄでは、モータ３０５は再び伸縮ユニット３０４を収縮させ、それによって洗浄ユニット３０６を更に上昇させて乗り物１０１の上端面（例えば、ルーフ）６０３を洗浄し、また、モータ３０５は、図６Ｅに示すように乗り物１０１のルーフの全体にわたって伸縮ユニット３０４の高さを維持する。図６Ｆでは、モータ３０５は、伸縮ユニット３０４を伸長し、それによって洗浄ユニット３０６を下降させて乗り物の上端面（例えば、ベッド）６０３を洗浄し、モータ３０５は、図６Ｆに示すように乗り物のベッドの全体にわたって伸縮ユニット３０４の高さを維持する。モータ３０５は、図７に関して説明したように、乗り物６０１の後面６０５を洗浄するために図６Ｇ～図６Ｈにおいて伸縮ユニット３０４を更に伸長する。

【0049】

図７は、乗り物１０１の後面６０５が洗浄される際の第１の洗浄ステージ１０３の詳細図を示す。図７に示すように、伸縮ユニット３０４は、地面と垂直に位置される基準線７０１に対して所定の角度範囲α内の角度で位置される。一実施形態では、伸縮ユニット３０４が乗り物１０１と接触していない間、伸縮ユニット３０４は角度範囲α内の所定の角度にある。すなわち、伸縮ユニット３０４は、伸縮ユニット３０４と乗り物１０１との間に接触がない限り、第１の洗浄ステージ１０３の持続時間中にその角度のままである。

【0050】

図７に示すように、伸縮ユニット３０４は、乗り物が第１の洗浄ステージ１０３から離れるにつれて乗り物１０１の後面６０５に向かって傾斜される。乗り物１０１の後部を洗浄しながら、伸縮ユニット３０４を後面６０５に向かって角度αで傾斜させることによって、洗浄ユニット３０６は、乗り物１０１が第１の洗浄ステージ１０３から更に遠くに移動するときに、ある持続時間にわたって乗り物１０１の後面６０５から所定の距離範囲内に留まることができる。乗り物１０１の後面を洗浄している間に伸縮ユニット３０４が乗り物１０１の後部に向かって傾斜されなかった場合、伸縮ユニット３０４は垂直方向（例えば、水平方向ではない）にのみ移動し、乗り物１０１が第１の洗浄ステージ１０３から離れるにつれて洗浄ユニット３０６は乗り物１０１の後面までの距離を所定の範囲に維持することができない。その結果、乗り物１０１の後面の洗浄が不十分となる。

【0051】

しかしながら、伸縮ユニット３０４は、後面を洗浄する間、角度αで乗り物１０１の後面に向かって傾斜されるため、洗浄ユニット３０６は、乗り物１０１が第１の洗浄ステージ１０３から更に離れるまでの持続時間にわたって乗り物１０１が離れるにつれて後面６０５から所定の距離範囲内に留まることができる。乗り物１０１の後面を洗浄している間、傾斜した伸縮ユニット３０４は、伸縮ユニット３０４が角度αで傾斜していることに起因して、伸縮ユニット３０４が伸長されると、水平方向及び垂直方向の両方に移動する。伸縮ユニット３０４が伸長するにつれて伸縮ユニット３０４は水平方向及び垂直方向の両方に移動するため、伸縮ユニット３０４は、乗り物１０１が第１の洗浄ステージ１０１から離れるにつれて、洗浄ユニット３０４がある持続時間にわたって乗り物１０１の後部から所定の距離範囲内に留まることができるようにする。すなわち、第１の洗浄ステージ１０３は、乗り物１０１が第１の洗浄ステージ１０３から離れるように移動するにつれて、乗り物１０１の後面の輪郭を辿る。第１の洗浄ステージ１０３は、乗り物が第１の洗浄ステージ１０３から離れるにつれて乗り物１０１の後面の輪郭を辿ることができるため、伸縮ユニット３０４が乗り物１０１の後面を洗浄しながら垂直方向にのみ移動する場合と比較して、乗り物１０１の後面はより完全に洗浄される。

【0052】

伸縮ユニット３０４は、一実施形態では、光学センサ３０１の角度範囲と一致する角度範囲内のある角度で位置されてもよい。すなわち、伸縮ユニット３０４は、光学センサ３０１の角度範囲と同じ角度範囲内の角度で傾斜されてもよい。例えば、伸縮ユニット３０４は、基準７０１から１３度～１７度の角度範囲間のある角度で位置され、光学センサ３０１の角度範囲も１３度～１７度である。一実施形態では、伸縮ユニット３０４は、光学センサ３０１と同じ角度で傾斜される。例えば、伸縮ユニット３０４及び光学センサ３０１は、いずれも１５度の角度で傾斜される。しかしながら、他の実施形態では、伸縮ユニット３０４は、光学センサ３０１の角度とは異なる角度に位置される。例えば、伸縮ユニット３０４は、基準線７０１から１３度～１７度の角度範囲間のある角度に位置されるが、光学センサ３０１は傾斜されない（例えば、地面に対して垂直に位置される）。

【0053】

一実施形態では、伸縮ユニット３０４の角度範囲は、洗浄ユニット３０６から乗り物３０１の上面までの所定の距離範囲、洗浄ユニット３０６の初期位置（例えば、初期高さ）、及び安全デバイス３０７のサイズを含む様々な因子に基づいて設定される。一実施形態では、伸縮ユニット３０４を基準７０１から１３～１７度の角度範囲内に位置することは、洗浄ユニット３０６が乗り物１００の上面から１０～１５インチの所定の距離範囲内に維持され、地面よりも上方の洗浄ユニット３０６の初期位置が４８０ｍｍ～５２０ｍｍの範囲内（例えば、１８．８ｉｎ～２０．５ｉｎ）であり、安全デバイス３０７の直径が２８０ｍｍ～３２０ｍｍの範囲内（例えば、１１ｉｎ～１２．６ｉｎ）であるという仮定に基づいている。

【0054】

伸縮ユニット３０４の性能は、以下の表２に示すように、伸縮ユニット３０４の角度に応じて変化する。

【0055】

【表2】

上記の表２は、１）０度～１２度、２）１３度～１７度、及び３）１８度～２０度の異なる角度範囲に位置されたときの伸縮ユニット３０４の性能を記述する。伸縮ユニット３０４の性能は、ノズル距離性能、衝突性能、前部洗浄性能、及び後部洗浄性能などの異なるタイプの性能基準に関して記述される。それぞれの性能基準タイプごとに、各角度範囲には、以下で更に説明するように、「優」、「良」、又は「不良」のスコアが割り当てられる。

【0056】

一実施形態において、ノズル距離性能は、伸縮ユニット３０４が所与の角度範囲に位置されるときに、洗浄ユニット３０６のノズルの端部が乗り物１０１の上面までの所定の水ノズル距離範囲内（例えば、２５０ｍｍ～３００ｍｍ）にどの程度うまく留まることができるかを記述する。なお、所定の水ノズル距離範囲２５０ｍｍ～３００ｍｍ（例えば、９．８から１１．８インチ）は、様々な伸縮ユニット３０４の角度の試験に用いられる範囲である。しかしながら、一実施形態では、洗浄ユニット３０６と乗り物１０１の上面との間の洗浄性能にとって最適な水ノズル距離範囲は、１０～１５インチである。

【0057】

一般に、洗浄ユニット３０６のノズルは、乗り物に接触することなく乗り物１０１の上面に可能な限り近接して位置される。一実施形態では、「優」のスコアは、洗浄ユニット３０６が所定の水ノズル距離範囲（例えば、２５０ｍｍ）の下端に維持されることを示し、一方、「良」のスコアは、洗浄ユニット３０６が範囲の中心に対応する距離（例えば、２７５ｍｍ）に維持されることを示す。「不良」のスコアは、洗浄ユニット３０６が所定の水ノズル距離範囲外にある乗り物１０１の上面からの距離を隔てていることを示す。一実施形態では、「良」又は「優」というノズル距離性能スコアは許容可能な性能と見なされるが、「不良」というスコアは許容できない性能である。

【0058】

表２に示すように、伸縮ユニット３０４を１３～１７度の角度範囲に位置決めすると、「良」のノズル距離性能が得られたが、伸縮ユニット３０４を０～１２度の角度範囲に位置決めすると、「優」のノズル距離性能が得られた。対照的に、伸縮ユニット３０４を１８度～２０度の角度範囲に位置決めすると、ノズル距離性能が「不良」になった。

【0059】

一実施形態では、衝突性能は、伸縮ユニット３０４と乗り物１０１の前面、上端面、及び後面との間の衝突の尤度（例えば、リスク）を記述する。衝突性能に関して、「優」のスコアは、伸縮ユニット３０４と乗り物１０１との間で衝撃が発生する可能性が低いことを示し、「良」のスコアは、伸縮ユニット３０４と乗り物１０１との間で衝撃が発生する可能性があることを示す。一方、「不良」のスコアは、伸縮ユニット３０４と乗り物１０１との衝突が起こりやすいことを示す。一実施形態では、「良」又は「優」という衝突性能スコアは許容可能な性能と見なされるが、「不良」というスコアは許容できない性能である。

【0060】

表２に示すように、伸縮ユニット３０４を１３～１７度の角度範囲に位置決めすると、伸縮ユニット３０４と乗り物１０１との間で衝突が発生しにくいことを示す「優」の衝突性能が得られたが、伸縮ユニット３０４を０～１２度の角度範囲に位置決めすると、「良」の衝突性能が得られた。０度～１２度の角度範囲は「良」の衝突性能をもたらしたので、伸縮ユニット３０４と乗り物１０１との間の接触の危険性が依然として存在する。表２に示すように、伸縮ユニット３０４を１８～２０度の角度範囲に位置決めすると、伸縮ユニット３０４と乗り物１０１との間の接触の可能性が高いことを示す「不良」の性能が得られた。

【0061】

一実施形態では、前部洗浄性能は、第１の洗浄ステージ１０３を使用する乗り物１０１の前面の前部洗浄効率を表す。前部洗浄効率は、乗り物の前面がどれだけ洗浄されるかに関係する。前部洗浄性能について、「優」のスコアは、乗り物の前面のほぼ全てが洗浄されることを示し、「良」のスコアは、乗り物１０１の前面の大部分が洗浄されることを示す。一方、「不良」のスコアは、第１の洗浄ステージ１０１による洗浄が行われた後、乗り物の前面の大部分が洗浄されていないことを示す。一実施形態では、「良」又は「優」という前部性能スコアは許容可能な性能と見なされるが、「不良」というスコアは許容できない性能である。

【0062】

表２に示すように、伸縮ユニット３０４を１３～１７度の角度範囲に位置させると、乗り物１０１の前面の大部分が洗浄されるという点で「良」の前面洗浄性能が得られた。同様に、伸縮ユニット３０４を０度～１２度の角度範囲に位置させると、乗り物１０１の前面のほぼ全てが洗浄されるという点で「優」の前面洗浄性能が得られた。表２に示すように、伸縮ユニット３０４を１８～２０度の角度範囲に位置させると、「不良」の性能が得られ、これは、第１の洗浄ステージ１０１によって洗浄が行われた後に乗り物１０１の前面の大部分が洗浄されていないことを示す。

【0063】

一実施形態において、後部洗浄性能は、第１の洗浄ステージ１０３を使用する乗り物１０１の後面の後部洗浄効率を表す。後面洗浄効率は、乗り物の後面をどれだけ洗浄するかに関係する。また、後洗浄性能については、「優」のスコアは、乗り物の後面のほぼ全てが洗浄されることを示し、「良」のスコアは、乗り物１０１の後面の大部分が洗浄されることを示す。一方、「不良」のスコアは、第１の洗浄ステージ１０１による洗浄が行われた後、乗り物の後面の大部分が洗浄されていないことを示す。一実施形態では、「良」又は「優」という後部性能スコアは許容可能な性能と見なされるが、「不良」というスコアは許容できない性能である。

【0064】

表２に示すように、伸縮ユニット３０４を１３度～１７度の角度範囲に位置させると、乗り物１０１の後面の大部分が洗浄されるという点で「良」の洗浄性能が得られた。伸縮ユニット３０４の１３度～１７度の角度範囲に起因して、洗浄ユニット３０６は、乗り物１０１が前部洗浄ステージ１０１から離れるにつれて乗り物１０１の後面の大部分を洗浄することができる。対照的に、伸縮ユニット３０４を０～１２度の角度範囲に位置させると、乗り物１０１の前面の大部分が洗浄されないという点で「不良」の後部洗浄性能が得られた。０度～１２度の角度範囲に位置されたときの伸縮ユニット３０４の角度が浅いため、洗浄ユニット３０６は、伸縮ユニット３０４が水平方向ではなく垂直方向に移動することに起因して、前部洗浄ステージ１０１から離れるにつれて乗り物１０１の後面を適切に洗浄することができない。伸縮ユニット３０４は、大部分が垂直方向に移動するため、乗り物１０１が第１の洗浄ステージ１０３から離れるにつれて、洗浄ユニット３０６は、乗り物１０１の後面まで所定の距離範囲内に留まることができない。最後に、伸縮ユニット３０４を１８度～２０度の角度範囲に位置させると、乗り物１０１の後面の大部分が第１の洗浄ステージ１０１中に洗浄されるという点で「優」の後部洗浄性能が得られた。角度が大きいため、伸縮ユニット３０４が伸長して乗り物１０１の後面を洗浄する際に伸縮ユニット３０４が水平方向及び垂直方向の両方に移動するため、洗浄ユニット３０６は、乗り物１０１が第１の洗浄ステージ１０１から離れるにつれて乗り物１０１の後面のほぼ全てを洗浄することができる。

【0065】

表２に示すように、一般に、伸縮ユニット３０４の角度範囲が減少するにつれて、衝突の可能性が減少する一方で、全体的な洗浄性能（例えば、前後の洗浄性能）も低下する。対照的に、伸縮ユニット３０４の角度範囲が増大するにつれて、全体的な洗浄効率（例えば、前後の洗浄性能）は増大するが、衝突性能の低下を犠牲にする。伸縮ユニット３０４の１３度～１７度の角度範囲は、ノズル距離性能、衝突性能、前部洗浄性能、及び後部洗浄性能などの異なるタイプの性能基準の最良のバランスをもたらす。

【0066】

伸縮ユニット３０４
図８Ａ～図８Ｄは、一実施形態に係る伸縮ユニット３０４のステージの詳細図を示す。なお、伸縮ユニット３０４の状態は、図８Ａ～図８Ｄに示される伸縮ユニット３０４の異なる状態間にある。一実施形態では、伸縮ユニット３０４は、複数のレールステージ８０１Ａ、８０１Ｂ、８０１Ｃ、及び８０１Ｄを含む。例えば、レールステージ８０１Ａは第１のレールステージであり、レールステージ８０１Ｂは第２のレールステージであり、レールステージ８０１Ｃは第３のレールステージであり、レールステージ８０１Ｄは第４のレールステージである。一実施形態では、伸縮ユニット３０４は、後述するように、レールステージ８０１Ｂ～８０１Ｄをレールステージ８０１Ａ内に嵌まり込むべく折り畳むことができるように折り畳み可能である。レールステージ８０１は、例えばアルミニウム製であってもよいが、他の材料を用いてもよい。

【0067】

図８Ａは、完全に伸長した状態の伸縮ユニット３０４を示す。完全に伸長された状態では、各レールステージ８０１は、その前のレールステージから可能な限り突出するように完全に伸長される。完全に伸長した状態では、伸縮ユニット３０４は可能な限り最長の長さにある。伸縮ユニット３０４が完全に伸長した状態では、レールステージ８０１Ｄはレールステージ８０１Ｃから完全に伸長され、レールステージ８０１Ｃはレールステージ８０１Ｂから完全に伸長され、レールステージ８０１Ｂはレールステージ８０１Ａから完全に伸長される。

【0068】

図８Ｂは、第１の中間状態にある伸縮ユニット３０４を示す。第１の中間状態では、最後のレールステージ８０１Ｄは、その前のレールステージ８０１Ｃ内に折り畳まれる。第１の中間状態では、レールステージ８０１Ｄは、その前のレールステージ８０１Ｃ内に収容され、レールステージ８０１Ｃ及びレールステージ８０１Ｂは、それらのそれぞれの前のレールステージから完全に伸長される。例えば、レールステージ８０１Ｃはレールステージ８０１Ｂから完全に伸長され、レールステージ８０１Ｂはレールステージ８０１Ａから完全に伸長される。

【0069】

図８Ｃは、第２の中間状態の伸縮ユニット３０４を示す。第２の中間状態では、最後のレールステージ８０１Ｄは、その前のレールステージ８０１Ｃ内に折り畳まれ、第３のレールステージ８０１Ｃは、その前のレールステージ８０１Ｂ内に折り畳まれる。第２の中間状態では、レールステージ８０１Ｃは、その前のレールステージ８０１Ｂ内に収容され、レールステージ８０１Ｂは、そのそれぞれの前のレールステージから完全に伸長される。例えば、レールステージ８０１Ｂは、レールステージ８０１Ａから完全に伸長される。最後のレールステージ８０１Ｄは、最初の中間ステージからレールステージ８０１Ｃ内に折り畳まれるため、最後のレールステージ８０１Ｄもレールステージ８０１Ｂ内に折り畳まれ、レールステージ８０１Ｃはレールステージ８０１Ｂ内に折り畳まれる。

【0070】

図８Ｄは、完全に折り畳まれた状態の伸縮ユニット３０４を示す。完全に折り畳まれた状態では、伸縮ユニット３０４が可能な限り短い長さである。図８Ｄに示すように、完全に折り畳まれた状態では、第２のレールステージ８０１Ｂは、その前のレールステージ８０１Ａ（例えば、第１のレールステージ）内に折り畳まれる。レールステージ８０１Ｄ及びレールステージ８０１Ｃはいずれも、第２の中間状態でレールステージ８０１Ｂ内に折り畳まれるため、完全に折り畳まれた状態では、レールステージ８０１Ｄ、８０１Ｃ、及び８０１Ｂは全てレールステージ８０１Ａ内に収容される。

【0071】

図８Ｅは、一実施形態に係る各レールステージ８０１Ａ～８０１Ｄの平面図を示す。図８Ｅに示すように、各レールステージ８０１Ａ～８０１Ｄは、第１の方向（例えば、Ｙ方向）に沿って配置された複数の垂直側面８０２と、第２の方向（例えば、Ｘ方向）に沿って配置された複数の水平側面８０３とを含む。例えば、各レールステージ８０１Ａ～８０１Ｄの複数の垂直側面８０２は、垂直側面８０２Ａと、垂直側面８０２Ａの反対側の垂直側面８０２Ｂとを含む。更に、各レールステージ８０１Ａ～８０１Ｄの複数の水平側面８０３は、例えば、互いに離間した水平側面８０３Ａ、水平側面８０３Ｂ、及び水平側面８０３Ｂを含む。

【0072】

各レールステージ８０１Ａ～８０１Ｄは、それぞれのレールステージ８０１の垂直側面８０２Ａの外縁部８０５Ａから垂直側面８０２Ｂの外縁部８０５Ｂまで測定された外側幅Ａと、それぞれのレールステージの垂直側面８０２Ａの内縁部８０７Ａから垂直側面８０２Ｂの内縁部８０７Ｂまで測定された内側幅Ｂとを含む。図Ａに示すように、それぞれのレールステージについて、外側幅Ａは内側幅Ｂよりも大きい。

【0073】

図８Ｅに示すように、レールステージ８０１Ａは、伸縮ユニット３０４が完全に折り畳まれたときにレールステージ８０１Ｂ～８０１Ｄがレールステージ８０１Ａ内に収容されるように構成されることを考えると、全てのレールステージの中で最も幅広いレールステージである。すなわち、レールステージ８０１Ａは、全てのレールステージ８０１Ａ～８０１Ｄの中で最も広い幅Ａを有する。レールステージ８０１Ａに続く各後続のレールステージは、それに先行するレールステージよりも小さい幅Ａを有する。例えば、レールステージ８０１Ｂの外側幅Ａは、レールステージ８０１Ａの外側幅Ａよりも小さいが、レールステージ８０１Ｃ及びレールステージ８０１Ｄの外側幅Ａよりも大きい。レールステージ８０１Ｃの外側幅Ａは、レールステージ８０１Ｄの外側幅Ａよりも広いが、レールステージ８０１Ｂの外側幅Ａ及びレールステージ８０１Ａの外側幅Ａよりも小さい。最後に、レールステージ８０１Ｄの外側幅Ａは、レールステージ８０１Ａ～８０１Ｃのそれぞれの外側幅Ａよりも小さい。

【0074】

一実施形態では、レールステージ８０１Ａを除く各レールステージの外側幅Ａは、所与のレールステージの直前のレールステージの内側幅Ｂよりも小さい。これにより、伸縮ユニット３０４が折り畳まれるときに、レールステージ８０１Ａを除く各レールステージが先行するレールステージ内に嵌合できる。例えば、レールステージ８０１Ｂの外側幅Ａは、伸縮ユニット３０４が折り畳まれるときにレールステージ８０１Ｂがレールステージ８０１Ａ内に嵌合することができるように、レールステージ８０１Ａの内側幅Ｂよりも小さい。同様に、レールステージ８０１Ｃの外側幅Ａは、伸縮ユニット３０４が折り畳まれるときにレールステージ８０１Ｃがレールステージ８０１Ｂ内に嵌合することができるように、レールステージ８０１Ｂの内側幅Ｂよりも小さい。最後に、レールステージ８０１Ｄの外側幅Ａは、伸縮ユニット３０４が折り畳まれるときにレールステージ８０１Ｄがレールステージ８０１Ｃ内に嵌合することができるように、レールステージ８０１Ｃの内側幅Ｂよりも小さい。

【0075】

図８Ｆは、一実施形態に係る伸縮ユニット３０４の斜視図を示す。完全に伸長した状態では、伸縮ユニット３０４は、一実施形態によれば、２６６～２６７インチの長さＣを有する。しかしながら、長さＣに関しては他の長さが使用されてもよい。複数のレールステージはそれぞれ長さＥ（例えば、長さＥ１、Ｅ２、Ｅ３、及びＥ４）を有する。一実施形態では、レールステージ８０１Ａは、８９インチの長さＥ１を有する最長レールステージである。残りのレールステージ８０１Ｂ～８０１Ｄは、一実施形態では５９インチの同じ長さＥを有する。他の実施形態では、レールステージ８０１Ｂ～８０１Ｄは、異なる長さ又は同じ長さを有する。

【0076】

一実施形態では、各レールステージ８０１は厚さＤを有する。レールステージ８０１Ａは、全てのレールステージ８０１の中で最大の厚さＤ（例えば、厚さＤ１、Ｄ２、Ｄ３、及びＤ３）を有する。レールステージ８０１Ａに後続する各レールステージ８０１の厚さＤ４は、所与のレールステージの厚さＤが先行するレールステージよりも小さくなるように減少する。例えば、レールステージ８０１Ｂの厚さＤ２は、レールステージ８０１Ａの厚さＤ１よりも小さい。同様に、レールステージ８０１Ｃの厚さＤ３は、レールステージ８０１Ｂの厚さＤ２よりも小さい。最後に、レールステージ８０１Ｄの厚さＤ４は、レールステージ８０１Ｃの厚さＤ３よりも小さい。

【0077】

図９Ａ～図９Ｄを参照すると、一実施形態に係るレールステージ８０１の構成要素が示される。図９Ａ～図９Ｄに示されるレールステージ８０１の構成要素は、全てのレールステージ８０１に適用可能である。一実施形態では、レールステージ８０１Ａを除く各レールステージ８０１の各垂直側面８０２は、レールステージ８０１の一端部（例えば、上端部）に配置された複数のサイドローラ９０２を含む。図９Ａは、レールステージ８０１Ｂの垂直側面８０２が第１のサイドローラ９０２Ａ及び第２のサイドローラ９０２Ｂを含むことを示す。各レールステージ８０１のサイドローラ９０２は、レールステージ８０１の外縁部８０５に装着される。具体的に図９Ｃを参照すると、各サイドローラ９０２は、ナット９０９及びボルト９０７などの締結具を使用して、そのそれぞれのレールステージ８０１の外面８０５に装着される。

【0078】

したがって、レールステージ８０１Ａを除く各レールステージ８０１は、レールステージ８０１の各垂直側面８０２の外縁部８０５に装着された２つのサイドローラを伴う合計４つのサイドローラ９０１を含むことができる。４つのサイドローラ９０１を有することにより、伸縮ユニット３０４が折り畳まれる又は伸長される間に振動する可能性が低減される。一実施形態では、サイドローラ９０２はナイロン製であるが、他の材料を使用してもよい。サイドローラ９０１の直径は、例えば１インチであるが、他の直径であってもよい。

【0079】

更に、一実施形態では、各レールステージ８０１の両方の垂直側面８０２Ａ及び８０２Ｂは、図９Ａに示すように、各垂直側面８０２の長さに沿って延びるスロット９０１を含む。所与のレールステージのサイドローラ９０２は、所与のレールステージの前のレールステージのスロット９０１内に配置される。例えば、図９Ａがレールステージ８０１Ｂのサイドローラ９０２を示すと仮定すると、サイドローラ９０２は、レールステージ８０１Ａのスロット９０１内に配置される。レールステージ上のサイドローラ９０２とスロット９０１との組み合わせは、伸縮ユニット３０４の伸長又は収縮中に、伸縮ユニット３０４がスロット９０１の方向に移動する方向を制限する。

【0080】

一実施形態では、各レールステージ８０１の各垂直側面８０２は、１つ以上のカムローラ９０３を含む。各レールステージ８０１のカムローラ９０３は、レールステージ８０１の少なくとも一端部に配置される。カムローラ９０３は、レールステージ８０１の上端部及び下端部の両方に配置されてもよく、レールステージの一端部のみに配置されてもよい。図９Ａは、レールステージ８０１Ａの垂直側面８０２が、レールステージ８０１Ａの垂直側面８０２の下端部の角に形成された切り欠き９０５に配置されたカムローラ９０３を含むことを示す。カムローラ９０３は、レールステージ８０１Ａの垂直側面８０２の切り欠き９０５から、レールステージ８０１Ａの垂直側面８０２の外面８０５に対して垂直な方向に突出している。図９Ｃに示すように、カムローラ９０３は、カムローラ９０３をレールステージ８０１の垂直側面９０２に取り付けるために、垂直側面８０２の切り欠き９０５内に形成された穴に螺合するねじ端部９１１を含む。カムローラ９０３の直径は、例えば１．４インチであるが、他の直径であってもよい。なお、カムローラ９０３はナイロン製であってもよいが、他の材料であってもよい。

【0081】

一実施形態では、各レールステージ８０１のカムローラ９０３は、後続のレールステージ８０１の外面８０５と接触している。例えば、レールステージ８０１Ａのカムローラ９０３は、図９Ａに示すように、レールステージ８０１Ｂの外面８０５に接触している。カムローラ９０３の使用は、レールステージ８０１が折り畳まれて伸長されるときの伸縮ユニット３０４の滑らかな動きを改善する。また、カムローラ９０３は、レールステージ８０１が折り畳まれて伸長されるときに各レールステージ８０１を適切な方向に案内するのを助ける。一実施形態では、カムローラ９０３及びサイドローラ９０２がナイロン製であり、レールステージ８０１がアルミニウム製であると仮定すると、ローラ９０２，９０３及びレールステージ８０１の摩耗が低減され、それによって伸縮ユニット３０４の部品交換の間の時間が延長される。

【0082】

伸縮ユニット３０４が折り畳み状態と伸長状態との間で移行されると、伸縮ユニット３０４の異なるレールステージ８０１が互いに衝突する。異なるレールステージ８０１間の衝突は、伸縮ユニット３０４を損傷する可能性がある衝撃を生み出す。一実施形態では、伸縮ユニット３０４の各レールステージ８０１は、伸縮ユニット３０４が伸縮されるにつれて異なるレールステージ８０１への損傷を低減するために図１０Ａ～図１０Ｅに示すような１つ以上の衝撃緩和ユニット１０００を含む。

【0083】

一実施形態では、レールステージ８０１の上端の衝撃緩和ユニット１０００Ｂは、衝撃緩和ブロック１００１を含む。衝撃緩和ブロック１００１は、一実施形態ではウレタン等の衝撃緩和に用いられる衝撃吸収材から形成されるが、他の材料が用いられてもよい。衝撃緩和ブロック１００１は、図１０Ａに示すように、レールステージ８０１の最上部の水平側面８０３に装着される。衝撃緩和ブロック１００１は、レールステージの最上部の水平側面８０３よりも弾性を有する材料で形成される。衝撃緩和ブロック１００１の幅は、レールステージ８０１の最上部の水平側面８０３の幅と同じであってもよく、より小さい幅であってもよい。

【0084】

一実施形態では、レールステージ８０１の底部にある衝撃緩和ユニット１０００Ａは、ショックアブソーバ１００３と、複数の衝撃緩和パッド１００５とを含む。一実施形態では、ショックアブソーバ１００３は、図１０Ａに示すように、レールステージの最も下側の水平側面８０３の端部間に（例えば、中心に）位置されてもよい。複数の衝撃緩和パッド１００５は、ショックアブソーバ１００３の一方側（例えば、左側）に装着された第１の衝撃緩和パッド１００５Ａと、ショックアブソーバ１００３の他方側（例えば、右側）に装着された第２の衝撃緩和パッド１００５Ｂとを含んでもよい。複数の衝撃緩和パッド１００５は、レールステージの最も下側の水平側面８０３に装着される。複数の衝撃緩和パッド１００５は、レールステージの最も下側の水平側面８０３よりも弾性を有する材料で形成される。例えば、衝撃緩和パッド１００５は、ウレタン製であってもよいが、他の材料であってもよい。

【0085】

一実施形態では、中間レールステージ８０１Ｂ～８０１Ｃは、レールステージの上端に衝撃緩和ユニット１０００Ａを含み、レールステージ８０１の下端に衝撃緩和ユニット１０００Ｂを含むことができる。対照的に、端部レールステージ８０１Ａ及び８０１Ｄは、衝撃緩和ユニット１０００Ａ又は１０００Ｂの一方を含むことができる。例えば、レールステージ８０１Ａは、レールステージの上端に衝撃緩和ユニット１０００を有さずにレールステージ８０１Ａの下端に衝撃緩和ユニット１０００Ｂを含むことができ、レールステージ８０１Ｄは、レールステージ８０１Ｄの下端に衝撃緩和ユニット１０００Ｂを有さずにレールステージ８０１Ｄの上端に衝撃緩和ユニット１０００Ａを含むことができる。

【0086】

図１０Ｂ及び図１０Ｃは、一実施形態に係る伸縮ユニット３０４が折り畳まれるときの衝撃緩和ユニット１０００Ｂの使用を示す。図１０Ｂは、レールステージ８０１の衝撃緩和ユニット１０００Ｂを示す。衝撃緩和ユニット１０００Ｂは衝撃緩和ブロック１００１を含む。図１０Ｃは、伸縮ユニット３０４が折り畳まれる際に衝撃緩和ユニット１０００Ｂが２つの隣り合うレールステージ８０１間の衝撃を緩和することを示す。図１０Ｃにおいて、衝撃緩和ブロック１００１は、衝撃緩和ブロック１００１が隣り合うレールステージの水平側面８０３に接触する際に隣り合うレールステージ間の衝撃量を低減した。衝撃緩和ブロック１００１は、隣り合うレールステージの水平側面８０３よりも弾性を有する材料（例えば、ウレタン）から形成されるため、レールステージ同士が接触した際に、衝撃緩和ブロック１００１が隣り合うレールステージ間の衝撃を緩和する。

【0087】

図１０Ｄ及び図１０Ｅは、一実施形態に係る伸縮ユニット３０４が伸長される際の衝撃緩和ユニット１０００Ａの使用を示す。図１０Ｄ及び図１０Ｅは、レールステージ８０１の衝撃緩和ユニット１０００Ａを示す。衝撃緩和ユニット１０００Ａは、ショックアブソーバ１００３と、複数の衝撃緩和パッド１００５とを有する。一実施形態では、伸縮ユニット３０４は、所与の重力で折り畳むことができるよりも速い速度で伸長することができる。したがって、伸縮ユニット３０４を伸長中の損傷から保護するためにショックアブソーバ１００３を使用することができる。

【0088】

図１０Ｄ及び図１０Ｅは、伸縮ユニット３０４が伸長される際に衝撃緩和ユニット１０００Ｂが２つの隣り合うレールステージ８０１間の衝撃を緩和することを示す。図１０Ｄ及び図１０Ｅにおいて、伸縮ユニット３０４が伸長される際にショックアブソーバ１００３が隣り合うレールステージの水平側面８０３に最初に接触する。ショックアブソーバ１００３は、２つのレールステージが接触する速度を遅くする。複数の衝撃緩和パッド１００５は、隣り合うレールステージの水平側面８０３に接触して、隣り合うレールステージ間の衝突の衝撃を更に緩和して、伸縮ユニット３０４の伸長中の伸縮ユニット３０４への損傷を低減する。

【0089】

図１１は、一実施形態に係る第１の洗浄ステージ１０３の伸縮ユニットを収縮及び折り畳むための機構の詳細図を示す。前述のように、第１の洗浄ステージは、伸縮ユニット３０４に接続されたモータ３０５を含む。また、第１の洗浄ステージ１０３は、ドラム３２１（図１２に示す）に接続された第１の端部と、伸縮ユニット３０４に接続された第２の端部とを含むワイヤ３１９も含む。一実施形態では、ワイヤ３１９の第２の端部は、最後のレールステージ８０１Ｄの最も下側の水平側面８０３に接続される。

【0090】

一実施形態では、伸縮ユニット３０４は、乗り物１０１の輪郭形状にしたがってドラム３２１を介してワイヤ３１９をそれぞれ上昇又は下降させるモータ３０５の結果として折り畳まれる又は伸長される。コントローラ１０９は、乗り物１０１の垂直輪郭形状を使用して、ワイヤ３１９を上昇又は下降させるべくモータ３０５が回転する量を制御して、乗り物１０１の垂直輪郭形状に表される様々な高さポイントを得る。以下で更に説明するように、一実施形態では、乗り物１０１の垂直輪郭形状における特定の高さポイントにマッピングされる垂直移動量を得るためにモータ３０５によって必要とされる回転数を変換するルックアップテーブルを記憶することができる。

【0091】

例えば、伸縮ユニット３０４が完全に伸長した状態にある又は完全に伸長した状態と完全に折り畳まれた状態との間の中間状態にあると仮定すると、モータ３０５がワイヤ３１９を上昇させる際に、伸縮ユニット３０４の複数のレールステージ８０１のそれぞれが上昇されて前述のように隣り合うレールステージ内に収容されるようになる。複数のレールステージ８０１は、伸縮ユニット３０４が完全に折り畳まれた状態になる又は完全に折り畳まれた状態と完全に伸長された状態との間の中間状態になるまで、モータ３０５及びワイヤ３１９によって上昇させられ得る。

【0092】

逆に、伸縮ユニット３０４が完全に折り畳まれた状態にある又は完全に折り畳まれた状態と完全に伸長された状態との間の中間状態にあると仮定すると、モータ３０５がワイヤ３１９を下げる際に、伸縮ユニット３０４の複数のレールステージ８０１が伸長する。複数のレールステージ８０１は、伸縮ユニット３０４が完全に伸長した状態になる又は完全に折り畳まれた状態もしくは完全に伸長した状態の間の中間状態になるまで、モータ３０５及びワイヤ３１９によって下降され得る。

【0093】

一実施形態では、モータ３０５は、ワイヤ３１９に垂直方向の力のみを加えて、伸縮ユニット３０４を収縮又は伸長させる。すなわち、モータ３０５は、水平方向ではなく、垂直方向でワイヤ３１９に力を加えて伸縮ユニット３０４を収縮又は伸長させる。しかしながら、伸縮ユニット３０４がある角度で位置決めされているとすると、伸縮ユニット３０４は、伸縮ユニット３０４を収縮させる又は伸縮ユニット３０４を伸長させる際にモータ３０５によって加えられる垂直力に応じて垂直方向及び水平方向の両方に移動する。

【0094】

一実施形態では、ワイヤ３１９は、一般に海洋用途（例えば、ボート）で使用される高弾性率ポリエチレン（例えば、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ））などの可撓性材料から形成される。しかしながら、他の実施形態は、ＵＨＭＷＰＥとは異なる材料を使用してもよい。ワイヤ３１９は、０．３インチの厚さを有することができ、一実施形態では長さが１６５インチである。しかしながら、他の実施形態では、他のワイヤの厚さ及び長さを使用してもよい。

【0095】

図１２Ａ、図１２Ｂ、及び図１２Ｃは、一実施形態に係る第１の洗浄ステージ１０３の伸縮レール３０４を伸長及び折り畳むためのドラム３２１及びワイヤ３１９の詳細図を示す。図１２Ａを参照すると、第１の洗浄ステージ１０１はドラム３２１を更に含む。ドラム３２１は、ナイロンから形成され、例えば７．８インチの直径を有してもよい。ドラム３２１の他の材料及びサイズは、他の実施形態で使用されてもよい。

【0096】

一実施形態では、ドラム３２１がモータ３０４に結合され、ワイヤ３１９の一端部がドラム３２１に接続される。モータ３０４が回転すると、ドラム３２１も回転し、それによってワイヤ３１９をドラム３２１の周りに巻き付ける又はワイヤ３１９をドラム３２１から繰り出す。例えば、ドラム３２１が時計回りに回転する場合、伸縮レール３０４は、ワイヤ３１９がドラム３２１の周りに巻き付くにつれて折り畳まれる。ドラム３２１が反時計回りに回転する場合、伸縮レール３０４は、伸長することによってワイヤ３１９をドラム３２１の周りから繰り出す。

【0097】

図１２Ｂ及び図１２Ｃは、一実施形態に係る線Ａ－Ａ’に沿うドラム３２１の断面図である。一実施形態では、ドラム３２１が複数の溝１２０１を含む。ワイヤ３１９がドラム３２１の周りに巻き付けられると、ワイヤ３１９が複数の溝１２０１内に配置される。一実施形態では、ワイヤ３１９の直径が複数の溝１２０１の深さよりも大きい。これにより、ライト３１９がドラム３２１に巻き取られる又はドラム３２１から繰り出される際にワイヤ３１９が破損する可能性が低減される。

【0098】

洗浄ユニット３０６
図１３Ａ～図１３Ｄは、洗浄ユニット３０６の詳細図を示す。一実施形態では、洗浄ユニット３０６は、前部マニホールド３０６Ａ及び後部マニホールド３０６Ｂを含む。前部マニホールド３０６Ａは、乗り物１０１の前面及び上端面を洗浄するために使用される水を収容するチャンバであり、後部マニホールド３０６Ｂは、乗り物１０１の後面を洗浄するために使用される水を収容するチャンバである。前部及び後部マニホールド３０６Ａ、３０６Ｂは、ステンレス鋼などの金属から形成されてもよいが、他の材料が使用されてもよい。

【0099】

図１３Ａは、一実施形態における洗浄ユニット３０６の斜視図を示し、図１３Ｂは、洗浄ユニット３０６の側面図を示す。図１３Ａに示すように、前部マニホールド３０６Ａ及び後部マニホールド３０６Ｂは、パイプ形状を有する。前部及び後部マニホールド３０６の長さは、一実施形態では直径１インチで６３インチである。一実施形態では、前部マニホールド３０６Ａ及び後部マニホールド３０６Ｂは、伸縮ユニット３０４の最後のレールステージ８０１Ｄの下端部に取り付けられる。前部マニホールド３０６Ａ及び後部マニホールド３０６Ｂは、カプラ１３０３Ａ及び１３０３Ｂを使用してレールステージ８０１の端部に取り付けられてもよい。カプラ１３０１３は、最後のレールステージ８０１Ｄの端部の各側に配置され、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、前部マニホールド３０６Ａ及び後部マニホールド３０６Ｂの少なくとも一部を取り囲む。

【0100】

一実施形態では、前部マニホールド３０６Ａは、給水ライン３０３Ａに接続された入力ポート１３０１Ａを含む。入力ポート１３０１Ａは、給水ライン３０３Ａによって供給された水を前部マニホールド３０６Ａに供給する。後部マニホールド３０６Ｂは、給水ライン３０３Ｂに接続される入力ポート１３０１Ｂを有する。入力ポート１３０１Ｂは、給水ライン３０３Ｂによって供給された水を後部マニホールド３０６Ｂに供給する。

【0101】

前部マニホールド３０６Ａは、給水ライン３０３Ａによって供給された水を、図１３Ｃに示す複数のノズル１３０５を用いて噴射する。前述したように、前部マニホールド３０６Ａは、前面及び上端面がもはや前部マニホールド３０６Ａと重ならなくなるまで、乗り物１０１の前面及び上端面を洗浄するために使用される。一実施形態では、ノズル１３０５が互いに等間隔に離間される。例えば、各ノズル１３０５は、隣り合うノズル１３０５から１０．２インチ離れていてもよい。ノズル間の他の距離間隔を使用してもよい。一実施形態では、各ノズル１３０５から噴射された水は、隣り合うノズル１３０５によって噴射された水とオーバーラップ部１３０９を形成する。噴射された水を重ね合わせてオーバーラップ部１３０９を形成することにより、乗り物１０１の前面及び上端面の洗浄効率が向上する。一実施形態では、隣り合うノズル１３０５によって噴射される水のオーバーラップ１３０９は１．５インチである。

【0102】

後部マニホールド３０６Ｂは、給水ライン３０３Ｂによって供給された水を複数のノズル１３０７を使用して噴射する。前述したように、後部マニホールド３０６Ｂは、後部上端面及び背面が後部マニホールド３０６Ｂと重なり合っている間に、乗り物１０１の後部の上端面及び背面を洗浄するために使用される。後部マニホールド３０６Ｂのノズル１３０７及び前部マニホールド３０６Ａのノズル１３０５は、以下に説明するように、乗り物１０１の前面、上端面、及び後面を洗浄するように相互に依存しあって制御される。一実施形態では、ノズル１３０７は、ノズル１３０５と同様に互いに等間隔に離間している。例えば、各ノズル１３０７は、隣り合うノズル１３０７から１０．２インチ離れていてもよい。ノズル１３０７間の他の距離間隔が使用されてもよい。一実施形態では、各ノズル１３０７から噴射された水は、隣り合うノズル１３０７によって噴射された水とオーバーラップ部１３１１を形成する。噴射された水を重ね合わせてオーバーラップ部１３１１を形成することにより、乗り物１０１の後面の洗浄効率が向上する。一実施形態では、隣り合うノズル１３０７によって噴射される水のオーバーラップ１３１１は１．５インチである。

【0103】

図１３Ｄは、一実施形態に係る地面と平行な基準線１３１３に対する前部マニホールド３０６Ａのノズル１３０５の位置の角度及び後部マニホールド３０６Ｂのノズル１３０７の位置の角度を示す。一実施形態では、ノズル１３０５の角度１３１５は、ノズル１３０７の角度１３１７よりも小さい。例えば、前部マニホールド３０６Ａのノズル１３０５は、基準線１３１３から５度上方の角度にあり、後部マニホールド３０６Ｂのノズル１３０７は、基準線１３１３から６０度下方の角度にある。ノズル１３０５及び１３０７の配置は、ノズル１３０５及び１３０７が乗り物１０１の前面、上端面、及び後面の所定の距離範囲内に維持されることと組み合わせて、最も効果的な洗浄をもたらす。なお、ノズル１３０５、１３０７の角度は典型例であり、他の実施形態では他の角度を用いてもよい。

【0104】

図１４は、洗浄ユニット３０６の他の実施形態を示す。図１４の実施形態において、洗浄ユニット３０６は、一実施形態に係る傾斜デバイス１４０５、水マニホールド１４０１、及びノズル１４０３を含む。図１４では、洗浄ユニット３０６は、図１４の実施形態で説明したように、２つの水マニホールドではなく単一のマニホールドを含む。一実施形態では、一組のノズル１４０３は、乗り物の前面、上端面、及び後面が洗浄されているかどうかに応じて、水マニホールド１４０１の軸を中心に回転する。すなわち、ノズル１４０３は、位置Ａと位置Ｂとの間で回転し、乗り物１０１のどの部分が洗浄されているかに応じてノズル１４０３の角度を変えることができる。水マニホールド１４０１の角度は、傾斜デバイス１４０５によって変更される。傾斜デバイス１４０５は、位置Ａと位置Ｂとの間でノズル１４０３の回転を変化させるために回転するギアを含むことができる。

【0105】

安全デバイス３０７
図１５Ａは、一実施形態に係る安全デバイス３０７の詳細図を示す。前述したように、安全デバイス３０７は、安全デバイス３０７Ａと安全デバイス３０７Ｂとが互いに離間するように、洗浄ユニット３０６の第１の部分に安全デバイス３０７Ａを含むとともに、洗浄ユニット３０６の第２の部分に安全デバイス３０７Ｂを含む。安全デバイス３０７は、安全デバイス３０７及び安全デバイス３０７の材料が安全デバイス３０７と乗り物１０１との接触時に乗り物１０１の上面に沿って転がることに起因して伸縮ユニット３０５と乗り物１０１との間に衝撃がある場合に乗り物１０１への損傷を低減する。

【0106】

図１５Ｂは、安全デバイス３０７の分解図を示す。一実施形態において、安全デバイス３０７Ａ及び安全デバイス３０７Ｂのそれぞれは、ハウジング１５０１と、損傷緩和装置１５０３と、カバー１５０５と、ブッシング１５０７と、ブラケット１５０９とを含む。ハウジング１５０１は、安全デバイス３０７Ａのフレームとして機能する。安全デバイス３０７Ｂの全ての構成要素は、ハウジング１５０１に取り付く。

【0107】

ハウジング１５０１は、一実施形態では溝１５１１を含む。衝撃緩和装置１５０３は、ハウジング１５０１の溝１５１１内に配置される。図１５Ｂに示すように、一実施形態では、衝撃緩和装置１５０３が曲面を伴うリング形状を有する。損傷緩和装置１５０３の湾曲面に起因して、溝１５１１は、溝１５１１内の損傷緩和装置１５０３のぴったりとした嵌合を確保するために損傷緩和装置１５０３の曲率に対応する湾曲面も有する。

【0108】

損傷緩和装置１５０３は、安全デバイス３０７と乗り物１０１との間の接触時に乗り物１０１への損傷を低減するように弾性材料から形成される。損傷緩和装置１５０３は、例えば、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）等の衝撃吸収材から形成される。一実施形態では、接触の場合、乗り物と接触する安全デバイス３０７の唯一の部分は、損傷緩和装置１５０３である。安全デバイス３０７が乗り物１０１に接触している間、損傷緩和装置１５０３による衝撃吸収及び安全デバイス３０７の転がりに起因して、乗り物１０１の損傷が低減される。

【0109】

一実施形態では、ブッシング１５０７は、ハウジング１５０１の中心の穴に挿入される。ブッシング１５０７は、例えばスリーブ軸受であってもよい。ブラケット１５０９は、ハウジング１５０１の一方側（例えば、左側）にブラケット１５０９が配置されるようにブッシング１５０７に挿入される。ブラケット１５０９は、ハウジング１５０１の穴１５１５及びカバー１５０５の穴１５１７と位置合わせされる複数の穴１５１３を含む。カバー１５０５は、ハウジング１５０１の他方側（例えば、右側）に挿入される。締結具（例えば、ねじ、ナット、ボルトなど）を使用して、ブラケット１５０９、ハウジング１５０１、及びカバー１５０５を一緒に固定することができる。

【0110】

回転装置１６００
図１６Ａは、第１の洗浄ステージ１０３中における乗り物１０１と安全デバイス３０７との間の衝突を示す。一実施形態では、第１の洗浄ステージ１０３は、図１６Ｂ～図１６Ｃに示される回転装置１６００を含み、この回転装置１６００は、乗り物１０１と安全デバイス１０１との間の衝突に応じて伸縮ユニット３０４を回転させる。一実施形態では、回転装置１６００は受動デバイスである。乗り物１０１と安全デバイス３０７との間の衝突の力により、回転装置１６００は、ヒンジポイント１６０８を中心に伸縮ユニット３０４を回転させ、それによって伸縮ユニット３０４と基準線７０１との間の角度αを増大させる。前述のように、伸縮ユニット３０４は、第１の洗浄ステージ１０３の通常動作中に基準７０１から１３～１７度の角度範囲に位置される。しかしながら、乗り物１０１と安全デバイス３０７との間で衝突が発生した場合、伸縮ユニット３０４は、乗り物１０１への更なる損傷を防止する又は少なくとも低減するために、１３度～１７度の角度範囲よりも大きい角度まで上方に回転される。例えば、回転装置１６００は、伸縮ユニット３０４が基準７０１から最大６０度までの角度まで上方に回転できるようにする。

【0111】

図１６Ｂを参照すると、一実施形態に係る回転装置１６００が示される。図１６Ｂに示すように、回転装置１６００は、一実施形態では、装着プレート３１３に装着されるショック１６０１、ヒンジポイント１６０８、及び油供給源１６０３を含む。ショック１６０１は、伸縮ユニット３０４に接続された第１の端部と、装着プレート３１３に接続された第２の端部とを含む。ショック１６０１の第１の端部は、レールステージ８０１Ａの水平側面８０３などの複数のレールステージ８０１のうちの１つの水平側面８０３に接続されてもよい。油供給源１６０３は、ショック１６０１にオイルを供給するように、ショック１６０１に結合される。

【0112】

乗り物１０１への損傷を低減するために、伸縮ユニット３０４は、乗り物１０１と安全デバイス３０７との間の衝撃時にヒンジポイント１６０８を中心に上方に回転する。前述したように、伸縮ユニット３０４は、乗り物１０１と安全デバイス３０７との間の衝突による力に起因して回転する。

【0113】

一実施形態では、ショック１６０１に油を加える油供給源１６０３に常に圧力が供給される。その結果、ショック１６０１は、伸縮ユニット３０４がヒンジポイント１６０８を中心に回転する際に伸縮ユニット３０４に一定の力を加えて伸縮ユニット３０４の重量を減少させる。乗り物１０１が第１の洗浄ステージ１０３を通過すると、伸縮ユニット３０４は、重力及び伸縮ユニット３０４の重量に起因してその初期位置に戻る。

【0114】

一実施形態では、ショック１６０１は、伸縮ユニット３０４に一定の力を加えることによって、伸縮ユニット３０４の角度がその初期位置に戻される速度を遅くする。しかしながら、伸縮ユニット３０４の重量及び重力は、ショック１６０１によって加えられる力に打ち勝つのに十分であるが、ショックは、伸縮ユニット３０４がその元の初期角度に戻る速度を依然として遅くすることができる。第１の洗浄ステージ１０３がショック１６０１及び油供給源１６０３を欠いている場合、伸縮ユニット３０４は衝突前にその初期角度に迅速に戻り、それによって第１の洗浄ステージ１０３への損傷の可能性を高める。

【0115】

第２の洗浄ステージ１０５の第１の実施形態の概要
図１７を参照すると、一実施形態に係る洗車システム１００の第２の洗浄ステージ１０５の斜視図が示される。一実施形態において、第２の洗浄ステージ１０５は、フレーム１７０１と、複数のアーム１７０３と、複数のベースアセンブリ１７０５と、複数のノズルアセンブリ１７０７と、複数の衝突防止ユニット１７０９と、中間停止回路ライン１７１１と、シリンダ１７１３とを含み、これらはそれぞれ以下で更に詳細に説明される。しかしながら、第２の洗浄ステージ１０５は、本明細書に記載されるよりも追加の又はより少ない構成要素を有してもよい。

【0116】

フレーム１７０１は、第２の洗浄ステージ１０５の他の構成要素を支持するために使用される構造である。例えば、複数のアーム１７０３のそれぞれの一端部はフレーム１７０１に取り付けられ、また、複数のアーム１７０３の他端部に取り付けられるベースアセンブリ１７０５は、地面に接触しないように浮いている（例えば、垂下される）。特に、複数のアーム１７０３は、フレーム１７０１に含まれる装着プレート１７０１Ｄに取り付けられる。一実施形態では、複数のアーム１７０３及び複数のベースアセンブリ１７０５は、集合的に、第２の洗浄ステージ１０５の幅調整ユニットと考えられる。

【0117】

フレーム１７０１は、フレーム１７０１を集合的に形成する複数のフレームレールを含む。なお、図１７に示すフレームレール１７０１Ａ～１７０１Ｃは、水平及び垂直のフレームレールの一例にすぎない。フレーム１７０１は、鋼又はアルミニウムなどの金属又は他の金属で作られてもよい。フレーム１７０１は、一実施形態では、９０インチより大きい（例えば、１１９．７インチ）高さ及び１２６インチより大きい（例えば、１６５．４インチ）幅を有する。これにより、第２の洗浄ステージ１０５は、９０インチの最大高さ及び１２６インチの最大幅を有する乗り物１０１を収容することができる。しかしながら、フレーム１７０１は、洗浄されている乗り物のサイズに応じて異なる寸法を有することができる。

【0118】

一実施形態では、複数のアーム１７０３はベースアセンブリ１７０５を支持する。複数のアーム１７０３は、アームの第１のセットと、アームの第２のセットとを含む。アームの各セットは、複数のベースアセンブリ１７０５のうちの１つに接続するように構成される。例えば、アームの第１のセットは、ベースアセンブリ１７０５Ａ（例えば、運転席側ベースアセンブリ）をフレーム１７０１に接続するアーム１７０３Ａ及び１７０３Ｂを含む。アームの第２のセットは、ベースアセンブリ１７０５Ｂ（例えば、助手席側ベースアセンブリ）をフレーム１７０１に接続するアーム１７０３Ｃ及び１７０３Ｄを含む。図１７に示すように、ベースアセンブリ１７０５は、アーム１７０３に接続されているため、地面から浮いている（接触していない）。

【0119】

一実施形態では、ベースアセンブリ１７０５は、第２の洗浄ステージ１０５の可変幅を調整する。一般に、ベースアセンブリ１７０５は、垂下アーム１７０３を介してフレーム１７０１から垂下することによって地面から浮いており（例えば、ベースアセンブリ１７０５は、地面の高さより上に浮いている）、乗り物１０１に接触して、乗り物１０１の幅に基づいて第２の洗浄ステージ１０５の幅を調整する。以下で更に説明するように、ベースアセンブリ１７０５は、乗り物１０１のタイヤに接触し、それによってベースアセンブリ１７０５を外側に押して、乗り物１０１の幅にしたがって第２の洗浄ステージ１０５の幅を調整する。

【0120】

一実施形態では、複数のノズルアセンブリ１７０７（例えば、洗浄ユニット）は、乗り物１０１の側面に水を噴射することによって乗り物１０１を洗浄する。他の実施形態では、ノズルアセンブリ１７０７は、水に加えて石鹸などの洗剤を噴射することができる。ノズルアセンブリ１７０７は、図１７に示すようにベースアセンブリ１７０５上に設置され、その結果、ノズルアセンブリ１７０７も地面から浮いている。

【0121】

一実施形態では、各ノズルアセンブリ１７０７は、ベースアセンブリ１７０５の対応するものに装着される。例えば、ノズルアセンブリ１７０７Ａはベースアセンブリ１７０５Ａに装着され、ノズルアセンブリ１７０７Ｂはベースアセンブリ１７０５Ｂに装着される。ノズルアセンブリ１７０７はベースアセンブリ１７０５に装着されるため、ノズルアセンブリ１７０７の横方向位置は、洗浄されている乗り物１０１の幅に基づいて変化する。したがって、ノズルアセンブリ１７０７から洗浄されている乗り物１０１の側面までの距離を、静的位置を有するノズルアセンブリを伴う従来の洗車システムと比較して乗り物の側面の洗浄効率を向上させる所定の距離範囲内に保つことができる。

【0122】

給水ライン１７１７は、ノズルアセンブリ１７０７に水を供給する。各給水ライン１７１７は、対応するノズルアセンブリ１７０７に接続される。例えば、給水ラインがノズルアセンブリ１７０７Ａに接続され、給水ラインがノズルアセンブリ１７０７Ｂに接続される。

【0123】

一実施形態において、複数の衝突防止ユニット１７０９は、ベースアセンブリ１７０５が乗り物１０１の下に位置されることを防止する。複数の衝突防止ユニット１７０９は、乗り物１０１の側面に接触し、それによってベースアセンブリ１７０５が第２の洗浄ステージ１０５の中心に向かって更に内側に移動するのを防止することができる。ベースアセンブリ１７０５が第２の洗浄ステージ１０５の中心に向かって移動する場合、ベースアセンブリ１７０５は、乗り物１０１の下方に行くことができ、乗り物１０１の下面と接触する際に乗り物１０１を損傷させる場合がある。更に、ノズルアセンブリ１７０５は、ベースアセンブリ１７０５が乗り物１０１の下方に行く場合、乗り物１０１の側面に接触する場合がある。したがって、衝突防止ユニット１７０９は、以下で更に説明するように、ノズルアセンブリ１７０５が乗り物１０１の側面に衝突することを防止する。一実施形態において、複数の衝突防止ユニット１７０９は、停止デバイス１７０９Ａ及び停止デバイス１７０９Ｂを含む。一例では、停止デバイス１７０９Ａがノズルアセンブリ１７０７Ａに装着され、停止デバイス１７０Ｂがノズルアセンブリ１７０７Ｂに装着される。

【0124】

一実施形態では、複数のシリンダ１７１３は、第２の洗浄ステージ１０５の動作中にベースアセンブリ１７０５の揺れを低減する。一実施形態では、第２の洗浄ステージ１０５の幅が設定された後に、複数のシリンダ１７１３を適所にロックすることもできる。シリンダ１７１３をロックすることにより、以下で更に説明するように、ベースアセンブリ１７０５がもはや乗り物１０１のタイヤと接触していないとき、ベースアセンブリ１７０５は乗り物１０１の下方に位置されるように移動することができない。

【0125】

一実施形態では、複数のシリンダ１７１３は、シリンダ１７１３Ａ及びシリンダ１７１３Ｂを含み、この場合、各シリンダ１７１３は、複数のベースアセンブリ１７０５の対応するものに結合される。例えば、シリンダ１７１３Ｂはベースアセンブリ１７０５Ｂに取り付けられ、一方、シリンダ１７１３Ａはベースアセンブリ１７０５に取り付けられる。各シリンダ１７１３は２つの端部を含み、この場合、シリンダ１７１３の一端部がフレーム１７０１に取り付けられ、シリンダ１７１３の他端部がベースアセンブリ１７０５に取り付けられる。例えば、シリンダ１７１３Ｂの一端部はフレームレール１７０１Ｃに取り付けられ、シリンダ１７１３Ｂの他端部はベースアセンブリ１７０５Ｂに取り付けられる。

【0126】

一実施形態では、複数の中間停止回路ライン１７１１（例えば、空気ライン）は、複数のシリンダ１７１３に空気を供給する。シリンダ１７１３に空気を供給すると、シリンダ１７１３のロックが解除され、乗り物１０１が第２の洗浄ステージ１０５を出た時点でシリンダ１７１３が元の位置に戻ることができる。

【0127】

一実施形態において、複数の中間停止回路ライン１７１１は、中間停止回路ライン１７１１Ａ及び中間停止回路ライン１７１１Ｂを含む。中間停止回路ライン１７１１Ａは、シリンダ１７１３Ａに接続され、シリンダ１７１３Ａに空気を供給して、シリンダ１７１３Ａをロック解除又はロックする。同様に、中間停止回路ライン１７１１Ｂは、シリンダ１７１３Ｂに接続され、シリンダ１７１３Ｂに空気を供給して、シリンダ１７１３Ｂをロック解除又はロックする。

【0128】

第２の洗浄ステージ１０５の第１の実施形態の動作
図１８Ａ～図１８Ｄは、一実施形態に係る乗り物１０１の側面を洗浄するための第２の洗浄ステージ１０５の動作を示す。図１８Ａは、第２の洗浄ステージ１０５の動作中の調整動作を示す。一般に、第２の洗浄ステージ１０５は、乗り物１０１の側面を洗浄しつつ乗り物１０１の側面の輪郭を考慮するために可変幅を有する。初期調整動作中、第２の洗浄ステージ１０５の幅は、乗り物１０１の幅にしたがって調整される。

【0129】

図１８Ａに示すように、乗り物１０１が第２の洗浄ステージ１０５に近づくにつれて、乗り物１０１のタイヤ１８０１は複数のベースアセンブリ１７０５に接触する。コンベアが乗り物１０１を前進させることによって乗り物１０１が前進すると、図１８Ｂに示すように、ベースアセンブリ１７０５がタイヤ１８０１と接触して第２の洗浄ステージ１０５の幅を設定することによって、第２の洗浄ステージ１０５Ｂの中心から離れるように外側に押し出される。したがって、乗り物の側面（例えば、タイヤの側面）は、第２の洗浄ステージ１０５と物理的に接触して、乗り物１０１の幅にしたがって第２の洗浄ステージ１０５の幅を設定する。

【0130】

図１８Ｂは、一実施形態における第２の洗浄ステージ１０５の初期洗浄動作を示す。第２の洗浄ステージ１０５の幅が乗り物１０１の幅にしたがって調整されると、シリンダ１７１３は、一実施形態では、第１の洗浄ステージ中に所定の位置にシリンダ１７１３の長さをロックするようにコントローラ１０９によって作動される。シリンダ１７１３をロックすることにより、第２の洗浄ステージ１０５の幅が所定の位置にロックされる。次いで、ノズルアセンブリ１７０７は、乗り物１０１の側面（例えば、フロントフェンダの側面）の前部の洗浄を開始することができる。ノズルアセンブリ１７０７は、ノズルアセンブリ１７０７によって出力された水、又はノズルアセンブリ１７０７によって出力された水と洗剤（例えば、石鹸）との組み合わせを使用して、乗り物１０１の側面の前部を洗浄することができる。ノズルアセンブリ１７０７が水のみを出力する場合、第２の洗浄ステージ１０５は、第１の洗浄ステージ１０３の化学アーチ４０１により出力される洗剤に依存して、乗り物１０１の洗浄を助ける。

【0131】

図１８Ｃは、一実施形態における第２の洗浄ステージ１０５の中間洗浄動作を示す。乗り物１０１が第２の洗浄ステージ１０５に沿って移動し続けると、ノズルアセンブリ１７０７は、乗り物の側面の中央部（例えば、ドア）及び乗り物の側面の後部（例えば、リアフェンダ）などの乗り物１０１の側面を洗浄し続ける。図１８Ｃに示すように、第２の洗浄ステージ１０５中のある時点では、ベースアセンブリ１７０５の長さが乗り物１０１のホイールベースの長さに及ぶほど十分に長くないため、ベースアセンブリ１７０５はもはや乗り物１０１と接触していない。したがって、ベースアセンブリ１７０５は、前部タイヤ又は後部タイヤのいずれかにのみ接触することができるが、ベースアセンブリ１７０５の長さが短いために前部タイヤと後部タイヤの両方に同時に接触することはできない。

【0132】

図１８Ｃに示すように、ベースアセンブリ１７０５がもはや乗り物１０１のタイヤ１８０１と接触していなくても、シリンダ１７１３が第２の洗浄ステージ１０５の幅をロックすることにより、第２の洗浄ステージ１０５の幅は維持される。前述のように、シリンダ１７１３をロックすることにより、中間洗浄動作中にベースアセンブリ１７０５が乗り物１０１の下方に移動することが防止される。

【0133】

シリンダ１７１３は、図示しないが、各種ソレノイドやバルブ等、シリンダ１７１３のロック及びアンロック動作を制御する多数の構成要素を含む。前述したように、中間停止回路ライン１７１１は、シリンダ１７１３に空気を供給する。乗り物１０１がベースアセンブリ１７０５に未だ接触していないとき、中間停止回路ライン１７１１はシリンダ１７１３に空気を供給しない。シリンダ１７１３に空気が供給されない場合、シリンダ１７１３は伸縮可能である。これにより、シリンダ１７１３のロックが解除される。

【0134】

乗り物１０１がベースアセンブリ１７０５に接触すると、中間停止回路ライン１７１１がシリンダ１７１３に空気を供給する。シリンダ１７１３に供給された空気は、シリンダ１７１３を更に収縮できるようにするが、シリンダ１７１３が伸長できるようにせず、それによってシリンダ１７１３を定位置にロックする。したがって、シリンダ１７１３に接続されたベースアセンブリ１７０５は、第２の洗浄ステージ１０５中に乗り物１０１から外方に移動することができるが、第２の洗浄ステージ中に乗り物１０１に向かって内側に移動することはできない。言い換えると、シリンダ１７１３はロックされ、それによってベースアセンブリ１７０５が内側に移動するのを防止する。

【0135】

図１８Ｄは、一実施形態における第２の洗浄ステージ１０５のリセット動作を示す。乗り物１０１が第２の洗浄ステージ１０５を出た後、第２の洗浄ステージ１０５の幅はその初期位置にリセットされる。一実施形態では、第２の洗浄ステージ１０１の幅は、ロック解除シリンダ１７１３によってリセットされる。シリンダ１７１３のロックを解除することにより、ベースアセンブリ１７０５は、それらの初期位置に戻ることができる。図２０に関して以下に説明するように、ベースアセンブリ１７０５は、ベースアセンブリ１７０５及びアーム１７０３を第２の洗浄ステージ１０５の中心に向かって内側に移動させる重力を使用してそれらの初期位置に移動することができる。

【0136】

シリンダ１７１３のロックを解除するために、中間停止回路ライン１７１１は、シリンダ１７１３への空気の供給を停止する。シリンダ１７１３がロック解除されると、ベースアセンブリ１７０５は、前述のように重力及びベースアセンブリ１７０５の重量を使用してそれらの初期位置に戻る。一実施形態では、中間停止回路ライン１７１１は、乗り物１０１が第２の洗浄ステージ１０５を出た後に閾値時間（例えば、２秒）だけシリンダ１７１３への空気の供給を停止し、それによってベースアセンブリ１７０５をそれらの初期位置に戻す。或いは、中間停止回路ライン１７１１は、光学センサ３０１とは異なる洗車システム１００の入口のフォトセンサから受けられる信号に基づいてシリンダ１７１３に空気を供給しない。光学センサが信号を送信するタイミングは、コンベア１０７の速度に基づいて計算される。コンベア１０７の速度及び洗車１００の長さに基づいて、乗り物が第２の洗浄ステージ１０５から出るのにかかる時間を計算することができる。

【0137】

第２の洗浄ステージ１０５が完了した後、乗り物１０１は、１つ以上のファン又は送風機（図示せず）によって乾燥されてもよい。ファンは、第１の洗浄ステージ１０３及び第２の洗浄ステージ１０５によって洗浄された乗り物１０１の表面を乾燥させる風を発生させる。

【0138】

アーム１７０３
一般に、アーム１７０３は、垂下ベースアセンブリ１７０５をフレーム１７０１の上端に接続する。アーム１７０３は、異なる実施形態では異なる形状を有してもよい。図１９は、複数のアーム１７０３の形状の一例を示すために第２の洗浄ステージ１０５の正面図を示す。図１９に示すように、一実施形態では、アーム１７０３はそれぞれ少なくとも１つの屈曲部を含む。アーム１７０３のそれぞれに少なくとも１つの屈曲部を有することによって、アーム１７０３が直線状である場合（例えば、任意の屈曲部を欠く場合）と比較して、乗り物１０１とアーム１７０３との間の接触の可能性が低減される。アームが直線状である場合、乗り物１０１のサイドミラーとアーム１７０３とが接触する可能性が高い。一実施形態では、各アーム１７０３の少なくとも１つの屈曲部は、ベースアセンブリ１７０５に最も近いアームの端部に位置される。

【0139】

図１９の例は、一実施形態に係る複数の屈曲部（例えば、２つの屈曲部）を含む「Ｃ」字形アームを示す。図１９に示す「Ｃ」字形アーム１７０３Ａ～１７０３Ｄのそれぞれは、上部１９０３、中央部１９０５、及び下部１９０７を含む。上部１９０３と中央部１９０５との間に第１の屈曲部１９０９が形成され、中央部１９０５と下部１９０７との間に第２の屈曲部１９１１が形成される。例えば、アーム１７０３Ａは、上部１９０３Ａ、中央部１９０５Ａ、及び下部１９０７Ａを含み、上部１９０３Ａと中央部１９０５Ａとの間に第１の屈曲部１９０９Ａが形成され、中央部１９０５Ａと下部１９０７Ａとの間に第２の屈曲部１９１１Ａが形成される。アーム１７０３Ｂは、上部１９０３Ｂ、中央部１９０５Ｂ、及び下部１９０７Ｂを含み、上部１９０３Ｂと中央部１９０５Ｂとの間に第１の屈曲部１９０９Ｂが形成され、中央部１９０５Ｂと下部１９０７Ｂとの間に第２の屈曲部１９１１Ｂが形成される。アーム１７０３Ｃは、上部１９０３Ｃ、中央部１９０５Ｃ、及び下部１９０７Ｃを含み、上部１９０３Ｃと中央部１９０５Ｃとの間に第１の屈曲部１９０９Ｃが形成され、中央部１９０５Ｃと下部１９０７Ｃとの間に第２の屈曲部１９１１Ｃが形成される。アーム１７０３Ｄは、上部１９０３Ｄと、中央部１９０５Ｄと、下部１９０７Ｄとを含み、上部１９０３Ｄと中央部１９０５Ｄとの間に第１の屈曲部１９０９Ｄが形成され、中央部１９０５Ｄと下部１９０７Ｄとの間に第２の屈曲部１９１１Ｄが形成される。

【0140】

一実施形態では、「Ｃ」字形アームの上部１９０３及び下部１９０７は対称である。すなわち、「Ｃ」字形アーム１７０３の上部１９０３及び下部１９０７は同じ長さを有する。更に、「Ｃ」字形アーム１７０３の上部１９０３と中央部１９０５との間の角度は、一実施形態では、「Ｃ」字形アーム１７０３の下部１９０７と中央部１９０５との間の角度と同じである。上部と中央部との間、及び下部と中央部との間に同じ長さ及び同じ角度を有する上部及び下部を有することにより、乗り物１０１が第２の洗浄ステージ１０５を離れた後、アーム１７０３の重量及び重力によって「Ｃ」字形アーム１７０３がそれらの初期位置に戻る能力は、図２０Ａ及び図２０Ｂに関して以下で更に説明するように改善される。

【0141】

図２０Ａは、乗り物１０１がベースアセンブリ１７０５と接触しているためにアーム１７０３が第２の洗浄ステージ１０５の中心から外側に押された後のアーム１７０３の向きを示す。図２０に示すアーム１７０３は、第２の洗浄ステージ１０５の右側のアームに相当してもよい。図２０Ａに示すように、アーム１７０３の中央部１９０５は、乗り物１０１に対して第２の洗浄ステージ１０５の幅が調整された状態で垂直（例えば、地面に対して垂直）である。中央部１９０５が鉛直位置となるようにアーム１７０３が方向付けられた状態では、アーム２００３の重心は、アーム１７０３のヒンジポイント２００１よりも右側に位置する。すなわち、ヒンジポイント２００１は、アーム１７０３の重心２００３と位置ずれしている。ヒンジポイント２００１は、フレーム１７０１に接続するアーム１７０３の部分である。

【0142】

図２０Ｂは、乗り物１０１が第２の洗浄ステージ１０５を出た後の初期リセット位置におけるアーム１７０３の向きを示す。図２０Ｂでは、アーム１７０３が初期リセット位置に到達するまで、アーム１７０３は重力によりヒンジポイント２００１を中心に時計回りに回転する。一実施形態では、アーム１７０３の初期リセット位置において、アーム１７０３の重心２００３は、アーム１７０３のヒンジポイント２００１と位置合わせされる。

【0143】

一実施形態では、ウエイト２００５を「Ｃ」字形のアーム上に配置して、図２０Ｃ及び図２０Ｄに示すようにアーム１７０３の重心を調整することができる。アーム１７０３の重心を調整するために、図２０Ｃに示すように、アーム１７０３の中央部１９０５にウエイト２００５を配置してもよい。或いは、アーム１７０３の上部１９０３にウエイト２００５が配置されてもよい。ウエイト２００５を使用してアーム１７０３の重心を変更することにより、ウエイト２００５がアーム１７０３により多くの質量を加えるため、ウエイト２００５がない実施形態と比較して、乗り物１０１が第２の洗浄ステージ１０５を出た後にアーム１７０３はそれらの初期リセット位置に容易に戻ることができる。

【0144】

アーム１７０３の重心に関する上記の説明は、第２の洗浄ステージ１０５の左側に位置するアームにも適用可能である。しかし、第２の洗浄ステージ１０５の左側に位置するアーム１７０３は、アームの中央部１９０５が垂直位置になるように方向付けられているが、アーム１７０３の重心は、図２０Ａに示すように、アーム１７０３のヒンジポイント２００１の右側ではなく左側に位置する。

【0145】

図２１は、一実施形態による複数のアーム１７０３の別の形状を示すために第２の洗浄ステージ１０５の正面図を示す。図１９に示す実施形態と比較して、一実施形態では、図２１に示すアーム１７０３はそれぞれ、１つの屈曲部を含む。アーム１７０３のそれぞれに単一の屈曲を有することによって、乗り物１０１とアーム１７０３との間の接触の可能性は、アーム１７０３が図１９に示す実施形態と同様に直線状である場合（例えば、任意の屈曲部を欠く場合）と比較して低減される。アームが直線状である場合、乗り物１０１のサイドミラーとアーム１７０３とが接触する可能性が高い。各アーム１７０３の少なくとも１つの屈曲部は、ベースアセンブリ１７０５に最も近いアームの端部に位置する。

【0146】

図２１の例は、一実施形態による単一の屈曲部（例えば、１つの屈曲部）を含む「Ｌ」字形アームを示す。図２１に示す「Ｌ」字形アーム１７０３Ａ～１７０３Ｄのそれぞれは、上部２１０１及び下部２１０３を含む。上部２１０１と下部２１０３との間に屈曲部２１０５が形成される。例えば、アーム１７０３Ａは、上部２１０１Ａと下部２１０３Ａとを含み、上部２１０１Ａと下部２１０３Ａとの間に屈曲部２１０５Ａが形成されている。アーム１７０３Ｂは、上部２１０１Ｂと下部２１０３Ｂとを含み、上部２１０１Ｂと下部２１０３Ｂとの間に屈曲部２１０５Ｂが形成されている。アーム１７０３Ｃは、上部２１０１Ｃと下部２１０３Ｃとを含み、上部２１０１Ｃと下部２１０３Ｃとの間に屈曲部２１０５Ｃが形成されている。アーム１７０３Ｄは、上部２１０１Ｄと下部２１０３Ｄとを含み、上部２１０１Ｄと下部２１０３Ｄとの間に屈曲部２１０５Ｄが形成されている。

【0147】

図２２Ａは、一実施形態に係る第２の洗浄ステージ１０５の右側に位置されたアーム１７０３Ｃ及び１７０３Ｄの側面図を示す。図２２Ａは、第２の洗浄ステージ１０５の左側に位置するアーム１７０３Ａ及び１７０３Ｂを示さないが、図２２Ａの説明は、アーム１７０３Ａ及び１７０３Ｂにも適用可能である。

【0148】

図２２Ａに示すように、アーム１７０３Ｃ及び１７０３Ｄのヒンジポイント２００１は、フレーム１７０１の装着プレート１７０１Ｄに取り付けられる。一実施形態では、ヒンジポイント２００１は、閾値距離「Ｅ」だけ離れている。閾値距離「Ｅ」は、一実施形態によれば２０．９インチである。ヒンジポイント２００１が閾値距離「Ｅ」未満の距離だけ離れている場合、アーム１７０３及びベースアセンブリ１７０５は、タイヤ１８０１とベースアセンブリ１７０５との間の最初の衝突時に揺れる。アーム１７０３のヒンジポイント２００１を閾値距離「Ｅ」だけ分離することによって、アーム１７０３及びベースアセンブリ１７０５の揺れが低減される。

【0149】

また、図２２Ａは、ベースアセンブリ１７０５が乗り物１０１の幅にしたがって再配置されるときのベースアセンブリ１７０５の動作経路２２０１も示す。動作経路２２０１は、水平方向のような直線状ではない。むしろ、各アーム１７０３が単一のヒンジポイント２００１によって装着プレート１７０１Ｄに取り付けられることを考えると、ベースアセンブリ１７０５の動作経路２２０１は円弧状（例えば、三日月形状）である。動作経路２２０１における移動中、水アセンブリ１７０７のノズルは、最適な洗浄効率を確保するために実質的に平坦なままである。

【0150】

図２２Ｂは、一実施形態に係る第２の洗浄ステージ１０５の幅を調整するためにベースアセンブリ１７０５に加えられる力を描く力図である。ベースアセンブリ１７０５の一部の平面図が示される。ベクトル２２０３は、タイヤ１８０１によってベースアセンブリ１７０５の乗り物進入ガイド（後述）に加えられる方向及び力を表す。ベクトル２２１１は、タイヤ１８０１によって加えられる力に応じた左方向の反力を表し、ベクトル２２０９は、ベクトル２２０１とは反対の反力である。ベクトル２２０３、２２０９、及び２２１１の合計は、ベースアセンブリ１７０５の動きの経路を表すベクトル２２０１をもたらす。

【0151】

ベースアセンブリ１７０５の乗り物進入ガイドは、基準線２２０５に対して角度２２０７に設定される。一実施形態では、角度は４５度であるが、他の角度が使用されてもよい。４５度の角度が使用される場合、動作経路２２０１に沿ったアーム回転の方向は、乗り物進入ガイド１７０５と共に９０度方向に形成される。一般に、乗り物進入ガイドの角度が増大するにつれて、アーム１７０３に加えられる力と同様に、動作経路２２０１に沿った移動量が増大する。

【0152】

ベースアセンブリ１７０５
図２３Ａ及び図２３Ｂは、一実施形態に係るベースアセンブリ１７０５Ａ，１７０５Ｂの構成要素の詳細図を示す。ベースアセンブリ１７０５Ａは、一実施形態では、ベース構造２３０１Ａ、乗り物進入ガイド２３０２Ａ、衝撃部２３０３Ａ、衝撃部２３０４Ａ、軸受２３０５Ａ、及びシリンダブラケット２３０５Ａを含む。同様に、ベースアセンブリ１７０５Ｂは、一実施形態では、ベース構造２３０１Ｂ、乗り物進入ガイド２３０２Ｂ、衝撃部２３０３Ｂ、衝撃部２３０４Ｂ、軸受２３０５Ｂ、及びシリンダブラケット２３０５Ｂを含む。

【0153】

ベース構造２３０１は、ベースアセンブリ１７０５の構成要素を支持するためのベースアセンブリ１７０５のフレームとして機能する。乗り物進入ガイド２３０２、軸受２３０５、シリンダブラケット２３０５、水アセンブリ１７０７、及び衝撃部２３０２Ａは全て、実施形態ではベース構造２３０１に取り付けられる。ベース構造２３０１は、長方形の形状であり、アルミニウムなどの金属製であってもよいが、他の形状及び材料が使用されてもよい。

【0154】

衝撃部２３０３は、ベース構造２３０１に取り付けられる。衝撃部２３０３は、ねじ又はナット及びボルトなどの締結具を使用してベース構造２３０１の縁部に取り付けられてもよい。衝撃部２３０３は、乗り物１０１のタイヤ１８０１がベースアセンブリ１７０５と接触している間、ベース構造２３０１を損傷から保護するように構成される。衝撃部２３０３はタイヤと接触しているので、衝撃部２３０３は、第２の洗浄ステージ１０５を通る乗り物１０１の走行も妨げてはならない。したがって、衝撃部２３０３は、タイヤが衝撃部２３０３に沿って滑らかに滑ることができるようにするために低摩擦を有しながらベース構造２３０１を保護するのに十分に強い材料で作られる。一実施形態では、衝撃部２３０３は、ポリエチレンなどのプラスチック製であるが、他の材料を使用してもよい。

【0155】

乗り物進入ガイド２３０２は、乗り物１０１を第２の洗浄ステージ１０５へと案内する。前述のように、乗り物進入ガイド２３０２は、基準線２２０５に対して４５度の角度などで傾斜される。乗り物進入ガイド２３０２は、乗り物１０１のタイヤ１８０１に衝突して、第２の洗浄ステージ１０５の幅を調整する。乗り物進入ガイド２３０２は、三角形状であり、アルミニウムなどの金属製であってもよいが、他の形状や材料であってもよい。

【0156】

衝撃部２３０４は、乗り物進入ガイド２３０２に取り付けられる。衝撃部２３０４は、ねじ又はナット及びボルトなどの締結具を使用して乗り物進入ガイド２３０２の縁部に取り付けられてもよい。衝撃部２３０４は、乗り物１０１のタイヤ１８０１が乗り物進入ガイド２３０２に接触している間、乗り物進入ガイド２３０２を損傷から保護するように構成される。衝撃部２３０４はタイヤと接触しているので、衝撃部２３０４は、第２の洗浄ステージ１０５を通る乗り物１０１の走行も妨げてはならない。このため、衝撃部２３０４は、衝撃部２３０４に沿ってタイヤが円滑に滑るように低摩擦でありながら、乗り物進入ガイド２３０２を保護できる強度を有する材料で構成されている。一実施形態では、衝撃部２３０４は、ポリエチレンなどのプラスチック製であるが、他の材料を使用してもよい。

【0157】

一実施形態では、軸受２３０５は、ベースアセンブリ１７０５のヒンジポイントである。各軸受２３０５は、図２３Ｃに示すように、複数のアーム１７０３のうちの対応するアームの端部に取り付けられるように構成される。軸受２３０５は、ベースアセンブリ１７０５がアーム１７０３から垂下することを可能にし、その結果、ベースアセンブリ１７０５が地面から浮いた状態になる。また、軸受２３０５は、ベースアセンブリ１７０５が動作経路２２０１に沿って移動するときにベースアセンブリ１７０５の回転も可能にする。軸受２３０５は、ステンレス鋼軸受であってもよいが、他の実施形態では、他の材料が軸受に使用されてもよい。

【0158】

図２３Ａ及び図２３Ｂに戻って参照すると、一実施形態では、軸受２３０５は、ベース構造２３０１の上端面に取り付けられる。各軸受２３０５は、ねじ又はナット及びボルトなどの締結具を使用してベース構造２３０１の上端面に取り付けることができる。図２３に示すように、ベース構造２３０１の一端（例えば、角で）には一対の軸受が取り付けられ、ベース構造２３０１の他端には別の一対の軸受が取り付けられる。

【0159】

図２４Ａ及び図２４Ｂは、一実施形態に係るベースアセンブリ１７０５Ａ及びベースアセンブリ１７０５Ｂの平面図を示す。具体的には、図２４Ａ及び図２４Ｂはそれぞれ、ベースアセンブリ１７０５Ａのヒンジポイント２４０１Ａ及び２４０３Ａ並びにベースアセンブリ１７０５Ｂのヒンジポイント２４０１Ｂ及び２４０３Ｂを示す。一実施形態では、ヒンジポイント２４０１は、ベース構造２３０１の上端に配置された一対の軸受２３０５の位置を表し、ヒンジポイント２４０３は、ベース構造２３０１の下端に配置された一対の軸受２３０５の位置を表す。

【0160】

図２４Ａ及び図２４Ｂに示すように、一実施形態では、ヒンジポイント２４０１及び２４０３は位置ずれしている。すなわち、ヒンジポイント２４０１及び２４０３は、水平方向及び垂直方向の両方において位置ずれしている。位置ずれにより、ヒンジポイント２４０１及び２４０３は、水平方向及び垂直方向の両方において互いにオフセットされる。

【0161】

一実施形態では、ヒンジポイント２４０１及び２４０３は、ベースアセンブリ１７０５の縁部に対して傾斜している。例えば、一実施形態では、ヒンジポイント２４０１Ａ及び２４０３Ａは、縁部２４０５Ａに対して４５度の角度で傾斜しているが、他の角度を使用してもよい。同様に、一実施形態では、ヒンジポイント２４０１Ｂ及び２４０３Ｂは、縁部２４０５Ｂに対して４５度の角度で傾斜している。ヒンジポイント２４０１及び２４０３を傾斜させることにより、進入時の乗り物１０１の衝撃が緩和され、第２の洗浄ステージ１０５の幅調整中のベースアセンブリ１７０５の傾斜が低減される。

【0162】

一実施形態では、ヒンジポイント２４０１及び２４０３の中心点間の距離２４０７は、２０．９インチなどの閾値距離である。ヒンジポイント２４０１及び２４０３の中心点間の距離が閾値距離未満である場合、ベースアセンブリ１７０５は、乗り物１０１のタイヤ１８０１との衝突時に揺れる。ヒンジポイント２４０１及び２４０３を閾値距離だけ離すことにより、ベースアセンブリ１７０５とタイヤ１８０１との間の衝撃時の揺れが低減される。

【0163】

図２３Ａ及び図２３Ｂに戻って参照すると、一実施形態では、シリンダブラケット２３０５は、ベース構造２３０１の上端面に取り付けられる。シリンダブラケット２３０５は、ねじ又はナット及びボルトなどの締結具を使用してベース構造２３０１の上端面に取り付けることができる。シリンダブラケット２３０５は、図２３に示すように、一対の軸受２３０５の間に配置されてもよい。例えば、シリンダブラケット２３０５は、ベース構造２３０１の一端部の一対の軸受とベース構造２３０１の他端部の一対の軸受２３０５との間に位置する。シリンダブラケット２３０５は、一実施形態では、図２３Ｃに示すように、シリンダ１７１３の一端部をベース構造２３０１の上端面に取り付けるように構成される。

【0164】

図２５は、一実施形態に係るベースアセンブリ１７０５及びシリンダ１７１３の角度を示すための第２の洗浄ステージ１０５の平面図を示す。図２５に示すように、シリンダ１７１３Ａは、基準２５０１Ａに対して角度２５０２Ａを成し、シリンダ１７１３Ｂは、基準２５０１Ｂに対して角度２５０２Ｂを成す。基準２５０１Ａ及び基準２５０１Ｂは、乗り物１０１の進入方向にある。一実施形態では、シリンダ１７１３とそれぞれの基準２５０１との間に形成される角度は４５度である。４５度の角度を使用することにより、乗り物がベースアセンブリ１７０５に進入する影響が軽減される。更に、前述したように、基準線２２０５とベースアセンブリ１７０５との間に形成される角度２５０３（例えば、２５０３Ａ及び２５０３Ｂ）も４５度である。したがって、一実施形態によれば、シリンダ１７０３とベースアセンブリ１７１５との角度の合計は９０度である。しかしながら、他の実施形態は、異なる角度の合計を有してもよい。

【0165】

ノズルアセンブリ１７０７
図２６Ａ及び図２６Ｂは、一実施形態に係る第２の洗浄ステージ１０５に含まれるノズルアセンブリ１７０７の詳細図を示す。ノズルアセンブリ１７０７は、第２の洗浄ステージ１０５の洗浄ユニットの例である。前述したように、一実施形態によれば、ノズルアセンブリ１７０７は、乗り物１０１の運転席側の側面を洗浄するように構成されたノズルアセンブリ１７０７Ａと、乗り物１０１の助手席側の側面を洗浄するように構成されたノズルアセンブリ１７０７Ｂとを含む。

【0166】

図２６Ａに示すように、ノズルアセンブリ１７０７Ａは、一実施形態に係る支持構造２６０５Ａ、水マニホールド２６０１Ａ、複数の水ノズル２６０２Ａ、２６０３Ａ、及び複数の締結具２６０４Ａを含む。同様に、図２６Ｂに示すように、ノズルアセンブリ１７０７Ｂは、一実施形態に係るポスト構造２６０５Ｂ、水マニホールド２６０１Ｂ、複数の水ノズル２６０２Ｂ、２６０３Ｂ、及び複数の締結具２６０４Ｂを含む。図２６Ａ及び図２６Ｂに示すように、一実施形態では、助手席側及び運転席側ノズルアセンブリは、同じ種類の構成要素を含む。しかしながら、他の実施形態では、運転者側ノズルアセンブリ及び助手席側ノズルアセンブリは、互いに異なる構成要素を含んでもよい。

【0167】

一実施形態では、水マニホールド２６０１は、乗り物１０１の側面を洗浄するために使用される水を供給するチャンバである。例えば、水マニホールド２６０１Ａは、乗り物１０１の運転席側を洗浄する水を収容し、水マニホールド２６０１Ｂは、乗り物１０１の助手席側を洗浄する水を収容する。各水マニホールド２６０１は、乗り物１０１を洗浄するために水マニホールド２６０１に水を供給する給水源に接続された入口（例えば、２６０６Ａ、２６０６Ｂ）を含むパイプであってもよい。各水マニホールド２６０１は、ステンレス鋼で作られ、例えば１．１インチの直径及び６９インチの長さを有することができる。しかしながら、他の寸法及び材料が水マニホールド２６０１に使用されてもよい。

【0168】

一実施形態では、水マニホールド２６０１は、複数の水ノズル２６０２及び２６０３の対応するものにそれぞれ接続された出口ポートを含む。図２６に示すように、水ノズル２６０２及び２６０３は、水マニホールド２６０１の長さにわたって配置される。水ノズル２６０２及び２６０３は、一実施形態では、等しい距離で互いに離間していてもよい。

【0169】

一般に、水ノズル２６０２及び２６０３は、乗り物１０１を洗浄するために、水マニホールド２６０１内に収容された水を乗り物１０１の側面に噴射する。洗浄性能を向上させるために、水ノズル２６０２及び２６０３は、乗り物１０１の側面の所定の距離範囲内に維持される。水ノズル２６０１及び２６０３は、前述したように、第２の洗浄ステージ１０５が乗り物１０１の幅にしたがってその幅を調整することにより、乗り物１０１の側面の所定の距離範囲内に保つことができる。一実施形態では、乗り物１０１の側面と水ノズル２６０２及び２６０３の先端（例えば、端部）との間の距離は、１０インチ～１５インチの範囲内である。しかしながら、他の例では、他の距離範囲が使用されてもよい。

【0170】

一実施形態では、水ノズル２６０２及び水ノズル２６０３は、乗り物１０１の側面の異なる部分を洗浄するように構成される。例えば、水ノズル２６０３は、乗り物１０１のサイドミラー２６０４を洗浄するように構成され、水ノズル２６０２は、フロントバンパ、フロントフェンダ、ドア、リアフェンダ、及びリアバンパの側面などの乗り物１０１の残りの側面を洗浄するように構成される。

【0171】

サイドミラー２６０４が乗り物の側面よりも乗り物１０１から遠くに突出しているとすると、水ノズル２６０３の長さは、水ノズル２６０２の長さとは異なる。一実施形態では、サイドミラー２６０４を洗浄するために使用される水ノズル２６０３の長さは、水ノズル２６０２とサイドミラー２６０４との間に隙間を設けるために水ノズル２６０３の長さよりも短い。そうでなければ、水ノズル２６０３は、サイドミラー２６０４に衝突し、乗り物１０１及び水ノズル２６０３を損傷させる可能性がある。

【0172】

一実施形態では、水ノズル２６０３は、サイドミラー２６０４の洗浄性能を高めるために、基準線２６０５に対して角度２６０６で水を噴射するように構成される。角度２６０６で水を噴射することにより、水ノズル２６０３は、サイドミラー２６０４の内側部分を洗浄することができる。一実施形態では、サイドミラー２６０４を洗浄するために使用される水ノズル２６０３の角度２６０６は４５度である。しかしながら、他の角度が使用されてもよい。一般的に、角度２６０６が大きくなると注水距離が長くなり、角度２６０６が小さくなるとサイドミラー２６０４の洗浄性能が低下する。

【0173】

一実施形態では、水ノズル２６０２及び２６０３は、乗り物１０１の表面の水温が洗浄性能を改善するための閾値温度になるように水を噴射する。例えば、乗り物１０１の表面で測定されたノズル２６０２及び２６０３によって噴射された水の温度は、華氏１１０度から１４０度（Ｆ）である。ノズル２６０２及び２６０３の出口における水の温度は、ノズルを出て乗り物１０１の表面に接触する間の期間中に水が冷却するので、乗り物１０１の表面における水の温度よりも高いことに留意されたい。他の実施形態において、乗り物１０１の表面で測定されたノズル２６０２及び２６０３によって噴射される水の温度は、少なくとも１４０°Ｆである。乗り物１０１の表面の水温は、水ノズル２６０２及び２６０３によって噴射される前の水温、ノズル直径、及び水が噴射される角度（すなわち、噴射噴射角）などの様々な要因に基づく。

【0174】

一実施形態では、支持構造２６０５は、水マニホールド２６０１を支持する構造である。例えば、支持構造２６０５Ａは、水マニホールド２６０１Ａを支持し、支持構造２６０５Ｂは、水マニホールド２６０１Ｂを支持する。一実施形態では、支持構造２６０５が落下するのを防止するために、支持構造２６０５を地面に装着することができる。一実施形態では、支持構造２６０５は、図２６Ａ及び図２６Ｂに示すように長方形の形状であってもよく、例えばアルミニウム等の金属で形成されていてもよい。しかしながら、他の形状及び材料が支持構造に使用されてもよい。

【0175】

複数の締結具２６０７は、水マニホールド２６０１を支持構造２６０５に締結する。例えば、締結具２６０７Ａは、水マニホールド２６０１Ａを支持構造２６０５Ａに締結し、締結具２６０７Ｂは、水マニホールド２６０１Ｂを支持構造２６０５Ａに締結する。図２６に示すように、水マニホールド２６０１は、水マニホールド２６０１が適切に固定されるようにするために、水マニホールド２６０１の長さにわたって複数の位置で支持構造２６０５に締結されてもよい。

【0176】

一実施形態では、各締結具２６０７は、マニホールド２６０１の周りに巻き付くクランプ型締結具である。締結具２６０７は、締結具２６０７の中心に穴を有することができ、水マニホールド２６０１は穴内に配置される。次いで、締結具２６０７は、ねじ及び／又はナット及びボルトなどの他の種類の締結具を使用して支持構造２６０５に締結され、それによって水マニホールド２６０１を支持構造２６０５に固定することができる。

【0177】

衝突防止ユニット１７０９
図２７Ａは、一実施形態に係る衝突防止ユニット１７０９の詳細図を示す。衝突防止ユニット１７０９は、一実施形態では、フレーム２７０１及び接触ホイール２７０４を含む。衝突防止ユニット１７０９は、他の実施形態では異なる構成要素を有してもよい。

【0178】

フレーム２７０１は、装着プレート２７０３Ｃを有する。装着プレート２７０３Ｃは、一実施形態では、図１７に示すように、衝突防止ユニット１１０９をノズルアセンブリ１７０７の支持構造２６０５に装着するために使用される。

【0179】

図２７Ａに戻って参照すると、フレーム２７０１は、エクステンダ２７０３Ａ及び２７０３Ｂも含む。エクステンダ２７０３は、第１の端部が装着プレート２７０３Ｃに接続されている。エクステンダ２７０３の第２の端部は互いに離間しており、エクステンダ２７０３の第２の端部間には凹部が形成される。図２７Ａに示すように、一実施形態では、エクステンダは「Ｌ」形状を有する。

【0180】

接触ホイール２７０４は、以下で更に説明するように、水ノズル２６０２が損傷するのを防止するために乗り物１０１の側面に接触するように構成される。接触ホイール２７０４は、接触ホイール２７０４が乗り物の側面に接触すると、乗り物１０１の表面を横切って回転するように構成される。接触による乗り物１０１の表面の損傷を低減するために、また接触ホイール２７０４が乗り物の側面を転動するとき、接触ホイール２７０４は、例えばゴムなどの弾性材料で作られる。しかし、他の材料を用いてもよい。以下で更に説明するように、接触ホイール２７０４は、乗り物１０１の側面との接触によって水ノズル２６０２が損傷しないように構成される。

【0181】

図２７Ａに示すように、接触ホイール２７０４は、エクステンダ２７０３の他端部間に形成された凹部に配置される。接触ホイール２７０４は、エクステンダ２７０５の第２の端部間に配置されたピン２７０５を使用して第２のエクステンダ２７０３に固定されてもよい。接触ホイール２７０４は、ピン２７０５を中心に回転する。

【0182】

図２７Ｂ及び図２７Ｃは、一実施形態における衝突防止ユニット１７０９の動作を示す。前述したように、衝突防止ユニット１７０９は、水ノズル２６０２が乗り物１０１の側面に接触するのを防止する。図２７Ｂは、第２の洗浄ステージ１０５の初期洗浄動作を示す。前述のように、初期洗浄動作中、ベースアセンブリ１７０５は乗り物のタイヤ１８０１と接触している。ベースアセンブリ１７０５はタイヤと接触しているため、ベースアセンブリ１７０５は乗り物１０１の下方に移動することができない。したがって、水ノズル２６０２は、乗り物１０１の側面に接触することができない。

【0183】

図２７Ｃは、ベースアセンブリ１７０５がもはやタイヤ１８０１と接触していない第２の洗浄ステージ１０５の洗浄動作を示す。一般に、シリンダ１７１３はロックし、それによってベースアセンブリ１７０５が第２の洗浄ステージ１０５の中心に向かって内側に移動するのを防止する。しかしながら、図２７Ｃに示される例では、シリンダ１７１３は、ベースアセンブリ１７０５が乗り物１０１の下方で移動する結果となるロック動作の失敗をもたらす誤動作を有する。

【0184】

図２７Ｃに示すように、衝突防止ユニット１７０９は、ベースアセンブリ１７０５が乗り物１０１の下方にあるときに乗り物１０１の側面と接触し、それによってベースアセンブリ１７０５が第２の洗浄ステージ１０５の中心に向かって更に内側に移動するのを防止する。ベースアセンブリ１７０５が第２の洗浄ステージ１０５の中心に向かって更に移動する場合、水ノズル２６０２は乗り物１０１の側面に接触し、それによって乗り物１０１及び水ノズル２６０２を損傷する。しかしながら、衝突防止ユニット１７０９が水ノズル２６０２よりも長く、水ノズル２６０２の前で乗り物１０１の側面に接触することを考えると、ノズル２６０２の端部と乗り物１０１の側面との間の距離２７０５は維持される。

【0185】

第２の洗浄ステージ１０５の第２の実施形態の概要
図２８を参照すると、第２の実施形態に係る洗車システム１００の第２の洗浄ステージ１０５の斜視図が示される。第２の洗浄ステージ１０５の第２の実施形態は、図１７に関して説明した第２の洗浄ステージ１０５の第１の実施形態と同様である。第２の洗浄ステージ１０５の第２の実施形態では、第２の洗浄ステージ１０５は、前述の第２の洗浄ステージ１０５の第１の実施形態と同様に、フレーム１７０１と、複数のアーム１７０３と、複数のノズルアセンブリ１７０７と、中間停止回路ライン１７１１と、シリンダ１７１３とを含む。したがって、第２の洗浄ステージ１０５の第１の実施形態と第２の実施形態との間の共通の構成要素の説明は省略する。

【0186】

第２の洗浄ステージ１０５の第２の実施形態はベースアセンブリ２８０１を含む。一実施形態では、ベースアセンブリ２８０１は、第２の洗浄ステージ１０５の左側に配置された運転席側ベースアセンブリ２８０１Ａと、第２の洗浄ステージ１０５の右側に配置された助手席側ベースアセンブリ２８０１Ｂとを含む。図１７のベースアセンブリ１７０５と同様に、第２の実施形態に係る図２７のベースアセンブリ２８０１は、第２の洗浄ステージ１０５の幅を調整する。しかしながら、図２７のベースアセンブリ２８０１は、図１７の第２の洗浄ステージ１０５の第１の実施形態のベースアセンブリ１７０５よりも長い長さを有する。例えば、第２の実施形態によるベースアセンブリ２８０１の長さは１６３インチであるのに対して、第１の実施形態によるベースアセンブリ１７０５の長さは７９インチである。したがって、ベースアセンブリ２８０１の長さは、ベースアセンブリ１７０５の長さのほぼ倍である。

【0187】

ベースアセンブリ２８０１のより長い長さは、ベースアセンブリ２８０１が第２の洗浄ステージ１０５の全期間中に乗り物１０１のタイヤ１８０１と接触したままであることを可能にする。したがって、一実施形態では、第２の洗浄ステージ１０５の第２の実施形態は、ベースアセンブリ２８０１が第２の洗浄ステージ１０５の持続時間中に水アセンブリ２８０１の水ノズルが乗り物１０１の側面に衝突するのを防止するので、衝突防止ユニット１７０９を欠いている。しかしながら、第２の洗浄ステージの第２の実施形態は、他の実施形態では衝突防止ユニット１７０９を更に含んでもよい。

【0188】

更に、第２の洗浄ステージ１０５の第２の実施形態はシリンダ１７１３を含むが、シリンダ１７１３はロック機能を欠いていてもよい。シリンダ１７１３は、ベースアセンブリ２８０１との衝突時に乗り物１０１の振動を減衰させるために使用することができる。しかしながら、シリンダ１７１３は、ベースアセンブリ２８０１が第２の洗浄ステージ１０５の期間中に乗り物１０１のタイヤ１８０１と接触しており、それによって代わりにそのようなロック機能を提供するため、第２の洗浄ステージ１０５の幅をロックする必要がないことから、ロック機能を欠いている。

【0189】

第２の洗浄ステージ１０５の第２の実施形態の動作
図２９Ａ～図２９Ｃは、乗り物１０１の側面を洗浄するための第２の洗浄ステージ１０５の第２の実施形態の動作を示す。図２９Ａは、第２の洗浄ステージ１０５の動作中の調整動作を示す。調整動作中、一実施形態では、第２の洗浄ステージ１０５の幅は、乗り物１０１の幅にしたがって調整される。図２９Ａに示すように、乗り物１０１が第２の洗浄ステージ１０５に近づくにつれて、乗り物１０１の前タイヤ１８０１は複数のベースアセンブリ２８０１に接触する。コンベアによって乗り物１０１が前進すると、ベースアセンブリ２８０１は、図２９Ａに示すように、前タイヤ１８０１に接触することによって第２の洗浄ステージ１０５Ｂの中心から外側に押し出され、第２の洗浄ステージ１０５の幅が設定される。

【0190】

図２９Ｂは、一実施形態における第２の洗浄ステージ１０５の洗浄動作を示す。第２の洗浄ステージ１０５の幅が乗り物１０１の幅にしたがって調整されると、ノズルアセンブリ１７０７は乗り物１０１の側面の洗浄を開始することができる。ノズルアセンブリ１７０７は、ノズルアセンブリ１７０７によって出力された水又はノズルアセンブリ１７０７によって出力された水と化学物質（例えば、石鹸）との組み合わせを使用して、乗り物１０１の側面の前部（フロントフェンダ）、中央部（例えば、ドア）、及び後部（例えば、リアフェンダ）を洗浄することができる。ノズルアセンブリ１７０７が水のみを出力する場合、第２の洗浄ステージ１０５は、乗り物１０１の洗浄を助けるために第１の洗浄ステージ１０３の化学アーチによる化学出力に依存する。

【0191】

図２９Ｂに示すように、ベースアセンブリ２８０１は、乗り物１０１の中央部を洗浄しながら、前タイヤ１８０１Ａ及び後タイヤ１８０１Ｂの両方に同時に接触する。第２の洗浄ステージ１０５の第２の実施形態の洗浄動作中、ベースアセンブリ２８０１Ｂは、ベースアセンブリ２８０１Ｂの長さに起因して、前タイヤ１８０１Ａ又は後タイヤ１８０１Ｂの少なくとも一方と接触している。したがって、第２の洗浄ステージ１０５の幅は、第２の洗浄ステージ１０５の動作中に維持される。したがって、第２の洗浄ステージ１０５の第２の実施形態は、第２の洗浄ステージ１０５の調整された幅を維持するために、ベースアセンブリ２８０１が常に前タイヤ１８０１Ａもしくは後タイヤ１８０１Ｂの少なくとも一方又は両方と接触しているため、シリンダ１７１３のロック機能を必要としない。対照的に、ベースアセンブリ１７０５の第１の実施形態は、第２の洗浄動作の少なくとも一部の間、乗り物のタイヤ１８０１のいずれとも接触せず、したがって、第２の洗浄ステージ１０５の幅を維持するためにシリンダ１７１３のロック機能を必要とする。したがって、シリンダ１７１３の動作は、シリンダ１７１３をロックする必要がないことを除いて、前述した第２の洗浄ステージ１０５の第１の実施形態と同様である。

【0192】

図２９Ｃは、第２の洗浄ステージ１０５の第２の実施形態のリセット動作を示す。乗り物１０１が第２の洗浄ステージ１０５を出た後、第２の洗浄ステージ１０５の幅はその初期位置にリセットされる。一実施形態では、第２の洗浄ステージ１０５の幅は、重力及びベースアセンブリ２８０１及びアーム１７０３の重量を使用してリセットされる。一実施形態では、重力によってベースアセンブリ２８０１がそれらの初期位置に戻る。第２の洗浄ステージ１０５が完了した後、乗り物１０１は、１つ以上のファン又は送風機（図示せず）によって乾燥されてもよい。ファンは、第１の洗浄ステージ１０１及び第２の洗浄ステージ１０５によって洗浄された乗り物１０１の表面を乾燥させる風を発生させる。

【0193】

ベースアセンブリ２８０１
図３０Ａ及び図３０Ｂはそれぞれ、一実施形態に係るベースアセンブリ２８０１Ａ及び２８０１Ｂの構成要素の詳細図を示す。ベースアセンブリ２８０１Ａは、一実施形態では、ベース構造３０００１Ａ、乗り物進入ガイド３００２Ａ、衝撃部３００３Ａ、衝撃部３００４Ａ、軸受３００５Ａ、及びシリンダブラケット３００５Ａを含む。同様に、ベースアセンブリ２８０１Ｂは、一実施形態では、ベース構造３００１Ｂ、乗り物進入ガイド３００２Ｂ、衝撃部３００３Ｂ、衝撃部３００４Ｂ、軸受３００５Ｂ、及びシリンダブラケット３００５Ｂを含む。

【0194】

ベース構造３００１、乗り物進入ガイド３００２、衝撃部３００３、衝撃部３００４、軸受３００５、及びシリンダブラケット３００５が果たす機能は、前述したベース構造２３０１、乗り物進入ガイド２３０２、衝撃部２３０３Ａ、衝撃部２３０４、軸受２３０５、及びシリンダブラケット２３０５が果たす機能と同様である。したがって、ベースアセンブリ２８０１Ａ及び２８０１Ｂの構成要素の詳細な説明は、ベースアセンブリ１７０５Ａ及び１７０５Ｂの構成要素の詳細な説明がベースアセンブリ２８０１Ａ及び２８０１Ｂの構成要素に適用可能であるため、省略する。

【0195】

ベースアセンブリ１７０５Ａ及び１７０５Ｂと比較してベースアセンブリ２８０１Ａ及び２８０１Ｂの長さが増大しているため、軸受３００５は、ベースアセンブリ１７０５の第１の実施形態のようにベース構造３００１の端部に配置されない。むしろ、軸受３００５は、図３０に示すように、ベース構造２３０１の中心の近くに配置される。

【0196】

図３１Ａ及び図３１Ｂは、一実施形態に係るベースアセンブリ２８０１Ａ及びベースアセンブリ２８０１Ｂの平面図をそれぞれ示す。具体的には、図３１Ａ及び図３１Ｂはそれぞれ、ベースアセンブリ２８０１Ａのヒンジポイント３１０１Ａ及び３１０３Ａ並びにベースアセンブリ２８０１Ｂのヒンジポイント３１０１Ｂ及び３１０３Ｂを示す。ヒンジポイント３１０１は、軸受３００５の上側対を表し、ヒンジポイント３１０３は、一実施形態において配置された軸受３００５の下側対を表す。ベースアセンブリ２８０１の長さが長いため、一実施形態では、各ベースアセンブリ２８０１は、２つ以上のヒンジポイント３１０３を含む。少なくとも２つのヒンジポイント３１０３を有することにより、ベースアセンブリ２８０１が垂れ下がることが防止される。

【0197】

図３１Ａ及び図３１Ｂに示すように。一実施形態では、ヒンジポイント３１０１及び３１０３は位置ずれしている。すなわち、ヒンジポイント３１０１及び３１０３は、水平方向及び垂直方向の両方において位置ずれしている。位置ずれにより、ヒンジポイント３１０１及び３１０３は、水平方向及び垂直方向の両方において互いにオフセットされる。

【0198】

一実施形態では、ヒンジポイント３１０１及び３１０３は、ベースアセンブリ３１０５の縁部に対して傾斜している。例えば、一実施形態では、ヒンジポイント３１０１Ａ及び３１０３Ａは、縁部３１０５Ａに対して４５度の角度で傾斜しているが、他の角度を使用してもよい。同様に、一実施形態では、ヒンジポイント３１０１Ｂ及び３１０３Ｂは、縁部３１０５Ｂに対して４５度の角度で傾斜している。ヒンジポイント３１０１及び３１０３を傾斜させることにより、進入時の乗り物１０１の衝撃が緩和され、ベースアセンブリ２８０１の傾斜が低減される。一実施形態では、ヒンジポイント３１０１及び３１０３の中心点間の距離３１０２（例えば、３１０２Ａ及び３１０２Ｂ）は、少なくとも２０．９インチなどの閾値距離である。しかしながら、他の距離が使用されてもよい。ヒンジポイント３１０１及び３１０３の中心点間の距離が閾値距離未満である場合、ベースアセンブリ２８０１は、乗り物１０１のタイヤ１８０１との衝突時に揺れる。ヒンジポイント３１０１及び３１０３を閾値距離だけ離すことにより、ベースアセンブリ２８０１とタイヤ１８０１との間の衝撃時の揺れが低減される。

【0199】

多段ブラシレス洗車システム
図３２は、別の実施形態に係る多段ブラシレス洗車システム３２００（以下、「洗車システム３２００」）の高レベルブロック図である。洗車システム３２００は、図１に関して前述した洗車システム１００と同様である。洗車システム３２００は、前述のように、第１の洗浄ステージ１０３及び第２の洗浄ステージ１０５を使用して、複数の別々のステージで乗り物１０１の外部を洗浄する。したがって、洗車システム１００にも含まれる洗車システム３２００に関して前述した同様の特徴は、説明を容易にするために省略されている。

【0200】

洗車システム１００とは対照的に、洗車システム３２００は、一実施形態では、電気分離システムステージ１０２（以下、「ＥＳＳステージ」１０２）と、ＥＳＳステージ１０２、第１の洗浄ステージ１０３、及び第２の洗浄ステージ１０５に電力を供給する電源システム１１３とを更に含む。ＥＳＳステージ１０２は、図３２に示すように、第１の洗浄ステージ１０３の前に配置される。一実施形態では、ＥＳＳステージ１０２は、電源システム１１３からの供給電力を使用して乗り物１０１の表面に電位を生成する。乗り物１０１の表面に生成された電位は、第１の洗浄ステージ１０３及び第２の洗浄ステージ１０５の前に乗り物１０１の表面上にある路膜（road film）（例えば、コロイド懸濁液）の破壊を助ける。乗り物１０１の表面に電位を導入することにより、電気泳動洗浄プロセスを使用して路膜（road film）を不安定化し、乗り物１０１の表面電荷を中和して、第１の洗浄ステージ１０３及び第２の洗浄ステージ１０５の間にブラシを使用せずに路膜（road film）を除去して乗り物１０１の表面から洗い流す。

【0201】

図３３Ａ及び図３３Ｂは、第２の実施形態に係る乗り物１０１を洗浄するために洗車システム３２００のＥＳＳステージ１０２、第１の洗浄ステージ１０３、及び第２の洗浄ステージ１０５の独立して実行されるステップを示す方法フロー図を示す。洗車システム３２００は、洗濯のための乗り物１０１を受け取る（３３０１）。一実施形態では、乗り物１０１は、乗り物１０１が洗車システム３２００に含まれるコンベア１０７上に運転されるときに受け入れられる。コンベア１０７は、乗り物１０１が最初にＥＳＳステージ１０２を通過し、続いて第１の洗浄ステージ１０３を通過し、次いで第２の洗浄ステージ１０５を通過して乗り物１０１の外面を洗浄するように、乗り物１０１を洗車システム３２００に沿って所定の速度で輸送する。一実施形態では、コンベア１０７は、乗り物１０１を洗車システム３２００を通じて２００～３８０ｍｍ／ｓ（７．８～１４．９インチ／ｓ）の速度で輸送し、その結果、１時間当たり約１２０～１８０台の乗り物が洗浄される。コンベア１０７は、異なる例では他の速度で乗り物１０１を輸送することができる。

【0202】

ＥＳＳステージ１０２は、乗り物１０１の表面に電位を生成する（３３０３）。前述のように、乗り物１０１の表面に生成された電位は、第１の洗浄ステージ１０３及び第２の洗浄ステージ１０５の前に乗り物１０１の表面上にある路膜（road film）の破壊を助ける。一実施形態では、ＥＳＳステージ１０２によって生成される電位は、路膜（road film）のゼータ電位よりも大きく、それによって乗り物の表面からの路膜（road film）の除去を助ける。路膜（road film）のゼータ電位は、路膜（road film）の可動部分を乗り物１０１の表面に取り付けられたままの路膜（road film）の部分から分離する界面である、路膜（road film）のスリップ面の電位である。

【0203】

電位を生成する前に、ＥＳＳステージ１０２は、一実施形態による乗り物１０１の長さに沿った乗り物１０１の様々な高さ点を記述する乗り物１０１の輪郭形状を決定する（３３０５）。輪郭形状に含まれる乗り物１０１の高さポイントは、乗り物１０１の前面、上端面、及び後面の垂直形状をまとめて記述する。

【0204】

一実施形態では、次いで、ＥＳＳステージ１０２は、乗り物１０１の表面に１つ以上の帯電した化学溶液及び乗り物１０１に第２の電圧を印加すること３３０６によって電位を生成する３３０３。以下で更に説明するように、乗り物の表面に印加された化学溶液は、第１の電圧（例えば、１２ボルト）を使用して帯電され（例えば、正電荷）、第２の電圧（例えば、０ボルト）も乗り物１０１の表面に印加されて、路膜（road film）のゼータ電位よりも大きい乗り物１０１の表面の電位を生成する。

【0205】

洗車システム３２００は、ＥＳＳステージ１０２によって路膜（road film）が不安定化された後、第１の洗浄ステージ１０３を使用して乗り物１０１の前面、上面、及び後面などの乗り物１０１の上面を洗浄する（３３０７）。乗り物１０１の前面としては、フロントバンパが挙げられ、乗り物１０１の上面としては、ボンネット、フロントウインドシールド、ルーフ、リアウインドシールド、トラックベッド、乗り物１０１のリアデッキの上部が挙げられ、乗り物１０１の後面としては、リアデッキの後部、リアバンパが挙げられる。

【0206】

前述のように、第１の洗浄ステージ１０３はブラシレスである。すなわち、第１の洗浄ステージ１０３は、ブラシを用いずに乗り物１０１の上面を洗浄する洗浄ユニット（例えば、ノズル）を含む。第１の洗浄ステージ１０３は、前述のように第２の洗浄ステージ１０５が乗り物１０１の側面を洗浄するので、乗り物１０１の側面を洗浄しない。

【0207】

第１の洗浄ステージ１０３は、乗り物１０１の上面に電位を生成するために帯電された水を使用して乗り物の上面の洗浄を開始するように洗浄ユニットを作動させる（３３０９）。第１の洗浄ステージ１０３は、ＥＳＳステージ１０２の間に適用された乗り物１００の上面の帯電した化学物質を洗い流す。ステップ３３０６において、路膜（road film）はすでにＥＳＳステージ１０２によって不安定化されているが、乗り物１０１の上面に電位を生成させ、第１の洗浄ステージ１０３の間にそのような帯電した水を洗浄に使用することは、ブラシを必要とせずに水を使用して乗り物１０１の上面に残っている路膜（road film）を除去するのに更に役立つ。乗り物１０１がコンベア１０７によって第１の洗浄ステージ１０３に沿って移動すると、第１の洗浄ステージ１０１は、乗り物１０１の上面が洗浄されるときに乗り物１０１の垂直輪郭形状にしたがって洗浄ユニットの高さを調整する（３３１１）。したがって、洗浄ユニットは、洗浄ユニットが乗り物の上面に対して一定の近接度内（例えば、ある距離範囲内）に留まるので、第１の洗浄ステージ１０３の洗浄性能を向上させるために乗り物１０１の輪郭にしたがって移動する。

【0208】

前述のように、第１の洗浄ステージ１０３の洗浄ユニットの高さを調整することにより、洗浄ユニットが乗り物１０１の上面から所定の距離範囲（例えば、一定の近接度）を維持して、乗り物１０１をより良好に洗浄することが可能になる。洗浄ユニットと乗り物１０１の上面との間の所定の距離範囲を維持することによって、第１の洗浄ステージ１０３は、従来のブラシレストンネル洗車システムと比較して、洗浄プロセス中に使用される水の量を低減しながら、乗り物１０１の上面からより多くの路膜（road film）、汚れ（dirt）、及び／又は汚れ（grime）を除去することができる。また、第１の洗浄ステージ１０３はブラシレスであるため、乗り物１０１の塗料への損傷は少なくとも低減される。

【0209】

第１の洗浄ステージ１０３が乗り物１０１の上面の洗浄を完了した後、乗り物１０１が第１の洗浄ステージ１０３を出て、コンベア１０７が乗り物１０１を第２の洗浄ステージ１０５に輸送する。前述のように、第２の洗浄ステージ１０５は、第１の洗浄ステージ１０３が完了した後に、第１の洗浄ステージ１０３とは独立して乗り物１０１の側面を洗浄する（３３１３）。乗り物の側面の例としては、フロント及びリアフェンダ、ドア、サイドミラー、運転席窓及び／又は助手席窓、ホイール、並びにフロント及びリアバンパの側面が挙げられる。

【0210】

一実施形態では、第２の洗浄ステージ１０５中に乗り物１０１の側面を洗浄するために、第２の洗浄ステージ２１３の幅は、乗り物１０１の幅に基づいて調整される（３３１５）。第２の洗浄ステージ１０５の幅を調整することにより、第２の洗浄ステージ１０５の洗浄ユニットは、乗り物１０１の側面から所定の距離範囲を維持して、乗り物１０１の側面をより良好に洗浄することができる。したがって、第２の洗浄ステージ１０５の洗浄ユニットは、乗り物１０１の側面の輪郭を考慮することができる。洗浄ユニットと乗り物１０１の側面との間の所定の距離範囲を維持することによって、第２の洗浄ステージ１０５は、従来のブラシレストンネル洗車システムと比較して、洗浄プロセス中に使用される水の量を低減しながら、乗り物１０１の側面からより多くの汚れ（dirt）、汚れ（grime）、及び／又は路膜（road film）を除去することができる。

【0211】

第２の洗浄ステージ２１３の幅が調整されている間、第２の洗浄ステージ１０５の洗浄ユニットが作動されて（３３１７）、乗り物１０１の側面を洗浄する。一実施形態では、第２の洗浄ステージ２０３の洗浄ユニットは、第２の洗浄ステージ２１３が調整された幅にある間に乗り物の側面に電位を生成するために、帯電した水で乗り物１０１の側面を洗浄する。第２の洗浄ステージ１０５は、ＥＳＳステージ１０２の間に適用された乗り物１００の側面の帯電した化学物質を洗い流す。路膜（road film）はすでにＥＳＳステージ１０２によって不安定化されているが、第２の洗浄ステージ１５中に乗り物１０１の側面に電位を生成することは、ブラシを必要とせずに水を使用して乗り物１０１の側面の路膜（road film）を除去するのを更に助ける。

【0212】

ＥＳＳステージ１０２の第１の実施形態
図３４は、第１の実施形態に係るＥＳＳステージ１０２の平面図を示す。ＥＳＳステージ１０２の第１の実施形態は、光学センサ３０１と、複数の化学アーチ３４０１と、複数の基準電圧装置３４０３とを含む。コンベア１０７は、乗り物１０１が光学センサ３０１、複数の化学アーチ３４０１、及び複数の基準電圧装置３４０３を通って移動するように、ＥＳＳステージ１０２を通って乗り物１０１を搬送する。第１の洗浄ステージ１０３の一部として化学アーチ４０１及び光学センサ３０１を含む洗車システム１００とは対照的に、ＥＳＳ１０２は、第１の洗浄ステージ１０３ではなく複数の化学アーチ３４０１及び光学センサ３０１を含む。

【0213】

第１の実施形態では、光学センサ３０１は、乗り物１０１の輪郭形状を識別するためにコントローラ１０９と共に使用される。前述のように、乗り物１０１の輪郭形状は、乗り物１０１の長さに沿って測定される乗り物１０１の複数の高さポイントを含む。各高さポイントは、乗り物１０１の一部の高さを表す。乗り物１０１の輪郭形状に含まれる高さポイントは、乗り物１０１の前面、上端面、及び後面の形状を正確に記述するために、光学センサ３０１から検知する順序で配置される。

【0214】

第１の実施形態では、ＥＳＳステージ１０２は、複数の化学アーチ３４０１Ａ、３４０１Ｂ、及び３４０１Ｃを含み、各化学アーチ３４０１は、異なる化学溶液を乗り物１０１の表面に塗布するように構成される。第１の実施形態では、化学アーチ３４０１Ａはアルカリ系溶液を乗り物１０１に塗布し、化学アーチ３４０１Ｂは酸性系溶液を乗り物１０１の表面に塗布し、第３の化学アーチ３４０１Ｃは界面活性剤及び／又はコンディショニングポリマーを乗り物１０１の表面に塗布する。したがって、ＥＳＳステージ１０２は、３ステージ化学溶液プロセスを使用する。他の実施形態では、ＥＳＳ１０１は、アルカリ化合物溶液及び／又は酸性溶液に添加された界面活性剤及び／又はコンディショニングポリマーを有するアルカリ系溶液及び酸性系溶液をそれぞれ塗布する２つの化学アーチ３４０１Ａ及び３４０１Ｂを含み得る。界面活性剤及び／又はコンディショニングポリマーをアルカリ系溶液及び酸性系溶液と組み合わせることによって、ＥＳＳステージ１０２において、化学物質適用プロセスは３ステージプロセスから２ステージプロセスに減少する。

【0215】

一実施形態では、化学アーチ３４０１によって乗り物１０１の表面に塗布された化学溶液のそれぞれ、一部、又は全てが帯電される。ＥＳＳステージ１０２は、電源システム１１３によって生成された第１の電圧を化学溶液に印加することによって、化学溶液を帯電させる。一実施形態では、第１の電圧は１２ボルトの直流（ＶＤＣ）であるが、他の実施形態では他の電圧が使用されてもよい。例えば、他の実施形態では、化学溶液を帯電するために２４ＶＤＣを印加することができる。他の実施形態では、ＤＣ電圧ではなく交流（ＡＣ）電圧が使用されてもよい。例えば、１２ＶＡＣを第１の電圧として使用することができる。

【0216】

図３４に示すように、ＥＳＳステージ１０２の第１の実施形態も、複数の基準電圧装置３４０３Ａ～３４０３Ｅを備える。一実施形態では、複数の基準電圧装置３４０３Ａ及び３４０３Ｅのそれぞれは、閾値距離だけ互いに離間している。一実施形態では、閾値距離は、２４インチ～７２インチの範囲内である。５つの基準電圧装置３４０３のみが示されているが、ＥＳＳステージ１０２の第１の実施形態は、第１の実施形態によるＥＳＳステージ１０２に加えて、第１の洗浄ステージ１０３及び第２の洗浄ステージ１０５にも及ぶ任意の数の基準電圧装置３４０３を含んでもよい。

【0217】

第１の実施形態では、複数の基準電圧装置３４０３Ａ～３４０３Ｅは、乗り物１０１（例えば、０ボルト）に第２の電圧を印加し、これにより、化学アーチ３４０１が第１の電圧の帯電した化学溶液も乗り物１０１の表面に印加することにより、乗り物１０１の表面に電位を生成する。ブラシを必要とせずに水を使用して路膜（road film）を除去するのを助けるために、帯電した（第１の電圧を有する）化学物質及び印加された第２の電圧の印加に起因して乗り物１０１の表面に生成される電位は、路膜（road film）のゼータ電位よりも大きい大きさを有する。他の実施形態では、乗り物１０１の表面上の結果として生じる電位が路膜（road film）のゼータ電位よりも大きい限り、０ボルト以外の任意の第２の電圧が使用されてもよいことに留意されたい。

【0218】

図３５Ａは、第１の実施形態に係るＥＳＳステージ１０２の正面図を示す。他の実施形態では、ＥＳＳステージ１０２は、図３５Ａに示す構成要素以外の構成要素を含んでもよい。一実施形態では、ＥＳＳステージ１０２は、フレーム３５０３及び化学アーチ３４０１を含む。フレーム３５０３は、化学アーチ３４０１などのＥＳＳステージ１０２の構成要素を支持するために使用される構造である。フレーム３５０３は、フレーム３５０３を集合的に形成し、化学アーチ３４０１及び化学物質供給ライン３５１１などの他の機構を機械的に支持する複数のフレームレールを含む。フレーム３５０３は、鋼又はアルミニウムなどの金属又は他の金属で作られてもよい。

【0219】

各化学アーチ３４０１は、化学アーチ３４０１に含まれる複数のノズル３５０７を使用して、帯電した化学物質３５１３を乗り物１０１の表面に噴射する。複数のノズル３５０７は、図３５Ａに示すように、乗り物１０１がＥＳＳステージ１０２にある間、乗り物１０１の側面及び上面に重なるように化学アーチ３４０１に沿って分布しており、乗り物１０１の表面に帯電した化学物質を散布する。一実施形態では、化学アーチ３４０１によって噴射された化学溶液は、洗浄性能を高める温度範囲内にある乗り物１０１の表面温度で測定された温度を有する。例えば、化学物質は、乗り物の表面で測定される化学物質の温度が１１０°Ｆ～１４０°Ｆの温度範囲内にあるような温度で噴射される。なお、化学アーチ３４０１を出てから乗り物１０１の表面に接触するまでの間に化学物質が冷却するので、化学アーチ３４０１の出口における化学物質の温度は、乗り物１０１の表面における水の温度よりも高い。乗り物１０１の表面の化学物質の温度が１１０°Ｆ未満であると、洗浄システム３２００の洗浄性能が低下し、乗り物１０１の表面の化学物質の温度が１４０°Ｆを超えると、洗浄プロセス中に化学物質と偶発的に接触する可能性のある個体が燃焼する安全リスクが生じる可能性がある。一実施形態では、化学溶液はまた、洗浄性能のために最適化された圧力範囲で噴射される。一実施形態では、圧力範囲は２０ｐｓｉ～３００ｐｓｉである。

【0220】

一実施形態では、各化学アーチ３４０１は、乗り物１０１がＥＳＳステージ１０２を通過するときに反復的に作動される。例えば、化学アーチ３４０１Ａは、起動されて、乗り物１０１がＥＳＳステージ１０２に入ると帯電した化学溶液の噴射を開始し、乗り物１０１が第２の化学アーチ３４０１Ｂに近づくと、第２の化学アーチ３４０１Ｂはその帯電した化学溶液を乗り物１０１に噴射し始め、一方、第１の化学アーチ３４０１Ａはその帯電した化学溶液を乗り物１０１に噴射し続ける。第１の化学アーチ３４１０Ａは、乗り物１０１がもはや第１の化学アーチ３４０１Ａの下にないまで、その第１の化学溶液を噴射し続ける。乗り物１０１が第３の化学アーチ３４０１Ｃに近づくと、第３の化学アーチ３４０１は、その帯電した化学溶液を乗り物１０１に噴射し始め、一方、第２の化学アーチ３４０１は、第２の帯電した化学溶液を乗り物１０１に噴射し続ける。第２の化学アーチ３４１０Ｂ及び第３の化学アーチ３４０１Ｃは、乗り物１０１がもはやそれぞれの第２及び第３の化学アーチの下にないまで、そのそれぞれの化学溶液を噴射し続ける。

【0221】

前述したように、ＥＳＳステージ１０２は、基準電圧装置３４０３を含む。乗り物１０１が前述のようにＥＳＳステージ１０２の化学アーチ３４０１を通って移動するとき、乗り物１０１は、第２の電圧を乗り物１０１に印加する１つ以上の基準電圧装置３４０３に接触する。一実施形態では、第２の電圧は、０ボルトなどの基準電圧である。

【0222】

第１の実施形態では、基準電圧装置３４０３は、乗り物１０１がＥＳＳステージ１０２を通過する間に乗り物が基準電圧装置３４０４を乗り越えるように地面（例えば、床）に配置される。乗り物１０１が基準電圧装置３４０４上を走行すると、基準電圧装置３４０３は乗り物１０１に直接接触し、第２の電圧を乗り物１０１に印加する。例えば、基準電圧装置３４０３は、化学アーチ３４０１が乗り物１０１に帯電した化学溶液を噴射している間、乗り物１０１の下側に接触する。乗り物１０１の表面は、化学アーチ３４０１によって噴射された帯電した化学物質を介して正に帯電し、第２の電圧が基準電圧装置３４０３を介して乗り物１０１に印加されるため、路膜（road film）のゼータ電位よりも大きい電位が乗り物１０１の表面に生成される。それによって、電位は、ブラシを使用せずに水及び化学物質を使用して乗り物１０１の上面及び側面から路膜（road film）を除去するのを助ける。

【0223】

一実施形態では、各化学アーチ３４０１は、図３５Ａに示すように化学帯電器３５０９を含む。すなわち、各化学アーチ３４０１Ａ、３４０１Ｂ、及び３４０１Ｃは、それ自体の専用の化学帯電器３５０９を含む。しかしながら、他の実施形態では、異なる化学アーチ３４０１に対して単一の化学帯電器が使用されてもよい。

【0224】

一実施形態では、各化学帯電器３５０９は、化学溶液に第１の電圧を印加することにより、化学物質供給ライン３５１１から供給された化学溶液を正電荷で帯電する。前述したように、第１の電圧は１２ＶＤＣであるが、２４ＶＤＣ又は１２ＶＡＣ電圧などの他の電圧を使用してもよい。図３５Ａに示すように、各化学帯電器３５０９は、フレーム３５０３とそのそれぞれの化学アーチ３４０１との間に配置される。

【0225】

図３５Ｂは、一実施形態に係る化学帯電器３５０９の詳細図を示す。化学帯電器３５０９は、パイプ３５１３を有する。パイプ３５１３は導電性であり、例えば鋼などの金属製であってもよい。ただし、パイプ３５１３には、他の導電材料が用いられてもよい。パイプ３５１３の第１の端部は、化学物質供給ライン３５１１の出口に接続された入口３５１５を含む。パイプ３５１３の第２の端部は、帯電した化学溶液を化学アーチ３４０１に供給する出口３５１９を含む。

【0226】

図３５Ｂに示すように、化学帯電器３５０９は、一実施形態ではワイヤ３５１７を含む。ワイヤ３５１７は、パイプ３５１３の一部の周りに巻回される（例えば、ラップされる）。ワイヤ３５１７は、銅やアルミニウムなどの導電性材料からなるが、他の導電性材料を用いてもよい。ワイヤ３５１７は、例えば、１８ゲージワイヤから１０ゲージワイヤの範囲のサイズを有することができる。しかし、ワイヤ３５１７は、他の大きさであってもよい。

【0227】

一実施形態では、ワイヤ３５１７は、パイプ３５１３の周りに巻き付けられていない部分３５２１を含む。ワイヤ３５１７の部分３５２１は、化学物質を正電荷で帯電するために化学帯電器３５０９によって使用される第１の電圧を供給する電源システム１１３に接続されている。第１の電圧がワイヤ３５１７に印加されている間、化学溶液はパイプ３５１３を流れる。化学物質がパイプ３５１３を通って流れるとき、パイプ３５１３の周りに巻き付けられて直接接触しているワイヤ３５１７への第１の電圧の印加により、化学溶液に正の電荷が加えられる。

【0228】

図３５Ｃは、一実施形態に係る基準電圧装置３４０３の詳細図を示す。基準電圧装置３４０３は、締結具（例えば、ナット及びボルト）を介して接地面（例えば、床）に固定されたベース３５２７を含む。図３５Ｃに示すように、ベース３５２７は、締結具を介して地面に取り付けられる第１のベース部３５２７Ａと、第１のベース部３５２７Ａから垂直に延びる第２のベース部３５２７Ｂとを有する。ベース３５２７の第１のベース部３５２７及び第２のベース部３５２７は、「Ｌ」字状をなしている。

【0229】

基準電圧装置３４０３はまた、接点機構３５２３を含む。接点機構３５２３は、乗り物１０１の下側などの乗り物１０１に接触するように構成される。一実施形態では、接点機構３５２３は、導電性材料で作られたばねである。ばねは可撓性であるため、乗り物１０１が移動している間にばねが乗り物１０１に接触するにつれて撓み、それによってばね破断の可能性を低減する。

【0230】

一実施形態において、接点機構３５２３は、第１の接点機構部３５２３Ａ及び第２の接点機構部３５２３Ｂを含む。第１の接点機構部３５２３Ａは、略直線状である。一方、第２の接点機構部３５２３Ｂは、第１の接点機構部３４２３Ａから湾曲して延びている。すなわち、第２の接点機構部３５２３Ｂは湾曲している。一実施形態において、基準電圧装置３４０３は、湾曲した第２の接点機構部３５２３Ｂが乗り物１０１の進行方向に湾曲するように位置決めされる。接点機構３５２３の湾曲は、乗り物１０１が基準電圧装置３４０３上を走行するときに接点機構が乗り物１０１の任意の部分で動かなくなる（例えば、絡み合っている）可能性を低減する。

【0231】

最後に、一実施形態では、基準電圧装置３４０３は電圧コネクタ３５２５を含む。一実施形態では、電圧コネクタ３５２５は、接点機構３５２３に電気的に接続される。電圧コネクタ３５２５は、電源システム１１３に電気的に接続される。基準電圧装置３４０４は、電圧コネクタ３５２５を介して電源システム１１３から第２の電圧（例えば、０ボルト）を受け取る。電圧コネクタ３５２５は接点機構３５２３に電気的に接続されているので、接点機構３５２３が乗り物１０１に直接接触している間、接点機構３５２３は乗り物１０１に第２の電圧を印加する。他の実施形態では、接点機構３５２３は、前述したようにばね以外の乗り物１０１に第２の電圧を印加する別のタイプの装置とすることができる。

【0232】

ＥＳＳステージ１０２の第２の実施形態
図３６は、第２の実施形態に係るＥＳＳステージ１０２の平面図を示す。ＥＳＳステージ１０２の第１の実施形態と同様に、ＥＳＳステージ１０２の第２の実施形態は、光学センサ３０１と、複数の化学アーチ３４０１Ａ～３４０１Ｃとを備える。ＥＳＳステージ１０２の第１の実施形態に関して前述したように、化学アーチ３４０１Ａ～３４０１Ｃは、乗り物１０１がＥＳＳステージ１０１を通過する間に、乗り物１０２の表面に帯電した化学溶液を塗布するように構成される。

【0233】

ＥＳＳステージ１０２の第１の実施形態とは対照的に、ＥＳＳステージ１０２の第２の実施形態は、乗り物１０１の表面に第２の電圧を印加するための基準電圧装置３４０３を含まない。むしろ、ＥＳＳステージ１０２の第２の実施形態は、複数の水アーチ３６０３を使用して、乗り物１０１の表面に帯電した水を印加する。図３６に示すように、ＥＳＳステージ１０２の第２の実施形態は、水アーチ３６０３Ａ、３６０３Ｂ、３６０３Ｃを備える。各水アーチ３６０３は、化学アーチ３４０１の少なくとも一方に直接隣接している。３つの水アーチのみが示されているが、ＥＳＳ１０２の第２の実施形態は、基準電圧を印加するための任意の数の水アーチを含むことができる。

【0234】

第２の実施形態では、複数の水アーチ３６０３は、乗り物１０１の表面に帯電した水を当てるように構成されている。一実施形態では、水アーチ３６０３によって適用される水は、都市水又は一実施形態では７００ｐｓｉ～３０００ｐｓｉの範囲の圧力で適用される逆浸透排除水である。しかしながら、他のタイプの水及び圧力範囲を使用してもよい。

【0235】

以下で更に説明するように、水アーチ３６０３によって印加される水は、第１の電圧よりも低い第２の電圧（例えば、０ボルト）を使用して帯電される。したがって、化学アーチ３４０１が、第１の電圧を用いて帯電した乗り物１０１の表面に化学溶液を塗布し、水アーチ３６０３が、第２の電圧を用いて帯電した水を塗布することによって、乗り物１０１の表面に電位が生成される。帯電した化学溶液及び帯電した水の適用に起因して乗り物１０１の表面に生成される電位は、ブラシを必要とせずに水を使用して路膜（road film）の除去を助けるために、路膜（road film）のゼータ電位よりも大きい大きさを有する。他の実施形態では、結果として生じる電位が路膜（road film）のゼータ電位よりも大きい限り、０ボルト以外の任意の基準電圧を基準電圧として使用することができることに留意されたい。

【0236】

図３７Ａは、第２の実施形態に係るＥＳＳステージ１０２の正面図を示し、図３７Ｂは、ＥＳＳステージ１０２の側面図を示す。第２の実施形態に係るＥＳＳステージ１０２の正面視では、水アーチ３６０３と化学アーチ３４０１とが重なって見える。このため、図３７Ａに示す正面図では、化学アーチ３４０１が水アーチ３６０３に重なっているため、化学アーチ３４０１は見えないが、図３７Ｂに示すＥＳＳステージ１０２の側面図では、化学アーチ３４０１が見える。図３７Ｂに示すように、ＥＳＳ１０２では、化学アーチ３４０１が水アーチ３６０３の手前に位置する状態で、化学アーチ３４０１と水アーチ３６０３とが水平方向に離間している。

【0237】

ＥＳＳステージ１０２の第２の実施形態は、ＥＳＳステージ１０２の第１の実施形態と同様の特徴を含み、特に明記しない限り、説明を容易にするために同様の特徴の説明は省略する。例えば、ＥＳＳステージ１０２の第２の実施形態は、フレーム３５０３と、帯電した化学溶液を噴射する複数のノズル３５０７を含む化学アーチ３４０１と、帯電した化学物質を生成する化学帯電器３５０９と、ＥＳＳステージ１０２の第１の実施形態に関して前述したように、化学物質供給ライン３５１１とを含む。複数のノズル３５０７、化学帯電器３５０９、及び化学物質供給ライン３５１１を含む化学アーチ３４０１は、ＥＳＳステージ１０２の第１の実施形態に関して前述したのと同様の機能を果たすので、説明を簡単にするために説明を省略する。しかしながら、フレーム３５０３は、ＥＳＳ１０２の第１の実施形態に関して前述したのと同様の構成要素を含むが、フレーム３５０３は、化学アーチ３４０１に加えて水アーチ３６０３も支持することに留意されたい。

【0238】

前述のように、ＥＳＳステージ１０２の第２の実施形態は、基準電圧装置３４０３を使用して乗り物１０１に第２の電圧を印加するのではなく、乗り物１０１に帯電した水を印加する水アーチ３６０３を含む。各水アーチ３６０３は、水アーチ３６０３の長さに沿って分散された複数のノズル３７０１を含む。複数のノズル３７０１は、図３７Ａに示すように、乗り物１０１がＥＳＳステージ１０２を移動している間に、ノズル３７０１が乗り物１０１の側面及び上面に重なるようにスプレーアーチ３５０５に沿って分布し、乗り物１０１の表面に帯電された水３７０３を噴射する。一実施形態では、水アーチ３６０３によって噴射された水３７０３は、乗り物１０１の表面で測定された水３７０３の温度が洗浄性能を高める温度範囲内になる温度を有する。例えば、前述したように、乗り物１０１の表面の温度が１１０°Ｆ～１４０°Ｆとなるような温度で水が噴射される。水アーチ３６０３の出口における水の温度は、水が水アーチ３６０３を出て乗り物１０１の表面に接触する間の期間中に冷却するにつれて、乗り物１０１の表面における水の温度よりも高い。

【0239】

一実施形態では、各水アーチ３６０３は、乗り物１０１の表面に帯電した化学溶液を噴射する隣接する化学アーチ３４０１と実質的に同時に帯電した水３７０３を噴射する。例えば、化学アーチ３４０１Ａ及び水アーチ３６０３Ａは、帯電した化学溶液及び帯電した水を乗り物にそれぞれ噴射するために同時に作動され、化学アーチ３４０１Ｂ及び水アーチ３６０３Ｂは、帯電した化学溶液及び帯電した水を乗り物１０１にそれぞれ噴射するために同時に作動されるなどである。帯電した化学溶液及び帯電した水は、ブラシを必要とせずに路膜（road film）の除去を助ける乗り物１０１の表面に電位を生成する。

【0240】

ＥＳＳステージ１０２の第２の実施形態では、各水アーチ３６０３は、図３７Ａに示すように、水帯電器３７０５を含む。すなわち、各水アーチ３６０３Ａ、３６０３Ｂ、及び３６０３Ｃは、それ自体の専用の水帯電器３７０５を含む。水帯電器３７０５は、先に説明した化学帯電器３５０９と同様の機能を実行するが、化学物質ではなく水に関する。水帯電器３７０５は、第２の電圧を水に印加することにより、水を帯電する。前述のように、第２の電圧は０ＶＤＣであるが、路膜（road film）のゼータ電位よりも高い電位が生成される限り、別のＤＣ電圧又はＡＣ電圧などの他の電圧であってもよい。図３７Ａに示すように、水帯電器３７０５は、フレーム３５０３と水アーチ３６０３との間に位置する。水帯電器３７０５は、水帯電器３７０５に水を供給する給水ライン３７０７の出口に接続された第１の端部と、水アーチ３６０３の入口に接続された第２の端部とを含む。一実施形態では、給水ライン３７０７を介して供給される水は都市水であるか、又は逆浸透水を排除する。

【0241】

乗り物１０１がＥＳＳ１０２の第２の実施形態の化学アーチ３４０１及び水アーチ３６０３を通って移動すると、化学アーチ３４０１及び水アーチ３６０３によってそれぞれ噴射された帯電した化学溶液及び帯電した水により、乗り物１０１の表面に電位が生成される。前述のように、生成される電位は、路膜（road film）のゼータ電位よりも大きい。これにより、電位は、ブラシを使用せずに乗り物１０１の表面からの路膜（road film）の除去を助ける。

【0242】

図３８Ａは、一実施形態に係る図３７Ａの水帯電器３７０５の詳細図を示す。水帯電器３７０５は、パイプ３８０１を備える。パイプ３８０１は導電性であり、例えば鋼などの金属製であってもよい。ただし、パイプ３８０１には、他の導電材料が用いられる。パイプ３８０１の第１の端部は、給水ライン３７０７の出口に接続された入口３８０３を含む。パイプ３８０１の第２の端は、水アーチ３６０３に帯電した水を供給する出口３８０５を含む。

【0243】

図３８Ａに示すように、水帯電器３７０５は、パイプ３８００１の一部に巻かれた（例えば、ラップされる）ワイヤ３８０７を有する。ワイヤ３８０７は、銅やアルミニウム等の導電性材料からなる。ワイヤ３８０７は、例えば、１８ゲージワイヤから１０ゲージワイヤの範囲のサイズを有することができる。しかし、ワイヤ３８０７は、他の大きさであってもよい。

【0244】

一実施形態では、ワイヤ３８０７は、パイプ３８０１の周りに巻き付けられていない部分３８０９を含む。ワイヤ３８０７の部分３８０９は、水を帯電させるために水帯電器３７０５によって使用される第２の電圧を供給する電源システム１１３に接続される。第２の電圧がワイヤ３８０７に印加されている間、水はパイプ３８０１を流れる。水がパイプ３８０１を通って流れるとき、ワイヤ３８０７への第２の電圧の印加により水に電荷が加えられる。

【0245】

図３８Ｂは、一実施形態に係る、図３８Ａの線Ｉ－Ｉ’に沿った図３７Ａの水帯電器３７０５の断面図を示す。図３８Ｂに示すように、パイプ３８０１には、ワイヤ３８０７が巻回されている。ワイヤ３８０７は絶縁されていないので、ワイヤ３８０７はパイプ３８０１と直接接触している。一実施形態では、パイプ３８０１と接触していないワイヤ３８０７の外側が環境に曝されないように、ワイヤ３８０７の上に絶縁体３８１１が形成される。絶縁体３８１１はまた、個人が誤ってワイヤ３８０７に接触した状況で怪我をする可能性を低減する。

【0246】

洗車システム３２００の第１の洗浄ステージ１０３
図３９Ａ及び図３９Ｂは、洗車システム３２００に含まれる第１の洗浄ステージ１０３の一実施形態を示す。洗車システム３２００の第１の洗浄ステージ１０３は、伸縮ユニット３０４、洗浄ユニット３０６などの第１の洗浄ステージ１００と同様の構成要素を含むが、洗車システム３２００の第１の洗浄ステージ１０３は、路膜（road film）の除去を助けるために、第１の洗浄ステージ１０３の間に乗り物の表面に電位を生成する電気分離システムを含むように変更される。

【0247】

図３９Ａ及び図３９Ｂは、第１の洗浄ステージ１０３に追加された電気分離システムを示す。一実施形態では、第１の洗浄ステージ１０３の電気分離システムは、図３９Ａに示す第１の電荷発生器３９０１と、図３９Ｂに示す水アーチ３９０３及び基準電荷発生器３９０５とを含む。電荷発生器３９０１は、給水ライン３０３によって供給された水に第１の電圧を印加することによって、給水ライン３０３によって供給された水を電荷で帯電するように構成される。前述したように、第１の電圧は１２ＶＤＣであるが、２４ＶＤＣ又は１２ＶＡＣなどの他の電圧を使用してもよい。

【0248】

図３９Ａに示すように、第１の電荷発生器３９０１は、パイプ３９０７を有する。パイプ３９０７は導電性であり、鋼などの金属製であってもよく、例えば２インチの直径を有してもよい。しかしながら、任意の他の導電性材料又はサイズがパイプ３５１３に使用されてもよい。パイプ３９０７の第１の端３９１１は、給水ラインの第１の部分に接続され、パイプ３９０７の第２の端３９１３は、洗浄ユニット３０６に水を供給する給水ラインの第２の部分に接続される。

【0249】

図３９Ａに示すように、第１の電荷発生器３９０１は、パイプ３９１１の一部に巻回された（例えば、ラップされる）ワイヤ３９１５を有する。ワイヤ３９１５は、銅やアルミニウム等の導電性材料からなる。ワイヤ３９１５は、例えば、１８ゲージワイヤから１０ゲージワイヤの範囲のサイズを有することができる。しかし、ワイヤ３９１５は、他の大きさであってもよい。

【0250】

一実施形態では、ワイヤ３９１５は、パイプ３９１１の周りに巻き付けられていない部分３９１７を含む。ワイヤ３９１５の部分３９１７は、第１の洗浄ステージ１０３において乗り物１０１の上面を洗浄するために使用される水を帯電させるために第１の電荷発生器３９０１によって使用される第１の電圧を供給する電源システム１１３に接続される。第１の電圧がワイヤ３９１５に印加されている間、水はパイプ３９１１を流れる。水がパイプ３９１１を通って流れるとき、ワイヤ３９１５への第１の電圧の印加により水に電荷が加えられる。洗浄ユニット３０６は、帯電した水（例えば、正に帯電している）を用いて、前述したように乗り物１０１の上面を洗浄する。

【0251】

前述したように、第１の洗浄ステージ１０３に追加される電気分離システムはまた、一実施形態による水アーチ３９０３及び第２の電荷発生器３９０５を含む。第２の電荷発生器３９０５は、水アーチ３９０３に供給された水に第２の電圧（例えば、０ボルト）を印加して、水を帯電させる。図３９Ｂに示すように、第２の電荷発生器３９０５は、パイプ３９１９を有する。パイプ３９１９は導電性であり、鋼などの金属製であってもよく、例えば２インチの直径を有してもよい。しかしながら、任意の他の導電性材料又はサイズがパイプ３９１９に使用されてもよい。パイプ３９１９の第１の端部は、給水ライン３０３の出口に接続された入口３９２１を含む。パイプ３９０５の第２の端は、水アーチ３９０３に帯電された水を供給する出口を含む。

【0252】

一実施形態では、第２の電荷発生器３９０５は、パイプ３９１９の一部の周りに巻かれた（例えば、ラップされる）ワイヤ３９２３を含む。ワイヤ３９２３は、銅やアルミニウム等の導電性材料からなる。ワイヤ３９２３は、例えば、１８ゲージワイヤから１０ゲージワイヤの範囲のサイズを有することができる。しかし、ワイヤ２９２３は、他の大きさであってもよい。

【0253】

一実施形態では、ワイヤ３９２３は、パイプ３９１９の周りに巻き付けられていない部分３９２５を含む。ワイヤ３９２５の部分３９１９は、第１の洗浄ステージ１０３において乗り物の上面を洗浄するために使用される水を帯電するために第２の電荷発生器３９０５によって使用される第２の電圧を供給する電源システム１１３に接続されている。ワイヤ３９２３に基準電圧が印加されている間、水はパイプ３９１９を流れる。水がパイプ３９１９を通って流れるとき、ワイヤ３９２３への第２の電圧の印加により水に電荷が加えられる。水アーチ３９０３には、帯電した水が供給される。

【0254】

図３９Ｂに示すように、水アーチ３９０３は、水アーチ３９０３に含まれる複数のノズル３９２７を含む。洗車システム３２００の第１の洗浄ステージ１０３に追加される水アーチ３９０３は、水ノズル３９２７を介して帯電される水の上面を噴射する。一実施形態では、水アーチ３９０３によって噴射される水は、洗浄性能を高める温度範囲内に水の温度をもたらす温度を有する。例えば、水は、乗り物１０１の表面で測定された水の温度が前述のように１１０°Ｆ～１４０°Ｆの範囲内になるような温度で噴射される。なお、水アーチ３９０３を出てから乗り物１０１の表面に接触するまでの間に水が冷却するので、水アーチ３９０３の出口における水の温度は、乗り物１０１の表面における水の温度よりも高い。

【0255】

一実施形態では、水アーチ３９０３は、乗り物１０１の上面に帯電した水を噴射する洗浄ユニット３０６の作動と実質的に同時に、第２の電圧を使用して帯電した水を乗り物１０１の上面に噴射するように作動される（例えば、正に帯電している）。洗浄ユニット３０６から噴射された正に帯電した水及び水アーチ３９０３から噴射された帯電した水は、路膜（road film）のゼータ電位よりも高い電位を乗り物１０１の上面に生成し、それによってブラシを必要とせずに水で乗り物１０１の上面から路膜（road film）を除去するのを助ける。

【0256】

洗車システム３２００の第２の洗浄ステージ１０５
図４０Ａ、図４０Ｂ及び図４０Ｃは、洗車システム３２００に含まれる第２の洗浄ステージ１０５の一部の正面図、側面図及び平面図の一実施形態をそれぞれ示す。洗車システム３２００の第２の洗浄ステージ１０５は、ノズルアセンブリ１７０７、ノズル２６０３及び２６０２、並びにベースアセンブリ１７０５などの洗車システム１００について前述した第２の第１の洗浄ステージ１０５と同様の構成要素を含む。したがって、洗車システム３２００の第２の洗浄ステージ１０５と洗車システム１００の第２の洗浄ステージ１０５との間の共通の構成要素は省略される。しかしながら、洗車システム３２００の第２の洗浄ステージ１０３は、第２の洗浄ステージ１０５の間に乗り物の表面に電位を生成して乗り物１０１の側面のための路膜（road film）の除去を助ける電気分離システムを含むように変更される。

【0257】

一実施形態では、第２の洗浄ステージ１０５の電気分離システムは、図４０Ｂ及び図４０Ｃに示すように、各ノズルアセンブリ１７０７上に第１の電荷発生器４００１Ａ及び第２の電荷発生器４００１Ｂを含む。第２の電荷発生器４００１Ｂは、図４０Ａに示す第２の洗浄ステージ１０５の正面図において第１の電荷発生器４００１Ａと重なっているため、図４０Ａには示されていない。

【0258】

図４０Ｂを参照すると、第２のステージ１０５の各側に配置された各ノズルアセンブリ１７０７は、ノズルアセンブリ１７０７を形成する複数のノズルサブアセンブリ４００２Ａ及び４００２Ｂを含む。各ノズルサブアセンブリ４００１Ａ及び４００１Ｂは、乗り物１０１の側面に帯電した水を噴射する複数のノズル２６０３及び２６０２を含む。一実施形態では、各ノズルサブアセンブリ４００１Ａ及び４００１Ｂは、ノズルサブアセンブリ４００１に供給される水を電気的に帯電するために使用される独自の電荷発生器４００１を有する。

【0259】

一実施形態では、各ノズルアセンブリ１７０７の第１の電荷発生器４００１Ａは、第１の電圧を使用してノズルサブアセンブリ４００１Ａに供給された水を（例えば、正電荷）帯電させ、第２の電荷発生器４００１Ｂは、第２の電圧を使用してノズルサブアセンブリ４００１Ｂに供給された水を帯電させる。ノズルサブアセンブリ４００１Ａから噴射された正に帯電した水及びノズルサブアセンブリ４００１Ｂから噴射された帯電した水は、路膜（road film）のゼータ電位よりも大きい電位を乗り物１０１の側面に生成する。これにより、ブラシを用いずに、乗り物１０１の側面から路膜（road film）を除去することができる。

【0260】

図４０Ｃを参照すると、第１の電荷発生器４００１Ａ及び第２の電荷発生器４００１Ｂは、ベースアセンブリ１７０５のヒンジポイント３１０１とヒンジポイント３１０３との間に配置される。図４０Ｃに示すように、第１の電荷発生器４００１Ａは第２の電荷発生器４００１Ｂよりもヒンジポイント３１０１に近く、第２の電荷発生器４００１Ｂは第１の電荷発生器４００１Ａよりもヒンジポイント３１０３に近い。更に、一実施形態では、第１の電荷発生器４００１Ａ及び第２の電荷発生器４００１Ｂは、ベースアセンブリ１７０５の外縁に隣接している。しかしながら、第１の電荷発生器４００１Ａ及び第２の電荷発生器４００１Ｂは、図４０Ｃに示すものとは異なるベースアセンブリ１７０５上の位置に配置されてもよい。

【0261】

図４１は、一実施形態による第１の電荷発生器４００１Ａ及び第２の電荷発生器４００１Ｂとして使用することができる電荷発生器４００１の詳細図を示す。電荷発生器４００１は、パイプ４１０１を備える。パイプ４１０１は導電性であり、鋼などの金属製であってもよく、例えば２インチの直径を有してもよい。しかしながら、任意の他の導電性材料又はサイズがパイプ４１０１に使用されてもよい。パイプ４１０１の第１の端部は、給水ライン１７１７の出口に接続された入口４１０３を含む。パイプ４１０１の第２の端部は、第１の電圧を使用して正に帯電した水をノズルサブアセンブリ４００１Ａに、又は基準電圧を使用して帯電した水をノズルサブアセンブリ４００１Ｂに供給する出口４１０５を含む。

【0262】

図４１に示すように、電荷発生器４００１Ａ、４００１Ｂは、パイプ４１０１の一部に巻回された（例えば、ラップされる）ワイヤ４１０７を有する。ワイヤ４１０７は、銅やアルミニウム等の導電性材料からなる。ワイヤ４１０７は、例えば、１８ゲージワイヤから１０ゲージワイヤの範囲のサイズを有することができる。しかし、ワイヤ４１０７は、他の大きさであってもよい。

【0263】

一実施形態では、ワイヤ４１０７は、パイプ４１０１の周りに巻き付けられていない部分４１０９を含む。ワイヤ４１０７の部分４１０９は、水を正に帯電させるための第１の電圧又は水を電気的に帯電させるための第２の電圧のいずれかを供給する電源システム１１３に接続される。第１の電圧及び基準電圧のいずれかがワイヤ４１０７に印加されている間、水はパイプ４１０１を流れる。水がパイプ４１０１を通って流れるとき、ワイヤ４１０７への第１の電圧又は第２の電圧の印加によって水に電荷が加えられる。

【0264】

第２の洗浄ステージを用いて乗り物１０１を洗浄した後、洗車システム３２００に含まれる第１のすすぎステージの間に乗り物１０１を洗浄する。一実施形態では、洗車システム３２００は、ＥＳＳ１０２、第１の洗浄ステージ１０３、及び／又は第２の洗浄ステージ１０５から収集された市水又は逆浸透排除水を使用して乗り物１０１をすすぐ。すすぎ水はまた、前述のように電荷発生器を使用して正に帯電されてもよい。一実施形態において、すすぎ水は、水の点着及び路面皮膜電位電荷への寄与を回避するために、１０グレーン以下の硬度を有する。

【0265】

第１のすすぎステージに続いて、研磨ステージが洗車システム３２００に含まれてもよい。研磨ステージ中、乗り物１０１の表面は、追加の光沢を提供するために研磨される。研磨ステージ中、研磨添加剤を含む逆浸透水は、前述の水アーチと同様の水アーチを介して乗り物１０１に適用される。研磨ステージに続いて、乗り物１０１は、前述の第１のすすぎステージと同様の第２のすすぎステージを通過することができる。しかしながら、第２のすすぎステージ中に使用される逆浸透水は、洗車システム３２００によって帯電されない。

【0266】

乗り物が第２のすすぎステージを通過すると、乗り物は洗車システム３２００の乾燥ステージに入る。乾燥ステージは、乗り物１００の表面上に汚染物質が再堆積するのを回避するために乾燥ステージが最小限の破片を有するように十分に維持される領域である。乾燥ステージは、乗り物１０１を乾燥させるために空気を使用する１つ以上の送風機を含むことができる。

【0267】

化学組成
前述のように、洗車システム３２００の第２の実施形態では、ＥＳＳステージ１０２に含まれる化学アーチ３４０１Ａ及び３４０１Ｂは、乗り物の表面に異なる化学溶液を塗布する。ＥＳＳステージ１０２で使用される化学溶液は、安全な非腐食性化学を有する化学物質に依存する。特に、化学アーチ３４０１Ａは、アルカリ系である第１の化学溶液を塗布し、化学アーチ３４０１Ｂは、前述のように酸性系である第２の化学物質を塗布する。

【0268】

一実施形態では、第１の化学溶液は、逆浸透水及び重量で５％～９％の重炭酸ナトリウムを含むアルカリ溶液化合物である。一実施形態では、第１の化学溶液に使用される逆浸透水は、３未満の全溶解固形分（ＴＤＳ）を有し、活性炭を通して濾過され、イオン交換を通して軟化される。炭酸水素ナトリウムは、第１の化学溶液のアルカリ度を高めるために第１の化学溶液に使用され、非腐食性である。したがって、重炭酸ナトリウムは、乗り物１０１の塗料の表面を損傷しない。更に、炭酸水素ナトリウムは、９．７％までの室温水に可溶性であり、それにより、いかなる冷却も必要とせずに貯蔵することを可能にする粉末である。

【0269】

一実施形態では、第１の化学溶液は、逆浸透水、重炭酸ナトリウム、Ｃ８～Ｃ１６アルキルポリグルコシド、及び一実施形態によるポリ酸ポリカルボキシレートポリマー溶液を含む。Ｃ８－Ｃ１６アルキルポリグルコシドは、乗り物１０１の表面から除去された材料（例えば、路膜（road film）、汚れ（dirt）、汚れ(grime)）を捕捉しカプセル化するために使用される界面活性剤である。ポリ酸ポリカルボキシレートポリマー溶液は、Ｃ８－Ｃ１６アルキルポリグルコシドによってカプセル化された材料が乗り物１０１の表面に再堆積する可能性を低減するために使用される再堆積防止剤である。一実施形態では、重量で測定された第１の化学溶液の成分のパーセンテージは、一実施形態による８６％逆浸透水、８％重炭酸ナトリウム、３％Ｃ８～Ｃ１６アルキルポリグルコシド、及び３％ポリ酸、ポリカルボキシレートポリマー溶液を含む。一実施形態では、第１の化学溶液はまた、ＥＳＳステージ１０２が化学アーチ３４０１Ｃを除去することによって三ステージ化学プロセスから二ステージ化学プロセスに還元される場合、逆浸透水、重炭酸ナトリウム、Ｃ８～Ｃ１６アルキルポリグルコシド、及びポリ酸、ポリカルボキシレートポリマー溶液に加えて、界面活性剤及びコンディショニングポリマーを含んでもよい。

【0270】

一実施形態では、第２の化学溶液は、逆浸透水及び重量で４０％～４５％のクエン酸を含む酸性溶液化合物である。一実施形態では、第２の化学溶液に使用される逆浸透水は、３未満の全溶解固形分（ＴＤＳ）を有し、活性炭を通して濾過され、イオン交換を通して軟化される。第２の化学溶液に用いられるクエン酸は、第２の化学溶液の酸性を高め、非腐食性である。したがって、クエン酸は、乗り物１０１の塗料の表面を損傷しない。炭酸水素ナトリウムと同様に、クエン酸もまた、冷蔵を必要とせずに貯蔵することを可能にする６０％までの室温水に可溶性の粉末である。

【0271】

特に、第２の化学溶液は、逆浸透水、クエン酸、Ｃ８－Ｃ１６アルキルポリグルコシド、及び一実施形態によるポリ酸、ポリカルボキシレートポリマー溶液を含む。上記のように、Ｃ８～Ｃ１６アルキルポリグルコシドは、乗り物１０１の表面から除去された材料（例えば、路膜（road film）、汚れ（dirt）、汚れ（grime））を捕捉しカプセル化するために使用される界面活性剤である。ポリ酸ポリカルボキシレートポリマー溶液は、Ｃ８－Ｃ１６アルキルポリグルコシドによって封入された材料が乗り物の表面に再沈着する可能性を低減するために使用される再沈着防止剤である。一実施形態では、重量で測定された第２の化学溶液の成分の百分率は、一実施形態による５３％逆浸透水、４１％クエン酸、３％Ｃ８～Ｃ１６アルキルポリグルコシド及び３％ポリ酸、ポリカルボキシレートポリマー溶液を含む。一実施形態では、第２の化学溶液は、逆浸透水、クエン酸、Ｃ８～Ｃ１６アルキルポリグルコシド、及びＥＳＳ１０２が化学アーチ３４０１Ｃを除去することによって三ステージ化学プロセスから二ステージ化学プロセスに還元される場合、ポリ酸、ポリカルボキシレートポリマー溶液に加えて、界面活性剤及びコンディショニングポリマーも含み得る。

【0272】

コントローラ１０９の第１の実施形態
コントローラ１０９の第１の実施形態は、第１の洗浄ステージ１０３及び第２の洗浄ステージ１０５を独立して制御して、洗車システム１００において乗り物１０１を洗浄する。図４２は、第１の実施形態に係るコントローラ１０９の詳細図を示す。

【0273】

図４２に示すように、コントローラ１０９は、一実施形態では、第１の洗浄ステージモジュール４２０１及び第２の洗浄ステージモジュール４２０３を含む。一般に、第１の洗浄ステージモジュール４２０１は、乗り物１０１の前面、上端面、及び後面を洗浄するために第１の洗浄ステージ１０３の動作を制御する。対照的に、第２の洗浄ステージモジュール４２０３は、乗り物１０１の側面を洗浄するために第２の洗浄ステージ１０５の動作を制御する。第１の洗浄ステージモジュール３２０１及び第２の洗浄ステージ３２０３それぞれによる第１の洗浄ステージ１０１及び第２の洗浄ステージ１０２の制御は、互いに別個かつ独立している。コントローラ１０９は、他の実施形態において図４２に示されたもの以外の他のモジュールを含んでもよい。

【0274】

第１の洗浄ステージモジュール４２０１は、第１の実施形態による輪郭形状モジュール４２０５、水モジュール４２０９、及び調整モジュール４２１１を含む。しかしながら、他の実施形態では、第１の洗浄ステージモジュール３２０１は他のモジュールを含んでもよい。

【0275】

輪郭形状モジュール４２０５は、第１の洗浄ステージ１０１によって洗浄される各乗り物１０１の輪郭形状を決定する。前述のように、乗り物１０１の輪郭形状は、光学センサ３０１を使用して乗り物１０１の長さに沿って測定された乗り物１０１の複数の高さポイントを含む。輪郭形状モジュール４２０５は、光学センサ３０１から受信した感知データに基づいて乗り物１０１の輪郭を決定する。センシングデータは光学センサ３０１から受信され、輪郭形状モジュール４２０５は、乗り物１０１の輪郭形状を生成するために、センシングデータに基づいて乗り物１０１の長さに沿った高さポイントを決定する。

【0276】

水モジュール４２０９は、一実施形態では洗浄ユニット３０６の動作を制御する。一実施形態では、水モジュール４２０９は、前部マニホールド３０６Ａのノズル１３０５をいつ作動（例えば、オンにする）又は停止（例えば、オフにする）させるか、及び後部マニホールド３０６Ｂのノズル１３０７をいつ作動又は停止させるかを相互に制御する。

【0277】

例えば、水モジュール４２０９は、乗り物１０１が最初に光学センサ３０１を横切ったときから所定の時間量後に前部マニホールド３０６Ａのノズル１３０５をオンにすることによってノズル１３０５及び１３０７の動作を相互に制御し、前部洗浄ステージ１０３によって洗浄されている各乗り物１０１の輪郭形状にしたがって、前部マニホールド３０６Ａのノズル１３０５をいつオフにし、後部マニホールド３０６Ａのノズル１３０７をいつオンにするかを決定する。水モジュール４２０９は、輪郭形状にしたがって乗り物の後面を洗浄する必要があるときに基づいてノズル１３０５及び１３０７のオン及びオフ動作のタイミングを決定することができ、したがって、前部マニホールド３０６Ａのノズル１３０５をオフにし、後部マニホールド３０６Ａのノズル１３０７をオンにする。

【0278】

調整モジュール４２１１は、乗り物１０１の輪郭形状にしたがって伸縮ユニット３０４の位置を調整する。乗り物の輪郭形状に含まれる各高さポイントについて、調整モジュール３２１１は、高さに基づいて伸縮ユニット３０４を上昇又は下降させるのに必要なモータ３０５の回転量を示す信号をモータ３０５に提供する。一実施形態では、所望の高さを達成するために必要な伸縮ユニット３０４の垂直移動の量に異なる高さをマッピングするルックアップテーブルがメモリに格納される。垂直移動量は、所望の高さを達成するために必要なモータ３０４の所定のターン数に変換される。

【0279】

第２の洗浄ステージモジュール４２０３は、一実施形態に係る水モジュール４２１５及びロックモジュール４２１９を含む。しかしながら、第２の洗浄ステージモジュール４２０３は、他の実施形態において図４２に示されるものとは異なるモジュールを含んでもよい。

【0280】

水モジュール４２１５は、一実施形態では、ノズルアセンブリ洗浄ユニット１７０７の動作を制御する。水モジュール４２１５は、洗浄ユニット１７０７に含まれるノズル２６０２、２６０３をいつ作動（例えば、オンにする）又は停止（例えば、オフにする）させるかを制御する。

【0281】

一例では、水モジュール４２１５は、乗り物１０１がベースアセンブリ１７０５、１７０５に衝突することに起因して変化する第２の洗浄ステージ１０５の幅を決定することに応じてノズル２６０２、２６０３をオンにすることができる。その後、水モジュール４２１５は、第２の洗浄スタグ１０５の幅がその初期位置にリセットされたことを検出した後にノズル２６０２、２６０３をオフにしてもよい。

【0282】

一実施形態では、角度センサは、第２の洗浄ステージ１０５のアーム１７０３に装着されてもよい。水モジュール４２１５は、アーム１７０３の角度を示す信号を角度センサから受信することができる。信号に基づいて、水モジュール４２１５は、アーム１７０３の角度が変化したときの第２の洗浄ステージ１０５の幅の変化を決定し得る。したがって、水モジュール４２１５は、第２の洗浄ステージ１０５の幅がその初期位置から変化したことを検出するとノズル２６０２、２６０３をオンにすることができ、第２の洗浄ステージの幅がその初期位置に戻ったことを検出するとノズル２６０２、２６０３をオフにすることができる。

【0283】

ロックモジュール４２１９は、シリンダ１７１３の長さをロックして第２の洗浄ステージ１０５の幅を保持するように構成されている。ロックモジュール４２１９は、第２の洗浄ステージ１０５のアーム１７０３に装着された角度センサから信号を受信してもよい。ロックモジュール４２１９は、アーム１７０３の角度を監視して、アーム１７０３が閾値時間（例えば、２秒）にわたってアーム１７０３の初期位置に対応する角度よりも大きい所定の角度にあると決定する。アーム１７０３の角度が閾値時間にわたって一定であることは、第２の洗浄ステージ１０５の幅が設定され、それによってシリンダ１７１３をロックすることを意味する。

【0284】

一実施形態では、ロックモジュール４２１９は、乗り物１０１が第２の洗浄ステージ１０５を出たと決定したことに応じてシリンダ１７１３をロック解除するように構成される。ロックモジュール４２１９は、コンベア１０７の位置、ひいては乗り物１０１の位置を常に知ることにより、シリンダ１７１３をいつロック解除するかを決定することができる。

【0285】

図１及び図４２では、単一のコントローラ１０９が示される。本明細書に記載のコントローラの機能は、任意の数のコントローラに分割することができる。例えば、洗車１００は、第１の洗浄ステージモジュール４２０１を含むコントローラと、第２の洗浄ステージモジュール４２０３を含む別個の独立したコントローラとを含んでもよい。或いは、コントローラ１０９は、単一のコントローラであってもよい。したがって、本明細書の実施形態は、単一のコントローラ又は複数のコントローラを使用して、第１の洗浄ステージ１０３及び第２の洗浄ステージ１０５を制御することができる。

【0286】

コントローラ１０９の第２の実施形態
コントローラ１０９の第２の実施形態は、ＥＳＳ１０２、第１の洗浄ステージ１０３、及び第２の洗浄ステージ１０５を独立して制御して、洗車システム３２００内の乗り物１０１を洗浄する。図４３は、第２の実施形態に係るコントローラ１０９の詳細図を示す。

【0287】

図４３に示すように、コントローラ１０９は、図４２に関して前述したように、第１の洗浄ステージモジュール４２０１及び第２の洗浄ステージモジュール４２０３を含む。したがって、第１の洗浄ステージモジュール４２０１及び第２の洗浄ステージモジュール４２０３の特徴及び動作は、それぞれ説明のために省略される。

【0288】

図４３に示すように、コントローラ１０９の第２の実施形態は、前述のように第１の洗浄ステージモジュール４２０１及び第２の洗浄ステージモジュール４２０３に加えてＥＳＳモジュール４３０１を更に含む。ＥＳＳモジュール４３０１は、乗り物の表面上にある路膜（road film）の除去を助ける乗り物１０１の表面上の電位を生成するＥＳＳステージ１０２の動作を制御する。

【0289】

ＥＳＳモジュール４３０１は、コントローラ１０９の第２の実施形態に係る化学モジュール４３０３と、水モジュール４３０５と、電源モジュール４３０５とを備える。他の実施形態では、ＥＳＳモジュール４３０１は、図４３に示す他のモジュールを含んでもよいことに留意されたい。

【0290】

化学モジュール４３０３は、一実施形態では化学アーチ３４０１の動作を制御する。化学モジュール４３０３は、一実施形態では、化学アーチ３４０１上のノズル３５０７をいつ作動（例えば、オンにする）させるか、又はいつ非作動（例えば、オフにする）させるかを相互に制御する。

【0291】

例えば、化学モジュール４３０３は、乗り物１０１がＥＳＳ１０２に含まれる光学センサ３０１を最初に横断してから所定の第１の時間後に、化学アーチ３４０１Ａ～３４０１Ｃごとにそれぞれのノズル３５０７をオンにすることによって、化学アーチ３４０１Ａ～３４０１Ｃの動作を相互に制御する。化学アーチ３４０１Ａ～３４０１Ｃのそれぞれは、それらのそれぞれのノズル３５０７がオンにされるときにそれら自体のタイミングを有する。同様に、化学モジュール４３０３は、乗り物１０１が所定の第１の時間よりも長い最初に光学センサ３０１を横切ったときから所定の第２の時間後に、各化学アーチ３４０１Ａ～３４０１Ｃのそれぞれのノズル３５０７をいつオフにするかを決定する。化学モジュール４３０３は、光学センサ３０１から測定された乗り物１０１の長さ、コンベア１０７の速度、及び各化学アーチ３４０１Ａ～３４０１Ｃ間の間隔に基づいて、ノズル３５０７のオン及びオフ動作のタイミングを決定することができる。

【0292】

水モジュール４３０５は、図３６に示すＥＳＳ１０２の第２の実施形態における水アーチ３６０３Ａ～３６０３Ｃの動作を制御する。図３４に示すように、水アーチ３６０３Ａ～３６０３ＣがないＥＳＳ１０２の第１の実施形態では、水モジュール４３０５は不要である。水モジュール４３０５は、一実施形態では、水アーチ３６０３Ａから３６０３Ｃのそれぞれのノズル３７０１をいつ作動（例えば、オンにする）又は停止（例えば、オフにする）させるかを相互に制御する。

【0293】

例えば、水モジュール４３０５は、乗り物１０１がＥＳＳ１０２に含まれる光学センサ３０１を最初に横断してから所定の第１の時間後に、水アーチ３６０３Ａから３６０３Ｃごとにそれぞれのノズル３７０１をオンにすることによって、水アーチ３６０３Ａから３６０３Ｃの動作を相互に制御する。水アーチ３６０３Ａ～３６０３Ｃのそれぞれは、それぞれのノズル３７０１がオンにされるときにそれぞれのタイミングを有する。同様に、水モジュール４３０５は、乗り物１０１が最初に所定の第１の時間よりも長い光学センサ３０１を横切ったときから所定の第２の時間後に、各水アーチ３６０３Ａから３６０３Ｃのそれぞれのノズル３７０１をいつオフにするかを決定する。水モジュール４３０５は、光学センサ３０１から測定された乗り物１０１の長さ、コンベア１０７の速度、及び各水アーチ３６０３Ａから３６０３Ｃの間の間隔に基づいて、各水アーチ３６０３Ａから３６０３Ｃのノズル３７０１のオン及びオフ動作のタイミングを決定することができる。

【0294】

電源モジュール４３０５は、ＥＳＳ１０２、第１の洗浄ステージ１０３、及び第２の洗浄ステージ１０５内の化学アーチ３４０１及び様々な電荷発生器への第１の電圧の供給を活性化及び非活性化し、ＥＳＳ１０２、第１の洗浄ステージ１０３、及び第２の洗浄ステージ１０５内の基準電圧装置３４０３、水アーチ、及び基準電荷発生器３９０５への第２の電圧の供給を活性化及び非活性化するように構成される。

【0295】

コンピュータハードウェア構成要素
図４４は、本明細書に記載の実施形態が洗車システム１００内で実装され得るコンピュータシステム４４００を示す図である。例えば、図１との関連で、コントローラ１０９は、図４４によって説明されるようなコンピュータシステムを使用して実装されてもよい。また、コントローラ１０９は、図４４によって説明されるように複数のコンピュータシステムの組み合わせを使用して実装されてもよい。

【0296】

一実施態様では、コントローラ１０９は、処理リソース４４０１、メインメモリ４４０３、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）４４０５、記憶デバイス４４０７、及び通信インタフェース４４０９を含む。コントローラ１０９は、情報を処理するための少なくとも１つのプロセッサ４４０１と、情報及びプロセッサ４４０１によって実行される命令を記憶するための、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又他の動的記憶デバイスなどのメインメモリ４４０３とを含む。また、メインメモリ４４０３は、プロセッサ４４０１によって実行される命令の実行中に一時変数又は他の中間情報を格納するために使用されてもよい。また、コントローラ１０９は、プロセッサ８０１のための静的情報及び命令を記憶するためのＲＯＭ４４０５又は他の静的記憶デバイスを含むことができる。記憶デバイス４４０７は、情報及び命令を記憶するために、磁気ディスク又は光ディスク又は固体メモリデバイスなどとして提供される。一実施形態では、乗り物１０１の輪郭形状は、メインメモリ４４０３、ＲＯＭ４４０５、又は記憶デバイス４４０７のいずれか、又はそれらの組み合わせに記憶される。

【0297】

通信インタフェース４４０９は、コントローラ１０９が通信リンク（無線又は有線）を使用して他のコンピュータシステムと通信できるようにし得る。コントローラ１０９は、例えば、ユーザにグラフィック及び情報を表示するための、陰極線管（ＣＲＴ）、ＬＣＤモニタ、ＬＥＤモニタ、ＴＦＴディスプレイ、又はテレビ受像機などの表示デバイス４４１１を含むことができてもよい。英数字キー及び他のキーを含むキーボードなどの入力機構４４１３は、情報及びコマンド選択をプロセッサ４４０１に通信するために、コンピュータシステム４４００に結合することができてもよい。入力機構４４１３の他の非限定的な例示的な例は、プロセッサ４４０１に方向情報及びコマンド選択を通信し、表示デバイス４４１１上のカーソル移動を制御するためのマウス、トラックボール、タッチセンシティブスクリーン、又はカーソル方向キーを含む。

【0298】

本明細書に記載の例は、本明細書に記載の技術を実施するためのコントローラ１０９の使用に関する。一実施形態によれば、これらの技法は、プロセッサ４４０１がメインメモリ４４０３に含まれる１つ以上の命令の１つ以上のシーケンスを実行することに応答してコントローラ１０９によって実行される。そのような命令は、記憶デバイス４４０７などの別の機械可読媒体からメインメモリ４４０３に読み込まれてもよい。メインメモリ４４０３に含まれる命令シーケンスの実行は、プロセッサ４４０１に本明細書に記載のプロセスステップを実行させる。代替的な実施態様では、本明細書に記載の例を実施するために、ソフトウェア命令の代わりに、又はソフトウェア命令と組み合わせて、ハードワイヤード回路を使用することができる。図４４に示す様々なモジュールは、プロセッサ４４０１による実行のためにメインメモリ４４０３、ＲＯＭ４４０５、もしくは記憶デバイス４４０７のいずれかに記憶されたソフトウェアモジュール又はそれらの組み合わせであってもよく、ハードウェアモジュールであってもよく、又はハードウェアとソフトウェアとの組み合わせであってもよい。したがって、記載された例は、ハードウェア回路とソフトウェアとの特定の組み合わせに限定されない。

【0299】

本明細書における「一実施形態」又は「実施形態」への言及は、特定の特徴、構造、又は特性が本開示の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。本明細書の様々な箇所における「一実施形態では」又は「好ましい実施形態」という語句の出現は、必ずしも同じ実施形態を指すものではない。

【0300】

本開示では、「第１の」、「第２の」、「Ａ」、「Ｂ」などの用語は、本明細書では本発明の要素を説明するために使用される。これらの用語のそれぞれは、要素の本質、順序、順序、又は数などを定義するために使用されるのではなく、単に対応する要素を他の要素と区別するために使用される。例えば、伸縮ユニット３０４は、複数のレールステージ８０１を含み、レールステージは、レールステージ８０１Ａ、８０１Ｂ、８０１Ｃ、及び８０１Ｄを含む。

【0301】

本明細書に開示される特定の態様は、方法の形態で本明細書に記載されるプロセスステップ及び命令を含む。本明細書に記載のプロセスステップ及び命令は、ソフトウェア、ファームウェア、又はハードウェアで実施することができ、ソフトウェアで実施される場合、様々なオペレーティングシステムによって使用される異なるプラットフォームに存在し、そこから動作するようにダウンロードすることができることに留意すべきである。更に、一般性を失うことなく、モジュールとしての動作の配置を参照することが時には便利であることも証明されている。記載された動作及びそれらに関連するモジュールは、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、又はそれらの任意の組み合わせで具現化され得る。

【0302】

また、前述の実施形態は、本明細書の動作を実行するための装置にも関連する。この装置は、必要な目的のために特別に構成されてもよく、又はコンピュータ内に記憶されたコンピュータプログラムによって選択的に起動又は再構成される汎用コンピュータを備えてもよい。そのようなコンピュータプログラムは、限定はしないが、フロッピーディスク、光ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、光磁気ディスク、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気又は光カード、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、又は電子命令を記憶するのに適した任意の種類の媒体を含む任意の種類のディスクなどの非一時的コンピュータ可読記憶媒体に記憶することができ、それぞれがコンピュータシステムバスに結合される。更に、本明細書で言及されるコンピュータは、単一のプロセッサを含んでもよく、又は計算能力を高めるために複数のプロセッサ設計を採用するアーキテクチャであってもよい。

【0303】

本明細書に提示される方法及び表示は、本質的にいかなる特定のコンピュータ又は他の装置にも関連しない。また、様々な汎用システムが、本明細書の教示にしたがってプログラムと共に使用されてもよく、或いは、必要な方法ステップを実行するためのより特殊化された装置を構築することが好都合であることが分かる。様々なこれらのシステムに必要な構造は、以下の説明から明らかになり得る。加えて、実施形態は、いかなる特定のプログラミング言語に関連して説明されない。本明細書に記載の教示内容を実施するために様々なプログラミング言語を使用することができ、また、実施可能性及び最良の形態の開示のために、特定の言語に対する以下の任意の参照が提供されることが理解され得る。

【0304】

好ましい実施形態及び幾つかの代替の実施形態に関連して本開示を特に示して説明してきたが、当業者であれば分かるように、本発明の技術思想及び範囲から逸脱することなく、形態及び詳細における様々な変更を行なうことができる。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B-3C】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A-6H】

【図7】

【図8A-8D】

【図8E】

【図8F】

【図9A】

【図9B-9D】

【図10A】

【図10B-10E】

【図11】

【図12A-12C】

【図13A-13B】

【図13C-13D】

【図14】

【図15A-15B】

【図16A】

【図16B-16C】

【図17】

【図18A-18B】

【図18C-18D】

【図19】

【図20A-20B】

【図20C-20D】

【図21】

【図22A】

【図22B】

【図23A-23B】

【図23C】

【図24A-24B】

【図25】

【図26A-26B】

【図27A】

【図27B-27C】

【図28】

【図29A-29B】

【図29C】

【図30A-30B】

【図31A-31B】

【図32】

【図33A】

【図33B】

【図34】

【図35A】

【図35B】

【図35C】

【図36】

【図37A-37B】

【図38A-38B】

【図39A】

【図39B】

【図40A】

【図40B-40C】

【図41】

【図42】

【図43】

【図44】

【国際調査報告】