KR102407720B1

KR102407720B1 - 도로안전시설물 설치를 위한 자율주행 도로공사 장비 및 이를 이용한 노면 공사와 도로안전시설물의 설치 방법

Info

Publication number: KR102407720B1
Application number: KR1020210088540A
Authority: KR
Inventors: 최민진
Original assignee: 주식회사 충청
Priority date: 2021-07-06
Filing date: 2021-07-06
Publication date: 2022-06-10

Abstract

본 발명은 도로안전시설물 설치를 위한 자율주행 도로공사 장비 및 이를 이용한 구멍의 천공과 도로안전시설물의 설치 방법에 관한 것으로, 도로의 노면에 표시된 차선을 감지하여 주행하고 도로안전시설물의 설치를 위한 구멍을 천공하는 일련의 작업을 무인화 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 도로안전시설물 설치를 위한 자율주행 도로공사 장비는, 도로의 노면에 표시된 차선을 인식하는 차선 인식부(10)와; 도로를 따라 주행하는 주행부(20)와; 도로의 노면에 구멍을 천공하는 하나 이상의 천공드릴을 포함하며, 주행부를 통해 주행하며 상기 천공드릴을 이용하여 도로의 노면에 도로안전시설물의 설치를 위한 구멍을 천공하는 천공부(30)와; 상기 차선 인식부의 인식 결과를 근거로 하여 상기 주행부를 상기 차선을 따라 주행하도록 상기 주행부를 제어하면서 상기 천공부를 제어하여 도로의 노면에 구멍을 천공하는 컨트롤러(40)를 포함하며, 상기 컨트롤러는 상기 도로안전시설물의 설치를 위한 구멍의 간격 정보를 근거로 하여 상기 천공부의 천공 제어, 상기 주행부의 주행 제어, 상기 주행부의 정지 제어를 교대로 반복하여 일정 간격을 두고 구멍을 천공한다.

Description

도로안전시설물 설치를 위한 자율주행 도로공사 장비 및 이를 이용한 노면 공사와 도로안전시설물의 설치 방법{Autonomous road construction equipment for the installation of road safety facilities, and the method of installation of road safety facilities}

본 발명은 도로안전시설물의 설치를 위하여 도로의 노면에 구멍을 천공(절삭 등)하는 작업기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도로에 표시된 차선을 인식하면서 자율주행하고 일련의 도로 공사 작업(구멍의 천공, 절삭 등)이 무인화로 가능한 도로안전시설물 설치를 위한 자율주행 도로공사 장비 및 이를 이용한 노면 공사와 도로안전시설물의 설치 방법에 관한 것이다.

이 부분은 본 출원 내용과 관련된 배경 정보를 제공할 뿐 반드시 선행기술이 되는 것은 아니다.

일반적으로 도로에는 차량 사고에 대비하는 한편, 도로 교통의 안전을 도모하기 위해 도로 중앙분리, 커브길 표시, 인도와 차도 분리 및 차량 진입금지 등의 표시 목적으로 사용되는 다양한 도로안전시설물이 설치되어 있다.

이러한 도로안전시설물 중에서 차선분리대는, 다차선 도로에서 같은 방향의 교통류를 분리하고, 보행자의 무단횡단 및 차량의 불법유턴을 방지하기 위한 것으로 통상적으로 도로의 중앙에 도색된 중앙선을 따라 설치된다.

그리고, 도로안전시설물 중에서 시선유도봉(차선규제봉)은, 교통 사고의 발생 위험이 높아 운전자의 주의가 현저히 요구되는 도로에 동일 및 반대 방향의 교통류를 공간적으로 분리하거나 위험 구간을 예고하는 목적으로 운전자의 시선을 유도하는 시설물로서, 차선분리대와 마찬가지로 도로 중앙선을 따라 설치되거나 도로의 가장자리에 도색된 차선을 따라 설치된다.

그리고, 도로안전시설물 중에서 도로표지병은, 야간이나 우천 시와 같이 운전자의 시야 확보가 어려운 상황에서 도로의 중앙선, 차선경계선, 전용차선, 노상 장애물 및 안전지대 등의 노면 표시를 운전자가 정확히 인지하도록 도움을 주는 시설물로 통상 차선을 따라 설치된다.

이와 같이 상술한 차선분리대, 시선유도봉 및 도로표지병 등의 도로안전시설물은 도로의 노면에 구멍을 천공한 후, 구멍에 앵커볼트를 삽입 및 고정하고 도로안전시설물을 상기 앵커볼트에 고정하는 작업을 통해 설치된다.

본 발명의 배경기술을 확인할 수 있는 특허문헌으로 등록특허 제10-1054645호는 하부 각 모서리로 휠이 구비된 판 형태의 베이스 상부 양 측면으로는 기둥형태의 수직 지주부를 모서리 측으로 각각 형성하고, 베이스의 각 수직 지주부 내측면이 관통된 드릴 이동 공을 형성하며, 상기 각 수직 지주부 사이로는 드릴 이동 공 양측의 각 수직지주부 내측으로 서로 평행하게 형성된 레일 형태의 전후가이드레일과, 원형 바 형태에 상기 각 전후가이드레일의 상부 동일선상으로 평행하게 구비되어 그 끝 단부가 수직 지주부 측면에 각각 연결ㅇ고정된 전후 가이드 바가 형성되고, 동일선상의 전후가이드레일과 전후 가이드 바에 수직방향을 가지는 원형 바 형태에 그 양단이 각각 전후가이드레일을 감싸거나, 전후 가이드 바를 감싸 슬라이딩 이동 가능한 전후 이동부가 형성된 승하강 가이드바가 각각 구비되어 전후방향 및 좌우방향으로 이동하면서 승ㅇ하강하는 드릴 이동부를 형성하고, 판 형태에, 중앙이 관통된 드릴 고정공을 형성하여 이에 드릴을 조립 고정한 드릴 고정부가 상기 드릴 이동부에 연결되어 이동하는 반자동식 도로 천공장치로로 다음과 같은 문제점이 있다.

하나, 천공 작업이 작업자가 손잡이를 잡고 이동시키면서 위치선정바를 통해 차선을 육안으로 확인하고 천공 위치를 결정하는 수동 작업으로 이루어지기 때문에 도로에 안전표시 등을 한 후 천공 작업을 하더라도 작업자가 위험에 노출되는 환경이고 결국 도로를 주행하는 차량의 충돌에 의한 인명사고를 유발하는 문제점이 있다.

둘, 작업자가 육안으로 위치선정바와 차선을 맞춰가면서 천공장치를 밀어 운전하면서 천공 위치를 결정하는 것이기 때문에 구멍의 위치를 일정하게 유지하는데 한계가 있고 따라서 차선분리대의 경우 양쪽의 구멍들이 맞지 않아 재천공의 작업이 발생하는 문제점도 있다.

또한, 작업자의 조작없이 천공 작업이 불가능하기 때문에 기상 조건(우천, 야간 등)의 영향을 많이 받을 수밖에 없으므로 긴급 공사가 어렵고 공사 기간도 오래 걸리는 문제점도 있다.

등록특허 제10-1054645호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 도로의 노면에 표시된 차선을 감지하여 주행하고 도로안전시설물의 설치를 위한 구멍을 천공하는 일련의 작업(표지병의 설치를 위하여 노면을 절삭하는 작업 등 다양한 작업을 포함)을 무인화 하는 도로안전시설물 설치를 위한 자율주행 도로공사 장비 및 이를 이용한 노면 공사와 도로안전시설물의 설치 방법을 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 도로안전시설물 설치를 위한 자율주행 도로공사 장비는, 도로의 노면에 표시된 차선을 인식하는 차선 인식부와; 도로를 따라 주행하는 주행부와; 도로의 노면에 구멍을 천공하는 하나 이상의 천공드릴을 포함하며, 주행부를 통해 주행하며 상기 천공드릴을 이용하여 도로의 노면에 도로안전시설물의 설치를 위한 1개 이상의 구멍을 천공하는 천공부와; 상기 차선 인식부의 인식 결과를 근거로 하여 상기 주행부를 상기 차선을 따라 주행하도록 상기 주행부를 제어하면서 상기 천공부를 제어하여 도로의 노면에 구멍을 천공하는 컨트롤러를 포함하며, 상기 컨트롤러는 상기 도로안전시설물의 설치를 위한 구멍의 간격 정보를 근거로 하여 상기 천공부의 천공 제어, 상기 주행부의 주행 제어, 상기 주행부의 정지 제어를 교대로 반복하여 일정 간격을 두고 구멍을 천공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 도로안전시설물 설치를 위한 자율주행 도로공사 장비와 이를 이용한 노면 공사와 도로안전시설물의 설치 방법에 의하면, 차선 인식부가 도로의 차선을 인식하고 컨트롤러가 도로공사 장비를 주행 제어함과 아울러 도로안전시설물(차선분리대, 시선유도봉, 표지병 등)의 설치를 위한 구멍의 천공 작업(표지병의 설치를 위하여 노면을 절삭하는 작업 등 다양한 작업을 포함)도 컨트롤러의 제어를 통해 이루어지며 따라서 사람의 개입이 없어 작업자는 다른 차량이 주행하는 도로를 따라 이동하지 않고 안전지대에서 천공 작업을 모니터링하는 정도의 작업만 하게 되므로 차량의 충돌로 인한 작업자의 인사사고를 미연에 방지하는 효과가 있다.

그리고, 차선 인식부와 컨트롤러를 통해 구멍의 천공 위치를 정확하고 균일하게 유지하게 되므로 구멍의 재천공 등 불필요한 작업을 없앨 수 있다.

또한, 야간, 우천 등의 기상 조건에서도 천공 작업이 가능하므로 긴급 공사를 할 수 있고 공사 기간도 줄여 천공기로서의 효용성과 신뢰성을 향상하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 도로안전시설물 설치를 위한 자율주행 도로공사 장비의 구성을 보인 블록도.
도 2는 본 발명에 의한 도로안전시설물 설치를 위한 자율주행 도로공사 장비의 차체를 보인 개략도.
도 3은 본 발명에 의한 도로안전시설물 설치를 위한 자율주행 도로공사 장비를 이용한 구멍의 천공 상태를 보인 예시도.
도 4는 본 발명에 의한 도로안전시설물 설치를 위한 자율주행 도로공사 장비를 이용한 구멍의 천공 공정도.
도 5 내지 도 7은 각각 본 발명에 의한 도로안전시설물 설치를 위한 자율주행 도로공사 장비를 통해 안전지대에 구멍을 천공하는 예를 보인 도면.
도 8은 본 발명에 의한 도로안전시설물 설치를 위한 자율주행 도로공사 장비를 이용하여 주행선에 구멍을 천공하는 예를 보인 도면.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1과 도 2에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 도로안전시설물 설치를 위한 자율주행 도로공사 장비(100)는, 도로의 노면에 표시된 차선(1)(2)을 인식하는 차선 인식부(10), 도로를 따라 주행하는 주행부(20), 도로의 노면에 구멍(도로안전시설물의 설치를 위한 것으로 앵커볼트가 삽입되도록 상부를 향해 개방되는 홈)을 천공하는 천공부(30), 차선 인식부(10)의 인식 결과를 근거로 하여 주행부(20)의 주행 작업과 천공부(30)의 천공 작업을 제어하는 컨트롤러(40)로 구성되며, 이들의 구성은 도 2에서 보이는 것처럼, 차체 프레임(50)을 통해 설치된다.

차선 인식부(10)는 바람직하게 이미지센서이며, 카메라로 도로의 노면을 촬영하여 얻은 빛을 디지털 신호로 변환하여 이미지로 제공한다.

도 4에서 보이는 것처럼, 도로안전시설물이 설치되는 도로의 차선(1)(2)은 단선의 차선(1)과 복선의 차선(2)이 있으며, 본 발명은 단선의 차선(1)이 표시된 도로와 복선의 차선(2)이 표시된 도로에 도로안전시설물의 설치를 위한 구멍을 천공할 수 있도록 단선의 차선(1)과 복선의 차선(2)을 구분하여 인식한다.

단선의 차선(1)의 경우 구멍(3)은 차선(1)의 중앙(위)에 형성되고, 복선의 차선(2)의 경우 구멍(3)은 2개 차선(2) 사이의 중앙에 형성된다.

도 3에서 도면부호 4는 차선분리대, 5는 시선유도봉, 6은 표지병이다.

주행부(20)는 주행 전원부, 상기 주행 전원부로부터 전원을 인가받아 회전력(전진을 위한 정회전/후진을 위한 역회전)을 발생하는 주행 모터(21), 주행 모터(21)의 회전력을 전달받아 회전하여 도로의 노면을 따라 주행하는 3개 이상의 주행 바퀴(22)를 포함한다.

엔진을 사용하는 경우 정밀 제어가 어렵기 때문에 주행부(20)의 주행 모터(21)는 전기 모터이며, 좌우 양쪽의 바퀴를 연결하는 회전축과 연결되는 방식, 각각의 주행 바퀴(22)에 각각 설치되는 휠 인 모터 방식이 가능하고, 컨트롤러(30)의 제어를 통해 주행하거나 정지한다.

주행 모터(21)는 컨트롤러(40)의 제어를 통해 가동(회전)이나 정지된다`.

주행 바퀴(22)는 주행 모터(21)의 회전력을 전달받아 노면을 따라 주행하며 곡선의 차선(1)(2)을 따라서도 주행할 수 있도록 컨트롤러(40)에 의해 제어되는 조향수단이 함께 적용된다.

상기 주행 전원부는 충전으로 사용되는 2차 전지가 바람직하다.

천공부(30)는 천공 전원부, 상기 천공 전원부의 전원을 인가받아 회전력을 발생하는 천공 모터(31), 천공 모터(31)의 회전력으로 구멍을 천공하는 하나 이상의 천공 드릴(32), 구멍의 천공을 위하여 천공 드릴(32)을 승강시키는 승강수단(33)을 포함한다.

상기 천공 전원부는 충전으로 사용되는 2차 전지가 바람직하고, 상기 주행 전원부와 상기 천공 전원부는 하나의 제품일 수 있다.

천공 모터(31)는 컨트롤러(40)의 제어를 통해 회전력을 발생하여 천공 드릴(32)에 제공하며 1개 이상의 천공 드릴(32)에 공급하는 것, 2대 이상의 천공 드릴(32)에 공급하는 것 모두가 가능하다.

천공 드릴(32)은 공지의 휴대용 천공 드릴, 본 발명을 위하여 제작된 전용의 천공 드릴이 가능하고, 전자의 경우 휴대용 천공 드릴을 상기 승강수단에 탈착식으로 구성하면서 전원의 공급을 통해 조작이 가능하도록 하여 필요 시 상기 승강수단에서 분리하여 천공 작업을 할 수 있도록 한다.

승강수단(33)은 컨트롤러(40)의 제어를 통해 하강 또는 상승하며, 유압실린더, 래크/피니언, 궤도 등 다양한 방식의 액추에이터 및 상기 액추에이터와 천공 드릴(32)을 연결하는 승강 지그 등으로 구성 가능하다.

천공부(30)는 1개 이상의 구멍을 천공하며, 예를 들어, 표지병은 1개의 구멍, 시선유도봉은 3개의 구멍, 차선분리대는 4개의 구멍을 천공하며, 따라서, 천공드릴(32)은 구멍의 수량에 따라 교체(1개 내지 4개)되어 사용된다.

컨트롤러(40)는 차선 인식부(10)를 통해 인식한 차선을 근거로 하여 주행부(20)의 주행 모터(21)와 조향수단을 제어하고, 또한, 구멍을 천공하기 위하여 천공부(30)의 천공 모터(31)와 승강수단(33)을 제어한다.

좀 더 구체적으로 설명하면, 본 발명은 차선이 도색된 도로를 대상으로 하여 도로안전시설물의 설치를 위한 구멍을 천공하며, 컨트롤러(40)는 차선 인식부(10)가 인식한 차선 정보를 근거로 하여 자율주행 도로공사 장비(100)를 차선을 따라 주행 제어하고 구멍을 천공할 위치에서 정지 제어하여 자율주행 도로공사 장비(100)를 정지시킨 상태에서 천공부(30)를 천공 제어하여 구멍을 천공한다.

주행 모터(21)의 주행 제어 속도는 천공 작업을 위한 주행 모터이기 때문에 고속일 필요없이 저속이 가능하며 예를 들어 시속 20km미만이고, 주행 속도가 정해질 수도 있고 관리자가 셋팅할 수도 있으며, 컨트롤러(40)는 정해진 속도 또는 셋팅된 속도로 주행 모터(21)를 제어한다. 주행 모터(21)의 저속은 주변 차선을 주행하는 차량의 속도보다 느린 속도이므로 주변 차선을 주행하는 차량의 운전자는 위험을 느끼지 않는다.

본 발명은 컨트롤러(40)에 의한 자율주행을 위하여 구멍의 천공 위치 정보로서 천공 간격의 정보와 주행 거리의 정보를 확인하는 것이 필요하고, 예를 들어 천공정보의 입력부(60) 및 주행거리 센서(70)가 포함된다.

천공정보의 입력부(60)는 천공 간격(주행 거리), 천공 깊이, 천공 수량 등을 천공정보로 하며, 디지털식과 아날로그식 모두가 가능하고 관리자가 입력한 주행거리 정보를 저장하고 입력된 천공 정보는 컨트롤러(40)에 의해 관리된다.

천공정보의 입력부(60)는 숫자를 입력할 수 있는 숫자키, 거리 정보가 미리 셋팅된 선택 버튼 등이 가능하다.

도로안전시설물은 종류에 따라 구멍의 천공 패턴이 여러 가지가 가능하고, 천공정보의 입력부((60)와 컨트롤러(40)의 제어는 다양한 패턴을 만족하도록 구성된다.

주행거리 센서(70)는 예를 들어 주행 바퀴(22)의 회전수를 통해 주행거리를 계산하는 방식, 별도의 주행거리감지 휠을 이용하여 주행거리를 계산하는 방식 등이 가능하다.

본 발명은 입력부로 전술한 천공정보외에 메인 전원 스위치, 스타트 스위치, 종료 스위치, 비상 스위치, 주행 모터의 수동 제어 스위치, 천공 모터의 수동 제어 스위치 등이 포함될 수 있다. 상기 입력부는 차체 프레임(50)과 관리자가 휴대하는 단말기 중 일측 이상에 설치된다.

또한, 안전장치로서, 예를 들어 주행 전원부에서 전원을 인가받아 점등 내지 점멸하는 경광등, 차선을 조명하는 조명장치, 차체 프레임(50)의 후방에 설치되는 작업표시막 등이 포함될 수 있고, 전방의 장애물을 확인하여 컨트롤러(40)에 장애물 신호를 송신하는 센서(근접센서 등)가 포함될 수 있다.

또한, 관리자가 천공 작업 정보를 입력하고 확인할 수 있으며, 자율주행 도로공사 장비(100)의 천공 영상(별도의 카메라에 의해 촬영)을 확인할 수 있도록 단말기가 포함될 수 있다.

차체 프레임(50)은 전술한 구성(10, 20, 30, 40, 60, 70)을 설치하기 위한 공간을 제공하고, 다른 차량의 충돌 시 충격을 흡수하고 파손을 방지하기 위한 완충패드가 설치될 수 있고, 필요 시 관리자에 의해 운반될 수 있도록 손잡이가 포함된다.

본 발명은 천공부(30)에 의한 천공 시 발생하는 분진을 회수하는 분진회수수단을 더 포함할 수 있다.

상기 분진회수수단은 예를 들어, 흡입팬의 흡입력을 통해 천공드릴(32) 주변에서 분진을 흡입하고 흡입관을 통해 이송한 후 회수탱크에 회수하는 구성이다.

또한, 본 발명에 의한 자율주행 도로공사 장비의 작업에서 발생하는 모든 데이터(입력정보, 천공 지역, 천공 계획 값 등)는 작업일지로 저장되어 관리될 수 있다.

본 발명에 의한 도로안전시설물 설치를 위한 자율주행 도로공사 장비를 이용한 도로안전시설물의 설치를 위한 구멍의 천공 방법은 다음과 같다(도 4 참고).

제1단계. 자율주행 도로공사 장비 거치 및 천공 작업 셋팅.

자율주행 도로공사 장비(100)를 운반 차량에 실고 도로안전시설물을 설치할 도로로 운반하고, 자율주행 도로공사 장비(100)를 시작 위치에 거치하며 천공 작업을 셋팅(천공 정보 입력)한다.

천공 작업 셋팅 값은 천공 간격(주행 거리), 천공 깊이, 천공 수량 등을 포함한다.

가. 천공 간격(주행 거리) : 구멍 간의 거리이며, 컨트롤러(40)는 입력된 주행 거리를 주행하도록 주행 모터(21)의 가동을 제어하고 주행 거리에 도착하면 정지를 제어한다. 주행 거리는 기준 주행 거리이다.

나. 천공 깊이 : 천공 드릴(32)이 천공할 구멍의 깊이이며, 승강수단(33)의 하강 거리를 이용할 수 있다.

다. 천공 수량 : 천공할 구멍의 수량이며, 예를 들어, 천공 작업 거리와 주행 거리를 통해 계산 가능하다.

제2단계. 주행 및 천공.

자율주행 도로공사 장비(100)가 구멍을 천공하는 것을 시작으로 하여 설명하며, 천공 드릴(32)은 차선의 중앙에 거치된 것을 전제로 하여 설명한다.

가. 구멍 천공.

셋팅을 완료한 후 스타트 버튼을 선택하면 컨트롤러(40)는 천공 모터(31)와 승강수단(33)을 제어하여 천공 드릴(32)을 회전시키면서 천공 깊이만큼 하강시켜 구멍을 천공한다.

컨트롤러(40)는 승강수단(33)을 천공 깊이만큼 하강시킨 후 상승 제어를 통해 초기 위치로 복귀 제어한다.

나. 주행.

천공 작업을 완료한 후 컨트롤러(40)는 주행 모터(21)를 주행 제어하여 자율주행 도로공사 장비(100)가 주행하도록 한다.

차선 인식부(10)는 노면에 표시된 차선을 인식하여 컨트롤러(40)에 제공하고 컨트롤러(40)는 차선 인식부(10)에서 인식한 차선 값을 근거로 하여 천공 드릴(32)이 차선의 중앙을 따라(설정된 위치를 따라) 주행하도록 조향수단을 제어한다. 따라서, 차선의 선형이 변화(직선에서 곡선으로 변화)가 있는 경우에도 조향수단의 제어를 통해 천공 드릴(32)을 차선의 중앙에 유지하도록 한다.

아울러, 주행거리 센서(70)는 주행거리를 계산하여 컨트롤러(40)에 제공한다.

다. 정지.

컨트롤러(40)는 주행거리 센서(70)에서 계산한 주행 거리와 기준 주행 거리를 비교하여 2개의 값이 일치하면 주행 모터(21)를 정지 제어한다.

라. 구멍 천공.

자율주행 도로공사 장비(100)는 다음 위치의 구멍을 천공 위치에 정지한 것이며, 앞서 설명한 구멍 천공과 동일한 방법을 통해 노면에 구멍을 천공한다.

본 발명은 구멍 천공 - 주행 - 정지 - 구멍 천공의 반복을 통해 다수 그룹의 구멍을 천공한다.

제3단계. 천공 작업 종료.

컨트롤러(40)는 구멍 천공 작업을 카운트하며, 초기 셋팅된 천공 수량과 천공 작업이 일치하면 자율주행 도로공사 장비(100)의 정지 제어를 통해 천공 작업을 종료시킨다.

또는, 작업자가 강제 종료 스위치를 선택하여 자율주행 도로공사 장비(100)를 정지시켜 천공 작업을 종료할 수도 있다.

본 발명은 전술한 구멍의 천공과 연속작업으로 도로안전시설물을 설치하는 것도 포함되며, 구멍 안에 앵커볼트 삽입 설치(제10단계) - 도로안전시설물과 상기 앵커볼트의 연결(제20단계) - 너트 체결(제30단계)의 공정 또는 구멍과 도로안전시설물의 앵커홀에 앵커볼트 설치(앵커볼트의 타격으로 앵커볼트가 구멍 안에 정착)의 공정으로 이루어진다.

제10단계. 구멍 안에 앵커볼트 삽입 설치.

자율주행 도로공사 장비(100)로 노면에 천공한 구멍 안에 앵커볼트를 삽입하고 채움재(몰탈 등)를 주입하여 앵커볼트를 고정한다.

제20단계. 도로안전시설물과 앵커볼트 연결.

도로안전시설물의 저부에 형성된 볼트관통홀에 앵커볼트를 끼워 연결한다.

제30단계. 너트 체결.

도로안전시설물의 볼트관통홀을 관통한 앵커볼트에 너트를 체결하여 도로안전시설물을 설치한다.

본 발명은 도로의 안전지대(복선 차선 중 하나 이상의 차선의 선형에 변화를 통해 넓게 형성)에 도로안전시설물을 설치하는 것도 가능하게 구성된다.

도 5 및 도 6은 직선을 유지하는 제1차선(2-1) 및 제1차선(2-1)과 거리가 변하는 제2차선(2-2)을 통해 형성되는 안전지대의 예(우측 돌출과 좌측 돌출 모두 가능)를 도시한 것이다.

안전지대에서 도로안전시설물은 도로 현장에 따라 다양하게 설치되며, 도 5처럼, 직선을 유지하는 제1차선(2-1)을 따라 설치되는 예, 도 6처럼, 선형의 변화를 갖는 제2차선(2-2)을 따라 설치되는 예가 있다.

또한, 도 7은 도로안전시설물이 제1,2차선(2-1,2-2)들 사이의 중앙을 따라 설치되는 예를 도시한 것이며, 제1,2차선(2-1,2-2)이 도 5와 도 6에서 도시한 우측 돌출과 좌측 돌출 형태의 안전지대에 적용 가능하고 또는 제1,2차선(2-1,2-2) 동일한 간격을 유지하면서 서로 멀어졌다가 다시 모아지는 형태에도 적용 가능하다.

본 발명은 직선을 유지하는 제1차선(2-1)을 따라 구멍을 천공하는 제1모드, 선형의 변화를 갖는 제2차선(2-2)을 따라 구멍을 천공하는 제2모드, 제1,2차선(2-1,2-2)의 중앙을 따라 구멍을 천공하는 제3모드가 포함된다.

상기 모드는 모드 선택 스위치의 선택 및 컨트롤러의 제어를 통해 가능하다.

도 5의 경우, 제1모드를 선택한 것이며, 차선 인식부(10)를 통해 제1차선(2-1)(또는 제2차선(2-2))은 직선을 유지하는데 반해 제2차선(2-2)(또는 제1차선(2-1))의 선형이 변화된 것으로 판단되는 경우, 컨트롤러(40)는 제1차선(2-1)(또는 제2차선(2-2))을 따라 구멍을 천공하도록 주행 및 천공을 제어하고, 이 때, 구멍과 제1차선(2-1)(또는 제1차선(2-1)) 사이의 거리는 안전지대 이전의 거리와 동일하도록 제어될 수 있다.

도 6의 경우, 제2모드를 선택한 것이고, 차선 인식부(10)를 통해 제1차선(2-1)(또는 제2차선(2-2))은 직선을 유지하는데 반해 제2차선(2-2)(또는 제1차선(2-1))의 선형이 변화된 것으로 판단되는 경우, 컨트롤러(40)는 제2차선(2-2)(또는 제1차선(2-1))을 따라 구멍을 천공하도록 주행 및 천공을 제어하고, 이 때, 구멍과 제2차선(2-2)(또는 제1차선(2-1)) 사이의 거리는 안전지대 이전의 거리와 동일하도록 제어될 수 있다.

도 7의 경우, 제3모드를 선택한 것이며, 차선 인식부(10)를 통해 제1,2차선(2-1,2-2)의 선형이 서로 멀어지도록 변화된 것으로 판단되는 경우, 컨트롤러(40)는 제1,2차선(2-1,2-2) 사이의 중앙을 따라 구멍을 천공하도록 주행 및 천공을 제어한다.

전술한 설명을 통해 도 5 내지 도 7에서 예시하지 않은 다양한 차선에서 구멍을 다양하게 설치할 수 있다.

또한, 본 발명은 주행선에도 도로안전시설물의 설치를 위한 구멍을 천공할 수 있도록 구성된다.

도 8에서 보이는 것처럼, 주행선(4)은 차량의 자유로운 차선 변경이 가능하도록 점선의 형태이며 따라서 차선 인식부(10)가 차선을 인식하지 못하는 구간이 주기적으로 발생하고 이러한 상황에서도 주행과 천공이 가능하도록 컨트롤러(40)는 차선 인식부(10)를 통해 인식한 차선을 근거로 하여 가상의 차선을 형성하여 주행부(20)와 천공부(30)를 제어한다. 가상의 차선은 차선 인식부(10)를 통해 인식한 차선의 선형을 유지하여 형성한 것이다.

또한, 본 발명은 도로안전시설물의 설치를 위하여 구멍을 천공하는 것으로 한정되지 아니하며, 다른 예로서 도로안전시설물의 설치를 위하여 노면을 절삭(예를 들어, 차선에 표지병의 설치를 위한 절삭)하는 것도 포함되고, 이와 같은 절삭 공정도 주행 제어와 절삭 제어 및 정지 제어의 반복을 통해 이루어진다.

이 때, 천공부(30)는 절삭부(절삭날 포함)로 교체된다. 즉, 본 발명은 공사부로서 노면에 구멍을 천공하는 천공부, 노면을 절삭하는 절삭부가 포함되는 것이다.

1 : 차선, 2-1,2-2 : 제1,2차선
3 : 구멍, 4 : 주행선
10 : 차선 인식부,
20 : 주행부, 21 : 주행 모터
22 : 주행 바퀴,
30 : 천공부, 31 : 천공 모터
32 : 천공 드릴, 33 : 승강수단
40 : 컨트롤러, 50 : 차체 프레임
60 : 입력부,
70 : 주행거리 센서,

Claims

도로의 노면에 표시된 차선을 이미지를 근거로 하여 인식하는 차선 인식부와;
도로를 따라 주행하는 주행부와;
도로의 노면에 구멍을 천공하는 하나 이상의 천공드릴을 포함하며, 주행부를 통해 주행하며 상기 천공드릴을 이용하여 도로의 노면에 도로안전시설물의 설치를 위한 1개 이상의 구멍을 천공하는 천공부 또는 노면을 절삭하는 절삭부로 이루어지는 공사부와;
상기 차선 인식부의 인식 결과를 근거로 하여 상기 주행부를 상기 차선을 따라 주행하도록 상기 주행부를 제어하면서 상기 공사부를 제어하여 도로의 노면에 구멍을 천공하거나 노면을 절삭하는 컨트롤러를 포함하며,
상기 컨트롤러는 상기 도로안전시설물의 설치를 위한 구멍의 천공 정보를 근거로 하여 상기 천공부의 천공 제어 또는 절삭부의 절삭 제어, 상기 주행부의 주행 제어, 상기 주행부의 정지 제어를 교대로 반복하여 차선을 따라 가면서 일정 간격을 두고 구멍을 천공하거나 절삭하되,
상기 차선 인식부의 인식 결과가 단선의 차선인 경우 상기 천공부와 절삭부를 상기 차선의 설정된 위치를 따라 주행 제어함과 아울러 상기 차선의 중앙에 구멍을 천공하도록 천공 제어 또는 절삭 제어하고, 복선의 차선인 경우 2개의 차선의 선형 변화를 근거로 하여 2개의 차선 중에서 어느 하나의 차선을 따라 구멍을 천공하거나 절삭하도록 상기 주행부와 천공부 또는 절삭부를 제어하거나 2개의 차선 사이의 중앙을 따라 구멍을 천공하거나 절삭하도록 상기 주행부와 천공부 또는 절삭부를 제어하는 것을 특징으로 하는 도로안전시설물 설치를 위한 자율주행 도로공사 장비.
삭제
청구항 1에 있어서, 천공 간격과 천공 횟수의 천공 정보를 입력하는 입력부를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 입력부를 통해 입력되는 천공 정보를 근거로 하여 상기 주행부와 천공부를 제어하는 것을 특징으로 하는 도로안전시설물 설치를 위한 자율주행 도로공사 장비.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 주행부와 천공부의 작업을 화면 출력하여 관리자에게 보여주고 상기 천공 정보를 입력함과 더불어 상기 주행부와 천공기를 수동 조작하기 위한 단말기를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로안전시설물 설치를 위한 자율주행 도로공사 장비.
청구항 1에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 차선 인식부를 통해 인식한 차선을 근거로 하여 가상의 차선을 형성하여 차선을 인식하지 못하는 구간에서 상기 주행부와 천공부를 제어하는 것을 특징으로 하는 도로안전시설물 설치를 위한 자율주행 도로공사 장비.
청구항 1에 의한 도로안전시설물 설치를 위한 자율주행 도로공사 장비를 이용한 도로안전시설물의 설치를 위한 구멍을 천공하거나 절삭하는 방법으로서,
도로의 차선 위에 상기 도로안전시설물 설치를 위한 자율주행 도로공사 장비를 거치하고 노면 공사 정보를 셋팅하는 제1단계와;
상기 제1단계에서 셋팅된 노면 공사 정보를 근거로 하여 상기 도로안전시설물 설치를 위한 자율주행 도로공사 장비의 주행과 정지 및 공사의 제어를 반복하여 도로안전시설물에 맞춰 일정 간격을 두고 구멍을 천공하거나 절삭하는 제2단계를 포함하고,
상기 제2단계는 상기 도로안전시설물의 설치를 위한 구멍의 천공 정보를 근거로 하여 천공부의 천공 제어 또는 절삭부의 절삭 제어, 상기 주행부의 주행 제어, 상기 주행부의 정지 제어를 교대로 반복하여 차선을 따라 가면서 일정 간격을 두고 구멍을 천공하거나 절삭하되,
상기 차선 인식부의 인식 결과가 단선의 차선인 경우 상기 천공부와 절삭부를 상기 차선의 설정된 위치를 따라 주행 제어함과 아울러 상기 차선의 중앙에 구멍을 천공하도록 천공 제어 또는 절삭 제어하고,
복선의 차선인 경우 2개의 차선의 선형 변화를 근거로 하여 2개의 차선 중에서 어느 하나의 차선을 따라 구멍을 천공하거나 절삭하도록 상기 주행부와 천공부 또는 절삭부를 제어하거나 2개의 차선 사이의 중앙을 따라 구멍을 천공하거나 절삭하도록 상기 주행부와 천공부 또는 절삭부를 제어하는 것을 특징으로 하는 도로안전시설물 설치를 위한 자율주행 도로공사 장비를 이용한 노면 공사 방법.
청구항 7에 의한 도로안전시설물 설치를 위한 자율주행 도로공사 장비를 이용한 구멍의 천공 방법을 통해 천공된 구멍 안에 앵커볼트를 삽입 및 고정하고, 도로안전시설물의 앵커홀에 상기 앵커볼트를 끼워 설치한 후 상기 앵커볼트에 너트를 체결하여 상기 도로안전시설물을 설치하거나 또는 앵커볼트를 도로안전시설물의 앵커홀과 상기 구멍에 삽입 후 타격을 통해 정착시켜 상기 도로안전시설물을 설치하는 것을 특징으로 하는 도로안전시설물의 설치 방법.