KR101840282B1 - 고소 작업 차량 제어 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고소 작업 차량 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 차체에 설치되며 길이 방향의 신축 및 상하 회동 가능한 붐유니트와, 상기 붐유니트 상측 선단에 구비되어 작업자가 탑승 가능한 버켓과, 유압을 이용하여 상기 붐유니트를 상하 회동시키는 기복실린더와, 상기 붐유니트의 상하 회동에 의해 신축 구동되어 유압신호를 출력하는 피동실린더와, 상기 붐유니트와 버켓 사이에서 상기 피동실린더와 연동되어 유압에 의해 신축 구동되어 상기 버켓의 기울기를 조정하는 복동형의 레벨링실린더를 포함하는 고소작업 차량의 제어 시스템에 있어서, 상기 차체에 부착되는 진동 감지 센서로부터 감지 신호를 수신하고, 기 설정된 임계값 이상의 크기를 갖는 감지 신호가 기 설정된 시간 이상 수신되면, 상기 붐유니트의 자동 강하가 이루어지도록 상기 기복실린더의 유압을 제어하는 진동 제어부, 상기 레벨링실린더의 작동유가 공급되는 두 유압포트에 각각 마련되어 유압을 검출하여 전기적 신호를 출력하는 제1,2 압력센서로부터 수신된 신호를 이용하여 상기 버켓의 적재하중을 산출하는 버켓 관리부, 상기 버켓의 적재하중에 따라 상기 고소작업 차량의 속도를 제어하는 속도 제어부를 포함하는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 지진이나 외력에 의한 위험 상황에서 작업자의 안전을 확보할 수 있다.

Description

고소 작업 차량 제어 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLING HIGH-PLACE WORKING VEHICLE}
본 발명은 고소 작업 차량 제어 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 자세하게는 고소 작업이 안전하게 이루어질 수 있도록 하는 고소 작업 차량 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다.
고가도로 또는 빌딩건축과 같은 높은 장소에서의 작업을 위하여 승강대 또는 버켓을 상하로 승강시키거나 선회가 가능한 고소작업 차량이 이용되고 있다.
이러한 고소작업 차량은 버켓을 구동하는 방식에 따라서 붐(Boom) 방식, 시저어스(Scissors) 방식, X방식과 같이 분류될 수 있으나, 공통적으로 제어장치가 고소작업 차량의 버켓 내부에 마련되며, 작업자가 버켓 내에 탑승하여 제어장치를 조작함으로써 버켓의 승강 또는 선회가 이루어진다.
한편, 고소작업 시에는 작업자는 버켓에 탑승하여 고소작업을 진행하게 되며, 이때 작업자의 안전을 확보하고 장비의 파손을 방지하는 것이 매우 중요하다.
작업자의 안전을 확보하기 위한 방법으로, 등록실용신안 제20-0482611호(공개일자: 2016.08.19.)는 작업자의 추락을 방지할 수 있는 안전 라인을 안전 로프 또는 작업자가 작업할 수 있는 받침대의 안전 지점에 연결할 수 있는 안전 고리와, 작업자의 위치를 측정하여 작업자가 고소 작업 위치에 있는지를 확인하는 구성을 개시하고 있으며, 일본등록특허 제5037812호(공개일자: 2007.05.24.)에는 단락 등의 고장 발생을 검출하고, 조작 수단의 비조작 시 고장 발생이 검출되는 경우 작업 장치가 작동하지 않도록 하는 기술을 개시하고 있다.
종래에는 고소작업 차량에서 작업자의 안전을 확보하기 위해 안전 벨트를 장착하거나 구조체의 형상을 달리하는 방법이 사용되어 왔다. 그러나 이러한 방법은 지진 등의 자연 재해나, 외부에서 가해지는 위력에 의한 위험 상황에는 대처할 수 없다는 문제가 있다.
고소작업 차량은 작업자가 높은 위치에서 작업을 수행하기 위한 장비로, 고소작업 차량의 버켓에 탑승한 작업자는 지면에서 떨어져있기 때문에 지면에서 일어나는 상황을 인지하기 어려우며, 문제 상황에 즉각적으로 대응하기에도 어려움이 있다.
따라서 고소작업 차량에서의 작업자의 안전을 확보하기 위하여, 문제 상황이 발생하면 작업자를 보다 안전한 곳으로 빠르게 위치시킴으로써 작업자의 안전을 확보할 수 있는 방법이 요구된다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 지진이나 외력에 의한 위험 상황에서 작업자의 안전을 확보하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 신원이 확인되지 않은 사람이 고소작업 차량의 주 제어부에 접근하여 작업자의 안전을 위협할 수 있는 상황을 원천적으로 차단할 수 있는 고소작업 차량 제어 방법 및 시스템을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 작업자가 탑승한 상황에서 차량 탈취 등 작업자의 안전을 위협할 수 있는 상황이 발생한 경우, 작업자의 안전을 최대한으로 보장할 수 있는 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차체에 설치되며 길이 방향의 신축 및 상하 회동 가능한 붐유니트와, 상기 붐유니트 상측 선단에 구비되어 작업자가 탑승 가능한 버켓과, 유압을 이용하여 상기 붐유니트를 상하 회동시키는 기복실린더와, 상기 붐유니트의 상하 회동에 의해 신축 구동되어 유압신호를 출력하는 피동실린더와, 상기 붐유니트와 버켓 사이에서 상기 피동실린더와 연동되어 유압에 의해 신축 구동되어 상기 버켓의 기울기를 조정하는 복동형의 레벨링실린더를 포함하는 고소작업 차량의 제어 시스템에 있어서, 상기 차체에 부착되는 진동 감지 센서로부터 감지 신호를 수신하고, 기 설정된 임계값 이상의 크기를 갖는 감지 신호가 기 설정된 시간 이상 수신되면, 상기 붐유니트의 자동 강하가 이루어지도록 상기 기복실린더의 유압을 제어하는 진동 제어부, 상기 레벨링실린더의 작동유가 공급되는 두 유압포트에 각각 마련되어 유압을 검출하여 전기적 신호를 출력하는 제1,2 압력센서로부터 수신된 신호를 이용하여 상기 버켓의 적재하중을 산출하는 버켓 관리부, 상기 버켓의 적재하중에 따라 상기 고소작업 차량의 속도를 제어하는 속도 제어부를 포함하는 것을 일 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 지진이나 외력에 의한 위험 상황에서 작업자의 안전을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 신원이 확인되지 않은 사람이 고소작업 차량의 주 제어부에 접근하여 작업자의 안전을 위협할 수 있는 상황을 원천적으로 차단할 수 있다.
또한, 본 발명은 작업자가 탑승한 상황에서 차량 탈취 등 작업자의 안전을 위협할 수 있는 상황이 발생한 경우, 작업자의 안전을 최대한으로 보장할 수 있는 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고소작업 차량을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고소작업 차량 제어 시스템을 설명하기 위한 블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고소작업 차량 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용되며, 명세서 및 특허청구의 범위에 기재된 모든 조합은 임의의 방식으로 조합될 수 있다. 그리고 다른 식으로 규정하지 않는 한, 단수에 대한 언급은 하나 이상을 포함할 수 있고, 단수 표현에 대한 언급은 또한 복수 표현을 포함할 수 있음이 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1을 참고하면, 고소작업 차량은 차체(미도시)에 설치되어 길이 방향으로 신축이 가능하고 상하 회동이 가능한 붐유니트(110)와, 이 붐유니트(110)의 상측 선단에 구비되어 작업자가 탑승 가능한 버켓(120)과, 유압에 의해 구동되어 붐유니트(110)을 상하 회전 구동하기 위한 기복실린더(130)130)와, 붐유니트(110)의 상하 회동에 의해 신축 구동되어 유압신호를 출력하는 피동실린더(140)와, 붐유니트(110)과 버켓(120) 사이에 마련되어 피동실린더(140)와 연동되어 유압에 의해 신축 구동되어 버켓(120)의 기울기를 수평하게 조절하게 되는 레벨링실린더(150)를 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 붐유니트(110)은 차체에 기립 설치되는 스윙포스트(111)와, 이 스윙포스트(111)의 선단에 경사를 가지며 고정 설치되는 붐지지대(112)와, 이 붐지지대(112)의 선단에 회동 가능하게 힌지 연결되어 신축이 가능한 신축붐(113)으로 구성될 수 있다.
붐지지대(112)와 신축붐(113) 사이에는 유압에 의해 신축 구동이 이루어지는 기복실린더(130)130)가 설치되며, 기복실린더(130)130)의 신축 운동에 의해 신축붐(130)은 붐지지대(112)에 대해 상하 회전이 이루어져 임의 각도로 기울기 조절이 가능하다.
기복실린더(130)130)는 편로드형의 복동 실린더로써, 작동유가 공급되는 두 개의 유압포트가 피스톤 양측에 마련되어 유압포트에 인가되는 유압에 따라서 기복실린더(130)130)의 신축이 이루어진다. 기복실린더(130)130)는 두 개의 유압포트에 각각 유압을 검출하여 전기적 신호를 출력하는 제3,4압력센서(P3)(P4)가 마련되며, 제3,4압력센서(P3)(P4)의 검출신호를 이용하여 붐유니트 및 버켓의 총하중을 검출할 수 있다.
스윙포스트(111)는 차체에 고정 설치되어 전체 구조물을 견고히 지지하게 되며, 또는 별도의 회전테이블이 마련되어 수직축방향으로 차체에 대해 360° 회전 가능하게 설치되어 버켓의 위치 선회가 이루어질 수 있다.
스윙포스트(111)의 360° 회전 조작 또는 기복실린더(130)130)의 조작은 주지의 유압장치와, 이 유압장치를 구동 조작하기 위한 조작부에 의해 이루어질 수 있으며, 한편 조작부가 버켓 내에 마련되어 버켓 탑승자에 의해 직접 조작이 이루어질 수 있다.
신축붐(113)은 두 개 이상의 붐부재가 다단계로 인출 가능하게 결합되며, 신축붐(113) 내에는 별도의 구동실린더(미도시)가 구비되어 구동실린더의 구동에 의해 단계적으로 인출되어 전체 신축붐의 길이 조절이 가능하다.
신축붐(113)의 상측 선단에는 회동 가능하게 브라켓(121)이 마련되며, 이 브라켓(121)에 의해 버켓(120)이 고정된다. 신축붐(113)에는 각도를 검출하기 위한 붐각도센서(S)가 마련되어 신축붐(113)의 경사에 따라서 붐각도센서(S)는 해당되는 기울기만큼의 전기적인 신호를 출력하며, 이와 같이 검출된 붐각도는 붐의 실체 총하중에 대한 검출 데이터와 함께 붐이 허용된 안정 작업범위 내에서만 구동이 이루어질 수 있도록 붐 구동 규제에 이용될 수 있다.
한편, 붐각도센서(S)는 붐유니트의 각도 변화를 검출할 수 있는 범위 내에서 특별하게 설치 위치가 제한될 필요는 없다.
피동실린더(140)는 붐유니트(110)의 상하 회동에 의해 신축 구동되어 유압신호를 출력하는 기능을 수행한다. 피동실린더(140)는 붐지지대(112)와 신축붐(113) 사이에 설치될 수 있으며, 기복실린더(130)130)에 의해 신축붐(113)이 상하 회전이 이루어지면 이와 연동되어 피동실린더(140)의 신축 운동이 이루어지면서 신축 길이의 변화량에 비례하여 유압신호를 출력한다.
피동실린더(140)에서 출력되는 유압신호는 레벨링실린더(150)를 구동하기 위한 기본 제어유압으로 작용한다. 즉, 피동실린더(140)에서 발생된 유압변화에 따라서 레벨링실린더(150)에 유압이 공급되어 신축붐(113)의 각도 변화에 연동되어 버켓(120)은 항상 자동으로 수평하게 제어가 이루어진다.
레벨링실린더(150)는 붐유니트(110)과 버켓(120) 사이에 마련되어 유압에 의해 신축 구동이 이루어진다. 레벨링실린더(150)는 신축붐(113)의 상측 선단과 브라켓(121) 사이에 연결되어있으며, 레벨링실린더(150)의 신축 운동은 기본적으로 피동실린더(130)의 신축 운동과는 반대로 이루어짐으로써 버켓(120)의 승강 운동과는 무관하게 버켓(120)은 항시 수평상태를 유지할 수 있다.
예를 들어, 기복실린더(130)130)가 신장 구동되는 경우에 신축붐(113)은 상방향으로 회전이 이루어지며(버켓이 상승), 이에 따라서 피동실린더(140) 역시도 신장되면서 신장 길이에 비례하는 유압을 발생시키며, 피동실린더(140)에서 출력된 유압 크기만큼 레벨링실린더(150)가 수축되어 버켓(120)은 상승하더라도 레벨링실린더(150)가 수축되면서 버켓(120)은 항시 수평상태를 유지할 수 있다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 레벨링실린더(150)는 편로드형의 복동 실린더로써, 작동유가 공급되는 두 개의 유압포트가 피스톤 양측에 마련되어 유압포트에 인가되는 유압에 따라서 레벨링실린더(150)의 신축이 이루어진다.
특히, 본 발명에 있어서 레벨링실린더(150)는 두 개의 유압포트에 각각 유압을 검출하여 전기적 신호를 출력하는 제1,2압력센서(P1)(P2)가 마련되며, 제1,2압력센서(P1)(P2)의 검출신호를 이용하여 버켓의 적재하중을 감지할 수가 있다.
한편, 버켓의 기울기를 감지하기 위한 기울기 센서(S1,S2)가 버켓(120)에 부착될 수 있는데, 기울기 센서(S1, S2)는 도 1에 도시된 바와 같이 브라켓(121)에 설치될 수도 있다. 도면에는 명확히 도시되지 않았으나, 제1 기울기 센서(S1)는 브라켓(121) 또는 버켓(120)의 일 측면에 설치될 수 있으며, 제2 기울기 센서(S2)는 브라켓(121) 또는 버켓(120)의 다른 측면에 설치될 수 있다. 또한 제1 기울기 센서(S1)와 제2 기울기 센서(S2)는 기울기 측정 방향이 서로 반대인데, 이는 양 방향 기울기를 측정함으로써 측정값의 정확도를 높이고, 하나의 센서에서 오류가 발생되는 경우 오류 여부를 검출하기 위함이다. 고소작업 차량은 탑승자의 안전이 최우선시 되어야 하기 때문에, 만에 하나 발생될 수 있는 부품 결함에 대비하기 위해 두 개 이상의 기울기 센서가 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 고소작업 차량 제어 시스템 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 본 발명의 고소작업 차량 제어 시스템(300)(이하, “제어 시스템(300)이라 함”는 전술한 고소작업 차량의 각 구성요소들을 제어하고, 고소작업 차량의 동작 전반을 제어한다.
본 명세서에 기재된 제어 시스템(300)은 차량 하단에 설치되어 지면에서 제어 가능한 주 제어기(미도시)와 버켓(120)에 설치되어 버켓 탑승자가 제어할 수 있는 부 제어기(미도시)를 모두 포함하며, 제어 시스템(300)의 각 구성 요소는 주 제어기와 부 제어기에 일부 또는 전부 포함될 수 있다.
제어 시스템(300)은 진동 제어부(310), 버켓 관리부(320), 속도 제어부(330), 기울기 감지부(340), 기울기 제어부(350), 보안 제어부(360)를 포함할 수 있다.
진동 제어부(310)는 차체에 부착되는 진동 감지 센서(50) 로부터 감지 신호를 수신하고, 기 설정된 임계값 이상의 크기를 갖는 감지 신호가 기 설정된 시간 이상 수신되면, 붐유니트(110)의 자동 강하가 이루어지도록 기복실린더(130)130)의 유압을 제어한다.
버켓 관리부(320)는 레벨링실린더(150)의 작동유가 공급되는 두 유압포트에 각각 마련되어 유압을 검출하여 전기적 신호를 출력하는 제1,2 압력센서(P1, P2)로부터 수신된 신호를 이용하여 버켓의 적재하중을 산출한다.
예를 들어, 제1,2압력센서(P1)(P2)는 레벨링실린더(150)의 피스톤 양단에 마련된 유압포트에 설치되어, 각 유압포트에서 발생된 유압을 검출하여 버켓 관리부(320)로 전달하게 되며, 버켓 관리부(320) 다음의 [수학식 1]에 의해 버켓의 총하중을 산출할 수 있다.
[수학식 1]
Pb = P1- (P2×K)
위 식에서 Pb는 제1, 2압력센서가 설치된 두 유압포트의 보정된 차압으로써, P1과 P2는 각각 두 유압포트에서 검출된 유압이며, K는 두 유압포트 실린더의 단면적 비율을 나타낸다.
즉, 레벨링실린더(150)는 수평상태를 유지하게 되며, 이때 레벨링실린더(150)의 두 유압포트에는 버켓(120)을 수평 지지하기 위하여 두 유압포트에서 버켓의 하중만큼의 유압차가 발생한다. 따라서, 레벨링실린더에 작용하는 두 유압포트의 유압차를 이용하여 버켓의 하중을 산출할 수 있다.
[수학식 1]에서 산출된 Pb는 다음의 [수학식 2]를 통하여 버켓에 적재된 하중을 산출할 수 있다.
[수학식 2]
W = (Pb - Ps)×M,
위 식에서 W는 버켓의 적재 하중, Pb는 제1, 2압력센서가 설치된 두 유압포트의 보정 차압, Ps는 버켓의 자중 유압, M은 변환비례상수
Ps는 버켓에 별도의 적재물이 적재되지 않은 상태의 유압차가 되며, 따라서 적재물이 적재된 버켓의 하중은 검출된 두 유압포트의 유압차에서 버켓의 자중에 의한 유압을 차감하여 얻을 수 있으며, 이와 같이 산출된 유압값에 변환비례상수(M)를 곱하여 버켓 적재물의 하중을 얻을 수 있다.
변환비례상수는 무게가 확인된 표준 적재물을 적재하고 검출된 유압값을 통해 결정될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 버켓에 적재된 적재물의 하중을 검출하기 위하여 종래와 같이 로드셀을 설치할 필요 없이 레벨링실린더에서 발생되는 유압을 검출하기 위한 유압센서만을 설치하여 이루어질 수 있다.
이와 같이 감지된 버켓의 적재물 하중은 고소작업 차량의 안전과 관련된 제어에 있어서 다양하게 활용될 수 있다. 예를 들어, 버켓 적재물이 적정 하중 이상으로 감지된 경우에는 경고장치를 통해 경고신호가 출력되도록 하거나 버켓 구동이 제한되도록 할 수가 있다. 특히 본 발명의 일 실시 예에서는 버켓 적재하중이 작업자가 버켓에 탑승하였는지 여부를 판단하는 데 사용될 수 있다.
속도 제어부(330)는 버켓(120)의 적재하중에 따라 고소작업 차량의 속도를 제어한다. 일 예로, 버켓(120)의 적재하중 감지 결과, 적재하중이 작업자가 탑승했다고 판단 가능한 범위 내이면 속도 제어부(330)는 고소작업 차량의 속도가 일정 수준 이상으로 증가하지 않도록 제어함으로써 작업자의 안전을 확보할 수 있다.
기울기감지부(340)는 버켓(120)에 부착되어 기울기를 검출하는 제1 기울기 센서(S1)와 제1 기울기 센서(S1)의 검출방향과 반대방향의 기울기를 검출하기 위한 제2 기울기 센서(로부터 수신된 신호를 이용하여 버켓(120)의 기울기를 감지한다.
기울기감지부(340)는 기울기를 검출하기 위한 제1 기울기센서(S1)와 제1 기울기센서(S1)의 검출방향과 반대방향의 대칭된 기울기를 검출하기 위한 제2 기울기센서(S2)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
제1 기울기센서(S1)와 제2 기울기센서(S2)는 동일한 두 개의 센서에 제공되며, 다만 검출 기울기의 방향이 서로 반대가 되도록 버켓(120)에 배치될 수 있다. 이와 같이 동일한 두 개의 센서로부터 검출 기울기의 방향이 서로 반대인 검출신호를 사용함으로써 기울기센서 자체의 고장 여부를 판정할 수 있다. 예를 들어, 하나의 기울기센서만으로 버켓(120)의 기울기를 제어하는 경우에 기울기센서가 오동작하거나 고장이 발생하더라도 이를 직접적으로 파악하기가 매우 어려우며, 또한 오동작하거나 고장난 기울기센서의 검출신호만으로 버켓(120)의 기울기를 자동 제어하는 경우에 오히려 버켓(120)이 기울면서 사고가 발생할 수가 있다.
따라서 기울기감지부가 정상적인 동작상태에서 검출신호를 출력하는지 여부를 판정한 이후에 검출신호를 근거로 버켓(120)의 기울기를 자동 제어할 수 있다.
기울기 제어부(350)는 기울기감지부(340)로부터 수신된 검출 기울기가 설정 기울기를 기준으로 기 설정된 안전 범위를 벗어나면 붐유니트(110)의 자동 강하가 이루어지도록 기복실린더(130)의 유압을 제어한다. 예를 들어, 설정 기울기가 지면에 수평인 0°이고, 안전을 확보하기 위해 미리 설정된 안전 범위가 ±3°인 경우, 검출 기울기가 3°이상이 되면, 기울기 제어부(350)는 붐유니트(110)를 자동으로 강하시킴으로써 작업자가 곧바로 지면으로 내려올 수 있도록 한다.
보안 제어부(360)는 버켓(120)의 적재하중 산출 결과 버켓(120)에 작업자가 탑승한 것으로 판단되면, 인증 요청 신호를 기 설정된 범위 내의 단말에 브로드캐스팅 하고, 단말로부터 단말 식별 정보를 수신하여 단말이 인증 단말인지 여부를 판단하고, 판단 결과 단말이 미인증 단말인 경우 기복실린더(130)의 유압제어를 제한한다.
예를 들어, 버켓(120)에 탑승할 수 없는 자가 고소작업 차량에 탑승한 경우를 가정하자. 버켓(120)의 적재하중에 따라 작업자가 탑승한 것을 감지한 보안 제어부(360)는 인증 요청 신호를 브로드캐스팅하며, 고소작업 차량의 주변에 있는 단말은 인증 요청 신호를 수신할 수 있다. 인증 요청 신호는 단말의 식별 정보를 요청하는 신호로, 인증 요청 신호를 수신한 단말은 단말 식별 정보를 제어 시스템(300)에 전송할 수 있다. 보안 제어부(360)는 데이터베이스(미도시)에 저장된 인증 단말 리스트를 참조하여, 고소작업 차량의 주변에 위치한 단말(1000)이 인증 단말 리스트에 포함되어 있는 것인지 여부를 확인한다. 위 예시에서, 인증 단말을 보유하고 있지 않은 자가 고소작업 차량에 탑승하였다면, 인증 단말을 확인하지 못한 보안 제어부(360)는 기복실린더(130)의 유압제어를 제한함으로써, 붐유니트(110)가 구동되지 않도록 한다.
또 다른 실시 예로, 보안 제어부(360)는 버켓에 작업자가 탑승한 상태에서 작업자의 단말이 인증 단말인 경우, 고소작업 차량에 임의의 단말이 근접하면 인증 요청 신호를 근접한 단말에 전송할 수 있다.
이는 버켓 탑승자가 고소작업 차량에 접근 가능한 것으로 인증된 경우의 예시이다. 버켓 탑승자가 인증 단말을 보유하고 있는 작업자라면, 해당 작업자의 작업이 안정적으로 이루어질 수 있도록 할 필요가 있다. 인증된 작업자가 탑승하고 있는 상태에서 외부인이 주 제어기에 접근하면 위험 상황이 발생할 수 있기 때문이다.
전술한 보안 제어부(360)의 인증 요청 신호 송신 및 단말(1000)로부터의 단말 식별 정보 수신은 통신부(380)를 통해 이루어질 수 있으며, 통신부는 통신 모듈을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
보안 제어부(360)는 근접한 단말로부터 단말 식별 정보를 수신하여 근접한 단말이 인증 단말인지 여부를 판단하고, 근접한 단말이 미인증 단말이면 버켓에 구비된 출력 모듈을 이용하여 알람을 출력할 수 있다.
즉, 인증 단말을 보유하고 있지 않은 자가 고소작업 차량 또는 주 제어기 주변에 접근하면 버켓(120)에 탑승한 작업자에게 이를 알려줌으로써, 지면에서 발생하고 있는 상황에 대해 확인할 수 있도록 한다.
버켓(120)에는 비상스위치(123)가 구비될 수 있는데, 비상스위치(123)는 설정에 따라 입력 신호의 종류가 다른 의미를 가질 수 있다. 예를 들어, 비상스위치를 한번 누르면 유압 공급이 차단되도록 할 수 있으며, 이 경우, 유압 공급을 차단하기 위한 안전밸브가 유압제어밸브의 압유포트에 추가될 수 있다. 안전밸브는 탑승자가 버켓에 탑승한 상태에서 버켓의 기울기가 비정상으로 기우는 경우, 압유포트에 공급되는 유압을 차단함으로써 버켓의 기울기제어를 비상 정지시킬 수 있다.
또 다른 실시 예로 알람이 출력된 상태에서 비상 스위치(123)를 일정 시간 이상 누르거나 연속해서 두 번 이상 누르는 경우, 알람을 해지할 수 있다. 상술한 예시에서, 작업자가 알람이 출력됨에 따라 지면에서 발생하고 있는 상황을 확인하고 위험 상황이 아닌 것으로 판단하면, 비상 스위치(120)를 이용하여 알람을 해지시킬 수 있다.
또 다른 실시 예로, 알람이 출력된 상태에서 버켓에 구비된 비상스위치를 통해 기 설정된 입력 신호가 기 설정된 시간 내에 수신되지 않으면 보안 제어부(360)는 붐유니트의 자동 강하가 이루어지도록 기복실린더의 유압을 제어하고, 고소작업 차량의 주 제어장치의 입력 신호를 차단함으로써, 인증 단말을 보유하고 있지 않은 외부인이 고소작업 차량을 임의로 제어함으로써 작업자가 위험에 처하는 상황을 방지할 수 있다. 본 발명은 높은 곳에 위치한 작업자가 지면에서 위험 상황이 발생한 경우 붐유니트가 자동으로 하강하도록 함으로써, 작업자가 안전하게 지면으로 내려올 수 있도록 한다.
이하에서는 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 고소작업 차량 제어 방법을 설명한다.
도 3을 참조하면, 차체에 설치되며 길이 방향의 신축 및 상하 회동 가능한 붐유니트와, 붐유니트 상측 선단에 구비되어 작업자가 탑승 가능한 버켓과, 유압을 이용하여 붐유니트를 상하 회동시키는 기복실린더와, 붐유니트의 상하 회동에 의해 신축 구동되어 유압신호를 출력하는 피동실린더와, 붐유니트와 버켓 사이에서 피동실린더와 연동되어 유압에 의해 신축 구동되어 버켓의 기울기를 조정하는 복동형의 레벨링실린더를 포함하는 고소작업 차량을 제어하는 방법에 있어서, 제어 장치는 차체에 부착되는 진동 감지 센서로부터 감지 신호를 수신하고(S100), 기 설정된 임계값 이상의 크기를 갖는 감지 신호가 기 설정된 시간 이상 수신되는지를 판단하여(S200, S300), 만일 감짓 신호의 크기가 임계값 이상이며, 해당 신호가 기 설정된 시간 이상 수신되면 붐유니트의 자동 강하가 이루어지도록 기복실린더의 유압을 제어할 수 있다(S400).
또한, 제어 장치는 레벨링실린더의 작동유가 공급되는 두 유압포트에 각각 마련되어 유압을 검출하여 전기적 신호를 출력하는 제1,2 압력센서로부터 수신된 신호를 이용하여 버켓의 적재하중을 산출하고(S1000), 버켓의 적재하중에 따라 고소작업 차량의 속도를 제어할 수 있다(S1200).
단계 1000에서 버켓의 적재하중을 산출한 결과 버켓에 작업자가 탑승한 것으로 판단되면(S1010), 제어 장치는 인증 요청 신호를 기 설정된 범위 내의 단말에 브로드캐스팅할 수 있다(S1030). 인증 요청 신호는 단말 식별 정보를 요청하는 신호로, 인증 요청 신호를 수신한 단말은 제어 장치에 단말 식별 정보를 전송하게 된다.
제어 장치는 인증 단말의 단말 식별 정보를 수신하면, 정상적으로 이후에 수신되는 제어 신호에 따라 고소작업 차량을 제어할 수 있으며(미도시), 만약 단말 식별 정보 수신 결과 모두 미인증 단말인 경우, 기복실린더의 유압제어를 제한하여 제어 신호대로 동작하지 않도록 한다든지(미도시), 붐유니트를 자동 강하(S400)하여 미인증 탑승자가 고소작업을 수행하지 못하도록 제어할 수 있다.
버켓에 작업자가 탑승한 후, 단계 1050에서 인증 단말의 식별정보를 수신한 경우 또는 작업자의 단말이 인증 단말인 경우에 제어 장치는 고소작업 차량에 임의의 단말이 근접하는지 여부를 판단할 수 있으며, 이러한 판단은 작업자가 버켓에 탑승한 상태에서 인증 요청 신호를 지속적으로 브로드캐스팅 함으로써 이루어질 수 있다.
제어 장치는 고소작업 차량에 임의의 단말이 근접하면 인증 요청 신호를 근접한 단말에 전송할 수 있으며, 근접한 단말로부터 단말 식별 정보를 수신하여 근접한 단말이 인증 단말인지 여부를 판단하고, 근접한 단말이 미인증 단말이면 버켓에 구비된 출력 모듈을 이용하여 알람을 출력할 수 있다(S1070). 단계 1070에서 버켓에 구비된 비상스위치를 통해 기 설정된 입력 신호가 기 설정된 시간 내에 수신되지 않으면 제어 장치는 붐유니트의 자동 강하가 이루어지도록 기복실린더의 유압을 제어할 수 있으며, 고소작업 차량의 주 제어장치의 입력 신호를 차단할 수 있다(미도시). 이는 버켓에 탑승하여 높은 곳에서 작업 중인 작업자가 지상에서 위험상황 발생 시 문제를 인지하고 지상으로 내려올 수 있도록 하기 위함이다.
또 다른 실시 예에서, 제어 장치는 버켓에 부착되어 기울기를 검출하는 제1 기울기 센서와 제1 기울기 센서의 검출방향과 반대방향의 기울기를 검출하기 위한 제2 기울기 센서를 이용하여 버켓의 기울기를 검출할 수 있는데(S10), 검출 기울기가 설정 기울기를 기준으로 기 설정된 안전 범위를 벗어난 것으로 판단되면(S20), 붐유니트의 자동 강하가 이루어지도록 기복실린더의 유압을 제어할 수 있다(S400).
본 명세서에서 생략된 일부 실시 예는 그 실시 주체가 동일한 경우 동일하게 적용 가능하다. 또한, 전술한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
P1: 제1 압력센서 P2: 제2 압력센서
P3: 제3 압력센서 P4: 제4 압력센서
S: 붐각도센서 110: 붐유니트
120: 버켓 130: 기복실린더
140: 피동실린더 150: 레벨링실린더
300: 제어 시스템(장치)

Claims (7)

  1. 차체에 설치되며 길이 방향의 신축 및 상하 회동 가능한 붐유니트와, 상기 붐유니트 상측 선단에 구비되어 작업자가 탑승 가능한 버켓과, 유압을 이용하여 상기 붐유니트를 상하 회동시키는 기복실린더와, 상기 붐유니트의 상하 회동에 의해 신축 구동되어 유압신호를 출력하는 피동실린더와, 상기 붐유니트와 버켓 사이에서 상기 피동실린더와 연동되어 유압에 의해 신축 구동되어 상기 버켓의 기울기를 조정하는 복동형의 레벨링실린더를 포함하는 고소작업 차량의 제어 시스템에 있어서,
    상기 차체에 부착되는 진동 감지 센서로부터 감지 신호를 수신하고, 기 설정된 임계값 이상의 크기를 갖는 감지 신호가 기 설정된 시간 이상 수신되면, 상기 붐유니트의 자동 강하가 이루어지도록 상기 기복실린더의 유압을 제어하는 진동 제어부;
    상기 레벨링실린더의 작동유가 공급되는 두 유압포트에 각각 마련되어 유압을 검출하여 전기적 신호를 출력하는 제1,2 압력센서로부터 수신된 신호를 이용하여 상기 버켓의 적재하중을 산출하는 버켓 관리부;
    상기 버켓의 적재하중에 따라 상기 고소작업 차량의 속도를 제어하는 속도 제어부;
    상기 버켓의 적재하중 산출 결과 상기 버켓에 작업자가 탑승한 것으로 판단되면, 인증 요청 신호를 기 설정된 범위 내의 단말에 브로드캐스팅 하고, 상기 단말로부터 단말 식별 정보를 수신하여 상기 단말이 인증 단말인지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과 상기 단말이 미인증 단말인 경우 상기 기복실린더의 유압제어를 제한하는 보안 제어부를 포함하는 고소작업 차량 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 버켓에 부착되어 기울기를 검출하는 제1 기울기 센서와 상기 제1 기울기 센서의 검출방향과 반대방향의 기울기를 검출하기 위한 제2 기울기 센서로부터 수신된 신호를 이용하여 버켓의 기울기를 감지하는 기울기감지부;
    상기 기울기감지부로부터 수신된 검출 기울기가 설정 기울기를 기준으로 기 설정된 안전 범위를 벗어나면 상기 붐유니트의 자동 강하가 이루어지도록 상기 기복실린더의 유압을 제어하는 기울기 제어부를 더 포함하는 고소작업 차량 제어 시스템.
  3. 삭제
  4. 차체에 설치되며 길이 방향의 신축 및 상하 회동 가능한 붐유니트와, 상기 붐유니트 상측 선단에 구비되어 작업자가 탑승 가능한 버켓과, 유압을 이용하여 상기 붐유니트를 상하 회동시키는 기복실린더와, 상기 붐유니트의 상하 회동에 의해 신축 구동되어 유압신호를 출력하는 피동실린더와, 상기 붐유니트와 버켓 사이에서 상기 피동실린더와 연동되어 유압에 의해 신축 구동되어 상기 버켓의 기울기를 조정하는 복동형의 레벨링실린더를 포함하는 고소작업 차량을 제어하는 방법에 있어서,
    상기 차체에 부착되는 진동 감지 센서로부터 감지 신호를 수신하는 단계;
    기 설정된 임계값 이상의 크기를 갖는 감지 신호가 기 설정된 시간 이상 수신되면, 상기 붐유니트의 자동 강하가 이루어지도록 상기 기복실린더의 유압을 제어하는 단계;
    상기 레벨링실린더의 작동유가 공급되는 두 유압포트에 각각 마련되어 유압을 검출하여 전기적 신호를 출력하는 제1,2 압력센서로부터 수신된 신호를 이용하여 상기 버켓의 적재하중을 산출하는 단계;
    상기 버켓의 적재하중에 따라 상기 고소작업 차량의 속도를 제어하는 단계;
    상기 버켓의 적재하중 산출 결과 상기 버켓에 작업자가 탑승한 것으로 판단되면, 인증 요청 신호를 기 설정된 범위 내의 단말에 브로드캐스팅 하고, 상기 단말로부터 단말 식별 정보를 수신하여 상기 단말이 인증 단말인지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과 상기 단말이 미인증 단말인 경우 상기 기복실린더의 유압제어를 제한하는 단계를 포함하는 고소작업 차량 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 버켓에 부착되어 기울기를 검출하는 제1 기울기 센서와 상기 제1 기울기 센서의 검출방향과 반대방향의 기울기를 검출하기 위한 제2 기울기 센서를 이용하여 상기 버켓의 기울기를 검출하는 단계;
    상기 검출 기울기가 설정 기울기를 기준으로 기 설정된 안전 범위를 벗어나면, 상기 붐유니트의 자동 강하가 이루어지도록 상기 기복실린더의 유압을 제어하는 단계를 더 포함하는 고소작업 차량 제어 방법.
  6. 삭제
  7. 제4항에 있어서,
    상기 버켓에 작업자가 탑승한 상태에서 상기 작업자의 단말이 인증 단말인 경우,
    상기 고소작업 차량에 임의의 단말이 근접하면 상기 인증 요청 신호를 상기 근접한 단말에 전송하는 단계;
    상기 근접한 단말로부터 단말 식별 정보를 수신하여 상기 근접한 단말이 인증 단말인지 여부를 판단하는 단계;
    상기 근접한 단말이 미인증 단말이면 상기 버켓에 구비된 출력 모듈을 이용하여 알람을 출력하는 단계;
    상기 버켓에 구비된 비상스위치를 통해 기 설정된 입력 신호가 기 설정된 시간 내에 수신되지 않으면 상기 붐유니트의 자동 강하가 이루어지도록 상기 기복실린더의 유압을 제어하는 단계;
    상기 고소작업 차량의 주 제어장치의 입력 신호를 차단하는 단계를 더 포함하는 고소작업 차량 제어 방법.

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