KR101220656B1

KR101220656B1 - 차량형 묘화장치

Info

Publication number: KR101220656B1
Application number: KR1020107009712A
Authority: KR
Inventors: 쇼이치 이마니시; 다쿠오 오하라; 고지 미카미; 신지 우치다; 고지 오구라
Original assignee: 가부시키가이샤 기코샤
Priority date: 2007-10-31
Filing date: 2008-10-22
Publication date: 2013-01-10
Also published as: JPWO2009057494A1; EP2216445A1; JP4460029B2; CN101835943B; EP2216445A4; CN101835943A; WO2009057494A1; KR20100071093A

Abstract

노면 묘화의 잉크 넣기로 불리는 초안 작업을 현저하게 효율화하는 것이 가능한 차량형 묘화장치를 제공한다. 동일 차축상에 설치되고 또한 서로 동방향으로도 역방향으로도 회전 가능하고 또한 서로 독자적으로 구동되는 좌우 구동륜(3L, 3R)과, 좌우 구동륜(3L,3R)의 중간부로부터 소정거리만큼 떨어뜨려 배치된 1개의 구(球) 형상 종동륜(10)과, 좌우 구동륜(3L,3R)의 중간부에 설치된 마킹장치(11)를 구비하고, 제어장치(32)에 의해 좌우 구동륜(3L,3R)의 구동상태를 제어하면서 마킹장치(11)로 노면에 마킹을 행함으로써 도로의 노면에 선이나 도안을 묘화하는 것에 의해, 지름이 작은 원호로부터 직선까지, 어떠한 선도 도안도 묘화할 수 있다.

Description

차량형 묘화장치{VEHICLE TYPE DRAWING APPARATUS}

본 발명은, 예를 들면 도로의 노면 등의 묘화 대상에 선이나 도안을 묘화하기 위한 묘화장치에 관한 것으로, 특히 도장전의 소위 잉크 넣기를 행하는데 적합한 차량형 묘화장치에 적합한 것이다.

일반적으로, 도로의 노면에 그려져 있는 레인 마커나 노면표시는, 잉크넣기로 불리는 초안을 행하고 나서 도장을 행하여 표시되어 있다. 따라서, 하기 특허문헌 1에서는, 소형 트럭에 도로표시 도포 시스템을 탑재하고, 이 소형 트럭으로 도로표시 도포 시스템을 반송하면서, 도포장치에 설치된 좌우 일렬의 도료 토출구멍을 패턴에 따라 개폐하여, 노면에 도로표시를 묘화하는 기술이 개시되어 있다. 또한, 하기 특허문헌 2에는, 무선 조종식 도로 구획선 시공기를 무선조작에 의해서 주행시키면서 도료를 노면에 토출하는 것에 의해, 작업자의 안전을 확보하는 기술이 개시되어 있다.

일본 공개특허공보 평성7-34414호 일본 공개특허공보 평성5-214711호

상기 특허문헌 1에 의하면, 매우 정확한 소형 트럭의 운전과, 그 소형 트럭의 이동상태에 링크한 극히 고정밀의 도료 토출을 행하는 것을 전제로 하여, 초안하는 일 없이, 직접, 노면에 도료를 토출하는 노면 묘화의 자동화가 가능해지지만, 극히 정확한 소형 트럭의 운전 그 자체가 곤란하고, 거기에 링크한 극히 고정밀의 도료 토출도 곤란하다고 하여, 어느 쪽의 전제도 현실적이지 않다. 한편, 상기 특허문헌 2에서는, 무선 조종식 도로 구획선 시공기를 무선에 의해서 원격조작하기 때문에, 작업자의 안전은 확보되지만, 상술한 잉크 넣기로 불리는 초안은, 여전히 작업자가 행하지 않으면 안 된다. 실은, 레인 마커나 노면표시 등의 노면 묘화에서 가장 작업시간으로 경험을 필요로 하는 것은, 잉크 넣기로 불리는 초안이며, 노면 묘화 작업의 전체 작업시간의 실제로 6할 이상을 차지한다. 그러나, 이 노면 묘화의 잉크 넣기로 불리는 초안 작업을 효율화하는 방법은 전혀 개발되어 있지 않다.

본 발명은, 상기와 같은 문제점에 주목하여 이루어진 것으로, 예를 들면 노면 묘화의 잉크 넣기로 불리는 초안 작업을 현저하게 효율화하는 것이 가능한 차량형 묘화장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

상기 여러 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 차량형 묘화장치는, 비교적 평탄한 묘화 대상에 선이나 도안을 묘화하기 위한 차량형 묘화장치로서, 동일 차축상에 설치되고 또한 서로 동방향으로도 역방향으로도 회전 가능하고 또한 서로 독자적으로 구동되는 2개의 구동륜과, 상기 2개의 구동륜의 중간부로부터 상기 구동륜의 차축과 교차하는 방향으로 소정 거리만큼 떨어뜨려 배치되고 또한 묘화 대상에 대해서 자유로운 방향으로 회전할 수 있는 1개의 종동륜과, 상기 2개의 구동륜의 중간부에 설치되고 또한 묘화 대상에 마킹을 행하는 것이 가능한 마킹장치와, 상기 2개의 구동륜의 구동상태를 제어하면서 상기 마킹장치로 묘화 대상에 마킹을 행함으로써 묘화 대상에 선이나 도안을 묘화하는 제어장치를 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

이 차량형 묘화장치에 의하면, 지름이 작은 원호로부터 직선까지, 어떠한 선도 도안도 묘화할 수 있고, 예를 들면 노면 묘화의 초안 작업을 현저하게 효율화하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 차량형 묘화장치는, 전체의 무게 중심을, 평면에서 보아, 상기 2개의 구동륜의 중간부로부터 종동륜측에 소정 거리만큼 떨어진 위치에서 또한 구동륜의 차축보다 낮은 위치로 하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이 차량형 묘화장치에 의하면, 2개의 구동륜과 1개의 종동륜으로 묘화 대상에 정확하게 추종하면서 2개의 구동륜의 중간부에 배치되어 있는 마킹장치에 의한 마킹을 저해하지 않는다. 또한, 무게 중심을 구동륜의 차축보다 낮은 위치로 설정함으로써, 급제동시의 종동륜의 떠오름을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 차량형 묘화장치는, 상기 2개의 구동륜의 구동상태를 검출하는 구동상태 검출수단을 구비하고, 상기 제어장치는, 상기 구동상태 검출수단에서 검출된 2개의 구동륜의 구동상태로부터 위치에 관한 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이 차량형 묘화장치에 의하면, 자차가, 어느 방향을 향해서, 어느 위치에 있는지를 상시 인식할 수 있어, 입력된 묘화 대상의 곡률 또는 곡률 반지름에 따라서 곡선을 그리거나 입력된 묘화 대상상의 3점의 위치를 원호 보간하여 곡선을 그리거나 미리 입력된 도안을 그리거나 할 수 있다.

또한, 본 발명의 차량형 묘화장치는, 상기 2개의 구동륜에 미끄럼방지를 실시한 것을 특징으로 하는 것이다.

이 차량형 묘화장치에 의하면, 검출된 2개의 구동륜의 구동상태로부터 위치에 관한 정보를 정확하게 산출하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 차량형 묘화장치는, 상기 1개의 종동륜이 구(球)인 것을 특징으로 하는 것이다.

이 차량형 묘화장치에 의하면, 2개의 구동륜의 구동상태를 제어했을 때의 여분의 거동을 회피할 수 있어, 위치정보의 정확한 산출과 정확한 묘화를 행할 수 있다.

또한, 본 발명의 차량형 묘화장치는, 상기 마킹장치는, 회전하는 금속제 원판을 묘화 대상에 접촉시킴으로써, 그 금속가루에 의해 묘화 대상에 마킹을 행하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이 차량형 묘화장치에 의하면, 도장 후에는 마킹 금속가루를 비교적 간단하게 제거할 수 있어, 레인 마커나 노면표시의 초안에 최적이다.

또한, 본 발명의 차량형 묘화장치는, 상기 금속제 원판을 알루미늄제로 하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이 차량형 묘화장치에 의하면, 금속제 원판을 알루미늄제와 하는 것으로써, 염가의 금속제 원판을 얻을 수 있는 동시에, 예를 들면 노면의 손상을 억제 방지하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 차량형 묘화장치는, 상기 제어장치는, 상기 금속제 원판이 묘화 대상에 접촉하고 있는 상태로부터 상기 금속제 원판의 마모상태를 검출하는 묘화 원판상태 산출부를 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

이 차량형 묘화장치에 의하면, 금속제 원판의 교환시기를 검출할 수 있는 동시에, 금속제 원판의 둘레속도가 일정하게 되도록 회전상태를 제어하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 차량형 묘화장치는, 상기 묘화 원판상태 산출부는, 상기 금속제 원판의 마모상태로부터 상기 금속제 원판의 둘레속도가 일정하게 되도록 상기 금속제 원판의 회전상태를 제어하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이 차량형 묘화장치에 의하면, 안정된 마킹이 가능해지는 동시에, 금속제 원판의 여분의 마모를 억제 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 차량형 묘화장치는, 외부로부터의 접촉을 검출하는 접촉센서를 구비하고, 상기 제어장치는, 상기 접촉센서에 의해 외부로부터의 접촉이 검출된 경우에는 묘화를 중지하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이 차량형 묘화장치에 의하면, 구동륜의 구동상태로부터 검출되어 있는 위치정보의 엇갈림을 회피하여 선이나 도안을 틀리게 묘화해 버리는 것을 회피할 수 있다.

또한, 본 발명의 차량형 묘화장치는, 상기 제어장치를 냉각하는 냉각풍을 상기 2개의 구동륜의 구동계 및 상기 금속제 원판의 구동계에 송급하고, 상기 2개의 구동륜의 차축 및 금속제 원판의 회전축으로부터 외부에 분출시키는 것을 특징으로 하는 것이다.

이 차량형 묘화장치에 의하면, 구동륜의 구동계나 금속제 원판의 구동계를 냉각할 수 있는 동시에, 그러한 구동계에 분진이 침입하는 것을 억제 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 차량형 묘화장치는, 상기 제어장치는, 묘화 대상에 곡선을 그리는 곡선 묘화부를 구비하고, 상기 곡선 묘화부는, 입력된 묘화 대상의 곡률 또는 곡률 반지름에 따라서 곡선을 그리는 데이터 입력 곡선 묘화부와, 입력된 묘화 대상상의 3점의 위치를 원호 보간하여 곡선을 그리는 원호 보간 곡선 묘화부를 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

이 차량형 묘화장치에 의하면, 예를 들면 도로의 곡률이나 곡률 반지름을 알고 있는 경우도, 모르는 경우도, 곡선을 정확하게 묘화할 수 있다.

또한, 본 발명의 차량형 묘화장치는, 상기 제어장치는, 묘화 대상에 도안을 그리는 도안 묘화부를 구비하고, 상기 도안 묘화부는, 묘화 대상의 직선상에 마킹한 2점의 위치로부터 자차의 방향을 산출하고 또한 교정하는 자차방향 산출 교정부를 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

이 차량형 묘화장치에 의하면, 예를 들면 도로의 지정된 방향으로 정확하게 도안을 묘화하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 차량형 묘화장치의 일실시형태를 도시하는 개략 구성도이다.
도 2는 도 1의 차량형 묘화장치의 스켈톤도이다.
도 3은 도 1의 차량형 묘화장치의 냉각풍의 흐름의 설명도이다.
도 4는 도 1의 차량형 묘화장치의 제어장치의 블록도이다.
도 5는 도 4의 제어장치의 기능부를 도시한 블록도이다.
도 6은 곡선 묘화의 설명도이다.
도 7은 차체 방향 산출 및 교정의 설명도이다.
도 8은 마킹장치의 다른 예를 도시한 도면이다.

다음에, 본 발명의 차량형 묘화장치의 일실시형태로서 노면 묘화의 잉크 넣기에 이용된 것에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1은, 본 실시형태의 차량형 묘화장치의 전체 구성도이고, (a)는 평면도, (b)는 좌측면도, (c)는 정면도를 도시하고 있다. 또한, 도 2는, 도 1의 차량형 묘화장치의 스켈톤도이고, (a)는 평면도, (b)는 좌측면도를 도시하고 있다. 본 실시형태의 차량형 묘화장치는, 스스로 달리는 것이 가능한 차량형이며, 주요한 구성은 차체(1)의 내부에 배치되고, 그러한 구성은 배선 접속관(2)을 통하여 외부의 리모트 컨트롤러에 접속되어 있다. 한편, 차체(1)의 내부 구성에는, 외부 전원으로부터 배선 접속관을 통하여 급전된다.

도면 중의 부호 3L, 3R은, 도 1b 혹은 도 2b의 좌측면도에 있어서, 차체(1)내의 약간 우측으로 배치된 좌우 구동륜이다. 이 좌측 구동륜(3L) 및 우측 구동륜 (3R)은, 동일한 차축상에 배치되어 있고, 각각, 개별의 모터, 즉 좌측 구동륜 구동용 모터(4L) 및 우측 구동륜 구동용 모터(4R)에 의해서 구동된다. 좌측 구동륜 구동용 모터(4L) 및 우측 구동륜 구동용 모터(4R)의 회전축에는 구동풀리(5L,5R)가 부착되고, 좌측 구동륜(3L) 및 우측 구동륜(3R)의 차축에는 종동풀리(6L,6R)가 부착되고, 각각, 구동풀리(5L,5R)와 종동풀리(6L,6R)에 벨트(7L,7R)가 감아 돌려져 있다. 좌측 구동륜 구동용 모터(4L) 및 우측 구동륜 구동용 모터(4R)는, 모두 스텝모터이며, 입력되는 스텝수만큼, 어느 쪽의 방향으로도 회전 가능하다. 따라서, 좌측 구동륜(3L) 및 우측 구동륜(3R)은, 서로 동방향으로도 역방향으로도 회전 가능하다.

한편, 좌측 구동륜 구동용 모터(4L)의 회전축 및 구동풀리(5L) 및 종동풀리 (6L) 및 벨트(7L)는 좌측 구동 케이스(8L)내에 거의 기밀상태로 수납되어 있고, 좌측 구동 케이스(8L)의 내부는 좌측 구동륜(3L)의 차축 부분만이 외부에 연이어 통하고 있다. 또한, 마찬가지로, 우측 구동륜 구동용 모터(4R)의 회전축 및 구동풀리 (5R) 및 종동풀리(6R) 및 벨트(7R)는 우측 구동 케이스(8R)내에 거의 기밀상태로 수납되어 있고, 우측 구동 케이스(8R)의 내부는 우측 구동륜(3R)의 차축 부분만이 외부에 연이어 통하고 있다. 또한, 좌측 구동륜(3L) 및 우측 구동륜(3R)의 바깥둘레에는, 고무제 벨트로 이루어지는 미끄럼방지(9)가 실시되어 있다.

상기 좌측 구동륜(3L)과 우측 구동륜(3R)의 중간부에 있어서, 그들 차축과 직교하는 방향으로 1개의 종동륜(10)이 배치되어 있다. 이 종동륜(10)은, 노면에 대해서 어느 쪽의 방향으로도 자유롭게 회전하는 자재륜인 것이 요건이며, 본 실시형태에서는, 구(球)로 구성되어 있다. 자재륜으로서는, 예를 들면 주지의 캐스터를 생각할 수 있지만, 본 실시형태에서는, 좌측 구동륜(3L)과 우측 구동륜(3R)을 역방향으로 회전하거나, 동방향으로 회전하는 것을 반복하기 때문에, 예를 들면 양 구동륜(3L,3R)을 동방향으로 회전하고 있는 상태로부터 역방향으로 회전하는 경우, 캐스터의 차체 부착점이 캐스터의 차축으로부터 어긋나 있는 만큼, 차체(1)에 여분의 거동이 생긴다. 그 점, 종동륜(10)을 구로 구성하면, 구는, 이론상, 항상 노면과 점접촉이며 또한 회전 관성이 억제되어 있는 한, 언제라도, 어느 방향으로도 회전 가능하다. 덧붙여서, 구로 이루어지는 종동륜(10)은, 3개의 볼로 차체(1)에 회전 자유롭게 지지되어 있다.

좌측 구동륜(3L)과 우측 구동륜(3R)의 중간부에는 마킹장치(11)가 배치되어, 정확히 양 구동륜(3L,3R)의 한가운데에, 노면에 마킹하기 위한 묘화 원판(12)이 배치되어 있다. 이 묘화 원판(12)은, 알루미늄제 원판이며, 묘화 원판회전용 모터 (13)에 의해서 회전된다. 묘화 원판회전용 모터(13)의 회전축에는 구동풀리(14)가 부착되고, 묘화 원판(12)의 회전축에는 종동풀리(15)가 부착되고, 구동풀리(14)와 종동풀리(15)에 벨트(16)가 감아 돌려져 있다. 이 금속제 원판으로 이루어지는 묘화 원판(12)을 회전시키면서 노면에 접촉하면, 알루미늄제의 묘화 원판(12)이 깎여져 알루미늄의 금속가루가 노면에 부착된다. 본 실시형태는, 이 알루미늄의 금속가루에 의해서 노면에 선이나 도안을 묘화한다. 한편, 묘화 원판회전용 모터(13)의 회전축 및 구동풀리(14) 및 종동풀리(15) 및 벨트(16)는 묘화기구 케이스(17)내에 거의 기밀상태로 수납되어 있고, 묘화기구 케이스(17)의 내부는 묘화 원판(12)의 회전축 부분만이 외부에 연이어 통하고 있다.

묘화기구 케이스(17)는, 종동륜(10)측에 배치된 요동축(18)을 사이에 두고, 상하 방향으로 요동 가능하도록 차체(1)에 부착되어 있다. 한편, 묘화기구 케이스 (17)를 사이에 두고 요동축(18)의 반대측에는 묘화기구 승강용 모터(19)가 배치되고, 그 회전축에 크랭크 암(20)이 부착되고, 그 크랭크 암(20)은 묘화기구 케이스 (17)의 하면을 지지하고 있다. 따라서, 묘화기구 승강용 모터(19)를 회전하여 크랭크 암(20)에 의해 묘화기구 케이스(17)의 하면을 상방으로 밀어 올리면 묘화기구 케이스(17)가 요동축(18) 둘레에 상방으로 회전하여 묘화 원판(12)은 노면으로부터 이간하고, 묘화기구 승강용 모터(19)를 역회전하여 크랭크 암(20)에 의한 묘화기구 케이스(17)의 지지를 개방하면 묘화기구 케이스(17)가 요동축(18) 둘레에 하방으로 회전하여 묘화 원판(12)은 노면에 접촉한다. 즉, 본 실시형태의 차량형 묘화장치에 의해서 노면에 묘화하지 않을 때에는 묘화기구 승강용 모터(19)를 회전하여 묘화 원판(12)을 노면으로부터 이간해 두고, 묘화할 때만 묘화기구 승강용 모터(19)를 역회전하여 묘화 원판(12)을 노면에 접촉시킨다. 한편, 묘화기구 케이스(17)의 요동축(18)에는, 회전각 센서(21)가 부착되어 있다.

차체(1)내에 있어서, 좌측 구동 케이스(8L), 우측 구동 케이스(8R), 종동륜 (10), 마킹장치(11)의 상방에는 기밀인 제어 케이스(22)가 배치되고, 내부에는, CPU를 탑재하는 메인보드(23), 인터페이스나 드라이버를 구비한 I/O보드(24), 기억장치를 탑재하는 메모리 보드(25) 등이 배치되어 있다. 제어 케이스(22)의 하방에는, 송풍기용 모터(26)로 회전 구동되는 송풍기(27)가 배치되고, 송풍기(27)와 제어 케이스(22)는 플렉시블 덕트(28)로 접속되어 있다. 또한, 제어 케이스(22)와 좌측 구동 케이스(8L) 및 우측 구동 케이스(8R)는 플렉시블 덕트(29)로 접속되고, 제어 케이스(22)와 묘화기구 케이스(17)는 플렉시블 덕트(30)로 접속되어 있다.

따라서, 도 3에 도시하는 바와 같이, 송풍기(27)로부터 제어 케이스(22)내에 송급된 냉각풍은, 상기 제어 케이스(22)내를 냉각한 후, 좌측 구동 케이스(8L) 및 우측 구동 케이스(8R) 및 묘화기구 케이스(17)내에 송급되고, 좌측 구동 케이스 (8L)내의 구동계를 냉각한 후, 좌측 구동륜(3L)의 차축으로부터 외부에 분출하고, 우측 구동 케이스(8R)내의 구동계를 냉각한 후, 우측 구동륜(3R)의 차축으로부터 외부에 분출하고, 묘화기구 케이스(17)내의 구동계를 냉각한 후, 묘화 원판(12)의 회전축으로부터 외부에 분출한다. 상술과 같이, 본 실시형태에서는 알루미늄제의 묘화 원판(12)의 알루미늄가루로 노면에 묘화하기 때문에, 그 가루가 장치의 근방에 날아 오를 가능성이 있다. 또한, 도로의 노면에는 진애가 떠돌고 있다. 본 실시형태에서는, 상술과 같이 장치의 냉각풍을 구동륜(3L,3R)의 차축 및 묘화 원판(12)의 회전축으로부터 외부에 분출시키고 있으므로, 이러한 진개가 구동계내에 침입하는 것을 억제 방지할 수 있다.

또한, 차체(1)의 평면에서 보아 네 모서리에는, 예를 들면 압전소자나 접촉 스위치 등으로 구성되는 접촉센서(31)가 부착되어 있다. 본 실시형태에서는, 좌우 구동륜(3L,3R)의 구동상태, 구체적으로는 좌우 구동륜 구동용 모터(4L,4R)의 구동상태로부터 자차의 위치정보를 구하므로, 차량형 묘화장치가 무언가에 접촉하거나, 무엇인가가 차량형 묘화장치에 접촉하거나 하여 좌우 구동륜(3L,3R)의 구동상태와 차량형 묘화장치의 이동상태가 어긋나 버리면 올바른 위치 정보를 얻지 못하여, 결과적으로 정확한 노면 묘화를 할 수 없게 되어 버린다. 그 때문에, 접촉센서(31)에 의해 외부로부터의 접촉이 검출되면 묘화를 일단 중지시키도록 하고 있다.

그리고, 본 실시형태에서는, 장치 전체의 무게 중심이, 도 2a에 도시하는 평면에서 보아, 좌우 구동륜(3L,3R)의 중간부로부터 종동륜(10)측에 소정 거리만큼 떨어진 위치(도면의 흰 동그라미 ○)가 되도록 중량 밸런스되어 있다. 본 실시형태의 차량형 묘화장치에서는, 마킹장치(11)의 묘화 원판(12)을 회전시키면서 노면에 접촉한 상태에서, 예를 들면 좌우 구동륜(3L,3R)을 조금의 속도차이로 역방향으로 회전시키면, 극히 지름이 작은 원호를 노면에 그릴 수도 있고, 좌우 구동륜(3L,3R)을 동기시켜 동방향으로 회전시키면, 거의 완벽한 직선을 노면에 그릴 수도 있다. 또한, 좌우 구동륜(3L,3R)에 위상차를 붙여 동방향으로 회전시키면, 곡률이 작은, 즉 곡률 반지름이 큰 원호를 그리는 것도 가능하다. 또한, 그러한 조합에 의해서 소정의 도안을 노면에 그리는 것도 가능하다. 예를 들면, 속도규제를 위한 숫자의 노면표시나, 진행방향을 규제하는 화살표의 노면표시는, 법규에 의해서 사이즈가 정해져 있다. 이러한 도안의 사이즈에 따른 주행 궤적, 구체적으로는 좌우 구동륜 (3L,3R)의 구동상태를 미리 기억해 두어, 그 구동상태대로 좌우 구동륜(3L,3R), 즉 좌우 구동륜 구동용 모터(4L,4R)를 구동하면, 소정의 도안을 노면에 그리는 것이 가능해진다.

2개의 좌우 구동륜(3L,3R)과 1개의 종동륜(10)으로 노면에 추종하기 위해서는, 그러한 차바퀴의 접촉점을 연결하는 삼각형의 안쪽에 무게 중심이 있는 것이 필수이다. 그러나, 장치 전체의 무게 중심이 종동륜(10)측에 너무 치우쳐 버리면, 종동륜(10)의 하중이 너무 커져 버린다. 본 실시형태의 종동륜(10)은 구(球)이며, 노면의 어느 쪽의 방향으로도 구르기 쉽게 되어 있지만, 종동륜(10)의 하중이 너무 커지면 마찰 저항이 증대하기 때문에, 예를 들면 좌우 구동륜(3L,3R)에 위상차를 붙여 회전시키는 경우나 역방향으로 회전시키는 경우, 종동륜(10)의 마찰 저항에 의해서 차체(1)의 거동이 저해되어, 마킹장치(11)에 의한 마킹이 저해될 우려가 있다. 한편, 장치 전체의 무게 중심을 좌우 구동륜(3L,3R)의 차축측에 너무 치우치게 해 버리면, 예를 들면 좌우 구동륜(3L,3R)측이 아래가 되는 비탈길에서 종동륜(10)의 하중이 빠져 버려, 노면에 정확하게 추종할 수 없게 된다. 따라서, 장치 전체의 무게 중심을, 평면에서 보아, 좌우 구동륜(3L,3R)의 중간부로부터 종동륜(10)측에 소정 거리만큼 떨어진 위치로 하였다.

제어 케이스(22)내에 배치된 메인보드(23), I/O보드(24), 메모리 보드(25)에 의해서 본 실시형태의 차량형 묘화장치의 제어장치가 구성된다. 제어장치의 개요를 도 4의 블록도에 도시한다. 제어장치(32)는, 연산 처리를 담당하는 CPU(33), 각종 센서나 데이터의 입출력을 적합화하는 인터페이스(34), 각종 프로그램이나 연산처리의 결과를 기억하는 기억장치(35), CPU(33)로부터의 제어신호를 액츄에이터의 구동신호로 변환하는 드라이버(36L,36R,37～39)를 구비하여 구성된다. 또한, 스텝모터로 구성되는 좌우 구동륜 구동용 모터(4L,4R)의 구동상태는 구동상태 센서(40L, 40R)에 의해서 모니터된다. 한편, 데이터 입력부(101), 데이터 출력부(102), 표시부(103)는, 리모트 컨트롤러에 설치되어 있다.

실제로는, 프로그램에 따른, 연산 처리로 제어장치(32)내에 구축되는 기능부를 도 5에 블록도화하여 도시한다. 본 실시형태에서는, 제어장치(32)내에, 기능부로서 직선 묘화부(41), 곡선 묘화부(42), 도안 묘화부(45), 좌측 구동륜 구동상태 산출부(47), 우측 구동륜 구동상태 산출부(48), 묘화 원판상태 산출부(49)를 구비하고, 곡선 묘화부(42)내에는, 데이터 입력 곡선 묘화부(43)와 원호 보간 곡선 묘화부(44)가 구축되고, 도안 묘화부(45)내에는, 자차방향 산출 교정부(46)가 구축되어 있다. 직선 묘화부(41)는, 예를 들면 직선을 묘화하는 방향으로 자차가 향하고 있는 상태에서, 좌우 구동륜(3L,3R)을 동기하여 동방향으로 회전 구동함으로써 노면에 직선을 묘화한다.

곡선 묘화부(42)내의 데이터 입력 곡선 묘화부(43)는, 데이터 입력부(101)로부터 입력된 도로의 곡률 또는 곡률 반지름에 따라서, 노면에 원호 곡선을 묘화한다. 구체적으로는, 예를 들면 도 6a에 도시하는 바와 같이, 도로단으로부터 소정의 거리의 위치에 바깥쪽 선을 구성하는 레인 마커를 도장하는 경우, 그 초안인 잉크 넣기시에, 직선로로부터 곡선로에의 이행 위치에 있어서 또한 그려야 할 원호 곡선의 묘화 개시 방향, 즉 원호 곡선의 접선방향으로 차체(1)가 향하고 있는 상태에서, 데이터 입력부(101)로부터, 예를 들면 원호의 안쪽에 있어서의 도로단의 원호 곡률 반지름을 입력하면, 거기에, 바깥쪽선이 떼어놓아야 할 거리를 가산한 반지름으로 마킹장치(11)의 묘화 원판(12)이 이동하는 궤적을 설정하여, 그 궤적을 이동하기 위해서 필요한 좌우 구동륜(3L,3R)의 이동 궤적을 설정한다.

곡선 묘화부(42)내의 원호 보간 곡선 묘화부는, 리모트 컨트롤러로 장치 그 자체를 이동하는 것에 의해 입력된 3점의 위치 데이터를 원호 보간하여, 그것으로부터 그려야 할 원호 곡선의 곡률 또는 곡률 반지름을 산출하여, 노면에 원호 곡선을 묘화한다. 구체적으로는, 예를 들면 도 6b에 도시하는 바와 같이, 도로단으로부터 소정의 거리의 위치에 바깥쪽선을 구성하는 레인 마커를 도장하는 경우, 그 초안인 잉크 넣기시에, 초안용 원호 곡선의 개시점에 차체(1)를 리모트 컨트롤러로 이동하고, 그 위치를 기억시켜, 이어서 초안용 원호 곡선의 중간점(개시점 및 종료점을 제외하고, 어느 위치라도 상관없다)에 차체(1)를 리모트 컨트롤러로 이동하고, 그 위치를 기억시켜, 이어서 초안용 원호 곡선의 종료점에 차체(1)를 리모트 컨트롤러로 이동하고, 그 위치를 기억시킨다. 그 동안, 차체(1)는 어느 쪽으로 향하고 있어도 좋다. 제어장치(32)내에서는, 좌우 구동륜 구동용 모터(4L,4R)의 구동상태를 구동상태 센서(40L,40R)로 모니터하고 있으므로, 차체(1)가 어느 쪽으로 향하고 있는지도 모니터 할 수 있어, 그 만큼을 공제하여, 인풋된 3점의 위치 데이터만을 추출하는 것이 가능해진다. 이 3점의 위치 데이터를 추출하면, 원호 곡선의 개시점, 중간점, 종료점을 통과하는 원호가 1개만 정해지므로, 그 원호 곡선의 곡률 또는 곡률 반지름으로 마킹장치(11)의 묘화 원판(12)이 이동하는 궤적을 설정하여, 그 궤적을 이동하기 위해서 필요한 좌우 구동륜(3L,3R)의 이동 궤적을 설정한다.

도안 묘화부(45)는, 상술한 바와 같이 법규로 정해진 사이즈의 도로표시에 대해서는, 그 도로표시를 묘화하기 위해서 필요한 좌우 구동륜(3L,3R)의 이동 궤적을 미리 기억해 둔다. 또한, 사이즈가 정해지지 않은 도로표시에 대해서는, 그 도로표시의 사이즈를 인풋하면, 그 도로표시 그 자체가 마킹장치(11)의 묘화 원판 (12)의 이동 궤적이 되므로, 그 궤적을 이동하기 위해서 필요한 좌우 구동륜(3L, 3R)의 이동 궤적을 설정한다.

이와 같이 도안을 묘화하기 위한 좌우 구동륜(3L,3R)의 이동 궤적이 설정되어도, 실제의 도로 노면상에 도안을 올바르게 묘화하기 위해서는, 자차가, 도안을 묘화하기 위해서 필요한 방향으로 향하고 있을 필요가 있다. 따라서, 도안 묘화부 (45)내에 설치된 자차방향 산출 교정부(46)는, 예를 들면 이하와 같이 하여 자차의 방향을 산출하고, 그 방향을 교정한다. 즉, 예를 들면 도 7c에 2점쇄선으로 도시하는 도로표시를 직선도로의 도로단에 대해서 평행하게 묘화하는 경우에 있어서 묘화 개시점을 통과하는 상기 도로단과 평행한 기준선과 평행한 방향으로 자차가 향하고 있을 필요가 있는 경우에는, 자차가 묘화 개시점의 근방이더라도 묘화 개시점에는 없고, 또한 기준선과 평행한 방향으로 향하지 않은 상태에서 1점을 마킹하고, 자차가 향하고 있는 방향을 향하여 거리 L₀직선이동하여 그 지점에도 마킹한다. 예를 들면, 도로의 폭방향을 X축, 길이방향을 Y축으로 했을 때, 묘화 기준점과 최초로 마킹한 지점의 X축좌표 X₁및 Y축좌표 Y₁을 측정하여 인풋하고, 다음에 기준선(또는 묘화 개시점)과 2점째의 마킹지점의 X축좌표 X₂를 측정하여 인풋한다. 이들 좌표를 알 수 있으면, 기준선에 대한 자차의 방향을 알 수 있고, 예를 들면 최초의 1점째의 마킹 위치와 묘화 개시점과의 엇갈림도 알 수 있으므로, 그것들로부터 자차량의 위치를 묘화 개시점으로 하고 또한 방향을 기준선 방향으로 교정할 수 있다.

좌측 구동륜 구동상태 산출부(47) 및 우측 구동륜 구동상태 산출부(48)에서는, 상기 직선 묘화부(41), 곡선 묘화부(42), 도안 묘화부(45)로 설정된 좌우 구동륜(3L,3R)의 이동 궤적을 달성을 위해 필요한 좌우 구동륜(3L,3R)의 구동상태를 산출 설정하고, 구동상태 센서(40L,40R)로 좌우 구동륜 구동용 모터(4L,4R)의 구동상태를 모니터하면서, 제어신호를 드라이버(36L,36R)에 출력한다.

묘화 원판상태 산출부(49)에서는, 묘화기구 케이스(17)의 요동축(18)에 설치된 회전각 센서(21)에 기초하여, 묘화 원판(12)의 마모상태를 산출한다. 본 실시형태에서는, 상술과 같이, 묘화 원판(12)의 알루미늄 가루로 묘화하므로, 묘화 원판 (12)은 점차 지름이 작아진다. 묘화 원판(12)의 지름이 점차 작아지면, 상기 묘화 원판(12)의 바깥둘레가 노면에 접촉하고 있을 때의 묘화기구 케이스(17)는 점차 하향이 되어, 요동축(18) 둘레의 묘화기구 케이스(17)의 회전각이 변화한다. 따라서, 묘화 원판상태 산출부(49)에서는, 상기 회전각 센서(21)에서 검출되는 묘화 원판 (12) 노면 접촉시의 묘화기구 케이스(17)의 회전각으로부터 묘화 원판(12)의 바깥지름을 구하여, 그 마모상태를 산출한다.

그리고, 산출된 묘화 원판(12)의 마모상태, 즉 바깥지름 변화에 따라 마킹시의 묘화 원판(12)의 바깥둘레속도가 상시 일정하게 되도록 드라이버(37)에 제어신호를 출력하여 묘화 원판회전용 모터(13)의 구동상태를 제어한다. 또한, 산출된 묘화 원판(12)의 마모상태가 한계 또는 한계에 가까운 상태가 되면, 그 취지를 데이터 출력부(102)에 출력하여, 표시부(103)에 표시한다.

한편, 상기 실시형태에서는, 묘화 원판(12)을 회전시키는 묘화 원판회전용 모터와 묘화기구 케이스(17)를 승강하는 묘화기구 승강용 모터를 개별적으로 설치한 예에 대해 설명했지만, 이하와 같이 하면 2개의 모터를 1개의 모터로 겸용할 수 있다. 즉, 도 8에 도시하는 바와 같이, 묘화기구 케이스(17)를 상하에 요동시키는 요동축(59)을 상기 묘화기구 케이스(17)내에 관통하고, 요동축과 묘화기구 케이스 (17)와의 사이에, 묘화기구 케이스(17)를 상방으로 회전할 때에만, 즉 스텝모터로, 구성되는 묘화기구용 모터(52)가 도 8b에서 반시계방향으로 회전할 때에만 체결하는 원 웨이 클러치(51)를 개재한다. 요동축(59)은, 풀리(53)나 벨트(54)에 의해 묘화기구용 모터(52)로 정역방향으로 회전 가능하게 하고, 요동축(59)과 묘화 원판 (12)의 회전축을 풀리(55)나 벨트(56)로 연결한다. 묘화기구 케이스(17)의 상방 회전 한계 위치에는 근접 스위치(57)를 배치한다.

예를 들면 도 8b에서 묘화기구용 모터(52)를 시계 방향으로 회전하면 요동축 (59)이 동방향으로 회전하여 묘화기구 케이스(17)가 하방으로 회전하지만, 도 8d와 같이 묘화 원판(12)이 노면에 접촉하면 원 웨이 클러치(51)가 체결하지 않게 되어 묘화기구 케이스(17)는 그 이상 하방으로 회전하지 않고, 한편, 묘화 원판(12)은 묘화기구용 모터(52)에 연결되어 있으므로 계속 회전하므로, 노면에 묘화할 수 있다. 이 상태로부터, 묘화기구용 모터(52)를 반시계방향으로 회전하면 요동축(59)이 동방향으로 회전하고, 원 웨이 클러치(51)가 체결하여 묘화기구 케이스(17)도 상방으로 회전한다. 묘화기구 케이스(17)가 상방 회전 한계 위치에 이르면 근접 스위치 (57)가 작동하므로, 그 작동을 가지고 묘화기구용 모터(52)를 정지한다.

이 경우, 상기 실시형태와 같이, 요동축(59)의 부근에 회전각 센서를 배치하고, 묘화기구 케이스(17)의 회전각으로부터 묘화 원판(12)의 마모상태를 검출해도 좋지만, 예를 들면 묘화기구용 모터(52)를 반시계방향으로 회전시키기 시작하면 곧바로 묘화기구 케이스(17)가 상방으로 회전하기 시작하기 때문에, 스텝모터로 이루어지는 묘화기구용 모터(52)를 반시계방향으로 회전시키기 시작했을 때부터 근접 스위치(57)의 작동에 의해서 묘화기구용 모터(52)를 정지할 때까지의 스텝수를 이용하면, 묘화기구 케이스(17)의 회전각을 구할 수 있어, 그 회전각으로부터 묘화 원판(12)의 마모상태를 검출할 수 있다. 이 경우도, 결과적으로, 묘화 원판(12)이 노면에 접촉하고 있는 상태로부터 상기 묘화 원판(12)의 마모상태를 검출하게 된다.

또한, 마킹장치(11)에 의한 노면 마킹방법은, 상기에 한정되는 것이 아니라, 예를 들면 현재 이용하고 있는 산화티탄의 분말을 노면에 부착시키는 방법이나, 혹은 산화티탄 용액을 노면에 분사하는 방법 등을 들 수 있다. 혹은, 잉크나 도료 등의 액체를 분사하는 것, 탄산칼슘 등의 분체를 분사하는 것, 혹은, 그들 액체나 분체를 도포하는 것도 적용 가능하다.

그리고, 이들 마킹장치를 이용하면, 본 발명의 차량형 묘화장치의 묘화 대상은, 도로의 노면 이외에, 비교적 평탄한 묘화 대상이면, 어떠한 것이더라도 적용 가능하다. 예를 들면, 공원이나 부지내의 광장, 건물의 옥상, 방의 마루면, 물이 들어가지 않은 수영장의 바닥면, 얼음이 덮이지 않은 스케이트링크의 바닥면, 빙상, 설원 등도 묘화 대상이 된다. 또한, 장치의 소형화에 수반하여, 예를 들면 테이블이나 책상의 표면에도 묘화할 수 있다. 본 발명의 차량형 묘화장치의 장점은, 묘화 영역의 크기에 규제되지 않는 것이고, 비교적 평탄한 것에 한하여, 어떠한 상태로 넓은 묘화 영역에도 묘화할 수 있다.

덧붙여서, 묘화 대상에 덜컥거림이나 경사가 있으면 차량형 묘화장치 자신의 위치가 어긋나, 정확한 묘화를 할 수 없는 우려가 있다. 그러한 경우에는, 예를 들면 도로 노면과 같은 묘화 대상상에 기준점을 설정하고, 그 기준점을, 예를 들면 레이저 레이더 등의 검출 장치로 검출하거나, 경사 센서로 경사를 검출하면서, 자신의 위치 수정을 하면, 정확한 묘화를 계속하는 것이 가능해진다.

1 : 차체
3L,3R : 좌우 구동륜
4L,4R : 좌우 구동륜 구동용 모터
8L,8R : 좌우 구동 케이스
9 : 미끄럼방지
10 : 종동륜
11 : 마킹장치
12 : 묘화 원판
13 : 묘화 원판회전용 모터
17 : 묘화기구 케이스
18 : 요동축
19 : 묘화기구 승강용 모터
20 : 크랭크
21 : 회전각 센서
22 : 제어 케이스
25 : 메모리 보드
26 : 송풍기용 모터
28～30 : 플렉시블 덕트
31 : 접촉센서
32 : 제어장치
33 : CPU
34 : 인터페이스
35 : 기억장치
36L, 36R, 37～39 : 드라이버
40L, 40R : 구동상태 센서
41 : 직선 묘화부
42 : 곡선 묘화부
43 : 데이터 입력 곡선 묘화부
44 : 원호 보간 곡선 묘화부
45 : 도안 묘화부
46 : 자차방향 산출 보정부
47 : 좌측 구동륜 구동상태 산출부
48 : 우측 구동륜 구동상태 산출부
49 : 묘화 원판상태 산출부

Claims

비교적 평탄한 묘화 대상에 선이나 도안을 묘화하기 위한 차량형 묘화장치로서,
동일 차축상에 설치되고 또한 서로 동방향으로도 역방향으로도 회전 가능하고 또한 서로 독자적으로 구동되는 2개의 구동륜과, 상기 2개의 구동륜의 중간부로부터 상기 구동륜의 차축과 교차하는 방향으로 소정 거리만큼 떨어뜨려 배치되고 또한 묘화 대상에 대해서 자유로운 방향으로 회전할 수 있는 1개의 종동륜과, 상기 2개의 구동륜의 중간부에 설치되고 또한 묘화 대상에 마킹을 행하는 것이 가능한 마킹장치와, 상기 2개의 구동륜의 구동상태를 제어하면서 상기 마킹장치로 묘화 대상에 마킹을 행함으로써, 묘화 대상에 선이나 도안을 묘화하는 제어장치를 구비하고,
상기 마킹장치는, 회전하는 금속제 원판을 노면에 접촉시킴으로써, 그 금속가루에 의해 노면에 마킹을 행하는 것을 특징으로 하는 차량형 묘화장치.
제 1 항에 있어서, 전체의 무게 중심을, 평면에서 보아, 상기 2개의 구동륜의 중간부로부터 종동륜측에 소정 거리만큼 떨어진 위치에서 또한 구동륜의 차축보다 낮은 위치로 하는 것을 특징으로 하는 차량형 묘화장치.
제 1 항에 있어서, 상기 2개의 구동륜의 구동상태를 검출하는 구동상태 검출수단을 구비하고, 상기 제어장치는, 상기 구동상태 검출수단에서 검출된 2개의 구동륜의 구동상태로부터 위치에 관한 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량형 묘화장치.
제 1 항에 있어서, 상기 2개의 구동륜에 미끄럼방지를 실시한 것을 특징으로 하는 차량형 묘화장치.
제 1 항에 있어서, 상기 1개의 종동륜이 구(球)인 것을 특징으로 하는 차량형 묘화장치.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 금속제 원판을 알루미늄제로 하는 것을 특징으로 하는 차량형 묘화장치.
제 7 항에 있어서, 상기 제어장치는, 상기 금속제 원판이 묘화 대상에 접촉하고 있는 상태로부터 상기 금속제 원판의 마모상태를 검출하는 묘화 원판상태 산출부를 구비한 것을 특징으로 하는 차량형 묘화장치.
제 8 항에 있어서, 상기 묘화 원판상태 산출부는, 상기 금속제 원판의 마모상태로부터 상기 금속제 원판의 둘레속도가 일정하게 되도록 상기 금속제 원판의 회전상태를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량형 묘화장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 외부로부터의 접촉을 검출하는 접촉센서를 구비하고, 상기 제어장치는, 상기 접촉센서에 의해 외부로부터의 접촉이 검출된 경우에는 묘화를 중지하는 것을 특징으로 하는 차량형 묘화장치.
제 10 항에 있어서, 상기 제어장치를 냉각하는 냉각풍을 상기 2개의 구동륜의 구동계 및 상기 금속제 원판의 구동계에 송급하고, 상기 2개의 구동륜의 차축 및 금속제 원판의 회전축으로부터 외부에 분출시키는 것을 특징으로 하는 차량형 묘화장치.
비교적 평탄한 묘화 대상에 선이나 도안을 묘화하기 위한 차량형 묘화장치로서,
동일 차축상에 설치되고 또한 서로 동방향으로도 역방향으로도 회전 가능하고 또한 서로 독자적으로 구동되는 2개의 구동륜과, 상기 2개의 구동륜의 중간부로부터 상기 구동륜의 차축과 교차하는 방향으로 소정 거리만큼 떨어뜨려 배치되고 또한 묘화 대상에 대해서 자유로운 방향으로 회전할 수 있는 1개의 종동륜과, 상기 2개의 구동륜의 중간부에 설치되고 또한 묘화 대상에 마킹을 행하는 것이 가능한 마킹장치와, 상기 2개의 구동륜의 구동상태를 제어하면서 상기 마킹장치로 묘화 대상에 마킹을 행함으로써, 묘화 대상에 선이나 도안을 묘화하는 제어장치를 구비하고,
상기 제어장치는, 노면에 곡선을 그리는 곡선 묘화부를 구비하고, 상기 곡선 묘화부는, 입력된 묘화 대상의 곡률 또는 곡률 반지름에 따라서 곡선을 그리는 데이터 입력 곡선 묘화부와, 입력된 묘화 대상상의 3점의 위치를 원호 보간하여 곡선을 그리는 원호 보간 곡선 묘화부를 구비한 것을 특징으로 하는 차량형 묘화장치.
비교적 평탄한 묘화 대상에 선이나 도안을 묘화하기 위한 차량형 묘화장치로서,
동일 차축상에 설치되고 또한 서로 동방향으로도 역방향으로도 회전 가능하고 또한 서로 독자적으로 구동되는 2개의 구동륜과, 상기 2개의 구동륜의 중간부로부터 상기 구동륜의 차축과 교차하는 방향으로 소정 거리만큼 떨어뜨려 배치되고 또한 묘화 대상에 대해서 자유로운 방향으로 회전할 수 있는 1개의 종동륜과, 상기 2개의 구동륜의 중간부에 설치되고 또한 묘화 대상에 마킹을 행하는 것이 가능한 마킹장치와, 상기 2개의 구동륜의 구동상태를 제어하면서 상기 마킹장치로 묘화 대상에 마킹을 행함으로써, 묘화 대상에 선이나 도안을 묘화하는 제어장치를 구비하고,
상기 제어장치는, 노면에 도안을 그리는 도안 묘화부를 구비하고, 상기 도안 묘화부는, 노면의 직선상에 마킹한 2점의 위치로부터 자차의 방향을 산출하고 또한 교정하는 자차방향 산출 교정부를 구비한 것을 특징으로 하는 차량형 묘화장치.