KR102357679B1 - 차선 도색차량용 차선폭 자동 조절 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차선을 도색하는 과정 중에 도로에 둔덕이나 과속방지턱이 형성되거나 또는 언덕이 시작되는 지점이나 내리막이 시작되는 지점의 도로에 차선을 도색하더라도 차선의 폭을 일정하게 유지시킬 수 있는 차선 도색차량용 차선폭 자동 조절 장치에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차선 도색차량용 차선폭 자동 조절 장치는, 차선 도색차량에 상하 방향으로 길이를 가지도록 설치되는 소정 길이의 레일부; 상기 레일부를 따라 상하로 승강 동작되는 이송부; 상기 레일부의 일단에 설치되어 상기 이송부를 슬라이딩 동작시키는 구동부; 상기 이송부에 설치되면서 도료를 저면 쪽으로 분사시키는 노즐부; 상기 레일부 또는 상기 노즐부의 일측에 설치되면서 바닥과의 높이를 측정하는 레이저센서부; 상기 구동부, 상기 노즐부 및 상기 레이저센서부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 레이저센서부에서 측정된 실시간 높이 측정값과 사용자에 의해 설정된 높이 설정값을 실시간으로 대비하여 오차값 만큼 상기 이송부가 승강 동작되도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

차선 도색차량용 차선폭 자동 조절 장치{Automatic Lane Width Adjustment Device for Lane Painting Vehicles}
본 발명은 차선 도색차량용 차선폭 자동 조절 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차선 도색차량에 설치되어 도료의 분사 노즐 높이를 조절하여 도로에 도색되는 차선의 폭을 조절하는 차선 도색차량용 차선폭 자동 조절 장치에 관한 것이다.
일반적으로 도로에는 차량의 주행 방향과 차량 간의 간격을 안내하기 위한 소정 폭의 차선이 도색되는데, 이러한 차선은 외부 환경에 장기간 노출되게 됨에 따라 시인성이 떨어지게 되며, 이에 따라 기존에 도색된 차선을 따라 재도색을 하게 된다.
그러나 기존의 차선 도색차량은 도색작업 전에 작업자가 노즐의 높이를 수동으로 조절하여 도료의 분사 폭을 조절한 다음, 차선 도색차량을 주행하면서 도색 작업을 진행하기 때문에 도로의 상황에 따라 차선의 폭을 수시로 변경하기가 어려운 문제가 있다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 종래 기술로는 등록특허공보 제1368458호의 차선폭을 일정하게 도색할 수 있는 차선 도색 장치 및 방법(이하 '특허문헌'이라 한다)이 개시되어 있다.
상기 특허문헌에 개시된 차선 도색 장치는, 도료를 저장하는 도료 저장부; 경화제를 저장하는 경화제 저장부; 상기 도료 저장부 및 경화제 저장부로부터 유입되는 상기 도료 및 경화제를 혼합하는 혼합 파이프; 및 혼합된 2액형 도료를 도로에 분사하는 도료 분사부를 포함하고, 상기 도료 분사부는 차량의 주행 속도 및 상기 2액형 도료의 분사압력 중 하나 이상에 근거하여 높낮이가 조절되도록 구성되는 것으로 이루어진다.
그러나 상기 특허문헌에 개시된 차선 도색 장치는, 차량의 주행 속도 또는 도료의 분사압력 중 어느 하나에 근거하여 도료 분사부의 높낮이가 조절되도록 구성되는 것이나, 도로상에 둔덕이나 과속방지턱이 있는 경우에는 도료 분사부와 도로 사이의 높이 차이에 변화가 발생하기 때문에 차선을 일정한 폭으로 도색하기 어려운 문제가 있다.
또한, 도로가 언덕이 시작되는 지점이나 내리막이 시작되는 지점인 경우에도 도료 분사부와 도로의 면이 이루는 높이에 차이가 발생하기 때문에 도색되는 차선의 폭이 달라지며, 따라서 특허문헌에서와 같이 차량의 주행 속도 또는 도료의 분사압력만으로 높낮이를 조절하여 차선폭을 일정하게 유지시키는 데에는 한계가 있다.
따라서 도로에 둔덕이나 과속방지턱이 형성되거나, 또는 언덕이 시작되는 지점이나 내리막이 시작되는 지점에도 차선의 폭을 일정하게 유지시킨 채 도색할 수 있도록 하는 차선 도색차량의 차선폭 자동 조절 장치의 개발이 요구된다.
KR 10-1368458 B1 (2014. 02. 21.) KR 10-1944101 B1 (2019. 01. 24.) KR 10-1771587 B1 (2017. 08. 21.) KR 10-1555524 B1 (2015. 09. 18.)
본 발명은 상기와 같은 종래의 차선 도색 장치의 차선폭 유지수단이 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 차선을 도색하는 과정 중에 도로에 둔덕이나 과속방지턱이 형성되거나 또는 언덕이 시작되는 지점이나 내리막이 시작되는 지점의 도로에 차선을 도색하더라도 차선의 폭을 일정하게 유지시킬 수 있는 차선 도색차량용 차선폭 자동 조절 장치를 제공하는 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차선 도색차량용 차선폭 자동 조절 장치는, 차선 도색차량에 상하 방향으로 길이를 가지도록 설치되는 소정 길이의 레일부; 상기 레일부를 따라 상하로 승강 동작되는 이송부; 상기 레일부의 일단에 설치되어 상기 이송부를 슬라이딩 동작시키는 구동부; 상기 이송부에 설치되면서 도료를 저면 쪽으로 분사시키는 노즐부; 상기 노즐부의 일측에 설치되면서 바닥과의 높이를 측정하는 레이저센서부; 상기 구동부, 상기 노즐부 및 상기 레이저센서부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 레이저센서부에서 측정된 실시간 높이 측정값과 사용자에 의해 설정된 높이 설정값을 실시간으로 대비하여 오차값 만큼 상기 이송부가 승강 동작되도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명은 상기 제어부가 상기 차선 도색차량의 주행 속도에 맞추어 상기 구동부의 동작에 따른 상기 이송부의 이송속도를 제어하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 차선 도색차량이 20 ~ 30Km/h 범위 내에서 설정되는 주행 속도에 맞추어 정속 주행되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
이에 더해 본 발명은 상기 차선 도색차량이 20Km/로 정속 주행되는 경우에 상기 레이저센서부가 상기 노즐부의 전방 쪽에 50~60㎝ 이격되어 설치되어 바닥과의 높이를 측정하도록 구성되고, 상기 차선 도색차량이 30Km/로 정속 주행되는 경우에 상기 레이저센서부가 상기 노즐부의 전방 쪽에 75 ~ 80㎝ 이격되어 설치되어 바닥과의 높이를 측정하도록 구성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
그리고 본 발명은 상기 레이저센서부가 초당 100회 이상 높이를 측정하도록 구성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 차선 도색차량의 도료 분사 노즐의 높이가 지면의 높이에 맞추어 자동으로 조절되게 되고, 이에 의해 차선 도색 중에 자동으로 분사 노즐의 높이가 조절되어 미리 설정된 차선폭이 유지될 수 있는 장점이 있다.
또한, 도색차량의 주행 중에 분사 노즐의 높이가 자동으로 조절되므로 도로의 둔덕이나 과속방지턱 등과 같이 도로와 분사 노즐 간의 높이 차이가 발생하더라도 차선폭을 일정하게 도색할 수 있는 장점이 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 차선 도색차량용 차선폭 자동 조절 장치의 예를 보인 구성도.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다.
본 발명은 차선을 도색하는 과정 중에 도로에 둔덕이나 과속방지턱이 형성되거나 또는 언덕이 시작되는 지점이나 내리막이 시작되는 지점의 도로에 차선을 도색하더라도 차선의 폭을 일정하게 유지시킬 수 있는 차선 도색차량용 차선폭 자동 조절 장치를 제공하고자 하는 것으로, 이러한 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 레일부(10), 이송부(20), 구동부(30), 노즐부(40), 레이저센서부(50) 및 제어부(60)를 포함한다.
레일부(10)는 차선 도색차량의 일측에 상하 방향으로 길이를 가지도록 설치되어 후술되는 이송부(20)가 상하로 슬라이딩 이동되도록 안내하는 구성이다.
이러한 레일부(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 내부에 상하로 소정 길이를 가지는 스크루축(도면부호 없음)이 설치되고, 상기 스크루축의 일단이 후술되는 구동부(30)의 회전축(도시하지 않음)에 연결되어 회전 동작되도록 구성된다.
이송부(20)는 레일부(10)의 스크루축이 상하로 관통하도록 나사 결합되어 스크루축의 회전 동작에 의해 레일부(10)를 따라 승강 동작되는 구성이다.
이러한 이송부(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 후술되는 노즐부(40)가 장착되도록 복수 개의 나사결합공(도면부호 없음)이 구비될 수 있다.
또한, 이송부(20)는 노즐부(40)에서 분사되는 도료가 레일부(10)에 묻지 않도록 레일부(10)와 노즐부(40)가 서로 30㎝이상 이격되도록 레일부(10)로부터 수평으로 소정 길이를 돌출되도록 구성될 수 있다.
구동부(30)는 레일부(10)의 일단에 설치되어 스크루축을 회전시키는 구성이다.
이러한 구동부(30)는 후술되는 제어부(60)의 제어에 의해 스크루축을 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전시키면서 이송부(20)를 승강시키게 되고, 이때 구동부(30)는 정밀 회전 제어가 가능한 리니어모터로 구성되어 이송부(20)의 상하 높이를 정밀하게 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.
노즐부(40)는 도료가 저장되는 탱크로부터 도료가 공급되어 도로를 향하여 고압 분사하는 구성이다.
이러한 노즐부(40)는 노즐부(40)를 중심으로 양측으로 소정 각도를 가지도록 분사(방사)되고, 이를 통해 노즐부(40)와 도로의 높이 차이에 따라 도로에 도색되는 차선의 폭이 조절되게 된다.
이때 차량의 주행 방향을 기준으로 노즐부(40)의 전후 방향 쪽에 각각 소정 폭의 가이드판(도시하지 않음)이 설치될 수 있고, 이러한 가이드판을 통해 노즐부(40)에서 분사되는 도료가 전후 방향으로 확산되어 분사되는 것이 방지된다.
레이저센서부(50)는 노즐부(40)의 일측에 설치되어 바닥(도로)과의 높이를 측정하는 구성이다.
이러한 레이저센서부(50)는 저면의 높이가 노즐부(40)의 저면 높이와 동일하게 설치되고, 이를 통해 노즐부(40)와 바닥 간의 높이가 변경되면 레이저센서부(50)와 바닥 간의 높이도 함께 변경되게 된다.
이에 의해 사용자가 후술되는 제어부(60)를 통해 레이저센서부(50)와 바닥 간의 높이를 조절하는 것으로 노즐부(40)와 바닥 간의 높이가 정확하게 조절되게 된다.
이러한 레이저센서부(50)는 공지되어 널리 사용되는 레이저 거리측정기로 구성될 수 있고, 이때 차선 도색차량이 정속 주행하는 동안 연속하여 높이를 빠르게 측정할 수 있도록 초당 100회 이상 높이 측정이 가능한 레이저 거리측정기로 구성된다.
제어부(60)는 구동부(30), 노즐부(40) 및 레이저센서부(50)의 동작을 제어하는 구성이다.
이러한 제어부(60)는 차선 도색 작업을 시작하기에 앞서, 사용자가 제어부(60)를 통해 레이저센서부(50)의 높이를 입력하면, 이에 맞추어 레이저센서부(50)의 높이가 자동으로 조절되고, 이에 의해 노즐부(40)가 사용자가 설정한 높이로 유지되게 된다.
이후 차선 도색 작업을 진행하면, 노즐부(40)보다 전방 쪽에 위치되는 레이저센서부(50)가 바닥(도로)과의 높이 차이를 연속하여 감지하게 되고, 이를 통해 바닥과의 높이 측정값이 둔덕, 과속방지턱, 언덕이 시작되는 부분 및 내리막이 시작되는 부분 등에 의해 달라지게 되면 제어부(60)를 통해 구동부(30)가 자동으로 제어되면서 높이 오차값 만큼 이송부(20)를 상승 또는 하강시키게 되며, 이에 의해 레이저센서부(50)의 높이가 함께 미리 설정된 높이 설정값에 맞추어 자동으로 일정하게 유지되게 된다.
여기서 레이저센서부(50)를 통해 측정된 높이 측정값과 높이 설정값 간의 높이 오차값에 따라 이송부(20)의 높이를 제어할 때, 차선 도색차량의 주행 속도와 이송부(20)의 승강 속도에 따른 높이 설정 시간차가 발생할 수 있고, 이러한 시간차로 인해 부분적으로 차선의 폭이 일정하지 못한 부분이 발생할 수 있는데, 본 발명은 이러한 문제를 줄일 수 있도록, 차선 도색차량의 주행 속도 변화(증감)에 맞추어 구동부(30)의 이송속도를 조절(증감)하도록 구성될 수 있다.
이때 이송부(20)의 최대 이송속도는 레일부(10)와 구동부(30)의 제원에 따라 허용 한계가 있고, 따라서 차선 도색차량의 주행 속도를 미리 설정된 정속에 맞추어 주행시키는 것이 바람직한데, 이 경우 노즐부(40)와 레이저센서부(50)의 설치 간격을 조절하는 것으로 시간차에 따른 오차를 줄일 수 있게 된다.
즉, 차선 도색차량의 주행 속도가 빠를수록 설정된 높이 설정값과 레이저센서부(50)에서 측정된 높이 측정값의 차이에 따른 높이 오차값에 맞추어 이송부(20)의 높이가 조절될 수 있는 충분한 시간이 요구되게 되고, 따라서 차선 도색차량의 주행 속도가 빠르면 레이저센서부(50)와 노즐부(40)의 설치 간격이 상대적으로 멀게 설치되며, 차선 도색차량의 주행 속도가 느리면 레이저센서부(50)와 노즐부(40)의 설치 간격이 상대적으로 좁게 설치되게 된다.
이러한 예로는 노즐부(40)와 레이저센서부(40)가 차선 도색차량의 범위를 벗어나지 않는 선에서 설치 간격이 설정될 필요가 있고, 이와 동시에 차선 도색차량의 주행 속도에 따라 도색되는 차선의 품질을 담보하기 위해 노즐부(40)를 통해 분사되는 도료의 분사속도(압력)가 함께 조절되어야 하며, 또한 차선 도색차량의 주행 속도가 빠를수록 기존에 도로에 도색된 차선을 따라 또는 도색될 차선의 위치를 따라 정확하게 주행하기가 어려워지는 점을 고려하여, 차선 도색차량은 20 ~ 30Km/h 범위 내에서 정속 주행되고, 노즐부(40)와 레이저센서부(50)는 차선 도색차량의 주행 속도에 따른 시간차를 고려하여 50~80㎝ 간격 이격되어 설치될 수 있다.
더욱 바람직하게는 차선 도색차량이 20Km/로 정속 주행되는 경우, 레이저센서부(50)가 노즐부(40)의 전방 쪽에 50~60㎝ 이격되어 설치되어 바닥과의 높이를 측정하도록 구성될 수 있다.
그리고 차선 도색차량이 30Km/로 정속 주행되는 경우, 레이저센서부(50)가 노즐부(40)의 전방 쪽에 75 ~ 80㎝ 이격되어 설치되어 바닥과의 높이를 측정하도록 구성될 수 있다.
이에 더해 차선 도색차량이 20 ~ 30Km/h 사이의 속도로 정속 주행되는 경우에는, 주행 중에도 해당 속에 맞추어 노즐부(40)와 레이저센서부(50)의 설치 간격이 50~80㎝ 범위 내에서 자동으로 조절되도록 구성될 수 있고, 이를 위해 도 3에 도시된 바와 같이 레이저센서부(50)는 수평으로 소정 길이를 가지는 이송장치(80)에 설치되어 제어부(60)가 차선 도색차량의 주행속도에 따라 노즐부(40)와 레이저센서부(50)의 설치 간격을 자동 조절하도록 구성될 수 있다. 이때 이송장치(80)는 리니어가이드와 리니어모터를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 위에서는 노즐부(40)가 이송부(20)에 설치되고, 레이저센서부(50)가 노즐부(40)의 일측에 설치되는 것으로만 도시되고 설명되었으나, 이와 달리 이송부(20)에 수평으로 길이를 가지는 이송장치(80)가 설치되고, 상기 이송장치(80)의 일단에 노즐부(40)가 설치되며, 상기 이송장치(80)의 이송블록(도시하지 않음)에 레이저센서부(50)가 설치되는 것으로 변경되어 실시될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 차선 도색차량의 도료 분사 노즐의 높이가 지면의 높이에 맞추어 자동으로 조절되므로 도로의 둔덕이나 과속방지턱 등과 같이 도로와 분사 노즐 간의 높이 차이가 발생하더라도 차선폭이 일정하게 도색되게 된다.
위에서는 설명의 편의를 위해 바람직한 실시예를 도시한 도면과 도면에 나타난 구성에 도면부호와 명칭을 부여하여 설명하였으나, 이는 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 도면상에 나타난 형상과 부여된 명칭에 국한되어 그 권리범위가 해석되어서는 안 될 것이며, 발명의 설명으로부터 예측 가능한 다양한 형상으로의 변경과 동일한 작용을 하는 구성으로의 단순 치환은 통상의 기술자가 용이하게 실시하기 위해 변경 가능한 범위 내에 있음은 지극히 자명하다고 볼 것이다.
10: 레일부 20: 이송부
30: 구동부 40: 노즐부
50: 레이저센서부 60: 제어부
70: 고정프레임 80: 이송장치

Claims (5)

  1. 차선 도색차량에 상하 방향으로 길이를 가지도록 설치되는 소정 길이의 레일부(10);
    상기 레일부(10)를 따라 상하로 승강 동작되는 이송부(20);
    상기 레일부(10)의 일단에 설치되어 상기 이송부(20)를 슬라이딩 동작시키는 구동부(30);
    상기 이송부(20)에 설치되면서 도료를 저면 쪽으로 분사시키는 노즐부(40);
    상기 노즐부(40)의 일측에 설치되면서 바닥과의 높이를 측정하는 레이저센서부(50);
    상기 구동부(30), 상기 노즐부(40) 및 상기 레이저센서부(50)의 동작을 제어하는 제어부(60);
    를 포함하고,
    상기 제어부(60)는,
    상기 레이저센서부(50)에서 측정된 실시간 높이 측정값과 사용자에 의해 설정된 높이 설정값을 실시간으로 대비하여 오차값 만큼 상기 이송부(20)가 승강 동작되도록 상기 구동부(30)를 제어하며,
    상기 차선 도색차량은,
    20 ~ 30Km/h 범위 내에서 설정되는 주행 속도에 맞추어 정속 주행되고,
    상기 차선 도색차량이 20Km/로 정속 주행되는 경우에는,
    상기 레이저센서부(50)가 상기 노즐부(40)의 전방 쪽에 50~60㎝ 이격되어 설치되어 바닥과의 높이를 측정하도록 구성되고,
    상기 차선 도색차량이 30Km/로 정속 주행되는 경우에는,
    상기 레이저센서부(50)가 상기 노즐부(40)의 전방 쪽에 75 ~ 80㎝ 이격되어 설치되어 바닥과의 높이를 측정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차선 도색차량용 차선폭 자동 조절 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부(60)는,
    상기 차선 도색차량의 주행 속도에 맞추어 상기 구동부(30)의 동작에 따른 상기 이송부(20)의 이송속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 차선 도색차량용 차선폭 자동 조절 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 레이저센서부(50)는,
    초당 100회 이상 높이를 측정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차선 도색차량용 차선폭 자동 조절 장치.
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