KR101523197B1 - 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 크레인이 지지하는 부하의 크기나 방향 또는 크레인의 이동에 관한 정보를 작업자가 용이하게 확인할 수 있도록 함으로써 작업의 안전성이 향상될 수 있는 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템에 관한 것으로, 복수의 붐이 신축가능하게 결합되는 크레인, 상기 크레인의 작동상태 정보를 수집하고 연산하여 출력하는 마이컴, 상기 마이컴에 연결되는 블루투스모듈 및 상기 블루투스모듈을 통하여 상기 마이컴에서 출력된 크레인의 작동상태 정보를 수신하는 모바일장치를 포함하고, 상기 모바일장치는, 상기 마이컴에서 송신되는 크레인의 작동상태 및 위험정보를 화면으로 표시하는 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템을 제공한다. 따라서, 작업자마다 소지하는 모바일장치를 통하여 간편하게 크레인에 구비되는 마이컴에 연결이 가능하고 다양한 크레인의 관한 정보를 입출력할 수 있다.

Description

블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템{SAFETY MANAGEMENT SYSTEM FOR CRANE USING BLUETOOTH}

본 발명은 크레인에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 크레인이 지지하는 부하의 크기나 방향 또는 크레인의 이동에 관한 정보를 작업자가 용이하게 확인할 수 있도록 함으로써 작업의 안전성이 향상될 수 있는 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템에 관한 것이다.

일반적으로 크레인을 구비하는 고소작업차는 전신주 위에 설치되는 고압선로의 설치나 철거 또는 유지보수 등의 제반 공사를 위하여 작업자가 탑승하여 소정 고도에서 작업할 수 있도록 하는 장비를 말한다.

이러한 크레인을 구비하는 고소작업차는 주행을 위한 차체의 상부에 신축가능한 복수의 붐으로 이루어진 크레인이 설치되어 차체에서 회동가능하도록 배치된다. 또한, 상기 크레인의 말단부에는 버킷(bucket)이 결합되어 작업자가 내부에 탑승하여 작업하거나 장비들을 수납할 수 있는 구조로 되어 있다.

이와 같은 크레인은 높은 장소에서의 작업을 위한 장비로서, 크레인의 붐과 버킷 및 연결부위는 절연재질로 구성된다.

도 1은 종래의 크레인의 붐 및 버킷을 나타내는 측면도이다. 상기한 바와 같이, 크레인은 복수의 붐이 결합하여 유압에 의해 신축작동할 수 있도록 배치된다. 상기 크레인은 버킷(4), 크레인 본체와 결합하는 고정붐(1), 일단부에서 버킷과 연결되는 말단붐(3) 및 상기 고정붐(1)과 말단붐(3) 사이에서 신축작동을 하는 하나 이상의 신축붐(2)으로 구성되는 것이 일반적이다.

이러한 크레인은 이동식 또는 고정식으로 구비될 수 있는데, 이동식으로 이루어지는 경우 소정의 작업 장소에 이동 가능하도록 차량 본체에 결합된다.

상기와 같은 크레인을 구비하는 고소작업차는 고소작업 실시 전에 장비의 수평을 맞추고 지면에 대해 지지하는 작업을 선행하게 된다. 예를 들어, 이동식 고소작업차의 경우는 좌우측에 전복사고를 방지하기 위한 아우트리거(Outrigger)를 구비하는 것이 일반적인데, 이러한 아우트리거를 좌우측으로 길게 연장하여 편하중에 의한 전복을 방지하도록 기능한다.

한편, 이러한 크레인을 구비하는 장치들은 크레인의 길이와 단부에 지지되는 하중에 의한 한계 모멘트(Moment)가 차량의 중량, 크레인의 배치상태나 아우트리거의 구조 등에 의하여 결정된다.

그런데, 고소의 버킷에서 작업하는 작업자는 작업상황에 따라 차량의 본체로부터 원거리로 붐을 신장하고 경우에 따라 높은 하중을 지지할 필요성이 존재하는데, 작업시마다 실질적으로 차량이 지지할 수 있는 편하중에 대한 계산을 하는 것은 불가능하여 감각적인 작업을 수행하게 되고, 이로 인하여 종종 전복사고가 발생하는 것이다.

이를 방지하기 위하여 최근에는 AML장치가 장착되기도 한다. AML(Automatic Moment Limiter)는 이러한 특수차량의 과하중을 방지하기 위한 장치로서, 하중을 계량하고 이에 대해 경보를 발생시키는 장치이다.

그런데, 크레인의 경우 차량으로부터 원거리에서 작업되는 특성상 이러한 경보의 작업자로의 전달이 매우 어려워 안전사고의 위험은 특히 다른 특수차량의 비하여 높아, 작업자 및 작업장 부근의 인명과 재산에 안전위험요소로 작용하게 된다.

공개특허공보 제10-2011-0133763호는 이러한 타워크레인 네비게이션 장치를 개시하고 있다. 그러나 이러한 경우에도 전복의 위험에 대한 경보의 정확성이 떨어지는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 크레인의 버킷에서 작업하는 작업자가 용이하게 크레인의 상태에 관한 정보를 모니터링 할 수 있으면서도 경보에 대한 감지의 성능이 향상될 수 있는 크레인의 안전정보 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 작업자가 별도의 장비의 필요 없이 쉽게 시스템에 연결 및 연결해제가 가능하여 이동성과 작업유연성이 증가될 수 있는 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템은, 복수의 붐이 신축가능하게 결합되는 크레인, 상기 크레인의 작동상태 정보를 수집하고 연산하여 출력하는 마이컴, 상기 마이컴에 연결되는 블루투스모듈 및 상기 블루투스모듈을 통하여 상기 마이컴에서 출력된 크레인의 작동상태 정보를 수신하는 모바일장치를 포함하고, 상기 모바일장치는, 상기 마이컴에서 송신되는 크레인의 작동상태 및 위험정보를 화면으로 표시하는 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템을 제공한다. 따라서, 작업자마다 소지하는 모바일장치를 통하여 간편하게 크레인에 구비되는 마이컴에 연결이 가능하고 다양한 크레인의 관한 정보를 입출력할 수 있다.

또한, 상기 모바일장치가 크레인의 전복 위험에 대한 정보를 표시하는 AML정보표시부를 포함할 수 있다. 따라서, 작업자가 자신에게 익숙한 모바일장치로부터 위험에 대한 정보를 즉각으로 인지할 수 있다.

또한, 붐의 상하 각도를 표시하는 각도표시부, 붐의 말단부측에서 지지되는 하중을 표시하는 하중표시부 및 크레인에 의한 작업 반경을 표시하는 작업반경표시부로 이루어지는 것이 바람직하다. 따라서, 작업자는 상기 정보들을 통하여 크레인 작업의 한계값 도달여부를 쉽게 판단할 수 있고 사고를 미연에 방지할 수 있다. 또한, 전복위험에 대한 더욱 구체적인 정보가 제공된다.

또한, 상기 AML정보표시부가 크레인에 의한 작업 반경이 호 형상으로 표시되는 이미지표시부를 더 구비할 수 있다. 따라서, 작업 반경을 직관적으로 확인할 수 있다.

또한, 상기 모바일장치가 상기 AML정보표시부, 이동정보표시부 또는 조작모드의 화면을 선택할 수 있는 선택버튼부를 더 포함하는 것이 바람직하다. 따라서, 작업자가 다양한 기능을 선택적으로 가동시킬 수 있다. 또한, 상기 이동정보표시부가 상기 마이컴에서 수집한 GPS의 정보를 모바일장치가 수신하면, 크레인을 지지하는 장치의 속도와 이동거리의 정보가 화상으로 표시할 수 있다. 따라서, 크레인의 이동상황을 정확하게 파악할 수 있다.

또한, 상기 크레인은 차량에 결합되고, 상기 이동정보표시부는, 차량에 구비되는 네비게이션과 연동되어 작동될 수 있다. 따라서, 정확한 위치와 속도정보가 작업자에게 확인될 수 있다.

또한, 상기 마이컴에 연결되고 크레인의 작동을 제어하는 제어모듈을 더 포함하며, 상기 제어모듈은, 상기 모바일장치에서 송신되는 작업자에 의한 조작제어신호를 상기 블루투스모듈 및 마이컴을 통하여 제공받음으로써 상기 크레인의 구동부재들을 작동시킬 수 있다. 따라서, 모바일장치와 크레인간의 쌍방향 통신이 가능하며 간편한 조작에 의하여 크레인의 정밀한 작동이 이루어질 수 있다.

또한, 상기 모바일장치가 작업자에 의한 터치조작입력을 받는 조작모드를 구비하고, 상기 조작모드는 크레인의 전복 위험에 대한 정보를 표시하는 AML정보표시부를 포함하는 것이 바람직하다. 따라서, 작업자는 실시간으로 크레인의 위험정보를 피드백받으면서 정확한 크레인의 작업이 가능하다.

또한, 상기 모바일장치는, 상기 마이컴으로부터 송출되는 정보로부터 전복의 위험이 있는 경우로 판단되는 경우 진동 또는 알람을 통하여 작업자에게 경보를 제공할 수 있다. 이에 따라 다양한 작업환경에서 불의의 안전사고를 효과적으로 방지할 수 있다.

한편, 복수의 붐이 신축가능하게 결합되는 크레인에 연결되는 안전정보 제공시스템으로서, 크레인에 결합되며 작동신호를 검출하는 복수의 센서부, 상기 센서부에서 검출된 신호를 수집하여 처리하는 마이컴, 상기 마이컴과 연결되며 무선신호를 송수신하는 블루투스모듈 및 상기 블루투스모듈을 통하여 마이컴과 연결되고 크레인의 작동상태 정보가 화상 또는 음성으로 표현되는 모바일장치를 포함하고, 상기 마이컴은 상기 센서부에서 수집된 크레인의 경사도, 크레인의 신장되는 길이 및 크레인의 말단부측에 지지되는 하중을 통하여 전복의 위험을 연산하는 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템을 제공한다.

상기 마이컴은, 상기 센서부에서 검출된 값들을 미리 설정된 연산을 통하여 연산하여 작업상태 정보를 생산하는 연산부와, 상기 작업상태 정보를 통하여 크레인의 전복 위험의 한계값에의 도달 여부를 판단하는 위험판단부와, 상기 위험판단부에서 한계값에 도달된 것으로 판단되는 경우 상기 모바일장치에서 시각, 청각 또는 촉각을 통하여 경보를 발생하는 경보발생부를 포함할 수 있다.

상기 마이컴에 연결되고 크레인의 작동을 제어하는 제어모듈을 더 포함하며, 상기 제어모듈은, 상기 모바일장치에서 송신되는 작업자에 의한 조작제어신호를 상기 블루투스모듈 및 마이컴을 통하여 제공받음으로써 상기 크레인을 작동하기 위한 구동부재들을 작동시키는 것이 바람직하다. 따라서, 쌍방향의 통신을 통하여 정보의 정확한 제공 및 장치의 정밀한 작동이 가능하다.

본 발명에 따른 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템은, 다양한 위험, 특히 전복의 위험에 관련된 정보를 작업자가 자신의 모바일장치를 통하여 시각, 청각 또는 촉각을 통하여 편리하게 확인할 수 있으므로 크레인 작업의 안전성이 상승되는 효과가 있다.

또한, 별도의 디스플레이를 위한 장비들이 필요 없고 각각 소지한 자신의 모바일장치를 통하여 정보 및 경보의 제공이 가능하고 이러한 장치들은 교환적으로 사용될 수 있어 작동이 용이하고 생산성이 향상될 수 있는 효과가 있다.

또한, 경우에 따라 작업자가 모바일장치를 통하여 직접 크레인을 작동할 수 있으므로 작업공정에서 불필요한 동선의 증가에 의한 시간과 비용의 손실을 절감할 수 있으며 정확한 확인 및 조작이 가능한 효과가 있다.

도 1은 종래기술의 고소작업차의 크레인을 도시한 측면도.
도 2는 본 발명의 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템이 적용되는 크레인의 측면도.
도 3은 본 발명의 개념에 따른 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템의 작동계통을 나타내는 개념도.
도 4는 본 발명의 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템의 모바일장치에서 AML정보가 표시되는 제1실시예를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템의 모바일장치에서 기능선택화면을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템의 모바일장치에서 이동정보표시부의 실시예를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템의 모바일장치에서 AML정보가 표시되는 제2실시예를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템의 모바일장치에서 AML정보가 표시되는 제3실시예를 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템의 모바일장치에서 조작모드가 표시되는 실시예를 나타내는 도면.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템을 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명은 크레인의 안전정보 제공시스템을 제공하는데, 여기서 크레인이란 신축이 가능한 붐의 배열로 이루어지는 소정의 붐 조립체를 의미할 수 있으며, 후술될 본 발명의 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템은 고정식 크레인이나 이동식 크레인 등 크레인이 배치되어 작업자가 직접 이를 자동 또는 수동으로 조작할 수 있는 장치라면 다양한 장치 또는 차량에 적용될 수 있는 것임에 유의하여야 한다. 또한,

도 2는 본 발명의 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템이 적용되는 크레인의 측면도이다.

본 발명은 기본적으로, 길이방향으로 신축가능하게 배치되는 붐(100)을 구비하는 크레인과, 상기 크레인이 결합되는 차량에 배치되며 작업자에 의하여 상기 붐(100)의 동작이 조작되는 조작부(120)와, 상기 크레인의 작동상태 정보를 수집하여 출력하는 마이컴과, 상기 마이컴과 연결되는 블루투스모듈과, 상기 블루투스모듈을 통하여 상기 마이컴에 연동되고 크레인의 정보를 화면으로 표시하는 모바일장치(200)를 포함하여 이루어진다.

크레인은, 복수의 붐(100)이 조립체로 이루어져 상호간에 인입 및 인출되어 일단부측에서 소정의 하중을 지지할 수 있도록 구성된다. 이러한 붐(100)의 인입 및 인출되는 개수 및 형상은 반드시 본 발명의 도시된 예에 한정되는 것은 아니다.

상기 크레인은 차량의 소정 탑재부에 구비될 수 있는데, 이러한 붐 조립체로 이루어지는 크레인은 일단부가 하중을 지지하며, 타단부에서 차량에 지지된 상태로 상하로 회동 가능하도록 배치된다. 또한, 상기 크레인은 차량에 대해 좌우방향으로 회전 가능할 수 있다.

상기된 크레인의 운동, 구체적으로는 붐(100)의 인입 및 인출 작동, 상하회동 및 좌우회전의 동력은 차량으로부터 인출될 수 있으며, 이러한 동력의 인출은 PTO(Power Take Off) 장치에 의하여 이루어질 수 있고, 바람직하게는 유압을 통하여 작동될 수 있다.

도 2의 도시상태를 기준으로, 크레인에는 작업자가 탑승하여 직접 크레인을 조작할 수 있는 조작부(120)가 구비될 수 있는데, 상기 조작부(120)를 통하여 작업자는 크레인의 신축, 상하회동 및 좌우회전을 직접 조작할 수 있게 된다.

다만, 상기 조작부(120)의 배치는 크레인의 타측 즉, 회동이 이루어지는 측에 한정되는 것은 아니며, 상기 붐(100)의 말단부측에 배치될 수도 있다. 이 경우, 상기 붐(100)의 말단부측에 소정의 버킷(Bucket)이 구비될 수 있는데, 이러한 버킷에 소정의 제어라인이 연장되어 작업자가 이에 탑승하는 방식으로 조작부(120)가 형성될 수 있다. 상기 조작부(120)의 배치는 크레인에 직접 결합되는 것이 아닌, 차량의 운전석이나 측방 또는 후방에 배치될 수도 있음은 물론이다. 또한, 상기 크레인은 반드시 차량에 결합된 상태에 한정되는 것은 아니며, 지면에 대해 직접 고정될 수도 있고, 철도궤도장치에 결합될 수도 있다.

붐(100)의 말단부측에는 작업을 위한 하중이 거치될 수 있는 소정의 작동장치들이 부가될 수 있는데, 예를 들어 도면에 도시된 바와 같이 윈치(110)가 결합되어 소정의 와이어를 권취하는 방식으로 대상물을 상하로 이동시킬 수 있다. 다만, 상기 작동장치는 선택에 따라 다양하게 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 붐(100)은 차량이 배치되는 장소로부터 소정의 거리로 말단부측이 이격되어 배치될 수 있는데, 평면을 기준으로 말단부가 차량으로부터 멀어질수록, 상기 말단부에 지지되는 하중이 클수록 상기 크레인의 지지부위 즉, 차량과 크레인의 결합부위에서의 모멘트(Moment)는 점점 커지게 된다. 이에 따라 부재들의 파손이나 심각한 경우 차량 자체가 전복될 수 있는 문제가 있음은 상기한 바와 같다.

따라서, 본 발명에서는 블루투스를 이용하여 크레인과 작업자의 모바일장치가 상호 연동될 수 있는 개념을 제시한다.

본 발명의 개념에 따라 크레인에는 크레인의 정보를 수집하거나 크레인으로 제어신호를 출력하는 마이컴(도 3의 330)과, 상기 마이컴과 연결되는 블루투스모듈(도 3의 320)과, 상기 블루투스모듈을 통하여 상기 마이컴에 연동되고 크레인의 정보를 화면으로 표시하는 모바일장치(200)를 포함하게 된다.

상기된 마이컴 및 블루투스모듈을 통하여 크레인의 정보가 모바일수신장치(200)로 수신되거나, 모바일수신장치(200)를 통하여 크레인의 조작이 가능할 수 있는데 이와 관련하여서는 아래에서 더욱 상세하게 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 개념에 따른 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템의 작동계통을 나타내는 개념도이다.

본 발명의 크레인은 블루투스모듈(320)을 통하여 모바일장치(200)와 마이컴(330)이 연동될 수 있는데, 상기 마이컴(330)은 통신제어부(331), 센싱신호처리부(332), 위험판단부(333), 연산부(334) 및 경보발생부(335)를 구비할 수 있으며, 모바일장치(200)로 송출되는 신호 또는 모바일장치(200)로부터 수신되는 신호를 처리하여 출력하는 기능을 하게 된다.

상기 마이컴(330)의 센싱신호처리부(332)는 크레인에 배치되는 소정의 센서부(311, 312, 313)로부터 센싱신호를 입력받아 각각의 검출값을 변수로써 정보처리할 수 있도록 한다.

상기 연산부(334)에서는 상기 센싱신호처리부(332)에서 처리된 값들을 미리 설정된 연산을 통하여 연산하여 후술될 바와 같이 크레인의 작업반경이나, 한계하중과 같은 데이터를 생산할 수 있다.

상기 위험판단부(333)는, 예를 들어 크레인의 각도 및 신장되는 길이에 대한 전복위험이 있는 한계하중이 상기 연산부(334)에 의하여 제공되면, 실측된 하중의 값을 비교하여 한계값에 근접한 경우 위험이 있는 것으로 판단할 수 있다.

상기 경보발생부(335)는 상기 위험판단부(333)에서 전복 등의 위험이 발생할 가능성이 높은 것으로 판단된 경우 모바일장치(200)에서 시각, 청각 또는 촉각을 통한 경보를 발생할 수 있도록 한다.

따라서, 상기 마이컴(330)은 차량의 정보를 수집하고 소정의 신호처리 및 판단의 과정을 통하여 크레인의 부하나 전복과 관련된 정보를 분석하고 이를 통하여 크레인의 한계 작동여부를 모바일장치(200)로 출력하게 되는 것이다.

통신제어부(331)는 마이컴(330)이 블루투스모듈(320) 및 크레인과 쌍방향의 통신을 할 수 있도록 하는데, 상기 크레인과의 연결은 다양한 방식으로 이루어질 수 있지만 CAN(Controller Area Network)통신으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 센서부(311, 312, 313)는, 예를 들면 붐(100)의 말단부측에 지지되는 하중을 검출하는 하중센서(311)와, 상기 붐(100)의 신장되는 길이를 센싱하는 신축센서(312)와, 상기 붐(100)의 상하회동 또는 좌우회동을 검출하는 회동센서(313)으로 이루어질 수 있는데, 이러한 정보들을 통하여 크레인의 작업 현황과 한계범위 도달여부 등을 제공할 수 있는 데이터를 마련하는 기능을 한다. 또한, 상기 센서부는 반드시 상기 예시된 센서들에 한정되는 것은 아니며, 크레인과 차량의 결합부위에서의 총 하중을 검출하는 센서나, 차량의 현재 각도를 수신하는 센서 등을 더 포함할 수 있으며, 상기 센서부는 GPS장치나 속도센서를 포함하는 것으로 이해될 수 있다.

따라서, 본 발명의 개념에서는 상기 센서부(311, 312, 313)에서 검출되는 차량에 대한 소정의 상태들이 마이컴(330)에 입력되어 정보처리되고, 상기 마이컴(330)은 블루투스모듈(320)을 통하여 크레인과 관련된 정보를 모바일장치(200)에서 작업자에게 시각적 또는 청각적으로 확인할 수 있도록 한다.
상기 블루투스모듈(320)은 소정의 블루투스(Bluetooth) 규격에 따라 작업자의 모바일장치(200)와 연동될 수 있도록 하는 것으로서, 작업자는 필요에 따라 조작부(120)에 인접되거나 직접 조작부(120)에 배치되는 블루투스모듈(320)의 송수신부를 통하여 무선으로 모바일장치(200)와 연결하거나 연결을 해제할 수 있다.

삭제

따라서, 이러한 경우 작업자마다 개별적으로 구비하는 모바일장치(200)를 선택에 의하여 연결할 수 있으므로 별도의 디스플레이장치나 복잡한 배선이 생략될 수 있으면서도 휴대가 간편하고 개별적인 조작자에게 익숙한 조작이 가능한 이점을 가지게 됨에 유의하여야 한다.

조작자는 모바일장치(200)에서 소정의 어플리케이션을 다운받아 소정의 정보제공 인터페이스를 작동시킬 수 있는데, 이러한 인터페이스와 관련하여서는 도 4 이하에서 후술하도록 한다.

또한, 상기 마이컴(330)은 모바일장치(200)를 통하여 크레인을 조작할 수 있는 소정의 제어모듈(121)과 연결될 수 있고, 작업자는 상기 모바일장치(200)를 조작하여 이러한 제어신호가 블루투스모듈(320)을 통하여 마이컴(330)으로 입력되며, 상기 마이컴(330)은 소정의 신호를 제어모듈(121)로 전달하여 크레인을 조작할 수 있다.

이러한 제어모듈(121)은 조작부(120)에 구비될 수도 있고, 상기 조작부(120)와는 별개로 이루어질 수도 있으며, 상기 마이컴(330)과 일체로 이루어질 수도 있음은 물론이다.

도 4는 상기한 바와 같은 본 발명의 개념에 따른 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템이 구현되는 모바일장치에서 AML정보가 표시되는 제1실시예를 나타내는 도면이다.

상기 모바일장치(200)는 본 발명의 실시예에서는 스마트폰으로 이루어지는 예가 도시되나, 이러한 모바일장치(200)는 선택적으로 이루어질 수 있고, 예를 들어 태블릿이나 노트북과 같이 소정의 무선통신수단을 구비하고 디스플레이장치가 결합되는 장치로 이루어질 수 있다.

상기 모바일장치(200)에서의 디스플레이되는 예로써 이미지표시부(210)와 AML정보표시부(231)를 포함할 수 있다. 상기 이미지표시부(210)는 소정의 크레인의 형상을 통하여 작업자로 하여금 시각적 및 직관적으로 현재의 작업상태를 표시할 수 있는데, 크레인의 각도, 회전방향 또는 하중의 정도 등의 정보가 시각적으로 표시될 수 있다.

상기 AML정보표시부(231)는 소정의 수치를 통하여 현재의 과부하(전복) 관련된 정확한 정보를 표시할 수 있고, 이러한 AML정보표시부(231)는 각도표시부(232)와, 하중표시부(262)와, 작업반경표시부(234)와, 에러메세지부(235)를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 각도표시부(232)는, 상기된 회동센서(313)을 통하여 입력되는 붐(100)의 검출신호가 마이컴(330)에 의하여 소정의 신호로 변환되어 블루투스모듈(320)을 통하여 모바일장치(200)에 수신한 데이터를 표시하는 것으로서, 지면 또는 차량에 대해 현재 크레인이 상하로 회동되는 각도를 나타낼 수 있다.

하중표시부(262)는, 현재의 크레인에 의하여 지지되는 하중을 나타낼 수 있는데, 상기 하중은 차량 전체 구조물에서의 하중을 의미할 수도 있고, 크레인과 차량의 결합부위에서 크레인의 하중과 대상물의 하중을 포함한 무게를 의미할 수도 있으며, 상기 붐(100)의 단부측에서 지지되는 대상물의 하중을 의미할 수도 있음은 물론이다.

다만, 여기서 상기 붐(100)의 하중은 고정된 값이며, 신축되는 길이에 의하여 크레인에 의한 모멘트는 결정될 수 있으므로 상기 하중은 크레인의 단부측에서 직접 지지되는 대상물의 하중인 것이 바람직하다.

또한, 작업반경표시부(234)는 크레인의 단부측에서 작업이 이루어질 수 있는 한계의 반경 또는 현재 작업이 이루어질 수 있는 반경을 표시할 수 있는데, 이러한 두 가지의 정보를 함께 표시할 수도 있음은 물론이다.

또한, 에러메세지부(235)는 작업시 작동의 문제가 발생되거나 크레인의 구조적인 작업의 한계에 도달한 경우 경고를 표시하도록 기능한다. 상기 에러메세지부(235)는 위험판단부(333)에서 위험의 경우로 판단한 경우 경보발생부(335)에서 제공되는 신로를 블루투스모듈(320)을 통하여 수신하여 이를 시각화하는 방식으로 이루어질 수 있다.

상기 에러메세지부(235)는 도면에 도시된 바와 같이 AML정보표시부(231)에 의하여 시각적으로 표현될 수 있음은 물론, 소정의 경보 신호를 작업자에게 음향이나 진동을 통하여 전달할 수 있다.

상기와 같이 작업자에게 진동이나 음향을 통하여 경보신호를 전달하는 경우, 종래에 작업자가 감각적으로 크레인의 한계작동 여부를 판단하는 경우에 비하여, 작업자가 휴대하는 장비를 통하여 경보신호를 제공할 수 있으므로 안전사고의 위험이 현저하게 줄어드는 이점을 가진다.

특히, 크레인과 같은 경우 하중이 큰 물체를 동작하는 경우가 많고 이에 따라 작업자의 집중을 요하기 때문에 휴대용 모바일장치(200)를 통하여 시각이 아닌 음향이나 진동과 같은 다른 감각수단으로 경보신호를 제공하는 경우 위험에 대한 감지의 효율성은 비약적으로 향상될 수 있는 것이다.

상기와 같이 모바일장치(200)가 진동이나 음향을 통하여 작업자에게 경보신호를 전달하는 경우, 시각적인 표시는 생략될 수도 있음은 물론이다.

한편, 본 발명의 개념에서는 모바일장치(200)가 다양한 정보를 선택적으로 제공하도록 디스플레이 및 입력수단을 제공할 수 있는데, 도 5는 본 발명의 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템의 모바일장치에서 기능선택화면을 나타내는 도면이다.

이러한 기능선택화면은 다양한 선택버튼으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 선택버튼부(220)는, 상기된 AML정보표시부(231)가 나타날 수 있도록 선택버튼을 구비하는 AML선택부(230)와, 크레인 전체의 이동 또는 차량의 이동에 대한 정보를 표시하도록 하는 GPS선택부(240)와, 다양한 작업의 정보를 제공하는 작업정보선택부(250)와, 장치의 조작이 가능한 화면으로 전환되는 기능설정부(260)로 이루어질 수 있다.

상기 GPS선택부(240)는 도 6과 관련하여 후술할 바와 같이 차량의 이동여부 및 이동 속도 등에 대한 정보를 표시하도록 함으로써, 운행에 관한 정보를 제공할 수 있다.

또한, 작업정보선택부(250)는 다양한 작업공정과 관련된 정보를 제공할 수 있는바, 예를 들면 유압장치의 유압에 대한 정보, 전력정보, 배터리 충전정보 등과 같은 다양한 데이터들을 표시하도록 선택할 수 있다.

또한, 기능설정부(260)는 도 9와 관련하여 후술할 바와 같이 작업과 관련된 각종 설정을 모바일장치(200)로써 조작할 수 있는 화면으로 전환할 수 있는 버튼을 의미한다.

다만, 상기한 설명은 선택버튼부(220)의 예시이며 이러한 설정은 다양하게 이루어질 수 있다. 이러한 디스플레이의 표시는 소정의 어플리케이션을 통하여 이루어질 수 있다.

여기서 설명된 선택버튼부(220)는 화상 또는 소정의 버튼으로 이루어지는 소정의 선택부를 작업자가 터치나 누름과 같은 방식으로 작동이 이루어질 수 있다.

도 6은 상기한 바와 같은, GPS선택부에 의한 이동정보표시부의 예를 도시한 도면이다.

이러한 이동정보표시부(241)는 속도표시부(242)와, 이동거리표시부(243)와, 연비표시부(244)와, 이동시간표시부(245)를 포함하여 이루어질 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 이동정보표시부(241)는 크레인이 결합되는 차량에 구비되는 소정의 GPS모듈과 연동되어 정확한 위치 및 이동관련된 정보를 마이컴(330)에 제공하고 이러한 정보는 상기한 바와 같이 블루투스모듈(320)을 통하여 모바일장치(200)에 제공될 수 있다.

또한, 상기 이동정보표시부(241)는 차량에 탑재된 네비게이션(미도시)와 연동되어 작동될 수도 있음은 물론이다.

도 7은 본 발명의 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템의 모바일장치에서 AML정보가 표시되는 제2실시예를 나타내는 도면이다.

도 5의 제1실시예의 경우와 마찬가지로, 본 발명의 제2실시예에서는 AML정보표시부(231a)가 각도표시부(232)와, 하중표시부(262)와, 작업반경표시부(234)와, 에러메세지부(235)를 표시할 수 있고, 이와 관련되어 중복되는 설명은 생략하도록 한다.

여기서, 추가적으로 경사표시부(236)을 더 구비할 수 있고, 이러한 경사표시부(236)는 크레인 또는 차량본체에 구비되는 각도센서 또는 자이로센서와 연동되어 전체적인 기울기를 작업자에게 전달할 수 있다. 여기서 크레인은 차량이 배치되는 지반의 형상이나 현재 걸리고 있는 모멘트에 의하여 수평면에 대해 소정의 기울기를 가질 수 있고, 이러한 경사값은 차량의 한계작업의 요소에 영향을 미칠 수 있다.

예를 들어, 크레인 전체가 초기 상태에서 전방경사지도록 배치되어 있는 경우, 후방으로 받을 수 있는 모멘트의 한계값보다 전방으로 받을 수 있는 모멘트의 한계값이 더 작으므로, 작업자가 작업시 이러한 크레인 조작의 한계에 도달하였는지 여부를 정확하게 파악할 수 있는 기초적인 정보가 제공되는 것이다.

또한, 상기 AML정보표시부(231a)는 누적적재표시부(237)를 더 포함할 수 있고, 이러한 누적적재표시부(237)는 현재 크레인 또는 차량에 누적되는 하중을 표시할 수 있다.

도 8은 본 발명의 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템의 모바일장치에서 AML정보가 표시되는 제3실시예를 나타내는 도면이다.

모바일장치(200)의 AML정보표시부(231b)가 디스플레이되는 모습이 도시된 제3실시예에서는 상기 이미지표시부(210)가 작업반경표시부(210)를 더 포함할 수 있다.

이러한 작업반경표시부(210)는 차량의 위치, 더욱 구체적으로는 크레인과 차량의 결합부위를 중심으로 좌우로 회동하여 작업될 수 있는 반경을 표시할 수 있으며, 이에 따라 작업자는 정확한 작업위치 및 한계위치를 시각적으로 확인할 수 있다.

여기서 크레인의 작업 반경은 다양한 방식으로 표현될 수 있으나, 실제 차량에 대한 붐(100)의 회전 각도를 호 형상 또는 부채꼴 형상으로 표시하는 것이 바람직하다.

상기된 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 모바일장치(200)에서의 표시의 방식은 반드시 본 발명의 예에만 한정되는 것은 아니며, 크레인에 장착되는 장비의 종류, 차량의 종류, 작업의 부위 및 종류나 배치되는 센서들의 부위 및 종류에 따라 다양하게 설정될 수 있으며, 이러한 정보들은 상기 블루투스모듈(320)을 통하여 모바일장치(200)에서 다양한 감각수단으로 구현될 수 있으므로 사용자의 편리성과 안전성이 더욱 확보될 수 있는 것이다.

상기된 다양한 정보들은 마이컴(330)에서 누적되어 저장되고 작업의 내용을 사후적으로 확인할 수 있는 기능을 더 구비할 수 있으며, 또한 상기 실시예들에서는 차량의 전복 또는 바람직하지 않은 거동에 대한 경보를 시각적은 물론, 청각 및 촉각을 통하여 제공할 수 있다.

더욱 구체적으로는, 크레인의 단부가 한계위치에 도달하거나 하중에 의한 모멘트값이 소정의 설정값에 가까워지는 경우 모바일장치(200)는 진동 또는 알람을 통하여 작업자에게 직관적인 경보를 전달할 수 있고, 이러한 경보의 전달은 종래기술에 비하여 현저하게 효율적으로 이루어질 수 있는 것임에 유의하여야 한다.

한편, 본 발명의 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템의 한 구성인 모바일장치(200)는 일방적으로 마이컴(330)을 통하여 정보만을 제공받는 것이 아닌 크레인의 작동 등을 직접 작동할 수 있는 일종의 리모트컨트롤러로써 기능할 수 있다.

도 9는 본 발명의 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템의 모바일장치에서 조작모드의 실시예를 나타내는 도면이다.

상기한 바와 같이, 기능설정부(260)를 통하여 작업자가 소정의 조작모드창으로 전환하게 되면 도 9의 예와 같은 표시가 이루어질 수 있는데, 구체적으로 회전조절부(264)와, 상하조절부(265)와, 신축조절부(266)와, 윈치조절부(267)로 이루어질 수 있다.

상기 회전조절부(264)는 붐(100)의 좌우회전의 거동을 조절할 수 있으며, 상하조절부(265)는 붐(100)의 상하 틸팅 각도를 조절할 수 있도록 기능하고, 신축조절부(266)는 붐(100) 상호간에 인입 및 인출의 정도를 조정하여 붐(100)의 말단부측이 원하는 위치에 이동될 수 있도록 한다.

상기와 같은 조절은 소정의 버튼터치와 같은 작업자의 입력에 의하여 이루어질 수 있는데, 도면에 도시된 바와 같이 각각의 기능마다 정방향과 역방향의 두 방향으로 조작이 이루어지도록 구성될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

붐(100)의 위치 조절이 완료되면 붐(100)의 말단부측에 위치되는 소정의 작업장치를 터치를 통하여 조절할 수 있고, 도 9의 예와 같이 윈치(110)의 상하조절을 위한 윈치조절부(267)가 더 구비될 수 있다. 다만, 상기 윈치조절부(267)는 다른 장치를 작동하기 위한 버튼으로 변경될 수 있음은 물론이다.

또한, 조작을 위한 조작모드의 진입상태에서도 실질적으로 AML정보표시와 같은 기능이 이루어지는 것이 바람직하고 부하표시부(261)와, 하중표시부(262)와, 경고표시부(263)를 더 포함할 수 있다.

상기된 정보들의 표시는 마이컴(330)이 수신된 센서부(311, 312, 313)에서의 정보를 취합하여 블루투스모듈(320)을 통하여 모바일장치(200)에 제공되는 것인데, 상술한 바와 같이 작업자의 조작버튼의 조작에 의한 제어신호는 역방향인 모바일장치(200)에서 블루투스모듈(320)을 통하여 마이컴(330)에 제공될 수 있고, 상기 마이컴(330)은 이에 연결된 제어모듈(121)을 구동하여 소정의 구동부재들을 작동시킬 수 있다.

부하표시부(261)는, 상기된 AML정보표시부(231)와 같이 단순히 하중을 표시할 수도 있으나 실질적인 안전정보의 제공을 위하여 소정의 가공된 정보인 부하율을 퍼센트로 표현하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 크레인이 지지할 수 있는 한계 하중을 100%라 하면 이에 대한 상대적인 비율로써 작업의 한계값에의 근접 정도를 직관적으로 표시할 수 있다.

또한, 상기 하중표시부(262)는 현재의 하중을 나타낸다.
상기한 바와 같이 다양한 정보의 제공을 통하여 작업자에게 작업의 위험성과 관련된 정보를 제공할 수 있는데, 여기서 추가적으로 작업모드에서 경고표시부(263)를 통하여 시각적으로 위험도를 제공할 수 있다.

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이러한 위험도는 소정의 레벨이나 색상의 표시로서 이루어질 수 있는데, 예를 들면 지지되는 하중의 여유가 많은 상태에서는 파란색으로, 하중이 어느 정도 커진 상태에서는 녹색으로, 한계값에 근접한 경우에는 붉은색으로의 표시가 이루어질 수 있는데 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 부하표시부(261) 또는 경고표시부(263)에서의 표시와 모바일장치(200)를 통한 알람 및/또는 진동의 제공은 연동되어 작동될 수도 있음은 물론이다. 즉, 상기 모바일장치(200)가 상기 마이컴(330)으로부터 송출되는 정보로부터 전복의 위험이 있는 경우로 판단되는 경우 진동 또는 알람을 통하여 작업자에게 경보를 제공하게 되므로 즉각적인 경보의 인식이 가능한 것이다.

한편, 상기 모바일장치(200)와 블루투스 통신수단을 통하여 연동되는 블루투스 이어폰(미도시)를 더 구비할 수 있으며, 이에 따라 다양한 소음이 존재하는 작업환경에서 작업자는 알람에 의한 경보를 정확하게 감지할 수 있다.

이러한 경우 상기 모바일장치(200)는, 상기 블루투스 이어폰에 화상으로 표시되는 다양한 정보를 음성을 통하여 제공할 수 있으며, 이는 사용자의 작업 집중력을 더욱 향상시키는 이점이 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 개념에 따른 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템은, 다양한 위험, 특히 전복의 위험에 관련된 정보를 작업자가 자신의 모바일장치를 통하여 시각, 청각 또는 촉각을 통하여 편리하게 확인할 수 있으므로 크레인 작업의 안전성이 현저하게 상승되는 이점이 있다.

또한, 별도의 디스플레이를 위한 장비들이 필요 없고 각각 소지한 자신의 모바일장치를 통하여 정보 및 경보의 제공이 가능하고 이러한 장치들은 교환적으로 사용될 수 있어 작동이 용이하고 생산성이 향상될 수 있다.

또한, 경우에 따라 작업자가 모바일장치를 통하여 직접 크레인을 작동할 수 있으므로 작업공정에서 불필요한 동선의 증가에 의한 시간과 비용의 손실을 절감할 수 있으며 정확한 확인 및 조작이 가능한 이점이 있다.

이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.

100...붐 110...윈치
120...조작부 130...지지부
200...모바일수신장치 210...이미지표시부
220...선택버튼부 230...AML선택부
231...AML정보표시부 232...각도표시부
233...하중표시부 234...작업반경표시부
235...에러메세지부 236...경사표시부
237...누적적재표시부 240...GPS선택부
250...작업정보선택부 260...기능설정부
261...부하표시부 262...하중표시부
263...경고표시부 264...회전조절부
265...상하조절부 266...신축조절부
267...윈치조절부 311, 312, 313...센서부
320...블루투스모듈 330...마이컴
331...통신제어부 332...센싱신호처리부
333...위험판단부 334...연산부
335...경보발생부

Claims (3)

1. 복수의 붐이 신축가능하게 결합되는 크레인;
   상기 크레인에 결합되며 작동신호를 검출하는 복수의 센서부;
   상기 센서부의 검출신호를 수집하여 크레인의 작동상태 정보를 수집하고 연산하여 출력하는 마이컴;
   차량 본체에 구비되고 배치되는 지반의 형상이나 작용되는 모멘트에 의한 수평면에 대해 차량 본체의 기울기를 측정하는 각도센서;
   상기 마이컴에 연결되는 블루투스모듈; 및
   상기 블루투스모듈을 통하여 상기 마이컴에서 출력된 크레인의 작동상태 정보를 수신하여 크레인의 전복 위험에 대한 정보를 표시하는 AML정보표시부를 구비하는 모바일장치;를 포함하며,
   상기 AML정보표시부는,
   붐의 상하 각도를 표시하는 각도표시부와, 하중을 표시하는 하중표시부와, 크레인에 의한 작업 반경을 표시하는 작업반경표시부와, 상기 각도센서와 연동되어 크레인이 결합되는 차량의 경사값을 표시하는 경사표시부를 구비하고,
   상기 마이컴은,
   복수의 센서부의 검출신호의 값들을 연산하여 작업상태의 정보를 생산하는 연산부와, 작업상태의 정보를 통하여 크레인의 전복 위험의 한계값에의 도달 여부를 판단하는 위험판단부와, 한계값에 도달된 것으로 판단된 경우 모바일장치에서 경보를 발생하도록 하는 경보발생부를 포함하되, 차량 본체의 초기 기울기에 따라 크레인의 전후방의 한계값을 달리하도록 하는 것을 특징으로 하는 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 AML정보표시부는,
   크레인 또는 차량에 누적되는 하중을 표시하는 누적적재표시부를 구비하고,
   상기 모바일장치는,
   상기 경사값을 기초로 붐의 각도, 신장되는 길이에 대한 전복위험이 있는 한계하중을 실측된 하중의 값과 비교된 크레인의 전복 위험에 대한 경보를 제공하는 것을 특징으로 하는 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 모바일장치는,
   상기 AML정보표시부, 이동정보표시부 또는 조작모드의 화면을 선택할 수 있는 선택버튼부를 구비하는 것을 특징으로 하는 블루투스를 이용하는 크레인의 안전정보 제공시스템.

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