KR102271994B1 - Lane painting device for repairing lanes and lane painting method using the same - Google Patents

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KR102271994B1
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이종화
이종찬
김지홍
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유한회사 삼신기업
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Abstract

The present invention relates to a lane painting apparatus for repairing lanes by using a vehicle and a lane painting method using the same. The lane painting apparatus comprises: the vehicle which is able to drive on a road; a paint storage unit mounted on the vehicle; a paint spray nozzle which sprays the paint supplied from the paint storage unit; an actuator which allows the paint spray nozzle to be movable; a camera which photographs a lane part to be painted; a display which displays the image transmitted from the camera; and a control unit which controls the paint spray nozzle and the actuator based on the image photographed by the camera. At first, a worker paints a part of the lane to be repaired including border parts, and the camera photographs the lanes to be repaired including the firstly painted parts. The control unit displays a border line, which is extended from both border lines of the firstly painted parts, and a repair line, which is detected for the lane to be repaired, on the display. The control unit controls the paint spray nozzle based on the border line and the repair line. Accordingly, the present invention is able to clearly set lane border lines for painting the lanes, control the paint spray nozzle for painting the lanes to be precisely located within the lane border lines, and reduce the required personnel and cost.

Description

차선을 보수하기 위한 차선 도색 장치 및 이를 이용한 차선 도색 방법 {Lane painting device for repairing lanes and lane painting method using the same}{Lane painting device for repairing lanes and lane painting method using the same}

본 발명은 차량을 이용하여 차선을 보수하기 위한 차선 도색 장치 및 이를 이용한 차선 도색 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a lane painting apparatus for repairing lanes using a vehicle and a lane painting method using the same.

차선은 각종 도로 위에 도색된 선으로, 운전자가 주행 방향 및 주행 간격을 식별하기 위해 백색, 황색 등 몇 가지 색상으로 그려지고 있다. 차선은 다른 차량과의 일정한 간격을 유지하면서 안전하고 원활한 통행을 위해 일정 기간이 경과하면 재도색하는 작업이 필요하다.The lanes are painted lines on various roads and are drawn in several colors, such as white and yellow, in order for the driver to identify the driving direction and driving interval. The lanes need to be repainted after a certain period of time for safe and smooth passage while maintaining a certain distance from other vehicles.

종래의 차선 도색 작업은 작업자가 직접 손으로 도색 장치의 방향을 조정하여 차선을 그리는 방식과, 사람이 차량에 탑승하여 운전하면서 차선을 도색하는 방식이 있었다.Conventional lane painting work includes a method in which an operator draws a lane by manually adjusting the direction of a painting device, and a method in which a person paints the lane while driving while riding in a vehicle.

그러나, 사람이 차량에 탑승하여 운전하는 방식에서 차량을 운전하는 작업자가 정확한 위치에 차선을 그리고 있는지를 외부 작업자가 감시해야 하므로, 작업 중에 도로 위의 작업자들이 안전사고에 노출될 우려가 있고 차선 도색에 많은 인력이 소모된다는 문제점이 있었다.However, in the manner in which a person rides a vehicle and drives, an outside worker has to monitor whether the operator driving the vehicle is drawing a lane at the correct location, so there is a risk that workers on the road are exposed to safety accidents during work, and the lane is painted There was a problem that a lot of manpower was consumed.

따라서, 차선 도색을 위한 차선의 경계선을 명확히 설정하면서 차선 도색을 자동화하여 노동력을 절감할 수 있는 차선 도색 장치가 요구된다. Accordingly, there is a need for a lane painting apparatus capable of reducing labor by automating lane painting while clearly setting a boundary line for lane painting.

대한민국 등록특허 제10-2078908호Republic of Korea Patent Registration No. 10-2078908

따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로, 차선을 도색하기 위한 차선 경계선을 명확하게 설정하면서 차선을 도색하는 도료 분사노즐이 차선 경계선 안에 정확하게 위치하도록 제어하여 인력과 비용을 절감할 수 있는 차선 도색 장치 및 이를 이용한 차선 도색 방법이 요구된다.Therefore, the present invention was invented in consideration of the above circumstances, and it is possible to reduce manpower and cost by clearly setting the lane boundary for painting the lane and controlling the paint spray nozzle for painting the lane to be accurately located within the lane boundary. A lane painting apparatus and a lane painting method using the same are required.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 차선 보수를 위한 차선 도색 장치는, 도로를 주행 가능한 차량; 상기 차량에 장착되는 도료 저장부; 상기 도료 저장부로부터 공급되는 도료를 분사하는 도료 분사노즐; 상기 도료 분사노즐을 이동 가능하게 하는 액츄에이터; 도색하기 위한 차선 부분을 촬영하는 카메라; 상기 카메라로부터 전송되는 영상을 표시하는 디스플레이; 상기 카메라에 의해 촬영되는 영상을 기초로 상기 도료 분사노즐과 상기 액츄에이터를 제어하는 제어부; 를 포함하고, 최초에 작업자가 경계 부분을 포함하여 보수할 차선의 일부분을 도색한 상태에서, 상기 카메라는 최초 도색 부분을 포함하여 보수할 차선을 촬영하고, 상기 제어부는 상기 카메라의 영상을 기초로 최초 도색 부분의 양쪽 경계선으로부터 연장되는 경계 라인과, 보수할 차선을 감지한 보수 라인을 디스플레이에 표시하고, 상기 제어부는 상기 경계 라인과 상기 보수 라인에 기초하여 상기 도료 분사노즐을 제어한다. A lane painting apparatus for lane repair according to the present invention for realizing the above object includes: a vehicle capable of traveling on a road; a paint storage unit mounted on the vehicle; a paint spray nozzle for spraying the paint supplied from the paint storage unit; an actuator for moving the paint spray nozzle; a camera that takes pictures of the lanes for painting; a display for displaying the image transmitted from the camera; a control unit for controlling the paint injection nozzle and the actuator based on the image captured by the camera; Including, in a state in which the operator initially painted a part of the lane to be repaired including the boundary portion, the camera photographs the lane to be repaired including the first painted portion, and the control unit is based on the image of the camera A boundary line extending from both boundary lines of the initially painted portion and a repair line sensing a lane to be repaired are displayed on the display, and the control unit controls the paint spray nozzle based on the boundary line and the repair line.

또한, 상기 카메라는 상기 도료 분사노즐에 의해 도색되는 신규 도색 부분을 촬영하고, 상기 제어부는 상기 카메라로부터 전송되는 상기 신규 도색 부분의 양쪽 경계선으로부터 연장되도록 상기 경계 라인을 업데이트하여 상기 디스플레이에 표시하고, 상기 제어부는 업데이트되는 상기 경계 라인에 기초하여 상기 도료 분사노즐을 제어한다. In addition, the camera takes a picture of the new painted part painted by the paint spray nozzle, and the control unit updates the boundary line so as to extend from both boundaries of the new painted part transmitted from the camera and displays it on the display, The control unit controls the paint spray nozzle based on the updated boundary line.

또한, 상기 액츄에이터는 상기 도료 분사노즐을 수평으로 이동 가능하게 하는 수평 이동부와, 상기 도료 분사노즐을 지면에 수직인 축을 중심으로 회전 가능하게 하는 회전 이동부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 수평 이동부와 상기 회전 이동부를 제어하여 상기 도료 분사노즐의 위치를 제어한다. In addition, the actuator includes a horizontal moving part for horizontally moving the paint spraying nozzle, and a rotational moving part for rotating the paint spraying nozzle about an axis perpendicular to the ground, wherein the control unit includes the horizontal moving part and controlling the rotating moving part to control the position of the paint spraying nozzle.

본 발명의 다른 실시예에 따른 차량을 이용하여 차선을 보수하기 위한 차선 도색 방법은, 상기 차량은, 상기 차량에 장착되는 도료 저장부; 상기 도료 저장부로부터 공급되는 도료를 분사하는 도료 분사노즐; 상기 도료 분사노즐을 이동 가능하게 하는 액츄에이터; 도색하기 위한 차선 부분을 촬영하는 카메라; 상기 카메라로부터 전송되는 영상을 표시하는 디스플레이; 상기 카메라에 의해 촬영되는 영상을 기초로 상기 도료 분사노즐과 상기 액츄에이터를 제어하는 제어부; 를 포함하고, 최초에 작업자가 경계 부분을 포함하여 보수할 차선의 일부분을 도색하는 단계; 상기 카메라가 최초 도색 부분을 포함하여 보수할 차선을 촬영하는 단계; 상기 제어부가 최초 도색 부분의 양쪽 경계선으로부터 연장되는 경계 라인과, 보수할 차선을 감지한 보수 라인을 디스플레이에 표시하는 단계; 상기 제어부는 상기 경계 라인과 상기 보수 라인에 기초하여 상기 도료 분사노즐을 제어하여 차선을 도색하는 단계; 를 포함한다. In accordance with another embodiment of the present invention, there is provided a lane painting method for repairing a lane using a vehicle, the vehicle comprising: a paint storage unit mounted on the vehicle; a paint spray nozzle for spraying the paint supplied from the paint storage unit; an actuator for moving the paint spray nozzle; a camera that takes pictures of the lanes for painting; a display for displaying the image transmitted from the camera; a control unit for controlling the paint injection nozzle and the actuator based on the image captured by the camera; and, initially, the operator painting a portion of the lane to be repaired, including the boundary portion; photographing, by the camera, the lane to be repaired including the first painted part; displaying, by the controller, boundary lines extending from both boundary lines of the initially painted portion and a repair line detecting a lane to be repaired on a display; controlling, by the controller, the paint injection nozzle based on the boundary line and the maintenance line to paint the lane; includes

본 발명에 따르면, 차선을 도색하기 위한 차선 경계선을 명확하게 설정하면서 차선을 도색하는 도료 분사노즐이 차선 경계선 안에 정확하게 위치하도록 제어하여 인력과 비용을 절감할 수 있는 차선 도색 장치 및 이를 이용한 차선 도색 방법을 제공할 수 있다. According to the present invention, a lane painting device and a lane painting method using the same, which can reduce manpower and cost by controlling the paint injection nozzle for painting a lane to be accurately positioned within the lane boundary while clearly setting the lane boundary for painting the lane can provide

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차선 도색 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명에서 보수할 차선의 경계 라인과 보수 라인을 설정하는 방법을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도료 분사노즐의 구성을 도시하는 도면이다.
도 4는 도 3의 도료 분사노즐을 제어하기 위한 회전각과 이격 거리를 검출하는 방법을 도시하는 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a lane painting apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a method of setting a boundary line and a repair line of a lane to be repaired according to the present invention.
3 is a diagram showing the configuration of a paint spray nozzle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a method of detecting a rotation angle and a separation distance for controlling the paint injection nozzle of FIG. 3 .

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.Hereinafter, the configuration and operation of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that only the same components are marked with the same reference numerals as much as possible even though they are displayed on different drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차선 도색 장치의 구성을 도시하는 도면이다. 도 2는 본 발명에서 보수할 차선의 경계 라인과 보수 라인을 설정하는 방법을 도시하는 도면이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도료 분사노즐의 구성을 도시하는 도면이다. 도 4는 도 3의 도료 분사노즐을 제어하기 위한 회전각과 이격 거리를 검출하는 방법을 도시하는 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a lane painting apparatus according to an embodiment of the present invention. 2 is a diagram illustrating a method of setting a boundary line and a repair line of a lane to be repaired according to the present invention. 3 is a diagram showing the configuration of a paint spray nozzle according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram illustrating a method of detecting a rotation angle and a separation distance for controlling the paint injection nozzle of FIG. 3 .

본 발명은 기존의 차선을 보수하기 위해 작업자가 직접 손으로 도색 장치의 방향을 조정하여 차선을 도색하지 않고 사람이 차량에 탑승하여 운전하면서 도료 분사노즐의 위치를 정밀하게 제어하여 차선을 도색하는 차선 도색 장치 및 이를 이용한 차선 도색 방법에 관한 것이다.According to the present invention, the lane is painted by precisely controlling the position of the paint spray nozzle while a person rides and drives a vehicle without painting the lane by manually adjusting the direction of the painting device to repair the existing lane. The present invention relates to a painting apparatus and a lane painting method using the same.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 차선 보수를 위한 차선 도색 장치 및 방법에서, 차선 도색 장치는 차량(110), 도료 저장부(120), 도료 분사노즐(130), 액츄에이터(140), 카메라(150), 디스플레이(160), 제어부(170) 등을 포함한다. 1 to 3 , in the lane painting apparatus and method for lane repair of the present invention, the lane painting apparatus includes a vehicle 110 , a paint storage unit 120 , a paint spray nozzle 130 , and an actuator 140 . , a camera 150 , a display 160 , a control unit 170 , and the like.

차량(110)은 도로를 주행 가능하게 구성된다. 차량(110)은 운전자가 차량에 탑승하여 운전하지만, 운전자 없이 자율주행으로도 가능하다. The vehicle 110 is configured to be able to travel on a road. The vehicle 110 is driven by a driver in the vehicle, but autonomous driving is also possible without a driver.

도료 저장부(120)는 차량(110)에 장착되어 차선(10)을 도색하기 위한 도료를 저장한다. The paint storage unit 120 is mounted on the vehicle 110 to store paint for painting the lane 10 .

도료 분사노즐(130)은 도료 저장부(120)로부터 연결관(125)을 통해 공급되는 도료를 보수할 차선(10)으로 분사한다. The paint spray nozzle 130 sprays the paint supplied from the paint storage unit 120 through the connection pipe 125 to the lane 10 to be repaired.

액츄에이터(140)는 도료 분사노즐(130)을 이동 가능하게 한다. 액츄에이터(140)는 도료 분사노즐(130)을 수평으로 이동 가능하게 하는 수평이동부(141)와, 도료 분사노즐(130)을 지면에 수직인 축을 중심으로 회전 가능하게 하는 회전이동부(142)를 포함할 수 있다. The actuator 140 makes it possible to move the paint spray nozzle 130 . The actuator 140 includes a horizontal moving part 141 that enables the paint spraying nozzle 130 to move horizontally, and a rotational moving part 142 that enables the paint spraying nozzle 130 to rotate about an axis perpendicular to the ground. may include.

카메라(150)는 도색하기 위한 차선 부분을 촬영한다. 카메라(150)에 의해 촬영된 영상은 제어부(170)로 전송된다. The camera 150 captures a portion of the lane for painting. The image captured by the camera 150 is transmitted to the controller 170 .

디스플레이(160)는 카메라(150)로부터 전송되는 영상을 표시한다.The display 160 displays an image transmitted from the camera 150 .

제어부(170)는 카메라(150)에 의해 촬영되는 영상을 기초로 도료 분사노즐(130)과 액츄에이터(140) 등을 제어한다. The controller 170 controls the paint spray nozzle 130 and the actuator 140 based on the image captured by the camera 150 .

차선(10)을 도색하기 위해, 최초에 작업자가 경계 부분을 포함하여 보수할 차선(10)의 일부분을 도색한 상태에서, 카메라(150)는 최초 도색 부분(101)을 포함하여 보수할 차선(10)을 촬영한다. In order to paint the lane 10, in a state in which the operator initially paints a part of the lane 10 to be repaired including the boundary portion, the camera 150 includes the first painted portion 101 and the lane to be repaired ( 10) is photographed.

제어부(170)는 카메라(150)의 영상을 기초로 최초 도색 부분(101)의 양쪽 경계선으로부터 연장되는 경계 라인(102)을 디스플레이(160)에 표시한다. 최초 도색 부분(101)에 의해 양쪽에는 두 개의 나란한 직선이 형성되고, 경계 라인(102)은 두 개의 직선으로부터 연장되는 직선이 된다. 경계 라인(102)은 도료 분사노즐(130)에 의해 도료가 분사되는 범위가 될 수 있다. The control unit 170 displays boundary lines 102 extending from both boundary lines of the initially painted portion 101 on the display 160 based on the image of the camera 150 . Two parallel straight lines are formed on both sides by the first painted portion 101 , and the boundary line 102 becomes a straight line extending from the two straight lines. The boundary line 102 may be a range in which the paint is sprayed by the paint spray nozzle 130 .

또한, 제어부(170)는 보수할 차선을 감지한 보수 라인(103)을 디스플레이(160)에 표시한다. 보수할 차선에는 최초 도색시보다 많이 희미해진 차선이 남아 있고, 카메라(150)에 의해 촬영된 영상에는 보수할 차선이 표시된다. 제어부(170)는 이러한 보수할 차선을 감지하여 차선을 따라 연장되는 보수 라인(103)을 표시한다. 보수 라인(103)은 예를 들어, 양쪽의 경계 라인(102)의 가운데에 표시될 수 있다. In addition, the control unit 170 displays the repair line 103 detecting the lane to be repaired on the display 160 . In the lane to be repaired, a lane that is much more blurred than when initially painted remains, and the lane to be repaired is displayed in the image captured by the camera 150 . The control unit 170 detects the lane to be repaired and displays the repair line 103 extending along the lane. The repair line 103 may be marked, for example, in the middle of both boundary lines 102 .

제어부(170)는 경계 라인(102)과 보수 라인(103)에 기초하여 도료 분사노즐(130)을 제어하여 차선(10)을 도색한다. 즉, 제어부(170)는 경계 라인(102)의 범위 내에서 도료 분사노즐(130)로부터 도료가 분사되도록 한다. 또한, 제어부(170)는 보수 라인(103)이 있는 부분에서는 도료 분사노즐(130)로부터 도료가 분사되게 하고, 보수 라인(103)이 없는 부분에서는 도료 분사노즐(130)로부터 도료가 분사되지 않게 한다. The control unit 170 controls the paint injection nozzle 130 based on the boundary line 102 and the maintenance line 103 to paint the lane 10 . That is, the control unit 170 causes the paint to be sprayed from the paint spray nozzle 130 within the boundary line 102 . In addition, the control unit 170 causes the paint to be sprayed from the paint spraying nozzle 130 in the portion where the repair line 103 is located, and prevents the paint from being sprayed from the paint spraying nozzle 130 in the portion where the repair line 103 is not present. do.

도료 분사노즐(130)로부터 도료가 분사되면서, 차선(10)에는 최초 도색 부분(101)과 연결되도록 신규로 도색되는 부분이 연속적으로 생기게 된다. 카메라(150)는 도료 분사노즐(130)에 의해 도색되는 신규 도색 부분을 계속 촬영한다. As the paint is sprayed from the paint spraying nozzle 130 , new painted portions are continuously generated in the lane 10 so as to be connected to the first painted portion 101 . The camera 150 continues to photograph the newly painted portion painted by the paint spray nozzle 130 .

신규 도색 부분이 생길 때, 제어부(170)는 카메라(150)로부터 전송되는 신규 도색 부분의 양쪽 경계선으로부터 연장되도록 경계 라인(102)을 업데이트하여 디스플레이(160)에 표시한다. 따라서, 디스플레이(160)에는 새로운 경계 라인(102)과 보수 라인(103)이 계속 표시된다. When a new painted portion is generated, the control unit 170 updates the boundary line 102 so as to extend from both boundary lines of the new painted portion transmitted from the camera 150 and displays it on the display 160 . Accordingly, the new boundary line 102 and the complement line 103 are continuously displayed on the display 160 .

제어부(170)는 업데이트되는 경계 라인(102)과 보수 라인(103)에 기초하여 도료 분사노즐(130)을 제어한다. 이때, 제어부(170)는 수평이동부(141)와 회전이동부(142)를 제어하여 도료 분사노즐(130)의 위치를 제어한다. The control unit 170 controls the paint injection nozzle 130 based on the updated boundary line 102 and the maintenance line 103 . At this time, the control unit 170 controls the horizontal moving unit 141 and the rotating moving unit 142 to control the position of the paint spray nozzle 130 .

이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 차선 도색 장치에서 액츄에이터(140)에 의해 도료 분사노즐(130)을 제어하는 방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of controlling the paint spray nozzle 130 by the actuator 140 in the lane painting apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. 4 .

도료 분사노즐(130)은 차선(10)의 경계라인 안에서 차선(10)을 따라 정확히 이동할 때, 차선 보수 작업이 제대로 이루어질 수 있다. When the paint spray nozzle 130 moves exactly along the lane 10 within the boundary line of the lane 10 , the lane repair work may be properly performed.

도료 분사노즐(130)이 차선(10)의 경계라인 안에 정확히 위치하지 않을 때는 도료 분사노즐(130)의 단부와 차선(10)의 경계라인 사이에 이격 거리(g)가 발생된다. 또한, 도료 분사노즐(130)이 차선(10)의 진행방향과 수직인 수평선에 대해 회전할 경우에는 회전각(θ)이 발생된다. When the paint spray nozzle 130 is not positioned exactly within the boundary line of the lane 10 , a separation distance g is generated between the end of the paint injection nozzle 130 and the boundary line of the lane 10 . Also, when the paint spray nozzle 130 rotates with respect to a horizontal line perpendicular to the traveling direction of the lane 10, a rotation angle θ is generated.

도료 분사노즐(130)이 차선(10)의 경계라인 안에서 정확히 차선(10)을 따라 직선으로 이동할 때에는 이격 거리(g)가 발생되지 않고 회전각(θ)도 0인 상태가 된다. When the paint injection nozzle 130 moves in a straight line along the lane 10 within the boundary line of the lane 10, the separation distance g is not generated and the rotation angle θ is also 0.

따라서, 도료 분사노즐(130)의 위치를 제어하기 위해서는 이격 거리(g)와 회전각(θ)을 검출하고, 액츄에이터(140)를 이용하여 이격 거리(g)와 회전각(θ)이 0이 되도록 도료 분사노즐(130)을 이동해야 한다. Therefore, in order to control the position of the paint injection nozzle 130, the separation distance (g) and the rotation angle (θ) are detected, and the separation distance (g) and the rotation angle (θ) are 0 using the actuator 140 . The paint spray nozzle 130 should be moved as much as possible.

일반적으로, 도료 분사노즐(130)과 차선(10) 사이에 이격 거리(g)가 발생할 때는 도료 분사노즐(130)이 정확히 직선으로 이동하지 않고 회전반경이 R인 원주를 따라 이동하는 것을 의미한다. In general, when a separation distance (g) occurs between the paint injection nozzle 130 and the lane 10, it means that the paint injection nozzle 130 does not move in a straight line but moves along a circumference with a radius of rotation R. .

도료 분사노즐(130)은 차량(110)에 부착되어 제어되므로, 도료 분사노즐(130)이 회전반경이 R인 원주를 따라 이동한다는 것은 차량(110)이 회전반경 R인 원주를 따라 이동한다는 것을 의미한다. Since the paint injection nozzle 130 is attached to the vehicle 110 and controlled, the movement of the paint injection nozzle 130 along a circumference with a radius of R indicates that the vehicle 110 moves along a circumference with a radius of rotation R. it means.

도 4에서, 도료 분사노즐(130)이 회전반경 R로 회전한 상태에서, 회전각(θ)이 작을 경우 도료 분사노즐(130)의 단부와 차선(10)의 경계라인 사이의 이격 거리 g는 g'로 근사화될 수 있다. In FIG. 4 , when the rotation angle θ is small while the paint injection nozzle 130 is rotated at the rotation radius R, the separation distance g between the end of the paint injection nozzle 130 and the boundary line of the lane 10 is g' can be approximated.

g ≒ g' = R-X 이고, g ≒ g' = R-X,

COSθ = X/R, X = RCOSθ이므로, Since COSθ = X/R, X = RCOSθ,

g ≒ g' = R-RCOSθg ≒ g' = R-RCOSθ

θ = COS-1(1-g/R) 식 1θ = COS -1 (1-g/R) Equation 1

여기서, R은 차량(110)의 중심[도료 분사노즐(130)의 회전중심]에서 도료 분사노즐(130)의 단부까지의 거리이고, θ는 도료 분사노즐(130)이 차선(10)의 진행방향과 수직인 수평선에 대해 기울어지는 각도이다. Here, R is the distance from the center of the vehicle 110 (rotational center of the paint injection nozzle 130 ) to the end of the paint injection nozzle 130 , and θ is the progress of the lane 10 of the paint injection nozzle 130 . It is the angle of inclination with respect to the horizontal line perpendicular to the direction.

g와 R은 카메라(150)에 의해 촬영되는 영상에서 측정될 수 있고, θ는 위의 식 1에 의해 계산될 수 있다. g and R may be measured from an image captured by the camera 150, and θ may be calculated by Equation 1 above.

이격 거리(g)와 회전각(θ)이 구해지면, 제어부(170)는 PID 제어를 통해 액츄에이터(140)의 수평이동부(141)와 회전이동부(142)를 제어하여 이격 거리(g)와 회전각(θ)이 0이 되도록 도료 분사노즐(130)을 이동할 수 있다. 그에 따라, 도료 분사노즐(130)로부터 분사되는 도료는 정확히 경계 라인(102) 내에 위치하게 할 수 있다. When the separation distance (g) and the rotation angle (θ) are obtained, the control unit 170 controls the horizontal movement unit 141 and the rotation movement unit 142 of the actuator 140 through the PID control to control the separation distance (g) The paint spraying nozzle 130 may be moved so that and the rotation angle θ becomes 0. Accordingly, the paint sprayed from the paint spray nozzle 130 can be accurately positioned within the boundary line 102 .

상술한 본 발명의 차선 도색 장치 및 방법에 따르면, 카메라(150)에 의해 차선(10)의 영상을 촬영하여 이를 디스플레이(160) 상에 연속적으로 표시하고, 최초 도색 부분(101) 및 신규 도색 부분으로부터 연장되는 직선에 의해 차선(10)의 경계 라인(102)을 설정하고, 보수할 차선의 흔적으로부터 보수 라인(103)을 설정한다. 이러한 방법으로, 명확한 차선의 경계 라인(102)과 보수 라인(103)을 설정할 수 있고, 그에 따라 도료 분사노즐(130)을 제어할 수 있다. According to the lane painting apparatus and method of the present invention described above, an image of the lane 10 is captured by the camera 150 and continuously displayed on the display 160, the first painted portion 101 and the new painted portion A boundary line 102 of the lane 10 is set by a straight line extending from , and a repair line 103 is set from the trace of the lane to be repaired. In this way, the boundary line 102 and the maintenance line 103 of a clear lane can be set, and the paint spray nozzle 130 can be controlled accordingly.

제어부(170)는 도료 분사노즐(130)이 차선(10)의 단부에서 이격될 경우, 카메라(150)에 의해 촬영된 영상으로부터 이격 거리(g)와 회전각(θ)을 검출하고, 그에 따라 도료 분사노즐(130)을 제어함으로써 외부 감시자가 없어도 차선(10)을 정확하게 도색할 수 있다. When the paint injection nozzle 130 is spaced apart from the end of the lane 10, the controller 170 detects the separation distance g and the rotation angle θ from the image captured by the camera 150, and accordingly By controlling the paint injection nozzle 130 , the lane 10 can be accurately painted without an external supervisor.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It is obvious to those of ordinary skill in the art that the present invention is not limited to the above embodiments and can be implemented with various modifications or variations without departing from the technical gist of the present invention. will be.

10 : 차선
101 : 최초 도색 부분
102 : 경계 라인
103 : 보수 라인
110 : 차량
120 : 도료 저장부
125 : 연결관
130 : 도료 분사노즐
140 : 액츄에이터
141 : 수평이동부
142 : 회전이동부
150 : 카메라
160 : 디스플레이
170 : 제어부
g : 이격 거리
θ : 회전각10 : lane
101: first painted part
102: border line
103: repair line
110: vehicle
120: paint storage unit
125: connector
130: paint spray nozzle
140: actuator
141: horizontal moving part
142: rotation moving part
150 : camera
160: display
170: control unit
g: separation distance
θ: rotation angle

Claims (4)

차선 보수를 위한 차선 도색 장치에 있어서,
도로를 주행 가능한 차량;
상기 차량에 장착되는 도료 저장부;
상기 도료 저장부로부터 공급되는 도료를 분사하는 도료 분사노즐;
상기 도료 분사노즐을 이동 가능하게 하는 액츄에이터;
도색하기 위한 차선 부분을 촬영하는 카메라;
상기 카메라로부터 전송되는 영상을 표시하는 디스플레이;
상기 카메라에 의해 촬영되는 영상을 기초로 상기 도료 분사노즐과 상기 액츄에이터를 제어하는 제어부;
를 포함하고,
최초에 작업자가 경계 부분을 포함하여 보수할 차선의 일부분을 도색한 상태에서, 상기 카메라는 최초 도색 부분을 포함하여 보수할 차선을 촬영하고,
상기 제어부는 상기 카메라의 영상을 기초로 최초 도색 부분의 양쪽 경계선으로부터 연장되는 경계 라인과, 보수할 차선을 감지한 보수 라인을 디스플레이에 표시하고,
상기 제어부는 상기 경계 라인과 상기 보수 라인에 기초하여 상기 도료 분사노즐을 제어하고,
상기 카메라는 상기 도료 분사노즐에 의해 도색되는 신규 도색 부분을 촬영하고,
상기 제어부는 상기 카메라로부터 전송되는 상기 신규 도색 부분의 양쪽 경계선으로부터 연장되도록 상기 경계 라인을 업데이트하여 상기 디스플레이에 표시하고,
상기 제어부는 업데이트되는 상기 경계 라인에 기초하여 상기 도료 분사노즐을 제어하고,
상기 액츄에이터는 상기 도료 분사노즐을 수평으로 이동 가능하게 하는 수평 이동부와, 상기 도료 분사노즐을 지면에 수직인 축을 중심으로 회전 가능하게 하는 회전 이동부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 수평 이동부와 상기 회전 이동부를 제어하여 상기 도료 분사노즐의 위치를 제어하는 차선 도색 장치.A lane painting apparatus for lane repair, comprising:
vehicles capable of driving on the road;
a paint storage unit mounted on the vehicle;
a paint spray nozzle for spraying the paint supplied from the paint storage unit;
an actuator for moving the paint spray nozzle;
a camera that takes pictures of the lanes for painting;
a display for displaying the image transmitted from the camera;
a control unit for controlling the paint injection nozzle and the actuator based on the image captured by the camera;
including,
In a state in which the operator initially painted a part of the lane to be repaired including the boundary portion, the camera photographs the lane to be repaired including the first painted portion,
The control unit displays a boundary line extending from both boundary lines of the first painted portion based on the image of the camera and a repair line detecting a lane to be repaired on the display,
The control unit controls the paint injection nozzle based on the boundary line and the repair line,
The camera takes a picture of the new painted part painted by the paint spray nozzle,
The control unit updates the boundary line so as to extend from both boundary lines of the new painted part transmitted from the camera and displays it on the display,
The control unit controls the paint injection nozzle based on the updated boundary line,
The actuator includes a horizontal moving part that enables the paint spraying nozzle to move horizontally, and a rotational moving part that enables the paint spraying nozzle to rotate about an axis perpendicular to the ground,
The control unit controls the horizontal moving unit and the rotating moving unit to control a position of the paint injection nozzle. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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