JP3214704B2 - ラインマーキングマシン用制御装置 - Google Patents

ラインマーキングマシン用制御装置

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JP3214704B2 JP51517993A JP51517993A JP3214704B2 JP 3214704 B2 JP3214704 B2 JP 3214704B2 JP 51517993 A JP51517993 A JP 51517993A JP 51517993 A JP51517993 A JP 51517993A JP 3214704 B2 JP3214704 B2 JP 3214704B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、所望形状のラインを道路または舗装面に塗
布するための装置、特に、塗料その他のラインマーキン
グ用の材料を道路または舗装面に既に引かれたラインに
沿って正確に塗布するよう制御するための装置に関する
ものである。
道路または塗装面のマーキングライン（センターライ
ンまたはマージンライン）は経時劣化が避けられず、こ
れらのマーキングラインの再生は道路補修会社によって
継続的に行われなければならない仕事である。オースト
ラリアを含む多くの国々の道路の長さを考えるとき、コ
ストを最小限に抑えるため、古いマーキングを比較的高
速で正確に再現する機械が必要となってくる。しかし、
実際問題として、古いマーキングラインを高速で正確に
再現するためには多くの困難を伴う。例えば、路面の色
や陰影の変化、オイルや塗料の飛沫による異常な色の部
分など道路表面に付着した外来のマーキングによって、
さらには、単に古いラインの磨耗の結果として、そもそ
も古いラインそのものを識別することが困難であるとい
うことがある。パターンの形状変化もまた古いラインの
継続的高速再現を艱難なものにしている。
これまで多くの特許により、古い舗装ラインの再現を
機械化するための提案がなされてきた。このうちのいく
つかは米国特許第3046854号明細書、同第3101175号明細
書、同第3286929号明細書、同第3298352号明細書に開示
されているが、これらはすべて、古いラインマーキング
を識別し、その古いラインマーキングを正確に反復し、
特に、ラインパターンの変化に対処することができるか
どうかという点において問題を抱えていた。米国特許第
5054959号明細書においては、路面の古いラインマーキ
ングを識別し、それに対応して塗料を古いラインマーキ
ングの上に正確に塗布できるように塗料塗布ガンを正確
に位置決めする装置が開示されている。この装置は問題
なく使われてきたが、古いラインマーキングのパターン
変化の認識に関し、特に、高速での作業中に一定の困難
が発生した。
本発明の目的は、米国特許第5054959号明細書に一般
的に開示されているタイプの機械の制御装置を改良し、
古いラインマーキングの認識と、特に、それらのライン
マーキングのパターン形式の変化の認識を改良すること
にある。好ましくは、本発明の目的は古いラインマーキ
ングとラインパターン認識を改良することにより作業ス
ピードをより高速化することにある。
本発明の第一の態様によれば、舗装面上の古いライン
パターンの再生用ラインマーキング材料の塗布を制御す
るための制御装置であって、前記古いラインパターンの
進行方向に運ばれながら古いラインパターンの幅より充
分に広い舗装面の所定の幅を横断走査するようにした少
なくとも一つのライン検出手段を有し、該ライン検出手
段は神経ネットワークを通じてラインパターンの変化を
認識しそれに対応してラインマーキング材料塗布器手段
を制御して前記ラインパターン変化を正確に反復するパ
ターン転移検出手段を備えている。
本発明の別の態様によれば、舗装面上の古いラインパ
ターンの再生用ラインマーキング材料の塗布を制御する
ための制御装置であって、前記古いラインパターンを示
す情報を古いラインパターンの方向に沿って前記舗装面
上の第一の所定長さにわたって保持しながら前記古いパ
ターンの幅より充分に広い前記舗装面の第一の所定幅を
横断走査する第一のライン検出手段を前方に備え、ま
た、前記古いラインパターンを示す情報を古いラインパ
ターンの方向に沿って前記舗装面上の第二の所定長さに
わたって保持しながら前記古いラインパターンの幅より
も充分に広い前記舗装面の第二の所定幅を横断走査する
第二のライン検出手段を前記第一の検出手段の後方に備
え、前記第一のライン検出手段はさらに前記古いライン
パターンの転移点を認識してその転移点を示す信号を前
記第二のライン検出手段に発信し、前記第二のライン検
出手段は、前記第一のライン検出手段からの転移点と、
前記第二のライン検出手段の横断走査からの情報とを示
す信号を受信して、それに対応して前記ラインマーキン
グ材料塗布器手段のオン／オフ状態を制御する制御信号
を提供する転移検出手段を備えている。
本発明のさらに別の態様によれば、舗装面上の古いラ
インパターンの再生用ラインマーキング材料の塗布を制
御するための制御装置であって、前記古いラインパター
ンを示す情報を古いラインパターンの方向に沿って前記
舗装面上の第一の所定長さにわたって保持しながら前記
古いパターンの幅より充分に広い前記舗装面の第一の所
定幅を横断走査する第一のライン検出手段を前方に備
え、また、前記古いラインパターンを示す情報を古いラ
インパターンの方向に沿って前記舗装面上の第二の所定
長さにわたって保持しながら前記古いラインパターンの
幅より充分に広い前記舗装面の第二の所定幅を横断走査
する第二のライン検出手段を前記第一のライン検出手段
の後方に備え、前記第一のライン検出手段は、前記古い
ラインパターンを感知することにより前記ラインマーキ
ング材料を前記古いラインパターンを形成するライン上
の正確に付着させるようにラインマーキング材料塗布器
手段の横方向の動きを制御する信号であって前記古いラ
インパターンの横方向の移動量を示す横方向移動制御信
号を生成し、前記第一のライン検出手段はさらに前記古
いラインパターンの転移点を認識してその転移点を示す
信号を前記第二のライン検出手段に発信し、前記第二の
ライン検出手段は、前記第一のライン検出手段からの転
移点と、前記第二のライン検出手段の横断走査からの情
報とを示す信号を受信して、それに対応して前記ライン
マーキング材料塗布器手段のオン／オフ状態を制御する
制御信号を提供する転移検出手段を備えている。
好ましくは、走査された舗装面の第一の所定長さは、
前記第二の所定長さよりも充分に長い方がよく、約５メ
ートルほどあると都合がよい。第一の所定幅と第二の所
定幅とは同じであっても異なっていてもよいが、400mm
から1.2メートルの間であることが好ましく、約500mmで
あると都合がよい。
本発明にあっては、古いラインパターンにラインマー
キング材料を塗布する装置であって、ラインマーキング
材料塗布器手段を第二のライン検出手段の後方に配置し
た、車両またはそれに類するもので運ばれる制御装置を
包含することは勿論である。この塗布器手段は米国特許
第5054959号明細書に記載されたように製作してもよい
し、その他の適当な手段を用いてもよい。ラインマーキ
ング材料としては、溶剤ベースまたは水性の塗料を含有
する液体塗料、または、プラスチックストリップを１パ
ートまたは２コンポーネントミックスで熱間塗布または
冷間塗布したものなど、古いラインを再塗装するのに適
した材料であれば何でも使用することができる。
以下、添付の概略図を参照しながら好ましい実施例を
説明する。
図１は、本発明による好ましい態様の制御装置の情報
フローチャートを示す。
図２は、図１に示すシステムの一部を構成する調査シ
ステムライン検出装置の動作を概略的に示す。
図３は、図１に示すシステムの別の部分を構成する制
御システムライン検出装置の動作を概略的に示す。
図４は、ラインマーキング材料塗布器を正確に作動さ
せるために制御装置で制御される機械システムの動作を
概略的に示す。
本発明の装置は、所定長さの路面または舗装面にライ
ンを再塗装するするために必要な量のマーキング材料を
運ぶことができるトラックのような適当な車両に搭載す
ることができる。搭載方法は、米国特許第5054959号明
細書にあるように前方に搭載されて伸長するブームを用
いることができるが、他の搭載方法を採用することもで
きる。制御装置には、前方に調査システム、中間に制御
システム（ここで、前方、中間とは、車両進行方向ある
いは古いラインパターン方向を基準とする）を配置し、
この両方を使ってラインマーキング材料の塗布の位置決
めと塗布を行う後方に配置された機械システムを制御す
ると都合がよい。好ましくは、視認用に左右の軌道ガイ
ドを設けて、車両の運転手が高速作業中にそれをみなが
ら舗装面の古いラインパターンが調査システムが定義し
た所定の作業幅内を走るように車両を運転できるように
するとよい。
調査システムは舗装面の古いラインマーキングの全体
パターンに一般的に敏感なCCDカメラを前方に搭載して
使用する。調査システムのCCDカメラはそれを搭載する
車両の変速機から駆動され（または車両の作動スピード
に対応し）、路面の短い不連続な長さ、例えば、5mmご
とにわたってラインを反復横断走査する。調査システム
のCCDカメラの光学素子と搭載ジオメトリーが路面幅の
およそ半メートルにわたって反復されたライン横断走査
を写像する。調査システムはさらにCCDカメラのピクセ
ルを車両の進行方向に沿って13（横方向）×５の配列に
緩衝集合させる画像マネジャーを有する。これらのピク
セルの各々は幅が約40mmで（横方向の走査は全体で520m
m）、長さが１メートル（長さ方向の走査は全体で５メ
ートル）となる。
調査システムはまた前記ピクセル配列のコピーを13
（横方向）×１（長手方向）の配列に圧縮コピーする横
方向補正装置を有する。これは、５×１メートルピクセ
ルの各コラムを平均化することによって行われる。この
横方向補正装置は神経ネットワークを通して路面画像の
横方向のふらつきを認識し、その横方向のふらつきを補
正するよう指示されると都合がよい。横方向補正装置か
らの信号は機械システムと調査システムの画像区分器と
の両方に適用されて左右に回転し、それらが各々のピク
セルフレームに対して横方向であって中心に来るように
する。画像区分器は路面の古いパターンの中で一つの塗
料パターンから次への転移を区分するように（神経ネッ
トワークを通して）指示されている。転移は、状態／転
移図によって定義される。調査システムによって検出さ
れた転移は制御システムに信号が送られるため、制御シ
ステムはどのような転移を探せばよいのかを知ることが
できる。
上記のように、横方向補正信号もまた機械システムに
送られ、機械システムはラインマーキング材料塗布器手
段を左右に動かしてラインマーキング塗布器手段を古い
ライン上に正確に位置決めする。
現在の軌道は常に運転手（またはオペレーター）が手
動入力した設定によって示されている。この設定が一本
の塗料ライン（連続か断続かを問わず）につきどのライ
ン材料塗布器（液体塗料の場合は塗料供給ガン）が動作
中かを決定する。調査システムは間違った軌道を検出す
るとオーバーライド信号を発信し、それが一時的に塗布
器のスイッチを切り、塗布器を運ぶキャリッジの位置を
直して軌道を接続する（米国特許第5054959号明細書参
照）。さらに、横方向補正装置はCCDカメラの視野の末
端で塗料画像を認識することができる。そこで、横方向
補正装置は塗布器（塗料ガン）に緊急遮断信号を発信す
る。
図４を見ると、制御システムは車両の変速機（また
は、その他の車速で制御された入力）で駆動されるCCD
カメラを有し、およそ5mmごとにライン横断走査を得
る。光学素子と取付ジオメトリーが道路幅のおよそ半メ
ートルにわたってライン横断走査を写像する。制御シス
テムはCCDカメラのピクセルを車両の進行方向に沿って1
3×10の配列に緩衝集合させる画像マネジャーを有して
いる。これらのピクセルの各々は幅が約40mm、すなわ
ち、配列の全幅が520mmで、長さが30mm、すなわち、配
列の全長がおよそ30mmとするとよい。横方向補正信号が
入力されると転移検出器の画像が左右に回転し、ピクセ
ルフレームに対して横方向であって中央に来る。
転移検出器は一つのラインパターンと次のパターンと
の間に転移が生じる正確な点を認識するように（神経ネ
ットワークを通じて）指示されている。転移検出器は制
御システムのCCDカメラからの緩衝画像だけでなく、調
査システムからの入力パターン区分をもってどのような
信号をラインマーキング塗布器に送信するのかを決定す
る。塗布器信号は例えば次のようなものを用いる。
“P"＝パルス＝オンを3m、オフを8.5m。これはオース
トラリアで通常の断続道路ラインのライン／スペーシン
グ形状である。
“O"＝開 “C"＝閉 図４は、米国特許第5054959号明細書のように構成す
ることができる機械システム用の制御システムを概略的
に示している。以下の議論においては、塗料ガンを例に
挙げているが、使用するラインマーキング材料によって
は他の形式の塗布器を用いることもできる。塗料ガンの
アクチュエータはガン制御モジュールによって開閉信号
が送られ、制御システムからのＯ、Ｃ、Ｐのいずれかの
信号を受け取る。“P"（すなわちパルス）を受信した場
合、塗料ガン制御モジュールからの定時開閉シーケンス
となる。（運転手／オペレーター）が手動でリセットす
るまでは）調査システムからのガン運転停止信号で塗料
ガンを停止させることができる。これは範囲外に塗布す
るのを避けるためのフェイルセイフ機構である。軌道変
更オーバーライド信号が調査システムから受信されたと
きは、塗料ガンが一時的に停止してガンキャリッジが正
しい位置に戻れるようにする。横方向制御信号はガンキ
ャリッジを左右に動かして車両の軌道を横方向に補正す
る。ガン制御モジュールとキャリッジ制御モジュールは
共に、ガンアクチュエータの動きとキャリッジ位置を正
しくするための制御ループを有している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロフロン アラン オーストラリア国 ビクトリア州 3163 モランビーナ クライヴ ストリート ７ (72)発明者 シロッキー デニス オーストラリア国 ビクトリア州 3188 ハンプトン グラミス アヴェニュ 11 (56)参考文献 特開 昭52−119791（ＪＰ，Ａ) 西独国特許出願公開1658432（ＤＥ, Ａ１) 西独国特許出願公開3108975（ＤＥ, Ａ１) 米国特許3298352（ＵＳ，Ａ) 米国特許5054959（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E01C 23/16 B05B 12/12 B05C 11/10

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】舗装面の古いラインパターンを再生するた
    めのラインマーキング材料の塗布を制御する制御装置で
    あって、前記古いラインパターンの進行方向に運ばれな
    がら古いラインパターンの幅よりも充分に広い舗装面の
    所定の幅を横断走査するようにした少なくとも一つのラ
    イン検出手段を有し、該ライン検出手段は人工の神経ネ
    ットワークを通じてラインパターンの変化を認識しそれ
    に対応してラインマーキング材料塗布器手段を制御して
    前記ラインパターン変化を正確に反復するパターン転移
    検出手段を備えていることを特徴とするラインマーキン
    グマシン用制御装置。
  2. 【請求項２】前記古いラインパターンを示す情報を古い
    ラインパターンの方向に沿って前記舗装面上の第一の所
    定長さにわたって保持しながら前記古いパターンの幅よ
    り充分に広い前記舗装面の第一の所定幅を横断走査する
    第一のライン検出手段を前方に備え、また、前記古いラ
    インパターンを示す情報を古いラインパターンの方向に
    沿って前記舗装面上の第二の所定長さにわたって保持し
    ながら前記古いラインパターンの幅より充分に広い前記
    舗装面の第二の所定幅を横断走査する第二のライン検出
    手段を前記第一のライン検出手段の後方に備え、前記第
    一のライン検出手段はさらに前記古いラインパターンの
    転移点を認識してその転移点を示す信号を前記第二のラ
    イン検出手段に発信し、前記第二のライン検出手段は、
    前記第一のライン検出手段からの転移点と、前記第二の
    ライン検出手段の横断走査からの情報とを示す信号を受
    信して、それに対応して前記ラインマーキング材料塗布
    器手段のオン／オフ状態を制御する制御信号を提供する
    転移検出手段を備えていることを特徴とする、第一のラ
    イン検出手段と第二のライン検出手段とを設けた請求項
    １記載のラインマーキングマシン用制御装置。
  3. 【請求項３】舗装面上の古いラインパターンの再生用ラ
    インマーキング材料の塗布を制御するための制御装置で
    あって、前記古いラインパターンを示す情報を古いライ
    ンパターンの方向に沿って前記舗装面上の第一の所定長
    さにわたって保持しながら前記古いパターンの幅より充
    分に広い前記舗装面の第一の所定幅を横断走査する第一
    のライン検出手段を前方に備え、また、前記古いライン
    パターンを示す情報を古いラインパターンの方向に沿っ
    て前記舗装面上の第二の所定長さにわたって保持しなが
    ら前記古いラインパターンの幅より充分に広い前記舗装
    面の第二の所定幅を横断走査する第二のライン検出手段
    を前記第一のライン検出手段の後方に備え、前記第一の
    ライン検出手段はさらに前記古いラインパターンの転移
    点を認識してその転移点を示す信号を前記第二のライン
    検出手段に発信し、前記第二のライン検出手段は、前記
    第一のライン検出手段からの転移点と、前記第二のライ
    ン検出手段の横断走査からの情報とを示す信号を受信し
    て、それに対応して前記ラインマーキング材料塗布器手
    段のオン／オフ状態を制御する制御信号を提供する転移
    検出手段を備えていることを特徴とするラインマーキン
    グマシン用制御装置。
  4. 【請求項４】舗装面上の古いラインパターンの再生用ラ
    インマーキング材料の塗布を制御するための制御装置で
    あって、前記古いラインパターンを示す情報を古いライ
    ンパターンの方向に沿って前記舗装面上の第一の所定長
    さにわたって保持しながら前記古いパターンの幅より充
    分に広い前記舗装面の第一の所定幅を横断走査する第一
    のライン検出手段を前方に備え、また、前記古いライン
    パターンを示す情報を古いラインパターンの方向に沿っ
    て前記舗装面上の第二の所定長さにわたって保持しなが
    ら前記古いラインパターンの幅より充分に広い前記舗装
    面の第二の所定幅を横断走査する第二のライン検出手段
    を後方に備え、前記第一のライン検出手段は、前記古い
    ラインパターンを感知することにより前記ラインマーキ
    ング材料を前記古いラインパターンを形成するライン上
    に正確に付着させるようにラインマーキング材料塗布器
    手段の横方向の動きを制御する信号であって前記古いラ
    インパターンの横方向の移動量を示す横方向移動制御信
    号を生成し、前記第一のライン検出手段はさらに前記古
    いラインパターンの転移点を認識してその転移点を示す
    信号を前記第二のライン検出手段に発信し、前記第二の
    ライン検出手段は、前記第一のライン検出手段からの転
    移点と、前記第二のライン検出手段の横断走査からの情
    報とを示す信号を受信して、それに対応して前記ライン
    マーキング材料塗布器手段のオン／オフ状態を制御する
    制御信号を提供する転移検出手段を備えていることを特
    徴とする、舗装面上の古いラインパターンの再生用ライ
    ンマーキング材料の塗布を制御するための制御装置。
  5. 【請求項５】走査された舗装面の前記第一の所定長さ
    が、前記第二の所定長さよりも充分に長い、請求項３ま
    たは４記載の制御装置。
  6. 【請求項６】前記第一の所定長さが約５メートルであ
    る、請求項５記載の制御装置。
  7. 【請求項７】前記第一および第二の所定幅が400mmから1
    200mmの間である、請求項５または６記載の制御装置。
JP51517993A 1992-03-06 1993-03-04 ラインマーキングマシン用制御装置 Expired - Fee Related JP3214704B2 (ja)

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AU1237 1992-03-06
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