KR101937583B1 - 레이저를 이용한 중장비 차량의 작업 반경 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 레이저를 이용한 중장비 차량의 작업 반경 표시 장치는,
중장비 차량의 일 측에 구비되어 작업영역에 레이저를 조사함으로써 작업 반경을 표시하는 레이저모듈;
상기 레이저모듈의 구동을 제어하는 구동제어부 및, 상기 레이저모듈에서 발생되는 레이저의 세기를 조절하는 세기조절부를 포함하는 레이저조절모듈을 포함하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

레이저를 이용한 중장비 차량의 작업 반경 표시 장치{A Device For Guiding Area Of Working Vehicle}

본 발명은 레이저를 이용한 중장비 차량의 작업 반경 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 굴삭기나 휠로더와 같은 중장비 차량의 작업 반경을 레이저로서 표시하여 보행자 및 통행차량의 접근을 차단함과 동시에, 다양한 각도로 레이저를 조사할 수 있도록 하여 작업 반경 표시의 효율성을 높인 레이저를 이용한 중장비 차량의 작업 반경 표시 장치에 관한 것이다.

일반적으로 건설현장 또는 토목현장에서는 높은 소음이 발생하므로 이동식 산업용 차량의 운전자는 차량 주위에서 작업을 하고 있는 다른 작업자나 보행자들을 감지하지 못하고 작업을 진행하는 경우가 많고, 이에 따라 작업자나 보행자가 특히 후진하는 산업용 차량에 상해를 당하는 안전사고가 자주 발생하고 있는 실정이다.

일 예로 휠로더와 굴삭기를 들 수 있는데, 상기 휠로더와 굴삭기는 크레인 부위가 360°회전이 가능한 구조를 가지므로, 다른 작업자가 상기 휠로더와 굴삭기의 작업반경 내에서 작업을 하고 있을 때 크레인이 갑작스럽게 회전하면, 이로 인해 작업자가 크레인에 부딪혀 부상을 입는 상황이 발생할 수 있다. 즉, 이동식 산업용 차량의 운전자는 앞쪽에 달린 후면 거울에만 의존하여 후방을 관찰하므로 이동식 산업용 차량의 후면에는 사각지대가 발생하게 되고, 따라서 다른 작업자가 사각지대에 있어 이동식 산업용 차량의 운전자가 이를 인지하지 못한 상태로 이동식 산업용 차량을 전방보다는 후진 또는 후방으로 건설장비를 회전시키는 상황이 발생할 경우 사각지대에 있던 작업자 또는 보행자가 이를 피하지 못하여 안전사고가 발생하게 된다.

이러한 문제점을 해소하고자 근래 카메라를 후면에 설치하는 방법 등이 제안되고 있지만, 카메라는 상하 또는 좌우로 밖에 움직이지 못하기 때문에 사각지대를 완전히 촬영하여 이를 운전자에게 모니터로 제공하는 것에는 한계가 있고, 또한 이동식 산업용 차량의 근처를 지나가는 작업자 또는 보행자측에서는 이동식 산업용 차량과 건설장비의 예상위험영역을 전혀 파악할 수 없기 때문에 스스로 위험을 회피하기 어려운 문제점이 있다.

상기한 같은 문제점을 해소하고자 다양한 장치가 제안되고 있으며, 일 예로 대한민국 등록특허공보 제 10-1272731호에 안전거리 표시기능을 갖는 건설기계가 개시되어 있다.

이는 건설기계에 있어서, 상기 건설기계의 몸체 상에 수직방향으로 세워지는 기둥 및 상기 기둥 끝단에 설치되고, 지면에 광을 조사하여 안전거리를 표시하는 광발생장치를 구비한 것으로, 이는 광을 지면에 조사하여 안전거리를 표시함으로써 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 하고, 건설기계 운전자로 하여금 작업에 집중할 수 있도록 함으로써 작업의 효율성을 도모할 수 있도록 하였다.

또 다른 선행기술로서, 대한민국 등록특허공보 제 10-1229668호에 작업 차량의 위험 영역 표시 장치가 개시되어 있다.

이는, 작업 차량의 위험 영역 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 굴삭기 등의 작업 차량(1)의 측면 또는 후면에 제공되는 복수 개의 레이저 장치(50)와, 상기 레이저 장치(50)를 제어하는 콘트롤러(60)를 포함하고, 상기 레이저 장치(50)로부터 지면에 조사되는 레이저에 의해 상기 작업 차량(1)의 작업 반경(100)을 표시하는 작업 차량의 위험 영역 표시 장치에 있어서, 상기 레이저 장치(50)는 레이저 빛을 조사하는 레이저 다이오드를 포함하고, 상기 콘트롤러(60)는 제어부(63)와, 상기 제어부(63)의 제어를 받아 레이저 다이오드를 구동하는 레이저 구동부(61)를 포함하고, 상기 제어부(63)는 작업시 상기 작업 차량의 작업 영역(100)에 상기 레이저 장치(50)가 레이저를 조사할 수 있도록 제어할 수 있도록 하였다.

본 발명에서는 여기에 그치지 않고 이에 더 나아가, 굴삭기나 휠로더와 같은 중장비 차량의 작업 반경을 레이저로서 표시하여 보행자 및 통행차량의 접근을 차단함과 동시에, 다양한 각도로 레이저를 조사할 수 있도록 하여 작업 반경 표시의 효율성을 높인 레이저를 이용한 중장비 차량의 작업 반경 표시 장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 굴삭기나 휠로더와 같은 중장비 차량의 작업 반경을 레이저로서 표시하여 보행자 및 통행차량의 접근을 차단할 수 있도록 한 중장비 차량의 작업 반경 표시 장치를 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 다양한 각도로 레이저를 조사할 수 있도록 하여 작업 반경 표시의 효율성을 높인 레이저 수납 하우징의 구성을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 중장비 차량에서 발생할 수 있는 진동 등에 의해 레이저를 통해 표시되는 작업 반경이 흐트러지는 것을 방지할 수 있도록 하는 진동 완충 구성을 더 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 레이저 투과량을 제어할 수 있는 별도의 필터를 제공하여 필터를 통해 패턴이나 레이저의 색상, 레이저의 투과량을 제어할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은, 레이저를 통한 시각적 알림과 동시에 사운드 수단으로써 알림을 더 제공하여 보행자 및 통행차량의 접근을 보다 차단할 수 있도록 하며, 작업 반경 근처에 위치한 인접 건물 등과의 충격으로부터 작업자를 보호할 수 있도록 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 레이저를 이용한 중장비 차량의 작업 반경 표시 장치는, 중장비 차량의 일 측에 구비되어 작업영역에 레이저를 조사함으로써 작업 반경을 표시하는 레이저모듈; 상기 레이저모듈의 구동을 제어하는 구동제어부 및, 상기 레이저모듈에서 발생되는 레이저의 세기를 조절하는 세기조절부를 포함하는 레이저조절모듈을 포함하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

더불어, 상기 레이저모듈은, 상기 레이저를 조사하는 것으로서 적어도 두 가지 색상으로 이루어진 복수개의 다이오드를 포함하는 레이저부 및, 상기 작업영역 내에 위치한 감지물체로부터 반사된 상기 레이저를 감지하여 감지신호를 생성하는 감지센서를 더 포함하며, 상기 컨트롤러는, 상기 다이오드를 통해 상기 레이저가 조사된 발신시점을 파악하는 발신시점파악부와, 상기 감지센서를 통해 상기 감지신호가 수신된 반사시점을 파악하는 반사시점파악부 및, 상기 반사시점 및 상기 발신시점의 차를 통해 반사시간을 산출하는 반사시간산출부와, 상기 반사시간과 기 설정된 기준시간을 비교 처리하여 비교값의 고저에 따라 경고신호를 생성하는 경고알림부를 포함하는 거리감지모듈을 더 포함하고, 상기 레이저조절모듈은, 상기 경고신호의 생성 여부에 따라 상기 레이저의 조사 색상을 차등 조절하는 색상조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 레이저모듈은, 하우징과, 상기 하우징의 표면 일 측에서 함입 형성된 함입홈 및, 상기 함입홈에 장착되는 것으로서, 케이스와, 상기 케이스의 내부에 장착되어 레이저를 조사하는 것으로서 복수개의 다이오드로 이루어진 레이저부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

덧붙여, 상기 함입홈은, 볼록하게 돌출된 베이스와, 상기 베이스의 표면 일 측에서 수직 방향으로 돌출되어 상기 케이스를 지지하는 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 레이저를 이용한 중장비 차량의 작업 반경 표시 장치는,

1) 굴삭기나 휠로더와 같은 중장비 차량의 작업 반경을 레이저로서 표시하여 보행자 및 통행차량의 접근을 차단할 수 있도록 한 중장비 차량의 작업 반경 표시 장치를 제공하며,

2) 하우징 및 하우징 내에 수용된 레이저부를 통해 다양한 각도로 레이저를 조사할 수 있도록 하여 작업 반경 표시의 효율성을 높였으며,

3) 레이저부 수용시 완충패널을 통해 진동 및 충격을 흡수할 수 있도록 하여 중장비 차량에서 발생할 수 있는 진동 등에 의해 레이저를 통해 표시되는 작업 반경이 흐트러지는 것을 방지할 수 있도록 하였으며,

4) 레이저 투과량을 제어할 수 있는 필터패널 구성을 통해 레이저 출력 패턴이나 레이저의 색상, 레이저의 투과량을 제어할 수 있도록 하였을 뿐 아니라,

5) 레이저를 통한 시각적 알림과 동시에 사운드 수단으로써 알림을 더 제공하여 보행자 및 통행차량의 접근을 보다 차단할 수 있도록 하며, 작업 반경 근처에 위치한 인접 건물 등과의 충격으로부터 작업자를 보호할 수 있도록 하였다.

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도 1은 본 발명의 레이저를 이용한 중장비 차량의 작업 반경 표시 장치의 개념도.
도 2는 본 발명의 컨트롤러의 구성을 도시한 개념도.
도 3은 본 발명의 레이저모듈의 구성을 도시한 개념도.
도 4는 본 발명의 레이저모듈의 단면도.
도 5는 필터패널 및 커버를 구비한 케이스의 구조를 도시한 개념도.
도 6은 필터패널의 조절 구성을 도시한 개념도.
도 7은 레이저모듈의 회동 구성을 도시한 단면도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 레이저를 이용한 중장비 차량(1)의 작업 반경(11) 표시 장치의 개념도이며, 도 2는 본 발명의 컨트롤러(100)의 구성을 도시한 개념도이다.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 레이저를 이용한 중장비 차량(1)의 작업 반경(11) 표시 장치는, 중장비 차량(1)의 일 측에 구비되어 작업영역(10)에 레이저를 조사함으로써 작업 반경(11)을 표시하는 레이저모듈(200)과, 상기 레이저모듈(200)을 제어 조작하는 컨트롤러(100)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

레이저모듈(200)은 굴삭기나 휠로더와 같은 중장비 차량(1)의 일 측에 구비되는 것으로서, 레이저를 발사하여 중장비 차량(1)의 작업이 이루어지는 작업영역(10)에 레이저를 조사함으로써 작업 반경(11)을 표시하는 역할을 수행한다. 따라서 상기 레이저모듈(200)에 의해 발사되는 레이저로 인하여 바람직하게는 호형 형태의 작업 반경(11)이 표시됨으로써 작업자 또는 건설현장을 지나는 보행자들이 작업영역(10)을 시각적으로 확인할 수 있어 해당 영역을 피할 수 있도록 하여 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 한다.

이 때 작업영역(10)이라 함은 작업 차량의 크기에 따라 달라질 수 있음은 물론이며, 바람직하게는 작업 차량 반경의 3 내지 10배 이내를 작업영역(10)으로 설정함으로써 발생할 수 있는 안전사고를 효과적으로 방지하는 것이 보다 바람직할 것이다. 더불어 작업 반경의 형태에는 제한을 두지 않으므로, 원, 곡선, 직선, 다각형, 혹은 원의 일부인 호 등 다양한 형태로 표시될 수 있음은 물론이다.

컨트롤러(100)는 상기 레이저모듈(200)을 제어하는 역할을 수행하는 것으로 바람직하게는 중장비 차량(1)의 일 측에 구비되는 것이며, 레이저모듈(200)의 구동 및 레이저모듈(200)을 통해 발생되는 레이저의 세기를 조절하는 레이저조절모듈(110)을 기본적으로 포함하여 구성된다. 이 때 레이저모듈(200), 그중에서도 레이저를 조사하는 다이오드(221)의 구동은 레이저조절모듈(110)에 포함된 구동제어부(111)에 의해 제어되며, 레이저의 세기는 레이저조절모듈(110)에 포함된 세기조절부(112)에 의해 조절될 수 있다.

따라서 이와 같은 컨트롤러(100)를 통해 레이저모듈(200)의 구동을 제어하여 작업 반경(11) 표시 여부를 제어할 수도 있으며, 혹은 레이저의 세기를 조절함으로써 낮에는 레이저의 세기를 높이고, 밤에는 레이저의 세기를 낮춤으로써 전력 사용량을 최소화하면서도 작업 반경(11) 표시 효율을 높일 수 있음은 물론이다.

도 3은 본 발명의 레이저모듈(200)의 구성을 도시한 개념도이다.

상술한 도 1 및 도 2와 함께 도 3을 참조하여 설명하면, 상기 레이저모듈(200)은, 상기 레이저를 조사하는 것으로서 적어도 두 가지 색상으로 이루어진 복수개의 다이오드(221)를 포함하는 레이저부(210) 및, 상기 작업영역(10) 내에 위치한 감지물체로부터 반사된 상기 레이저를 감지하여 감지신호를 생성하는 감지센서(300)를 더 포함할 수 있으며, 상기 컨트롤러(100)는, 상기 다이오드(221)를 통해 상기 레이저가 조사된 발신시점을 파악하는 발신시점파악부(121)와, 상기 감지센서(300)를 통해 상기 감지신호가 수신된 반사시점을 파악하는 반사시점파악부(122) 및, 상기 반사시점 및 상기 발신시점의 차를 통해 반사시간을 산출하는 반사시간산출부(123)와, 상기 반사시간과 기 설정된 기준시간을 비교 처리하여 비교값의 고저에 따라 경고신호를 생성하는 경고알림부(124)를 포함하는 거리감지모듈(120)을 더 포함하고, 상기 레이저조절모듈(110)은, 상기 경고신호의 생성 여부에 따라 상기 레이저의 조사 색상을 차등 조절하는 색상조절부(113)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

먼저 도 3을 참조하여 레이저모듈(200)의 추가 구성에 대해 설명하면, 레이저모듈(200)의 기본 구성으로서 레이저를 조사하는 레이저부(210)는, 적어도 두 가지의 색상으로 이루어진 복수개의 다이오드(221)를 포함하여 한 가지 색상의 레이저 뿐 아니라 다양한 색상의 레이저를 조사할 수 있다. 따라서 작업 반경(11)의 표시 시에는 일반적인 레이저 색상을 조사하다가, 위험 상황이 예상되어 작업자 또는 보행자에게 경고를 해야 할 때에는 다른 색상의 레이저를 조사할 수 있도록 하여 주의를 환기시킬 수 있게 된다.

또한 도 3에서 나타난 감지센서(300)는 레이저모듈(200)의 일 측에 구비되며, 바람직하게는 레이저부(210) 인근의 일 측에 구비되는 것으로, 레이저부(210)에 의해 조사된 레이저는 감지영역 내에 있는 물체인 감지물체에 의해 반사되어 다시 레이저모듈(200) 측으로 전달된다. 따라서 감지센서(300)는 이렇게 반사된 레이저를 감지하여 감지신호를 생성하는 것이며, 이와 같은 감지센서(300)는 대표적으로 레이저센서가 이용될 수 있으나, 반사된 레이저를 감지하여 감지신호를 생성할 수 있는 것이라면 어떠한 형태의 센서도 감지센서(300)로 이용될 수 있다. 더불어 이러한 감지센서(300)는 적외선센서, 비전센서, 초음파센서 등의 다양한 센서를 더 구비할 수 있으며, 이를 통해 작업자 및 보행자, 또는 감지물체를 보다 효율적으로 감지할 수도 있음은 물론이다. 더불어 이 때 감지물체라 함은 작업영역(10) 내에 있는 물체를 의미하는 것이나, 물체 외에도 작업영역(10) 내에 들어온 작업자, 보행자 또는 그 외의 인물, 또는 동물 역시 감지물체가 될 수 있음은 물론이다.

더불어 이와 같은 감지센서(300) 포함 구성 시, 컨트롤러(100)에 포함된 거리감지모듈(120)을 통해 감지물체와 중장비 차량(1)에 구비된 레이저모듈(200) 사이의 거리를 산출하여 경고신호를 생성할 수 있으며, 이러한 거리감지모듈(120)은 발신시점파악부(121)와, 반사시점파악부(122), 반사시간산출부(123), 경고알림부(124)를 포함하여 구성된다.

발신시점파악부(121)는 다이오드(221)를 통해 레이저가 조사된 시점인 발신시점을 파악하는 것으로서, 이는 상술한 레이저조절모듈(110)을 통해 레이저모듈(200)이 구동된 시점을 체크하거나, 다이오드(221)의 작동을 감지하는 별도의 센서 등을 더 구비하고 이를 컨트롤러(100)와 연동되게 함으로써 구성할 수 있다.

반사시점파악부(122)는 상기 감지센서(300)를 통해 상기 감지신호가 수신된 반사시점을 파악하는 기능을 수행하는 것으로서, 감지센서(300)의 경우 감지물체에서 반사된 레이저를 감지하여 감지신호를 수신하므로, 감지신호를 파악함으로써 감지물체로부터 레이저가 반사되어 감지센서(300)를 통해 수신된 시점인 반사시점을 파악하는 것이다.

반사시간산출부(123)는 감지물체로부터 레이저가 반사되어 감지센서(300)를 통해 수신된 시점인 반사시점과 다이오드(221)를 통해 레이저가 조사된 시점인 발신시점의 차를 산출하여, 산출된 차를 통해 조사시점으로부터 반사시점까지 걸린, 즉 레이저가 조사된 후 감지물체에 반사되어 다시 수신되기까지 걸린 시간인 반사시간을 산출하는 기능을 수행하는 것이다. 따라서 이와 같은 반사시간의 산출을 통해 레이저가 반사되어 되돌아오기까지의 시간이 산출됨으로써 레이저모듈(200)과 작업영역(10) 내의 감지물체 사이의 대략적인 거리를 산출할 수 있게 됨은 물론이다.

경고알림부(124)는 상기 반사시간과 기 설정된 기준시간을 비교 처리하여 비교값의 고저에 따라 경고신호를 생성하는 기능을 수행하는 것으로서, 반사시간이 기준시간보다 짧을 경우 레이저모듈(200)과 감지물체 사이의 거리가 과하게 가깝다는 것을 의미하므로, 그에 따라 경고신호를 산출하여 중장비 차량(1)을 운전하는 운전자나 작업영역(10) 내에 있는 작업자, 보행자가 해당 사실을 인지할 수 있도록 하는 것이다. 이 때 기준시간이라 함은 최소한의 안전거리가 확보되었을 때의 반사시간을 의미하는 것으로서, 중장비 차량(1)과 충돌이 일어나지 않는 최소 거리에서 산출된 반사시간을 의미한다.

따라서 경고신호가 산출된 상황이라 함은, 중장비 차량(1)과의 안전거리가 확보되지 않았음을 의미하므로, 상기 경고신호를 작업자와 보행자 및 중장비 차량(1)을 운행하는 운전자가 알 수 있게 함이 바람직하다. 따라서 이를 위해, 상기 레이저조절모듈(110)은 상기 경고신호의 생성 여부에 따라 상기 레이저의 조사 색상을 차등 조절하는 색상조절부(113)를 더 포함함으로서, 복수개의 색상으로 이루어진 다이오드(221)를 통해 레이저의 색상을 차등 조절할 수 있게 된다. 따라서 평소 작업 반경(11) 표시 시에는 녹색 레이저를 조사하다가, 경고신호가 생성되는 경우 적색 레이저를 조사하는 등의 방식을 통해 레이저 조사 색상을 차등 조절하여 운전자와 보행자, 작업자 등이 경고신호가 생성된 것을 인지할 수 있도록 하는 것이다.

도 4는 본 발명의 레이저모듈(200)의 단면도이다.

상술한 도 3과 함께 도 4를 참조하여 설명하면, 상술한 레이저모듈(200)은 중장비 차량(1)의 일 측에 구비되는 것을 기본으로 하는데, 이 때 중장비 차량(1)에서 발생하는 진동으로 인해 조사되는 레이저를 통해 작업면에 표시되는 작업 반경(11)이 일정하지 않을 수 있다. 따라서 이러한 문제를 해결함과 동시에 레이저모듈(200)의 소형화 및 집적화를 추구할 수 있도록 하기 위한 레이저모듈(200)의 구성을 설명하도록 한다.

기본적으로 상술한 레이저모듈(200)은 하우징(220)과, 상기 하우징(220)의 표면 일 측에서 함입 형성된 함입홈(221) 및, 상기 함입홈(221)에 장착되는 것으로서, 케이스(230)와, 상기 케이스(230)의 내부에 장착되어 레이저를 조사하는 것으로서 복수개의 다이오드(221)로 이루어진 레이저부(210)를 포함한다.

하우징(220)은 레이저모듈(200)의 외형을 구성하는 것으로서, 중장비 차량(1)에 장착되기 위한 구조체의 형태이다. 이 때 하우징(220)의 형상에는 제한이 없으나, 중장비 차량(1)의 일 측에 장착될 수 있도록 함을 기본으로 하며, 이 때 중장비 차량(1)에 별도의 홈을 함입 형성한 뒤 하우징(220)을 상기 홈에 수용시킬 수도 있으며, 혹은 중장비 차량(1)의 일 측에 하우징(220)을 부착하여 돌출된 하우징(220)을 구성할 수도 있다. 더불어 이러한 하우징(220)의 표면 일 측에서는 함입홈(221)이 형성되어 상술한 레이저부(210)가 수용될 수 있도록 하며, 함입홈(221)이 형성되지 않은 부분에는 상술한 바와 같은 감지센서(300) 등이 더 구비되어 레이저모듈(200)이 하나의 하우징(220)을 통해 일체화될 수 있음은 물론이다.

함입홈(221)에 수용되는 것으로서 복수개의 다이오드(221)로 이루어진 레이저부(210)는 밝은 빛을 발산하는 특성상 발열량이 상당하여 방열 구성이 필수적이라 할 수 있는데. 이를 위해 상기 레이저부(210)는 케이스(230)에 장착된 상태에서 함입홈(221)에 수용될 수 있다. 따라서 이를 통해 케이스(230)가 레이저부(210)에서 발생하는 열을 외부로 방출하는 방열 구성을 함과 동시에 중장비 차량(1) 등에서 발생하는 진동이나 충격으로부터 레이저부(210)를 보호하는 역할을 수행한다. 따라서 이러한 케이스(230)는 열을 외부로 방출시키기 적합하면서도 외부 진동이나 충격에 대한 저항성이 높은 고강도의 열전도성 재질로 형성되는 것이 가장 바람직하다. 또한 상술한 레이저부(210)는 복수개의 다이오드(221)로 이루어지는 모듈이며, 이 때 다이오드(221)는 상술한 바와 같이 복수개의 색상으로 이루어질 수 있음은 물론이다.

이에 더 나아가, 상기 함입홈(221)은, 볼록하게 돌출된 베이스(240)와, 상기 베이스(240)의 표면 일 측에서 수직 방향으로 돌출되어 상기 케이스(230)를 지지하는 지지부(250)를 더 포함할 수 있는데, 이와 같은 베이스(240) 및 지지부(250)를 통해 함입홈(221)으로부터 일정 높이 이격된 위치에 레이저부(210)를 부착할 수 있다.

베이스(240)는 함입홈(221)의 표면에서 볼록하게 돌출된 것을 특징으로 하며, 이 때 베이스(240)의 재질에는 별다른 제한을 두지 않으나 충분한 강도를 지녀 지지부(250) 및 상술한 케이스(230)와 레이저부(210)를 지지할 수 있어야 함은 물론이다. 베이스(240)의 표면 일 측에서는 지지부(250)가 수직하게 돌출되는데, 지지부(250)가 돌출되는 위치는 베이스(240)의 정 중앙 뿐 아니라 중앙이 아닌 특정 방향으로 치우친 위치로 돌출될 수도 있다. 따라서 함입홈(221)의 중앙에 레이저부(210)가 위치할 수도 있으며, 함입홈(221)의 일 측에 레이저부(210)가 치우처져 위치할 수도 있음은 물론이다. 따라서 이와 같은 구성을 통해 함입홈(221)과 레이저부(210) 사이의 이격공간을 확보하여 보다 높은 열 방출 능력을 기대할 수 있는 것이다.

도 5는 필터패널(234) 및 커버(232)를 구비한 케이스(230)의 구조를 도시한 개념도이며, 도 6은 필터패널(234)의 조절 구성을 도시한 개념도이다.

상술한 도 4와 함께 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면, 상기 케이스(230)는, 상기 레이저부(210)를 수납하는 수용공간을 구비한 상태에서 상기 수용공간의 상면을 보호하는 투명 재질의 커버(232)를 포함하는 케이스본체(231)와, 상기 케이스본체(231)와 상기 지지부(250) 사이에 적층되어 외부 충격을 완충하는 완충패드(233)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

케이스본체(231)는 내부에 레이저부(210)를 수납하는 수용공간이 구비되어 있으며, 투명 재질의 커버(232)를 통해 수용공간의 상면을 보호하여 레이저부(210)가 외부 충격에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다. 이 때 커버(232)의 경우 개폐가 가능함은 물론이며, 개폐 방식에 있어서는 별도의 제한을 두지 않는다. 따라서 커버(232)를 통해 레이저부(210)를 보호함과 동시에, 레이저부(210)의 교체가 필요한 경우 커버(232)를 개폐하여 레이저부(210)를 교체할 수 있게 된다.

완충패드(233)는 상기 케이스본체(231)와 지지부(250) 사이에 적층되는 것이며, 스펀지나 고무와 같이 높은 탄성으로 인해 완충 기능을 갖는다. 따라서 이와 같은 완충패드(233)를 통해 중장비 차량(1)으로부터 발생하는 진동이나 충격 등을 한 번 더 흡수할 수 있도록 하여 충격 완화 수준을 한 차원 높이고자 하였음은 물론이다.

이에 더 나아가 상기 케이스본체(231)는, 상기 커버(232)의 하면에 적층되는 것으로서, 표면에서 관통 형성되어 상기 레이저가 투과되는 관통홀(235)이 형성된 필터패널(234)을 더 포함할 수 있는데, 이 때 필터패널(234)이라 함은 레이저의 투과량을 조절하거나, 레이저의 색상을 조절하거나, 혹은 레이저를 통해 다양한 패턴이 나타날 수 있도록 하는 기능을 수행하는 것이다. 따라서 레이저 투과량의 조절을 통해 점 형태의 레이저가 선 형태로 표시되도록 제어할 수도 있으며, 혹은 다양한 패턴을 갖고 표시되도록 제어할 수도 있게 된다.

예를 들어 관통홀(235)의 크기 조절을 통해 레이저의 투과량을 조절하여 레이저의 밝기 조절이 가능함은 물론이며, 필터패널(234)이 컬러필터의 기능을 수행하도록 다양한 색상을 나타나게 하는 경우 레이저의 색상을 조절할 수도 있으며, 관통홀(235)의 형상을 제어하는 경우 빛이 투과되는 모양인 패턴을 조절할 수 있도록 할 수 있어 레이저를 통해 작업영역(10)의 지면에 다양한 패턴이 나타날 수 있게 된다. 이 때 패턴이라 함은 관통홀(235)의 형상을 특정 글자나 숫자, 그림의 형상으로 표현하여 지면에 그림이나 글자, 숫자, 문양 등이 나타나게 한 것이다.

더불어 상술한 필터패널(234)은 상기 레이저가 투과되는 관통홀(235)이 형성되어 있다고 하였는데, 이 때 관통홀(235)의 크기 조절을 통해 레이저의 투과량을 조절할 수 있다고 하였다. 이 때 관통홀(235)의 크기 조절을 유기적으로 제어할 수 있도록 하기 위해, 상기 필터패널(234)은, 상기 관통홀(235)의 높이 방향 일 측에서 상기 관통홀(235)의 둘레를 따라 일정 길이 함입 형성된 둘레홈(236) 및, 상기 둘레홈(236)에 수납되어 인출 가능한 것으로서 상기 관통홀(235)을 개폐 처리하는 조절패드(237)를 더 구비할 수 있다.

먼저 둘레홈(236)은 필터패널(234)에 있어 관통 형성된 관통홀(235)의 높이 방향 일 측에서, 관통홀(235)의 둘레를 따라 일정 길이 함입 형성된 것으로서, 다시 설명하면 관통홀(235)의 일 측에서 둘레를 따라 함입 형성된 것이다. 이 때 함입 형성된 깊이에는 제한을 두지 않으나, 상술한 조절패드(237)가 수납되어 인출될 수 있을 만큼 함입 형성되어야 함은 물론이다.

조절패드(237)는 상기 둘레홈(236)에 수납되어 인출 가능한 것으로서 상기 관통홀(235)을 개폐 처리하는 기능을 수행하는 것으로서, 둘레홈(236)에서 조절패드(237)가 인출되는 경우 관통홀(235)의 관통 반경이 작아지게 되며, 둘레홈(236)에 조절패드(237)가 수납되는 경우 그만큼 관통홀(235)의 관통 반경이 커지게 되는 것이다. 따라서 이와 같은 조절패드(237)의 인출 처리를 통해 관통홀(235)을 개폐 처리할 수 있게 되는 것이며, 이 때 조절패드(237)의 인출 처리를 위해서는 별도의 다이얼이나 조작버튼 등이 더 구비될 수 있음은 물론이며, 혹은 상술한 컨트롤러(100)와의 연동 구조를 통해 조절패드(237)의 인출을 전자적으로 제어할 수도 있음은 물론이다.

도 7은 레이저모듈(200)의 회동 구성을 도시한 단면도이다.

상술한 도 4와 함께 도 7을 참조하여 설명하면, 상기 베이스(240)의 양 단부에는, 수평방향으로 연장된 롤러축(241)이 더 형성될 수 있으며, 상기 함입홈(221)은, 상기 롤러축(241)이 끼움결합 되도록 연장 함입 형성된 수용홈(222) 및, 상기 수용홈(222)에 수용된 상기 롤러축(241)과 결합되어 상기 롤러축(241)에 회전력을 제공하는 모터(223)를 더 포함할 수 있어, 상기 베이스(240)가 상기 함입홈(221)의 내부에서 일정 각도로 회동될 수 있다.

이는 레이저부(210)를 통해 레이저가 조사되는 각도를 조절할 수 있도록 한 구성으로서, 하우징(220)에 형성된 함입홈(221)에는, 높이 방향 일 측에서 수용홈(222)이 함입 형성되어 수용홈(222)에 베이스(240)의 단부에서 연장된 롤러축(241)이 끼워지는 것이며, 상기 수용홈(222)에 내측에 구비된 모터(223)를 통해 롤러축(241)에 회전력을 전달함으로서 롤러축(241)과 연결된 베이스(240)가 함께 회동되도록 하여 베이스(240)가 함입홈(221)의 내부에서 일정 범위 회동될 수 있도록 한 것이다.

이 때 모터(223)의 동작 제어 방법에 대해서는 제한을 두지 않으므로, 상술한 컨트롤러(100)와 연동되어 모터(223)를 제어함과 동시에, 상술한 레이저모듈(200)이 구비된 하우징(220)의 일 측에 별도의 버튼이나 다이얼 등을 구비하여 모터(223)의 동작을 제어할 수 있도록 함으로서 베이스(240)의 회동 각도를 조절할 수도 있게 할 수 있음은 물론이다.

상술한 도 1 내지 도 3으로 돌아가 설명을 이어가도록 한다.

상술한 작업 반경(11) 표시 장치에 구비될 수 있는 추가 구성에 대해 설명하면, 상기 작업 반경(11) 표시 장치는, 상기 중장비 차량(1)의 일 측에 구비되어 사운드를 출력하는 스피커(400)를 더 포함할 수 있으며, 상기 컨트롤러(100)는, 상기 경고신호의 생성 여부에 따라 상기 스피커(400)를 통해 기 설정된 경고음성을 출력하는 경고안내부(131)를 포함하는 경고알림모듈(130)을 더 포함할 수 있다.

스피커(400)는 사운드를 출력하는 기능을 수행하는 것으로서 상기 중장비 차량(1)의 일 측에 구비되나, 보다 바람직하게는 상술한 바와 같이 하우징(220)을 통해 일체화된 레이저모듈(200)의 일 측에 스피커(400)가 구비될 수 있다. 보다 바람직하게는 함입홈(221)을 제외한 나머지 부분, 즉 감지센서(300) 인근 일 측에 스피커(400)가 더 장착될 수 있다.

컨트롤러(100)에 구비될 수 있는 경고알림모듈(130)은 감지물체와 중장비 차량(1)이 기준치 이상으로 가깝다고 느껴지는 경우 생성되는 경고신호에 따라 레이저 외의 다른 수단을 통해 경고신호를 출력하는 것으로서, 경고알림모듈(130)에 기본적으로 포함되는 경고안내부(131)는 상기 스피커(400)를 통해 상기 경고신호의 생성 여부에 따라 기 설정된 경고음성을 출력한다. 이 때 경고음성은 단순한 경고음이나 사이렌 소리 일 수도 있음은 물론이며, 혹은 ‘위험하니 물러나 주십시오.’ 등의 멘트가 녹음된 성우의 음성일 수도 있다.

이에 더 나아가, 상기 레이저모듈(200)은, 상기 감지센서(300)의 인근에 구비되어 감지영역 내의 상기 감지물체의 움직임을 판단하여 감지신호를 생성하는 모션센서(500)를 더 포함할 수 있으며, 상기 경고알림모듈(130)은, 상기 모션센서(500)를 통한 상기 감지신호의 생성 여부에 따라 상기 스피커(400)를 통해 기 설정된 대피음성을 출력하는 대피안내부(132)를 더 포함할 수 있다.

레이저모듈(200)에 더 부기되는 모션센서(500)는 상술한 감지센서(300)의 인근에 구비되는 것으로, 감지물체, 특히 보행자나 작업자 등의 움직임을 판단할 수 있도록 하는 센서이다. 이러한 모션센서(500)는 바람직하게는 감지영역 전체에서의 움직임을 판단하여 감지신호를 생성해야 할 수 있어야 하나, 만약 모션센서(500)가 움직임을 감지할 수 있는 구간이 이보다 짧은 경우 최소한 상술한 기준거리, 즉 중장비 차량(1)과 부딪히지 않는다고 간주되는 최소한의 기준거리 범위 내를 감지하도록 하여 중장비 차량(1)과 충돌할 수 있는 감지물체가 움직이고 있는지를 판단한다.

이에 더불어 경고알림모듈(130)에 포함된 대피안내부(132)를 통해 상기 모션센서(500)를 통한 상기 감지신호의 생성 여부에 따라 기 설정된 대피음성을 출력할 수 있으며, 이러한 대피음성은 상술한 스피커(400)를 통해 출력됨을 기본으로 한다. 이 때 대피음성의 경우 경고음성과 차등을 주기 위해, ‘보행자분은 물러나 주시기 바랍니다. 매우 위험합니다.’ 등의 성우 음성 등으로 설정될 수 있다. 이는 대피음성의 경우 모션센서(500)를 통해 감지된 감지신호에 따라 출력되는 것이므로, 단순 물체가 아닌 보행자, 작업자 등의 인간일 가능성이 높기 때문이다.

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지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 레이저를 이용한 중장비 차량(1)의 작업 반경(11) 표시 장치의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

1 : 중장비 차량 10 : 작업영역
11 : 작업 반경 100 : 컨트롤러
110 : 레이저조절모듈 111 : 구동제어부
112 : 세기조절부 113 : 색상조절부
120 : 거리감지모듈 121 : 발신시점파악부
122 : 반사시점파악부 123 : 반사시간산출부
124 : 경고알림부 125 : 출력제어부
126 : 펄스조절부 130 : 경고알림모듈
131 : 경고안내부 132 : 대피안내부
133 : 추가안내부 200 : 레이저모듈
210 : 레이저부 211 : 다이오드
220 : 하우징 221 : 함입홈
222 : 수용홈 223 : 모터
230 : 케이스 231 : 케이스본체
232 : 커버 233 : 완충패드
234 : 필터패널 235 : 관통홀
236 : 둘레홈 237 : 조절패드
240 : 베이스 241 : 롤러축
250 : 지지부 300 : 감지센서
400 : 스피커 500 : 모션센서

Claims (14)

1. 레이저를 이용한 중장비 차량의 작업 반경 표시 장치로서,
   중장비 차량의 일 측에 구비되어 작업영역에 레이저를 조사함으로써 작업 반경을 표시하는 레이저모듈;
   상기 레이저모듈의 구동을 제어하는 구동제어부 및, 상기 레이저모듈에서 발생되는 레이저의 세기를 조절하는 세기조절부를 포함하는 레이저조절모듈을 포함하는 컨트롤러;를 포함하되,
   상기 레이저모듈은,
   하우징과, 상기 하우징의 표면 일 측에서 함입 형성된 함입홈 및, 상기 함입홈에 장착되는 것으로서 케이스와 상기 케이스의 내부에 장착되어 레이저를 조사하는 것으로서 복수개의 다이오드로 이루어진 레이저부를 포함하고,
   상기 함입홈은,
   볼록하게 돌출된 베이스와, 상기 베이스의 표면 일 측에서 수직 방향으로 돌출되어 상기 케이스를 지지하는 지지부를 포함하며,
   상기 케이스는,
   상기 레이저부를 수납하는 수용공간을 구비한 상태에서 상기 수용공간의 상면을 보호하는 투명 재질의 커버를 포함하는 케이스본체와, 상기 케이스본체와 상기 지지부 사이에 적층되어 외부 충격을 완충하는 완충패드를 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저를 이용한 중장비 차량의 작업 반경 표시 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 레이저모듈은,
   상기 레이저를 조사하는 것으로서 적어도 두 가지 색상으로 이루어진 복수개의 다이오드를 포함하는 레이저부 및, 상기 작업영역 내에 위치한 감지물체로부터 반사된 상기 레이저를 감지하여 감지신호를 생성하는 감지센서를 더 포함하며,
   상기 컨트롤러는,
   상기 다이오드를 통해 상기 레이저가 조사된 발신시점을 파악하는 발신시점파악부와,
   상기 감지센서를 통해 상기 감지신호가 수신된 반사시점을 파악하는 반사시점파악부 및,
   상기 반사시점 및 상기 발신시점의 차를 통해 반사시간을 산출하는 반사시간산출부와,
   상기 반사시간과 기 설정된 기준시간을 비교 처리하여 비교값의 고저에 따라 경고신호를 생성하는 경고알림부를 포함하는 거리감지모듈을 더 포함하고,
   상기 레이저조절모듈은,
   상기 경고신호의 생성 여부에 따라 상기 레이저의 조사 색상을 차등 조절하는 색상조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저를 이용한 중장비 차량의 작업 반경 표시 장치.
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6. 제 1항에 있어서,
   상기 케이스본체는,
   상기 커버의 하면에 적층되는 것으로서, 표면에서 관통 형성되어 상기 레이저가 투과되는 관통홀이 형성된 필터패널을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저를 이용한 중장비 차량의 작업 반경 표시 장치.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 필터패널은,
   상기 관통홀의 높이 방향 일 측에서 상기 관통홀의 둘레를 따라 일정 길이 함입 형성된 둘레홈 및,
   상기 둘레홈에 수납되어 인출 가능한 것으로서 상기 관통홀을 개폐 처리하는 조절패드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저를 이용한 중장비 차량의 작업 반경 표시 장치.
8. 제 1항에 있어서,
   상기 베이스의 양 단부에는,
   수평방향으로 연장된 롤러축이 더 형성되며,
   상기 함입홈은,
   상기 롤러축이 끼움결합 되도록 연장 함입 형성된 수용홈 및,
   상기 수용홈에 수용된 상기 롤러축과 결합되어 상기 롤러축에 회전력을 제공하는 모터를 더 포함하여,
   상기 베이스가 상기 함입홈의 내부에서 일정 각도로 회동되는 것을 특징으로 하는, 레이저를 이용한 중장비 차량의 작업 반경 표시 장치.
9. 제 2항에 있어서,
   상기 작업 반경 표시 장치는,
   상기 중장비 차량의 일 측에 구비되어 사운드를 출력하는 스피커를 더 포함하며,
   상기 컨트롤러는,
   상기 경고신호의 생성 여부에 따라 상기 스피커를 통해 기 설정된 경고음성을 출력하는 경고안내부를 포함하는 경고알림모듈을 더 포함하는 것을 하는, 레이저를 이용한 중장비 차량의 작업 반경 표시 장치.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 레이저모듈은,
    상기 감지센서의 인근에 구비되어 감지영역 내의 상기 감지물체의 움직임을 판단하여 감지신호를 생성하는 모션센서를 더 포함하며,
    상기 경고알림모듈은,
    상기 모션센서를 통한 상기 감지신호의 생성 여부에 따라 상기 스피커를 통해 기 설정된 대피음성을 출력하는 대피안내부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저를 이용한 중장비 차량의 작업 반경 표시 장치.
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