KR0154870B1 - 운전자상태를 고려한 운전안전시스템 - Google Patents

운전자상태를 고려한 운전안전시스템 Download PDF

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이해규
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Abstract

본 발명은 운전자의 상태를 고려한 운전안전시스템에 관한 것이다. 본 발명의 운전안전시스템은 운전자슬럼프감지를 위해 광전스위치의 발신기 및 수신기를 운전자의 운전석주변에 설치시켜 그 감지영역내에 운전자위치에 따라 운전진행여부를 판정한다. 따라서, 본 발명은 운전자의 안전을 유지시키는 효과를 제공한다.

Description

운전자상태를 고려한 운전안전시스템
제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 운전자상태를 고려한 운전안전시스템을 나타내는 블록도.
제2도는 제1도의 운전안전시스템에서 발신측과 수신측사이의 감지영역을 나타내는 상태도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 전원공급부 12 : 입·출력부
13 : PLC 14 : 권상구동장치
15 : 횡행구동장치 16 : 주행구동장치
17 : 붐구동장치 18 : 경보구동장치
E1,E2,E3 : 발신기 R1,R2,R3 : 수신기
본 발명은 운전자상태를 고려한 운전안전시스템에 관한 것으로서, 특히 운전자가 안전운전을 할 수 있는 상태에 있는지를 감지하여 그 감지결과에 따라 운전진행여부를 제어하는 운전자상태를 고려한 운전안전시스템에 관한 것이다.
일반적으로 물동량이동이 다양화, 대형화되어가는 추세에 따라 항만하역설비인 컨테이너 크레인, 컨테이너 야적장의 설비인 트랜스퍼크레인, 레일 주행크레인등의 운전방식이 자동화되어 가고 있다. 더욱이, 주행중 운전자가 안전운전을 할 수 있는 신체적 상태가 아닌 경우 불의의 사고로부터 운전자를 보호하기 위한 운전안전시스템이 요구되어진다.
따라서, 본 발명의 목적은 운전실내에 감지영역을 설정하여 운전자가 졸거나 상태가 안좋아 감지영역내에 안전운전위치를 벗어나는 경우를 감지하여 운전을 금지시킬 수 있는 운전자의 상태를 고려한 운전안전시스템을 제공함에 있다.
이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 운전자의 상태를 고려한 운전안전시스템은 운전시스템에 있어서, 운전실내에 감지영역을 설정하고, 그 감지영역에서의 운전자움직임을 감지하는 감지수단, 및 상기 감지수단의 감지결과에 의해 운전자상태를 인식하여 운전진행여부를 결정하기 위한 PLC를 포함한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.
제1도는 본 발명에 따른 운전자의 상태를 고려한 운전안전시스템을 나타내는 블록도이다. 도시한 바와같이, 본 발명의 운전안전시스템은 각 구성부분에 구동전압을 공급하는 전원공급부(11)를 구비한다. 전원공급부(11)의 구동전압에 의해 구동되며, 운전실내의 운전석주변에 설치되어 운전자상태를 감지하기 위한 발신기(E1~E3)와 수신기(R1~R3)를 구비하다. 발신기(E1~E3)와 그에 대응하는 수신기(R1~R3)사이에 운전자가 위치하게 되며 운전자의 정위치를 중심으로 전·후상태를 빛을 발산하고 수신하여 감지하도록 한다. 수신기(R1~R3)는 또한, 로직모듈(미도시됨)을 내장하여 발신기(E1~E3)에서 발산한 빛의 수신여부를 논리적인 값으로 변환시킨다. 한편, 수신기(R1~R3)의 출력단에는 입·출력부(12)가 연결된다. 입·출력부(12)의 출력단에는 RS~232 혹은 RS~422의 전송로를 통해 프로그래머블로직콘트롤러(Programmable Logic Controller; 이하 PLC라 함)가 연결된다. PLC(13)의 출력단에는 운전에 요구되어지는 각 구동장치(14~17)가 연결되어 PLC(13)로부터 제어받는다. PLC(13)는 운전자의 상태가 안전운전이 가능하지 않는 상태로 판단되면 경보음을 발생하도록 경보구동장치(18)와도 연결되도록 구성된다.
이와같이 구성된 본 발명에 따른 운전자의 상태를 고려한 운전안전시스템에 대한 동작을 좀더 구체적으로 설명한다.
우선, 운전자의 운전조작반 주위의 영역이 제한적이므로 어는 한 개의 발신기(Emitter)가 발신한 빛을 대응하지 않는 다른 수신기(Receiver)가 수신하면 오동작이 발생한다. 그래서, 발신기와 수신기를 지그재그방식으로 일정한 간격을 유지하여 설치한다. 전원공급부(11)는 발신기(E1~E3)와 수신기(R1~R3) 각각에 24V DC전압을 공급한다. 발신기(E1~E3)는 구동전압 24V에 의해 구동하며 빛을 발산한다. 제 1발신기(E1)는 운전석의 전방위치(Front)를 향해 빛을 발산하고, 제 2발신기(E2)는 운전석의 중심위치(Center)를 향해 빛을 발산하며 제3발신기(E3)는 운전석의 후방위치(Rear)를 향해 빛을 발산한다. 다수개의 발신기(E1~E3)와 대응하는 수신기(R1~R3)는 구동전압 24V에 의해 구동하며 발신기(E1~E3)의 빛을 수신한다. 발신기(E1~E3)와 수신기(R1~R3)사이를 감지영역이라 하며, 그 상태를 제2도에 도시하였다.
제2도에서, 발신측과 수신측사이를 감지영역(Field of View)(C)이라 하며 그 사이에는 유효한 빛(Effective Beam)(a)과 공중으로 흩어지는 빛(Radiation Pattern)(b)이 있다. 이 감지영역내에 운전자가 위치하게 된다. 즉, 발신기(E1~E3)에서 발산된 빛은 운전자의 운전위치에 따라 수신기(R1~R3)의 수신여부가 결정된다. 수신기(R1~R3)내에는 미도시한 로직모듈(Logic Module)을 내장하고 있어 빛이 수신되는 경우 논리값 0을 출력하고, 빛이 운전자나 그 이외의 장애물에 의해 빛이 차단되어 수신하지 못하는 경우 논리값 1을 출력한다. 제 1수신기(R1)는 제 1발신기(E1)의 빛을 수신받으며 운전자가 운전석 앞으로 위치하여 있는 경우나 장애물이 있는 경우 빛을 수신하지 못한다. 제 2수신기(R2)는 제 2발신기(E2)의 빛을 수신받으며 운전자가 적정한 중심운전위치에 있는 경우나 장애물이 있는 경우 빛을 수신하지 못한다. 제 3수신기(R3)는 제 3발신기(E3)의 빛을 수신받으며 운전자가 중심뒤로 위치하여 있는 경우나 장애물이 있는 경우 빛을 수신하지 못한다. 수신기(R1~R3)의 3개 신호는 입·출력부(12)를 통해 PLC(13)로 전송된다. PLC(13)는 감지영역내의 전·후·중심부분위치를 감지한 3개 신호를 조합하여 운전자상태를 판단한 후 운전진행 여부를 결정하여 제어한다. 즉, PLC(13)의 동작상태를 다음의 표 1로 정의한다.
위의 표 1에 도시된 바와같이, 수신기(R1~R3)에서 모두 0인 진리값을 전송받으면 PLC(13)는 운전자가 감지영역인 운전석을 비었거나, 운전중 수신기 어느 곳에서도 차단신호가 없는 경우로 운전자의 상태가 안전운전하기에는 부적합한 슬럼프(Slump)상태로 간주한다. 따라서, PLC(13)는 운전조작장치들 즉, 권상장치(Hoist Gear), 횡행장치, 주행장치, 붐장치(Boom)등을 구동시키는 각각의 구동장치(14~17)에 운전금지신호를 전송하여 관련된 운전을 금지시킨다. 또한, PLC(13)는 경보구동장치(18)를 구동시켜 운전자가 인식할 수 있도록 경보음을 발생시킨다.
또한, 감지영역의 전·후를 감지하는 제 1 및 제 3 수신기(R1,R3)가 모두 1인 진리값을 전송받거나 모든 수신기(R1~R3)에서 동시에 1인 진리값을 전송받으면 PLC(13)은 운전자가 정상적인 조업을 수행할 수 없는 운전자의 위치로 간주한다. 즉, 운전자가 졸거나 신체적상태가 좋지 않아 감지영역내 운전석 전·후 및 전감지영역을 반복적으로 움직이는 경우이다. 따라서, PLC(13)은 운전조작장치들인 권상장치, 횡행장치, 주행장치, 붐장치등을 구동시키는 각각의 구동장치(14~17)에 운전금지신호를 전송하여 관련된 운전을 금지시킨다. 또한, PLC(13)는 경보구동장치(18)를 구동시켜 운전자가 인식할 수 있도록 경보음을 발생시킨다.
한편, 그 이외의 경우에 PLC(13)는 운전자가 운전석 즉, 감지영역내에서 전·후방향으로 움직이면서 정상적인 운전을 하고 있는 것으로 간주하여 운전을 계속 진행시킨다.
상술한 바와같이, 본 발명은 운전자의 상태를 고려한 운전안전시스템에 관한 것으로서 운전자의 운전석을 중심으로 감지영역을 설정하며 그 감지영역내에서 운전자의 움직임위치를 감지하여 운전을 제어함으로써 운전자의 안전을 유지시키는 효과를 갖는다.

Claims (8)

  1. 운전시스템에 있어서, 운전실내에 감지영역을 설정하고, 그 감지영역에서의 운전자움직임을 다수의 위치에서 감지하기 위한 감지수단; 및 상기 감지수단의 감지결과들의 조합에 의해 운전자상태를 인식하여 운전진행여부를 결정하기 위한 PLC를 포함하는 운전자의 상태를 고려한 운전안전시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 감지수단은 다수의 빛을 발산하는 발신기와 그에 대응하는 발산된 빛을 수신하는 수신기로 이루어진 것을 특징으로 하는 운전자의 상태를 고려한 운전안전시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 감지수단은 발신기와 수신기 사이를 감지영역으로 설정하며, 그 사이에 운전자의 운전위치가 존재하는 것을 특징으로 하는 운전자의 상태를 고려한 운전안전시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 수신기는 발산된 빛의 수신여부를 논리적인 값으로 변환하여 출력하는 것을 특징으로 하는 운전자의 상태를 고려한 운전안전시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 수신기와 PLC사이에는 수신기의 논리적인 값을 PLC로 전달하는 입·출력부가 연결되는 것을 특징으로 하는 운전자의 상태를 고려한 운전안전시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 PLC는 상기 수신기의 논리적인 값에 의해 운전자가 안전운전이 가능한 위치에 존재하는지를 인식하며, 안전운전이 가능한 위치에 운전자가 존재하면 운전을 그대로 진행하는 것을 특징으로 하는 운전자의 상태를 고려한 운전안전시스템.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 PLC는 상기 수신기의 논리적인 값에 의해 운전자가 안전운전이 가능한 위치에 존재하는지를 인식하며, 안전운전이 가능한 위치에 운전자가 존재하지 않으면 운전진행을 금지시키는 것을 특징으로 하는 운전자의 상태를 고려한 운전안전시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 PLC에 연결되며, 운전자에게 경보음을 발생시키는 경보음 구동장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운전자의 상태를 고려한 운전안전시스템.
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