KR101434480B1 - 사다리용 안전장비 - Google Patents

Abstract

본 출원은 사다리, 사다리를 승강하는 사용자의 신체 일부분에 착용되며 상기 사다리와의 접촉을 감지하는 센서가 각각 구비된 장갑부재 및 안전화, 장갑부재 및 안전화로부터 사용자의 사다리와의 접촉여부에 대한 정보를 받아, 제어신호를 발생시키는 제어부 및 제어신호에 따라 개폐되며, 사용자가 착용한 안전그네와 연결되어 상기 사용자의 이동을 제어할 수 있는 안전기둥을 포함하는 사다리용 안전장비를 제공한다.

Description

사다리용 안전장비{safety equipment for ladder}

본 발명은 사다리에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 사용자의 움직임을 감지하여 사용자가 사다리를 오를 때 추락을 방지하는 사다리용 안전장비에 관한 것이다.

일반적으로, 산업시설이나 건설현장에서는 높은 곳에 시설물이 산재되어 있어 시설물의 보수 또는 점검을 위해 작업자는 주기적으로 엘리베이터나 승강장치를 이용하여 높은 곳으로 이동하여 작업을 행하게 된다.

그러나, 엘리베이터나 승강장치가 설치되어 있지 않은 송전타워, 굴뚝, 선박 등과 같은 곳에서는 사다리를 이용하여 보수작업을 행하게 된다.

이러한 사다리 중에는 1-2미터 높이의 낮은 사다리도 있지만 공장의 굴뚝 점검용 사다리와 같이 수십 미터가 넘는 사다리도 있다. 수십 미터에 이르는 사다리는 작업자가 올라가기에 높이가 매우 높을 뿐 아니라, 올라가고 내려오는 과정에서 실족에 의한 추락으로 사망에 이를 수도 있으므로 안전장치가 반드시 필요하다.

특히, 선박에는 공간절약을 위해 사다리가 많이 설치되는데 육지가 아닌 해상에서 작업자가 사다리를 타고 오를 때에는 돌풍과 같은 기상의 변화로 인해 예기치 못한 사고가 발생할 수 있는 위험이 더욱 커지게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위해 종래에는 도1에 나타난 바와 같이, 안전벨트를 착용한 작업자가 사다리에 안전벨트를 결합시켜 사다리를 타고 오를 수 있는 장치가 구비되었다.

하지만, 이러한 안전장치(2)는 작업자가 사다리(1)를 오르면서 반복적으로 안전벨트의 고정고리(3)를 발판(4)에 결합, 해제해야하는 번거로움으로 인해 신속한 작업을 할 수 없는 것은 물론 그 과정에서 작업자의 실수로 인해 작업자가 추락하는 사고가 발생할 수 있는 문제가 있었다.

한국공개특허 10-2012-0135590

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 사다리용 안전장비는 사용자가 실수로 손을 놓치거나 발을 헛디뎌 사용자의 두 손과 두 발 중 적어도 2점 이상이 사다리로부터 이탈되는 경우에는 사용자의 이동을 제어하여 사용자의 추락위험을 최소화 할 수 있는 사다리용 안전장비를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따른 사다리용 안전장비의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 사다리, 상기 사다리를 승강하는 사용자의 신체 일부분에 착용되며 상기 사다리와의 접촉을 감지하는 센서가 각각 구비된 장갑부재 및 안전화, 상기 장갑부재 및 상기 안전화로부터 상기 사용자의 상기 사다리와의 접촉여부에 대한 정보를 받아, 제어신호를 발생시키는 제어부 및 상기 제어신호에 따라 개폐되며, 상기 사용자가 착용한 안전그네와 연결되어 상기 사용자의 이동을 제어할 수 있는 안전기둥을 포함하는 사다리용 안전장비가 제공된다.

본 발명의 일 측면에 따른, 상기 센서는 사용자가 가하는 압력에 기초하여 상기 사용자의 터치여부를 센싱하는 압전센서를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른, 상기 장갑부재 및 상기 안전화는 상기 센서에서 검출된 신호를 상기 제어부로 송출하는 무선송출수단을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른, 상기 안전기둥은 규칙적으로 배열된 제 1요철부를 구비한 제 1조절부재와 상기 제 1요철부에 대응하여 서로 맞물리는 제 2요철부를 구비한 제2조절부재를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른, 상기 안전기둥은 상기 사다리와 대응되는 높이까지 연장될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른, 상기 제어부는 상기 센서가 3개 이상의 신호를 출력하는 경우에만 안전기둥을 오픈할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 사다리용 안전장비는 다음과 같은 효과를 제공할 수 있다.

첫째, 본 발명의 실시예에 따른 사다리용 안전장비는 작업자의 안전을 보장하여 작업 능률을 크게 향상시킬 수 있다.

둘째, 본 발명의 실시예에 따른 사다리용 안전장비는 사용자가 실수로 손을 놓치거나 실족하는 경우, 사용자의 추락을 저지시켜 사용자의 안전을 확보할 수 있다.

셋째, 본 발명의 실시예에 따른 사다리용 안전장비는 사용자가 착용한 안전그네가 안전기둥에 결합된 상태에서 이동 가능하여, 사용자가 안전벨트를 사다리에 반복적으로 결합, 해제하며 이동하는 번거로움이 해소될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 사다리용 안전장비의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 실시 예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 안전벨트가 설치된 종래의 사다리 안전장치를 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사다리용 안전장비를 구성하는 사다리를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사다리용 안전장비를 구성하는 안전기둥이 오픈된 상태의 일 예를 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사다리용 안전장비를 구성하는 안전기둥이 폐쇄된 상태의 일 예를 도시한 정면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예인 사다리용 안전장비를 이용하는 사용자의 일 예를 간략하게 표시한 도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사다리용 안전장비를 구성하는 장갑부재를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 사다리용 안전장비를 구성하는 안전화를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 사다리용 안전장비를 구성하는
장갑부재 및 안전화가 발생시킨 신호를 제어부로 전달하는 구성을 간략히 도시한 블럭도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 사다리용 안전장비의 제어알고리즘을 보다 자세히 나타낸 도이다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 실시예에 따른 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 실시예에 따른 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래 사다리용 안전장비와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

일반적으로 빌딩이나 교량과 같은 고층구조물을 건설하는 건축공사장이나, 대형선박을 건조하는 조선소의 보수작업과 같은 공사현장에서는 지상으로부터 다소 높은 위치에 설치된 사다리에 사용자가 매달린 상태에서 작업을 실시하게 된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사다리용 안전장비를 구성하는 사다리를 도시한 정면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 사다리(100)는 한 쌍의 수직부재(110)와 미끄럼방지수단(101) 및 복수개의 수평부재(130)를 포함할 수 있다.

한 쌍의 수직부재(110)는 일정간격을 두고 나란하게 배치되며 일방향으로 연장된다. 이때 수직부재(110)는 내구성, 내 충격성이 좋으면서도 가벼운 재질인 스테인레스 재질일 수 있다.

또는, 수직부재(110)를 자성을 띠는 재질로 형성하여 사다리(100)를 이용하는 사용자가 사다리(100)를 수시로 오르내리지 않고 볼트, 너트 등의 부품이나 드라이버와 같은 연장 등을 붙여놓고 사용할 수 있도록 할 수 있다.

이러한 사다리(100)를 이루는 수직부재(110)의 상단과 하단에는 사다리(100)를 일정한 장소에 고정시키는 미끄럼방지수단(101)을 결합시켜 사다리(100)를 비스듬하게 고정시키는 것이 가능하고, 더욱 견고한 고정력을 제공할 수 있다.

한편, 한 쌍의 수직부재(110)는 복수개의 수평부재(130)에 의해 연결될 수 있다.

수평부재(130)는 상기 수직부재(110) 사이에 일정간격을 두고 배치될 수 있다. 이때, 수평부재(130)는 사용자의 하중(체중)을 충분히 지지할 수 있게끔 스테인레스 재질로 형성되고, 수직부재(110)와 일체로 몰딩 성형되어 구조적으로 안정될 수 있다.

또는, 수평부재(130)의 양 끝 단이 수직부재(110)에 끼워지도록 홈이 마련되어 착탈방식으로 결합될 수도 있다.

이러한, 수평부재(130)는 손에 잡기 편하고 파지력(holding power)이 극대화될 수 있도록 다수개의 연속되는 곡선 파형(wave line)의 오목한 파지 홈(130a)이 일 측에 구비될 수 있다. 따라서 5개의 손가락을 각각의 손가락 사이가 약간 벌어진 상태에서 파지 홈(130a)을 잡게 하여 손가락에 걸리는 하중을 분산시켜 사용자의 힘을 덜어줄 수 있다.

또한, 파지 홈(130a)을 포함한 수평부재(130)의 전체 외 표면에는 미끄럼방지돌기(130b)가 부가적으로 형성되어 사용자의 장갑 또는 신발 밑창과의 접촉면적을 극대화시켜 미끄럼을 방지할 수 있다.

도 3과 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 사다리용 안전장비를 구성하는 안전기둥(300)의 실시예를 나타낸 도이다.

안전기둥(300)은 승강하는 사용자가 착용한 안전그네(500)와 연결되어, 개폐됨으로써 사용자의 이동을 제어할 수 있다.

안전기둥(300)은 규칙적으로 배열된 제 1요철부(311)를 구비한 제 1조절부재(310)와 상기 제 1요철부(311)에 대응하여 서로 맞물리는 제 2요철부(331)를 구비한 제 2조절부재(330)를 포함한다.

제 1조절부재(310) 및 제 2조절부재(330)는 수직부재(110)와 일정거리 이격되어 설치되고, 상기 수직부재(110)와 대응되는 높이까지 연장되어 사용자의 이동을 가이드 할 수 있다. (도 5참조)

제 1조절부재(310) 및 제 2조절부재(330)는 수직부재(110)와 마찬가지로 내구성, 내 충격성이 좋으면서도 가벼운 재질인 스테인레스 재질일 수 있다.

한편, 제 1조절부재(310)를 이루는 프레임의 하단에는 제 1조절부재(310)가 이동할 수 있도록 구동장치(350)가 구비될 수 있다.

구동장치(350)는 구동모터(353), 피니언기어(353a), 랙기어(353b)를 포함한다.

구동모터(353)에 의해 피니언 기어(353a)가 회전하게 되면, 상기 피니언기어(353a)의 회전방향에 따라 랙기어(353b)가 선택적으로 치합되면서 상기 랙기어(353b)에 고정된 제 1조절부재(310)가 이동할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사다리 안전장비를 구성하는 안전기둥(300)이 오픈된 상태의 일 예를 도시한 정면도이다.

도 3에 나타난 바와 같이, 제 1조절부재(310)는 구동장치(350)상에 고정 설치되고, 제 2조절부재(330)는 제 1조절부재(310)와 마주보는 면상에 고정 설치될 수 있다.

이때, 제어부(200)는 안전기둥(300)을 오픈하여 사용자가 사다리(100)를 승강할 수 있도록 하기 위해 제 1조절부재(310)의 이동을 위한 구동력을 제공하는 구동모터(353)를 시계방향으로 회전시키는 제어신호를 전달할 수 있다.

이후, 랙기어(353b)는 구동모터(353)의 회전방향에 따라 구동모터(353)에 구비된 피니언 기어(353a)와 치합되면서 안전기둥(300)이 오픈되는 방향으로 제 1조절부재(310)를 이동시킬 수 있다.

한편, 구동장치(350)가 설치되는 조절부재(300)는 그 위치가 상호 바뀌어도 무방하다. 즉, 제 2조절부재(330)가 구동장치(350)상에 고정 설치되고, 제 1조절부재(310)는 제 2조절부재(330)와 마주보는 면 상에 고정 설치될 수 있다.

따라서, 제어부(200)는 제 2조절부재(330)의 이동을 위한 구동력을 제공하는 구동모터(353)를 반 시계 방향으로 회전시키는 제어신호를 전달할 수 있다.

이후, 랙기어(353b)는 구동모터(353)의 회전방향에 따라 구동모터(353)에 구비된 피니언 기어(353a)와 치합되면서 안전기둥(300)이 오픈되는 방향으로 제 2조절부재(330)를 이동시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 사다리용 안전장비를 구성하는 안전기둥이 오픈된 상태의 다른 예로써, 제 1조절부재(310) 및 제 2조절부재(330)는 각각 구동장치(350) 상에 설치되어 안전기둥(300)의 이동을 신속하게 조절할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사다리용 안전장비를 구성하는 안전기둥이 폐쇄된 상태의 일 예를 도시한 정면도이다.

본 실시예에 따른 사다리 안전장치의 제 1조절부재(310), 구동장치(350), 제 2조절부재(330)는 전술한 실시예의 제 1조절부재(310), 구동장치(350), 제 2조절부재(330)와 유사하므로, 자세한 설명은 생략하며 동일한 명칭 및 도면부호를 사용하기로 한다.

도 4에 나타난 바와 같이, 제어부(200)는 안전기둥(300)을 폐쇄하여 사용자가 사다리를 승강할 수 없도록 하기 위해 제 1조절부재(310)의 이동을 위한 구동력을 제공하는 구동모터(353)를 반 시계방향으로 회전시키는 제어신호를 전달할 수 있다.

이후, 랙기어(353b)는 구동모터(353)의 회전방향에 따라 구동모터(353)에 구비된 피니언 기어(353a)와 치합되면서 안전기둥(300)이 폐쇄되는 방향으로 제 1조절부재(310)를 이동시킬 수 있다.

한편, 도 3에서 전술한 바와 마찬가지로, 구동장치(350)가 설치되는 조절부재(300)는 그 위치가 상호 바뀌어도 무방하다. 즉, 제어부(200)는 제 2조절부재(330)의 이동을 위한 구동력을 제공하는 구동모터(353)를 시계방향으로 회전시키는 제어신호를 전달할 수 있다.

이후, 랙기어(353b)는 구동모터(353)의 회전방향에 따라 구동모터(353)에 구비된 피니언 기어(353a)와 치합되면서 안전기둥(300)이 폐쇄되는 방향으로 제 2조절부재(330)를 이동시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 사다리용 안전장비를 구성하는 안전기둥이 폐쇄된 상태의 다른 예로써, 제 1조절부재(310) 및 제 2조절부재(330)는 각각 구동장치(350) 상에 설치되어 안전기둥(300)의 이동을 신속하게 조절할 수 있다.

이와 같은 안전기둥(300)의 랙 앤 피니언(rack & pinion)이동 구조는 일례일 뿐이며, 이에 한정되지 않고 압축 공기가 갖는 에너지를 기계적인 왕복 직선 운동으로 변환하는 유압실린더, 피스톤, 전자석 등을 이용한 다양한 이동구조가 본 발명의 실시예에 따른 안전기둥(300)의 이동구조에 적용 가능하다.

한편, 안전기둥(300)을 구성하는 제 1조절부재(310) 및 제 2조절부재(330)는 다양한 형상을 가질 수 있다.

예를 들어 도 3내지 도4에 나타난 바와 같이, 1조절부재(310)는 반원형상을 갖는 다수개의 제 1요철부(311)를 구비하고, 제 2조절부재(330)는 제 1요철부(311)와 대응하여 서로 맞물리는 반원형상의 제 2요철부(331)를 구비하여 제 1조절부재(310)와 제 2조절부재(330)가 서로 치합 되도록 할 수 있다.

따라서 후술하는 로프(500b)가 안전기둥(300)을 따라 상하로 이동될 때, 제 1요철부(311) 또는 제 2요철부(331)에 로프(500b)가 걸려 사용자의 움직임이 제한되지 않도록 할 수 있다.

이러한, 제 1요철부(311) 및 제 2요철부(331)의 형상은 이에 한정되지 않고, 사용자의 사다리(100) 승강이 원활히 이루어질 수 있는 형상이라면 무엇이든 가능하다.

도 5는 본 발명의 실시예인 사다리용 안전장비를 이용하는 사용자의 일 예를 간략하게 표시한 도이다.

일반적으로 빌딩이나 교량과 같은 고층구조물을 건설하는 건축공사장이나, 대형선박을 건조하는 조선소의 보수작업과 같은 공사현장에서는 지상으로부터 다소 높은 위치에 설치된 각종 구조물에 사용자가 매달린 상태에서 작업을 실시하게 되는데, 이러한 고소(高所)에서의 작업 시 추락사고의 위험으로부터 사용자를 보호하기 위하여 사용자의 안전그네(500) 착용이 의무화되어 있다.

안전그네(500)는 일반적으로 사용자가 어깨와 허리, 허벅지 등에 메어 착용하도록 이루어지는 벨트(500a)와 상기 벨트(500a)에 결합되어 구조물의 지지대에 고정되는 로프(500b)를 포함하여 이루어질 수 있다.

또한, 사다리를 이용해 고소작업을 하는 사용자들의 추락사고를 예방하기 위해서는 사다리 이용 시 사용자의 두 손과 두발 중, 두 손과 한발 또는 한 손과 두발이 사다리에 접촉되어 있어야 한다. 이를 3점 터치라고 하는데, 사용자가 한 손, 한발씩 이동하고 손과 발을 동시에 이동하지 못하게 함으로써 사용자의 추락위험을 최소화 하는 사다리 이용법 이라 할 수 있다.

따라서 도 5에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 사다리용 안전장비는 안전그네(500)의 로프(500b)를 안전기둥(300)에 연결하여, 사용자의 3점 터치가 이루어 지지 않았을 때에는 안전기둥(300)을 폐쇄함으로써 로프(500b)를 붙잡아 사용자의 안전한 이동을 유도할 수 있다.

먼저, 사용자는 사다리(100) 승강 전 센서(151a, 151b, 171a, 171b)가 구비된 장갑부재(150)와 안전화(170)를 착용한다.

센서(151a, 151b, 171a, 171b)는 장갑부재(150)와 안전화(170)의 일면 각각에 형성되어 사용자의 터치여부를 감지할 수 있다.

이때, 센서(151a, 151b, 171a, 171b)는 사용자가 가하는 압력에 기초하여 사용자의 터치여부를 센싱하는 압전센서일 수 있다. 압전센서(151a, 151b, 171a, 171b)는 압전효과를 가진 소자를 이용한 센서로써, 사용자의 가압에 의해 발생된 전류를 제어부(200)로 전달할 수 있다.

또한, 이상의 설명에서는 센서가 압전센서일 수 있으나 이에 한정되지 않으며 사용자의 터치여부를 센싱 할 수 있는 다양한 종류의 센서가 본 발명의 실시예에 따른 사다리용 안전장비에 적용될 수 있다.

사용자는 사다리(100)를 승강하면서 장갑부재(150)와 안전화(170)를 가압하며 이동하게 된다. 이때, 장갑부재(150)와 안전화(170)의 일면에 형성된 센서(151a, 151b, 171a, 171b)는 사다리(100)와의 접촉을 감지하여 사용자의 사다리(100) 터치여부에 따라 신호를 출력하게 된다.

센서(151a, 151b, 171a, 171b)를 통해 출력된 신호는 제어부(200)로 송출되고, 제어부(200)는 센싱 신호에 해당되는 제어신호를 출력할 수 있다.

예를 들어, 상기 센서 중 하나의 센서(151a)가 사용자로부터 가압되는 경우 가압된 센서(151a)가 출력하는 전류(I)의 크기가 제어부(200)로 전달될 수 있다. 사용자가 사다리(100)에 3개 이상의 지점에서 닿아야 안전하므로 사다리(100)에 설치된 n 개의 센서들 중 적어도 3개가 전류(I)의 크기를 출력할 때 사용자가 안전할 수 있다. 따라서 제어부(200)의 기준 값이 미리 3I(=I+I+I)로 설정될 수 있다.

따라서, 제어부(200)는, 센서(151a, 151b, 171a, 171b )로부터 제어부(200)로 전달된 전류 크기를 기준 값(3I)과 비교하여 상기 기준 값(3I)보다 큰 경우에는, 사용자의 3점 터치가 이루어진 것으로 판단하여 안전기둥(300)을 오픈하는 제 1결과신호를 구동모터(353)에 전달할 수 있다.

이때, 구동모터(353)는 도 3에서 전술한 바와 같이, 시계방향으로 회전하여 랙기어(353b)를 이동시킬 수 있다. 이에 따라 안전기둥(300)이 오픈되어 사용자가 사다리를 승강 할 수 있도록 한다

반면에, 제어부(200)는, 센서(151a, 151b, 171a, 171b)로부터 제어부(200)로 전달된 전류 값을 기준 값(3I)과 비교하여 상기 기준 값(3I)보다 작은 경우에는, 사용자의 3점 터치가 이루어지지 않은 것으로 판단하여 안전기둥(300)을 폐쇄하는 제 2결과신호를 구동모터(353)에 전달할 수 있다.

이때, 구동모터(353)는 도 4에서 전술한 바와 같이, 반 시계방향으로 회전하며 이에 따라 안전기둥(300)이 폐쇄되어 사용자가 착용한 로프(500b)가 이동하지 못하도록 막을 수 있다.

따라서 사용자는 안전기둥(300)의 개폐에 의해 사다리(100) 승강을 제어 받게 된다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사다리용 안전장비를 구성하는 장갑부재(150)를 도시한 사시도이다.

도 6에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 사다리용 안전장비를 구성하는 장갑부재(150)는 압전센서(151), 데이터처리수단(153), 무선송출수단(155)을 포함할 수 있다.

압전센서(151)는 외부에서 가해지는 압력변화로 전위차를 발생시킬 수 있다. 이때, 압전센서(151)는 양쪽 전극 사이에 압전소자가 마련된 피에조 센서 내지는 피에조 케이블일 수 있다.

압전센서(151)는 장갑부재(150)의 손 바닥면에 일정한 간격을 두고 하나의 선으로 형성될 수 있고, 사용자의 손가락들 각각에 배열될 수도 있다.

사용자가 장갑부재(150)를 착용하고 사다리(100)를 승강하게 되면, 압전센서(151)는 압력을 감지하여 전위차를 발생시키고, 이러한 전위차에 해당되는 아날로그 전기신호를 데이터처리수단(153)으로 전달한다.

데이터처리수단(153)은 압전센서(151)의 아날로그 전기신호를 무선송출용 전기신호로 변환하여 무선송출수단(155)으로 전달할 수 있다.

이후, 무선송출수단(155)은 무선송출용 전기신호를 변조하여 대기(air)로 송출하여 제어부(200)로 전달할 수 있다.

이러한, 장갑부재(150)의 데이터처리수단(153) 및 무선송출수단(155)은 장갑부재(150)나 사용자의 작업복에 구비된 배터리(미도시)를 통해 전원을 공급받을 수 있고, 상기 배터리가 충전배터리이면 충전잭(미도시)이 외부로 노출되어 외부 전원에 의하여 배터리가 충전될 수 있다.

이상에서 설명한 장갑부재(150)의 구조는 일례일 뿐이며 이에 한정되지 않고 유선으로 제어부(200)에 연결되어 압전센서(151)로부터 출력된 신호를 직접 제어부(200)로 전달하는 구조도 본 발명의 실시예에 따른 장갑부재(150)에 적용 가능하다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 사다리용 안전장비를 구성하는 안전화(170)를 도시한 사시도이다.

도 7에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 사다리용 안전장비를 구성하는 안전화(170)는 압전센서(171), 데이터처리수단(173), 무선송출수단(175)을 포함할 수 있다.

압전센서(171)는 안전화(170)의 발 바닥면에 일정한 간격을 두고 하나의 선으로 형성될 수 있고, 지그재그로 배열될 수도 있다.

한편, 본 실시예에 따른 안전화(170)의 압전센서(171), 데이터처리수단(173), 무선송출수단(175)는 전술한 장갑부재(150)의 압전센서(151), 데이터처리수단(153), 무선송출수단(155)과 유사하므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.

따라서, 사용자가 장갑부재(150)와 함께 안전화(170)를 착용하고 사다리(100)를 승강하게 되면, 제어부(200)는 무선송출수단(155,175)을 통해 제어부(200)로 전달된 신호에 따라 안전기둥(300)의 개폐를 조절할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 사다리용 안전장비를 구성하는 장갑부재(150) 및 안전화(170)가 발생시킨 신호를 제어부(200)로 전달하는 구성을 간략히 도시한 블럭도이다.

사용자가 장갑부재(150) 및 안전화(170)를 착용하고 사다리(100)를 승강하게 되면, 압전센서(151,171)는 압력을 감지하여 전위차를 발생시키고, 이러한 전위차에 해당되는 아날로그 전기신호를 데이터처리수단(153)으로 전달한다.

데이터처리수단(153,173)은 압전센서(151,171)의 아날로그 전기신호를 무선송출용 전기신호로 변환하여 무선송출수단(155,175)으로 전달할 수 있다.

이후, 무선송출수단(155,175)은 무선송출용 전기신호를 변조하여 대기(air)로 송출할 수 있다.

무선수신수단(157,177)은 무선송출수단(155,175)으로부터 출력된 변조신호를 복조한다. A/D 변환기(159,179)는 복조된 신호를 디지털 신호로 변환하여 판단기(161,181)로 전달할 수 있다.

이때, 변환된 디지털 신호는 사전에 설정된 압전센서(150)의 동특성 전압 평균값 및 최대값과 비교되어 외압 유/무가 판단기(161,181)를 통해 결정되고, 이러한 판단기(161,181)는 마이크로프로세서일 수 있다.

판단기(161,181)로부터 출력된 디지털 신호는 증폭기(163,183)를 통해 처리 가능한 신호로 증폭되어 제어부(200)로 전달될 수 있다.

제어부(200)는 각각의 센서(150)가 전달하는 전류의 크기에 따라 센싱신호를 판단하여, 센싱신호에 해당되는 제어신호를 출력할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 사다리용 안전장비의 제어알고리즘을 보다 자세히 나타낸 도이다.

도 9에 나타난 바와 같이, 사다리(100)를 승강하는 사용자가 착용한 장갑부재(150) 및 안전화(170)에 형성된 센서(151,171)가 사용자의 가압으로 인한 터치가 이루어지면 센서(151,171)가 디지털신호를 출력한다.

이것을 센서가 온(on)된 것으로 본다. 사용자가 착용한 장갑부재(150) 및 안전화(170)에 형성된 센서(151a, 151b, 171a, 171b) 중 적어도 세 개 이상의 센서(151a, 151b, 171a, 171b)가 온(on)되면 제어부(200)는 안전기둥(300)이 오픈되도록 제어신호를 전달하여 사용자가 착용한 안전그네(500)의 로프(500b)의 이동이 가능하도록 한다.

이후, 센서(151a, 151b, 171a, 171b) 중 적어도 세 개 이상의 센서(151a, 151b, 171a, 171b)가 동시에 온(on) 되지 않으면, 제어부(200)는 안전기둥(300)이 폐쇄되도록 제어신호를 전달하여 사용자가 착용한 안전그네(500)의 로프(500b)가 이동할 수 없도록 한다.

따라서, 안전기둥(300)이 사용자를 붙들어 사용자가 추락하지 않도록 안전을 보장할 수 있다,

이상과 같이 본 발명의 실시예에 따른 사다리용 안전장비는 사용자의 두 손과 두 발 중 적어도 2점 이상이 사다리로부터 이탈되는 경우에 사용자의 이동을 제어하여 사용자의 추락위험을 최소화 할 수 있다.

본 발명은 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

100: 사다리 101: 미끄럼 방지 수단
110: 수직부재 130: 수평부재
150: 장갑부재 151a, 151b, 171a, 171b: 센서
153,173: 데이터처리수단 155,175: 무선송출수단
170: 안전화 200: 제어부
300: 안전기둥 310: 제 1조절부재
311: 제 1요철부 330: 제 2조절부재
331: 제 2요철부 350: 구동장치
353: 제 1구동모터 353a: 제 1피니언기어
3530b: 제 1랙기어 354: 제 2구동모터
354a: 제 2피니언기어 354b: 제 2랙기어
500: 안전그네

Claims (6)

1. 사다리;
   상기 사다리를 승강하는 사용자의 신체 일부분에 착용되며 상기 사다리와의 접촉을 감지하는 센서가 각각 구비된 장갑부재 및 안전화;
   상기 장갑부재 및 상기 안전화로부터 상기 사용자의 상기 사다리와의 접촉여부에 대한 정보를 받아, 제어신호를 발생시키는 제어부; 및
   상기 제어신호에 따라 개폐되며, 상기 사용자가 착용한 안전그네와 연결되어 상기 사용자의 이동을 제어할 수 있는 안전기둥; 을 포함하는 사다리용 안전장비.
2. 제1항에 있어서,
   상기 센서는 사용자가 가하는 압력에 기초하여 상기 사용자의 터치여부를 센싱하는 압전센서를 포함하는 사다리용 안전장비.
3. 제1항에 있어서,
   상기 장갑부재 및 상기 안전화는 상기 센서에서 검출된 신호를 상기 제어부로 송출하는 무선송출수단을 포함하는 사다리용 안전장비.
4. 제1항에 있어서,
   상기 안전기둥은 규칙적으로 배열된 제 1요철부를 구비한 제 1조절부재와 상기 제 1요철부에 대응하여 서로 맞물리는 제 2요철부를 구비한 제2조절부재를 포함하는 사다리용 안전장비.
5. 제1항에 있어서,
   상기 안전기둥은 상기 사다리와 대응되는 높이까지 연장되는 사다리용 안전장비.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 센서가 3개 이상의 신호를 출력하는 경우에만 상기 안전기둥을 오픈하는 사다리용 안전장비.

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