KR100392305B1 - 안전장치가구비된굴삭기원격조작시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유선 또는 무선 원격조작시스템이 적용되는 굴삭기에 있어, 예상치 못한 송,수신상의 통신에러 발생시 진단 및 긴급조치가 가능하고, 수신기 자체의 오동작 발생시에도 이를 조치가 가능하도록 안전장치가 구비된 굴삭기 원격조작시스템을 제공함에 있는 것이다.

본 발명에서는 굴삭기 원격조작시스템에 있어 송,수신상의 통신에러 발생시 그 진단 표시와 조치 기능을 가지는 장치와, 수신기 자체의 오동작 발생시에 비상조치가 가능케하는 장치를 부가하여 송,수신상의 통신에러 발생시 진단 및 긴급조치가 가능하게 하고, 수신기 자체의 오동작 발생시에도 조치가 가능하도록 된 굴삭기 원격조작시스템의 안전장치를 마련함으로써 수신기 자체의 오동작 발생으로 인해 야기될 수 있는 인적, 물적 재해 등을 사전 예방할 수 있게 한 것임.

Description

안전장치가 구비된 굴삭기 원격조작시스템

본 발명은 굴삭기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유선 또는 무선 원격조작시스템이 적용되는 굴삭기의 송,수신기측 오동작으로 인한 각종 인적, 물적 재해를 예방하여 보다 안전한 상태에서 작업을 수행할 수 있게한 안전장치가 구비된 굴삭기 원격조작시스템을 제공함에 있는 것이다.

굴삭기는 주로 흙을 파는 작업을 위한 장비로만 알려져 왔으나, 경우에 따라서는 산악지대나 광산과 같은 사고 위험이 높은 작업장 및 심도 깊은 터널 공사에 이르기까지 다양하게 운용되고 있다.

또한, 최근에는 각종 통신시스템의 발전함에 따라 운전자가 작업기에 탑승하지 아니하고서도 필요로 하는 모든 작업을 유선 또는 무선 원격조작시스템을 통한 굴삭기의 무인작업에 가능하도록 되어 있다.

그런데 굴삭기에 있어 상기한 유,무선 원격조작시스템의 적용은 운전자 자신에 대한 안전 및 작업시야 확대되는 등의 장점이 있는 반면에 작업중에 예상치 못한 송,수신기의 오동작에 따른 긴급 대처방안이 강구되지 않음으로써 단순한 오동작 정도가 아닌 제2의 인적, 물적 재해를 수반하게 되는 등의 문제점이 있었다.

도1은 종래의 굴삭기 원격조작시스템의 구성을 묘사하고 있는 것으로, 이에 도시한 바와 같이 종래의 굴삭기 원격조작시스템은 송신기(10)와 상기 송신기(10)의 신호를 무선 또는 유선 케이블을 통해 수신하도록 된 수신기(20)로 구성되어 있다.

상기 송신기(10)는 오(誤)입력 방지를 위한 푸쉬버튼(12,12)이 부설된 조작레버(11,11), 비상시 출력을 정지시키기 위한 비상스위치(13), 상기 조작레버(11,11)에 의해 붐, 암, 버켓, 선회 및 주행 등의 작업 모드로 절환시키는 절환스위치(14), 엔진 RPM 등의 각종 기능 선택 패널 등이 구비되는 구성으로 되어 있다.

상기 수신기(20)는 굴삭기의 엔진/펌프를 제어하는 엔진/펌프 제어부(21), 해당 전자밸브(30)를 구동하는 작업기 구동부(22), 원격 시동이 가능토록 회로가 구성된 원격시동부(23), 원격 조작 신호에 맞춰 주변에 경고할 수 있도록 장비 외부에 설치된 작업경고등(25)을 제어하며 경고음(horn)을 울리거나, 작업등을 점등시키는 기타 제어부(24)를 제어하도록 구성되어 있다.

상기한 종래의 원격조작시스템에 있어서 안전장치는 단순히 운전자의 오(誤)입력을 방지하기 위해 조작레버(11)의 상단에 설치되어 운전자가 눌러 조작해야 그 신호가 송신될 수 있게한 푸쉬버튼(12)과, 작업기가 운전자의 의도대로 움직이지 않거나 하는 비상시 작업기의 움직임을 제어하는 비상스위치(13) 및 작업경고등(25)을 설치되는 정도에 불과하였다.

따라서 종래에는 예상치 못한 송,수신기(10,20)상의 통신 에러 또는 송,수신기(10,20) 자체의 고장이나 오동작이 발생하더라도 작업자는 아무런 안전조치를 취할 수 없는 문제점이 있다.

이를 대비한 별도의 비상용 송,수신기(일본국 공개특허 평7-281754호)가 제안되기도 하였으나, 이 경우 하나의 장비에 원격조작을 위한 두가지 종류의 송신기를 보유하는 폐단이 있고, 수신기 역시 정상의 상태에서 운용되는 수신기의 기능을 어느 정도 대신하는 복잡한 구조가 요구되었을 뿐만 아니라, 이들 송,수신기를 구입하는데 따른 별도의 비용 등이 추가로 소요되는 등의 단점을 안고 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 감안 해소하기 위해, 굴삭기 원격조작시스템을 적용함에 있어 예상치 못한 송,수신상의 통신에러 발생시 이상 진단 및 긴급조치가 가능하고, 수신기 자체의 오동작 발생시에도 이에 대한 조치가 신속하게 이루어질 수 있도록 된 굴삭기 원격조작시스템의 안전장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

또한, 본 발명은 굴삭기 원격조작시스템의 구조가 간단하면서도 경제성 있는 안전장치를 제공함에 또 다른 목적이 있는 것이다.

상기의 목적 달성을 위한 본 발명은 굴삭기 원격조작시스템에 있어 송,수신기상의 통신에러 발생시 그 진단 표시와 조치 기능을 가지는 장치와, 수신기 자체의 오동작 발생시에 비상조치가 가능케하는 장치를 부가하여 송,수신상의 통신에러 발생시 진단 및 긴급조치가 가능하도록 하고, 수신기 자체의 오동작 발생시에도 조치가 가능하도록 된 안전장치가 구비되어진 굴삭기 원격조작시스템을 그 특징으로 하는 것이다.

이하, 첨부된 예시 도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

도1은 종래 굴삭기의 원격조작시스템의 구성도,

도2는 본 발명에 따른 안전장치가 구비된 굴삭기 원격조작시스템의 구성도,

도3은 원격조작시스템의 수신기로부터 입력되는 감지 파형 선도,

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 송신기 11: 조작레버

12: 푸쉬버튼 13: 비상스위치

14: 작업모드 절환스위치 20: 수신기

21: 엔진,펌프 제어부 22: 작업기 구동부

23: 원격시동부 24: 기타 제어부

25: 작업 경고등 30: 전자밸브

40: 전자절환밸브 50: 비상제어부

51: 수신이상 경고등 60: 수신기 이상 감지부

도2은 본 발명이 적용된 안전장치가 구비된 굴삭기 원격조작시스템의 개략적인 구성을 나타낸 구성도이다.

본 발명은 오(誤)입력 방지를 위한 푸쉬버튼(12,12)이 부설된 조작레버(11,11), 비상시 출력을 정지시키기 위한 비상스위치(13), 상기 조작레버(11,11)에 의해붐, 암, 버켓, 선회 및 주행 등의 작업 모드로 절환시키는 절환스위치(14), 엔진 RPM 등의 각종 기능 선택 패널이 구비되는 송신기(10)와, 굴삭기의 엔진/펌프를 제어하는 엔진/펌프 제어부(21), 해당 전자밸브(30)를 구동하는 작업기 구동부(22), 원격 시동이 가능토록 회로가 구성된 원격시동부(23), 원격 조작 신호에 맞춰 주변에 경고할 수 있도록 장비 외부에 설치된 작업경고등(25)을 제어하며 경고음(horn)을 울리거나, 작업등 점등을 위한 기타 제어부(24)가 구비되는 수신부(20)로 구성된 굴삭기 원격조작시스템에 있어서, 상기 수신기(20)에 송,수신기상의 통신에러 발생시 수신이상 경고등(51)에 의한 진단표시와 동시에 전자절환밸브(40)를 통해 긴급조치가 가능하도록 된 비상제어부(50) 및 수신기(20) 자체의 오동작을 감지하는 수신기 이상감지부(60)가 부설되고, 상기 비상제어부(50)와 수신기 이상감지부(60)에는 병렬 연결되는 전자절환밸브(40)가 설치되어 수신기가 이상으로 판단시 수신기 이상감지부(60)가 상기 전자절환밸브(40)를 구동하여 전자밸브(30)의 파이롯트 압력을 공급, 차단시키도록 구성되고 있다.

상기 수신기 이상감지부(60)에는 간단한 마이크로프로세서가 내장되어 원격 조작이 수행되는 동안 계속 수신기(20)로부터 주기적인 펄스가 입력됨과 동시에 수신기(20)의 샘플링 주기와 관계된 펄스의 소프트웨어적 마스트(mask)처리 신호를 동시에 주기적으로 입력 받을 수 있게하여 수신기(20)가 정상적인 작동이 되고 있는지 여부를 정확하게 판단하도록 되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명은 수신기(20)에서 송신기(10)로부터 받은 조작신호에 대해 통신에러를 인지(주로 소프트웨어적으로 통신상의 약속이 위반됨을 수신측이 인지)할 경우 작업기 구동부(22)를 거쳐 해당 어태치먼트 및 주행장치로의 제어를 담당하는 전자밸브(30)의 출력을 제한함은 물론 비상제어부(50)를 통해 전자절환밸브(40)를 절환시킴에 따라 전자밸브(30)의 공급압 자체를 차단하며, 작업경고등(25)과 같이 장비 외부에 설치된 수신이상 경고등(51)을 점등시킴으로써 운전자에게 수신 이상 경고 진단과 함께 이중의 안전조치를 취할 수 있게된다.

또한 예상치 못한 외부로부터의 전기적 충격 등으로 인한 수신기 자체의 오동작이 발생할 경우를 대비하여 간단한 마이크로프로세서가 내장된 수신기 이상감지부(60)는 원격 조작이 수행됨과 동시에 수신기(20)가 정상일 경우 도3에 나타낸 바와 같은 감지 파형을 수신기(20)로부터 계속 입력받게 된다.

도3와 같이 수신기(20)로부터 입력되는 감지 파형은 주기적인 펄스가 입력됨과 동시에 수신기(20)의 샘플링 주기와 관계된 펄스의 소프트웨어적 마스크(mask)처리 신호가 동시에 주기적으로 입력됨으로써 수신기(20)가 정상적인 작동이 되고 있는지의 여부를 정확히 알 수 있는 것이다.

만약, 이러한 약속된 주기적 신호가 수신기(20)로부터 입력되지 않을 경우 수신기 이상감지부(60)는 이를 수신기(20) 이상으로 판단하여 도2에서 처럼 비상제어부(50)의 출력과 병렬로 연결된 전자절환밸브(40)를 구동시켜 해당하는 전자밸브(30)의 파이롯트 압력을 제어하여 작업기의 움직임을 강제로 차단할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 종래의 굴삭기 원격조작시스템이 근본적으로 해결하지 못하는 송,수신상의 통신에러 발생 및 수신기 자체의 오동작 발생으로 인해 야기되는 인적, 물적 재해를 입게 되는 것을 예방할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 굴삭기 원격조작시스템에 있어 송,수신상의 통신에러 발생시 그 진단 표시와 조치 기능을 가지는 장치와, 수신기 자체의 오동작 발생시에 비상조치가 가능케하는 장치를 부가하여 송,수신상의 통신에러 발생시 진단 및 긴급조치가 가능하게 하고, 수신기 자체의 오동작 발생시에도 조치가 가능하도록 된 굴삭기 원격조작시스템의 안전장치를 마련함으로써 수신기 자체의 오동작 발생으로 인해 야기될 수 있는 인적, 물적 재해 등을 사전 예방할 수 있게되는 등의 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 푸쉬버튼(12, 12)이 부설된 조작레버(11,11), 비상스위치(13), 작업 모드 절환스위치(14), 엔진 RPM 등의 각종 기능 선택 패널 등이 구비되는 송신기(10)와, 엔진/펌프 제어부(21), 작업기 구동부(22), 원격시동부(23), 작업경고등(25)을 제어하는 기타 제어부(24)로 구성된 수신부(20)가 구비된 굴삭기 원격조작 시스템에 있어서, 상기 수신기(20)에 송, 수신기상의 통신 에러 발생시 수신이상 경고등(51)에 의한 진단표시와 동시에 전자절환밸브(40)를 통해 긴급조치가 가능하도록 된 비상제어부(50) 및 수신기(20) 자체의 오동작을 감지하도록 된 수신기 이상 감지부(60)에는 전자절환밸브(40)가 병렬로 연결되어 수신기(20) 이상으로 판단시 수신기 이상감지부(60)가 상기 전자절환밸브(40)를 구동하여 전자밸브(30)의 파이롯트 압력을 제어하도록 됨을 특징으로 하는 안전장치가 구비된 굴삭기 원격조작시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 수신기 이상감지부(60)에는 간단한 마이크로프로세서가 내장되어 원격 조작이 수행되는 동안 계속 수신기(20)로부터 주기적인 펄스가 입력됨과 동시에 수신기(20)의 샘플링 주기와 관계된 펄스의 소프트웨어적 마스트(mask)처리 신호를 동시에 주기적으로 입력 받을 수 있게 하여 수신기(20)가 정상적인 작동이 되고 있는지 여부를 판단하도록 하고, 약속된 주기적 신호가 수신기(20)로 부터 입력되지 않을 경우 수신기 이상감지부(60)는 이를 수신기(20)이상으로 판단하여 상기 비상제어부(50)의 출력과 병렬로 연결된 전자절환밸브(40)를 구동시켜 해당하는 전자밸브(30)의 파이롯트 압력을 제어하여 작업기의 움직임을 강제로 차단할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 안전장치가 구비된 굴삭기의 원격조작시스템.