KR102088063B1

KR102088063B1 - 건설 기계의 안전 제어 장치 및 제어 방법

Info

Publication number: KR102088063B1
Application number: KR1020130152423A
Authority: KR
Inventors: 장정권
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2013-12-09
Filing date: 2013-12-09
Publication date: 2020-04-14
Also published as: KR20150066855A

Abstract

본 발명은 건설 기계의 안전 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것으로서, 상기 건설 기계의 안전 제어 장치는 건설 기계의 현재 위치를 감지하는 위치 감지부, 상기 건설 기계의 프론트 작업 장치에 작용하는 부하를 감지하는 부하 감지부, 상기 건설 기계의 하부 주행체의 주행 속도를 감지하는 속도 감지부, 상기 건설 기계의 상부 선회체의 선회 여부를 감지하는 선회 감지부 및 상기 위치 감지부, 부하 감지부, 속도 감지부 및 선회 감지부로부터 입력되는 감지 신호에 의해 상기 하부 주행체의 주행 속도, 상기 프론트 작업 장치와 상기 상부 선회체의 록킹 여부 및 상기 상부 선회체의 선회 속도를 제어하는 제어부를 포함한다.
따라서, 건설 기계의 버켓에 과중한 적재물이 수용된 상태에서 적재물의 중량을 고려하여 프론트 작업 장치의 구동이나, 주행 또는 선회 속도를 제한할 수 있다.

Description

건설 기계의 안전 제어 장치 및 제어 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING SAFETY OF CONSTRUCTION MACHINERY}

본 발명은 건설 기계의 안전 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주행 및 작업의 안정성을 증대시키는 건설 기계의 안전 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.

건설 기계 중 굴삭기는 유압 모터인 주행 모터에 의하여 주행하고, 유압 모터인 선회 모터에 의하여 상부 선회체가 선회되며, 프론트 작업기에 해당하는 붐, 아암 및 버켓 등은 유압 실린더에 의하여 구동된다.

건설 기계가 굴삭 등의 작업을 하는 경우 상기 프론트 작업기의 버켓 부위에 과중(過重)한 적재물이 수용된 상태에서 고속 주행을 하거나 급선회 동작을 하는 경우가 발생한다.

그러나, 이러한 경우에는 버켓에 가해진 지나친 부하로 인하여 건설 기계가 순간적으로 균형을 잃어 전복되는 사고가 발생될 수 있으며, 이로 인하여 건설 기계의 선회 반경 내에서 작업하는 작업자가 상해를 입게 되는 안전 사고를 초래할 수 있는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제2008-0099749호(2008.11.13.)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 건설 기계의 버켓에 과중한 적재물이 수용된 상태에서 적재물의 중량을 고려하여 주행 또는 선회 속도를 제한할 수 있는 건설 기계의 안전 제어 장치 및 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 건설 기계의 안전 제어 장치는, 건설 기계의 현재 위치를 감지하는 위치 감지부; 상기 건설 기계의 프론트 작업 장치에 작용하는 부하를 감지하는 부하 감지부; 상기 건설 기계의 하부 주행체의 주행 속도를 감지하는 속도 감지부; 상기 건설 기계의 상부 선회체의 선회 여부를 감지하는 선회 감지부; 및 상기 위치 감지부, 부하 감지부, 속도 감지부 및 선회 감지부로부터 입력되는 감지 신호에 의해 상기 하부 주행체의 주행 속도, 상기 프론트 작업 장치와 상기 상부 선회체의 록킹 여부 및 상기 상부 선회체의 선회 속도를 제어하는 제어부; 를 포함한다.

또한, 상기 위치 감지부는 차도에 표시된 라인을 인식하는 영상 장치인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 위치 감지부는 GPS 위성으로부터 현재 위치의 좌표 정보를 수신하는 GPS 수신 장치인 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 건설 기계의 안전 제어 장치는, 상기 제어부에서 출력되는 제어 신호를 수신하여 엔진의 RPM을 제어하는 엔진 ECU; 를 더 포함한다.

그리고, 상기 건설 기계의 안전 제어 장치는, 상기 제어부에서 출력되는 제어 신호를 수신하여 상기 상부 선회체의 선회 모터 및 상기 프론트 작업 장치로 작동유의 공급을 제어하는 유압 배분 장치; 를 더 포함한다.

그리고, 상기 건설 기계의 안전 제어 장치는, 상기 제어부에서 출력되는 제어 신호를 수신하여 상기 프론트 작업 장치와 상기 상부 선회체의 록킹을 제어하는 록킹부; 를 더 포함한다.

그리고, 상기 건설 기계의 안전 제어 장치는, 상기 제어부에서 출력되는 제어 신호를 수신하여 상기 하부 주행체의 주행 속도, 상기 프론트 작업 장치와 상기 상부 선회체의 록킹 여부 및 상기 상부 선회체의 선회 속도를 표시하는 모니터링부; 를 더 포함한다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 건설 기계의 안전 제어 방법은, 건설 기계의 현재 위치를 감지하는 위치 감지 단계; 상기 건설 기계의 프론트 작업 장치에 작용하는 부하를 감지하는 부하 감지 단계; 상기 건설 기계의 하부 주행체의 주행 속도를 감지하는 속도 감지 단계; 상기 건설 기계의 상부 선회체의 선회 여부를 감지하는 선회 감지 단계; 및 상기 하부 주행체의 주행 속도, 상기 프론트 작업 장치와 상기 상부 선회체의 록킹 여부 또는 상기 상부 선회체의 선회 속도를 제어하는 제어 단계; 를 포함한다.

또한, 상기 위치 감지단계에서 상기 건설 기계의 위치가 차도 상이라고 판단하고, 상기 부하 감지 단계에서 상기 프론트 작업 장치에 작용하는 부하가 기 설정된 부하값 미만이라고 판단하는 경우, 상기 제어 단계에서 상기 프론트 작업 장치와 상기 상부 선회체를 록킹시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 위치 감지단계에서 상기 건설 기계의 위치가 차도 상이라고 판단하고, 상기 부하 감지 단계에서 상기 프론트 작업 장치에 작용하는 부하가 기 설정된 부하값 이상이라고 판단하며, 상기 속도 감지 단계에서 상기 하부 주행체의 주행 속도가 기 설정된 주행 속도값 미만이라고 판단하는 경우, 상기 제어 단계에서 상기 프론트 작업 장치와 상기 상부 선회체를 록킹시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 위치 감지단계에서 상기 건설 기계의 위치가 차도 상이라고 판단하고, 상기 부하 감지 단계에서 상기 프론트 작업 장치에 작용하는 부하가 기 설정된 부하값 이상이라고 판단하며, 상기 속도 감지 단계에서 상기 하부 주행체의 주행 속도가 기 설정된 주행 속도값 이상이라고 판단하는 경우, 상기 제어 단계에서 상기 프론트 작업 장치와 상기 상부 선회체를 록킹시키고, 상기 하부 주행체의 주행 속도를 기 설정된 주행 속도값으로 제한하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 위치 감지단계에서 상기 건설 기계의 위치가 작업 공간이라고 판단하고, 상기 부하 감지 단계에서 상기 프론트 작업 장치에 작용하는 부하가 기 설정된 부하값 이상이라고 판단하며, 상기 속도 감지 단계에서 상기 하부 주행체의 주행 속도가 기 설정된 주행 속도값 이상이라고 판단하는 경우, 상기 제어 단계에서 상기 하부 주행체의 주행 속도를 기 설정된 주행 속도값으로 제한하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 위치 감지단계에서 상기 건설 기계의 위치가 작업 공간이라고 판단하고, 상기 부하 감지 단계에서 상기 프론트 작업 장치에 작용하는 부하가 기 설정된 부하값 이상이라고 판단하며, 상기 선회 감지 단계에서 상기 상부 주행체가 선회 상태라고 판단하는 경우, 상기 제어 단계에서 상기 상부 선회체의 선회 속도를 기 설정된 선회 속도값으로 제한하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 위치 감지 단계는, 영상 장치가 차도에 표시된 라인을 인식하여 상기 건설 기계의 위치를 감지하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 위치 감지 단계는, GPS 수신 장치가 GPS 위성으로부터 현재 위치의 좌표 정보를 수신하고, 상기 좌표 정보를 상기 건설 기계에 저장된 지도 데이터의 도로 위치 정보와 비교하여 상기 건설 기계의 위치를 감지하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어 단계는, 엔진 ECU가 엔진의 RPM을 제어하여 상기 하부 주행체의 주행 속도 또는 상기 상부 선회체의 선회 속도를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어 단계는, 록킹부를 제어하여 상기 프론트 작업 장치와 상기 상부 선회체의 록킹을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 건설 기계가 도로 주행 중이거나 작업 공간 내에서 일정 속도 이상으로 주행하는 경우 프론트 작업 장치의 동작을 방지하거나 주행 및 선회 속도를 제한함으로써 건설 기계의 전복을 방지할 수 있고, 이로 인하여 건설 기계의 선회 반경 내에서 작업하는 작업자에 대한 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 건설 기계의 프론트 작업 장치의 동작을 방지하거나 주행 및 선회 속도를 제한하는 상태를 건설 기계의 사용자에게 알려줌으로써 항상 주의를 가지고 작업을 할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 기계를 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 기계의 안전 제어 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 기계의 안전 제어 방법을 나타낸 순서도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다. 그리고 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 실시할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 범위 내에 속함은 물론이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 기계를 나타낸 측면도이다. 도 1을 참조하여 본 발명의 건설 기계의 안전 제어 장치 및 제어 방법에 적용되는 건설 기계에 대하여 간략히 설명한다.

도 1을 참조하면, 상기 건설 기계는 굴삭 등의 작업을 위한 장비로서, 전방에는 붐(12), 아암(14) 및 버켓(16) 등으로 구성되는 프론트 작업 장치(10)가 마련되고, 하부에는 주행을 위한 하부 주행체(20)가 마련되며, 상부에는 엔진 등의 부품이 내장되고 작업자의 탑승 공간을 제공하는 캐빈 등이 형성되는 상부 선회체(30)가 마련된다.

이러한 건설 기계가 굴삭 등의 작업을 하는 경우 상기 프론트 작업 장치(10)의 버켓(16) 부위에 과중(過重)한 적재물이 수용된 상태에서 고속 주행을 하거나 급선회 동작을 하는 경우가 발생하며, 이때에는 상기 버켓(16)에 가해진 지나친 부하로 인하여 건설 기계가 순간적으로 균형을 잃어 전복되어 작업자가 상해를 입게 되는 안전 사고를 초래할 수 있게 된다.

이하에서는 도 2를 참조하여 상기 건설 기계의 버켓에 과중한 적재물이 수용된 상태에서 적재물의 중량을 고려하여 프론트 작업 장치의 구동이나, 주행 또는 선회 속도를 제한하는 안전 제어 장치에 대하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 기계의 안전 제어 장치를 나타낸 블록도로서, 상기 건설 기계의 안전 제어 장치는 위치 감지부(100), 부하 감지부(200), 속도 감지부(300), 선회 감지부(400), 제어부(500), 엔진 ECU(600), 유압 배분 장치(700), 록킹부(710) 및 모니터링부(800) 등을 포함하여 구성된다.

상기 위치 감지부(100)는 건설 기계의 현재 위치를 감지하는 구성으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 현재 건설 기계가 차도에 위치하는지 또는 작업 공간에 위치하는지를 판단하게 된다.

이러한 위치 감지부(100)는 카메라 등의 영상 장치(110)로 마련될 수 있으며, 상기 영상 장치(110)는 차도에 표시된 차선 라인 등을 인식하여 상기 건설 기계의 현재 위치가 차도 상인지 작업 공간에 있는지를 판단한다.

그리고, 상기 위치 감지부(100)는 GPS 수신 장치(120)로 마련될 수도 있으며, 상기 GPS 수신 장치(120)는 GPS 위성으로부터 현재 위치의 좌표 정보를 수신하고, 상기 좌표 정보를 상기 건설 기계에 저장된 지도 데이터의 도로 위치 정보와 비교하여 상기 건설 기계의 현재 위치가 차도 상인지 작업 공간에 있는지를 판단한다.

상기 부하 감지부(200)는 상기 건설 기계의 프론트 작업 장치(10)에 작용하는 부하를 감지하는 구성으로서, 상술한 바와 같이 상기 프론트 작업 장치(10)의 버켓(16) 부위에 과중한 적재물이 수용되었는지를 판단한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 부하 감지부(200)는 중량 센서 등으로 마련되어 상기 붐(12), 아암(14) 및 버켓(16)으로 구성되는 프론트 작업 장치(10) 중 어느 하나에 배치되는 것이 바람직하다.

상기 속도 감지부(300)는 상기 하부 주행체(20)의 주행 속도를 감지하기 위한 구성으로서, 속도 센서 또는 각속도 센서 등으로 마련되어 상기 하부 주행체(20)나 주행축 등에 배치될 수 있다.

상기 선회 감지부(400)는 상기 상부 선회체(30)의 선회 여부를 감지하기 위한 구성으로서, 각속도 센서 등으로 마련되어 상기 하부 주행체(20)와 상기 상부 선회체(30) 사이에 마련되는 선회 모터(미도시) 등에 배치될 수 있다.

상기 제어부(500)는 상기 위치 감지부(100), 상기 부하 감지부(200), 상기 속도 감지부(300) 및 상기 선회 감지부(400)에서 발생하는 감지 신호들을 입력받는다.

그리고 상기 감지 신호들을 입력 받은 제어부(500)는 상기 건설 기계의 위치 조건, 상기 프론트 작업 장치(10)의 부하 조건, 상기 하부 주행체(20)의 주행 조건 및 상기 상부 선회체(30)의 선회 조건 등을 판단하여 구체적인 작동 상태를 제어한다.

즉, 상기 제어부(500)는 상기 감지 신호들에 기반하여 상기 하부 주행체(20)의 주행 속도, 상기 프론트 작업 장치(10)와 상기 상부 선회체(30)의 록킹 여부 및 상기 상부 선회체(30)의 선회 속도를 제어함으로써 작업 시 발생할 수 있는 전복 사고 등을 미연에 방지할 수 있다.

상기 엔진 ECU(600)는 상기 하부 주행체(20)의 주행 속도 및 상기 상부 선회체(30)의 선회 속도를 제어하기 위하여 상기 제어부(500)에서 출력되는 제어 신호를 수신하고, 이에 따라 엔진의 RPM을 제어한다.

즉, 상기 엔진 ECU(600)는 상기 하부 주행체(20) 및 상부 선회체(300)를 구동하는 유압 모터에 구동력을 제공하는 엔진의 RPM을 제어함으로써 주행 속도 또는 선회 속도를 제어하게 된다.

상기 유압 배분 장치(700)는 상기 제어부(500)에서 출력되는 제어 신호를 수신하여 상기 상부 선회체(30)의 선회 모터 및 상기 프론트 작업 장치(10)로 작동유의 공급을 제어함으로써 상기 프론트 작업 장치(10)와 상기 상부 선회체(30)의 록킹 즉, 잠금 여부를 제어한다.

즉, 상기 유압 배분 장치(700)는 메인 컨트롤 밸브(Main Control Valve, MCV)로서, 상기 선회 모터 및 상기 프론트 작업 장치(10)로 공급되는 작동유를 제어하고, 이로 인하여 상기 프론트 작업 장치(10)와 상기 상부 선회체(30)의 록킹을 제어한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 프론트 작업 장치(10)와 상기 상부 선회체(30)의 록킹을 제어하기 위하여 상기 록킹부(710)가 별도로 마련될 수 있다.

즉, 상기 록킹부(710)는 상기 선회 모터 및 상기 프론트 작업 장치(10)에 솔레노이드 밸브 등으로 마련되고, 상기 제어부(500)에서 출력되는 제어 신호를 수신하여 전기적 방식으로 상기 프론트 작업 장치(10)와 상기 상부 선회체(30)의 록킹을 제어한다.

예를 들어, 상기 록킹부(710)는 상기 프론트 작업 장치(10)를 작동시키는 유압 실린더 등의 액추에이터의 동작이나 상기 상부 선회체(30)를 선회시키는 선회 모터의 동작을 제한하여 상기 프론트 작업 장치(10)와 상기 상부 선회체(30)의 록킹 여부를 제어할 수 있다.

상기 모니터링부(800)는 건설 기계를 사용하는 작업자가 주의를 기할 수 있도록 상기 프론트 작업기(10)의 과부하가 작용된 상태에서 고속 주행을 하거나 급선회 동작을 하는 경우 상기 프론트 작업 장치(10) 또는 상기 상부 선회체(30)의 동작을 방지하거나 주행 및 선회 속도를 제한하는 상태를 표시한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 기계의 안전 제어 방법을 나타낸 순서도로서, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 기계의 안전 제어 장치에 의한 안전 제어 방법에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

상기 건설 기계의 안전 제어 방법은 굴삭 등의 작업을 하거나 주행을 하는 경우 상기 프론트 작업 장치(10)에 작용하는 부하, 고속 주행 및 급선회 동작 등에 의하여 건설 기계의 전복을 방지하기 위한 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이 위치 감지 단계(S100), 부하 감지 단계(S200), 속도 감지 단계(S300), 선회 감지 단계(S400) 및 제어 단계(S500) 등을 포함하여 구성된다.

상기 위치 감지 단계(S100)는 건설 기계의 현재 위치를 감지하는 단계로서, 상술한 바와 같이 카메라 등의 영상 장치(110)가 차도에 표시된 차선 라인 등을 인식하거나, GPS 수신 장치(120)가 GPS 위성으로부터 현재 위치의 좌표 정보를 수신하고, 상기 좌표 정보를 상기 건설 기계에 저장된 지도 데이터의 도로 위치 정보와 비교하여 상기 건설 기계의 현재 위치가 차도 상인지 작업 공간에 있는지를 감지한다.

상기 위치 감지 단계(S100)에서 상기 건설 기계의 현재 위치가 차도 상이라고 판단을 하면, 상기 부하 감지 단계(S200)에서 상기 프론트 작업 장치(10)에 작용하는 부하가 상기 제어부(500)에 기 설정된 부하값보다 이상인지 미만인지를 감지한다(S210).

이때 상기 프론트 작업 장치(10)에 작용하는 부하가 기 설정된 부하값보다 미만이라고 판단을 하는 경우, 상기 제어 단계(S500)로 진입하여 상기 프론트 작업 장치(10)와 상기 상부 선회체(30)를 록킹시킨다(S510).

즉, 상기 프론트 작업 장치(10)에 과중한 부하를 받지 않지만 건설 기계가 차도 상에서 주행하는 상태이므로, 상기 제어부(500)는 상기 록킹부(710)를 제어함으로써 상기 프론트 작업 장치(10)와 상기 상부 선회체(30)를 록킹시켜 안정적인 주행을 할 수 있도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기 설정된 부하값은 건설 기계가 고속 주행을 하거나 급선회 동작을 하는 경우 상기 프론트 작업 장치(10)에 작용하는 부하에 의하여 전복될 수 있는 상태의 부하값을 의미하며, 건설 기계의 구조, 크기 및 형상에 따라 달라질 수 있음은 자명하다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 프론트 작업 장치(10)와 상기 상부 선회체(30)를 록킹시키기 위하여 유압 배분 장치(700)가 작동유의 공급을 제어하거나, 별도의 록킹부(710)가 솔레노이드 밸브 등으로 마련되어 전기적인 방식으로 기 프론트 작업 장치(10)를 작동시키는 유압 실린더 등의 액추에이터의 동작이나 상기 상부 선회체(30)를 선회시키는 선회 모터의 동작을 제한하는 것은 상술한 바와 같다.

그리고, 상기 부하 감지 단계(S210)에서 상기 프론트 작업 장치(10)에 작용하는 부하가 기 설정된 부하값보다 이상이라고 판단을 하는 경우, 상기 속도 감지 단계(S300)로 진입하여 상기 하부 주행체(20)의 속도가 상기 제어부(500)에 기 설정된 주행 속도값보다 이상인지 미만인지를 감지한다(S310).

이때 상기 하부 주행체(20)의 속도가 기 설정된 주행 속도값보다 미만이라고 판단하는 경우, 상기 제어 단계(S500)로 진입하여 상기 프론트 작업 장치(10)와 상기 상부 선회체(30)를 록킹시킨다(S510).

즉, 상기 프론트 작업 장치(10)에 과중한 부하를 받는 상태에서 건설 기계가 차도 상에서 주행을 하고 있지만, 상기 하부 주행체(20)가 고속으로 주행하고 있지 않으므로, 상기 제어부(500)는 상기 프론트 작업 장치(10)와 상기 상부 선회체(30)를 록킹시켜 안정적인 주행을 할 수 있도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기 설정된 주행 속도값은 상기 프론트 작업 장치(10)에 기 설정된 부하값 이상의 부하가 작용되는 상태에서 주행을 하거나 급선회 동작을 하는 경우 상기 프론트 작업 장치(10)에 작용하는 부하에 의하여 전복될 수 있는 상태의 속도값을 의미하며, 건설 기계의 구조, 크기 및 형상에 따라 달라질 수 있음은 자명하다.

한편, 상기 속도 감지 단계(S310)에서 상기 하부 주행체(20)의 속도가 기 설정된 속도값 이상이라고 판단하는 경우, 상기 제어 단계(S500)로 진입하여 상기 프론트 작업 장치(10)와 상기 상부 선회체(30)를 록킹시킴과 동시에 상기 하부 주행체(20)의 주행 속도를 기 설정된 주행 속도값으로 제한한다(S520).

즉, 상기 건설 기계는 상기 프론트 작업 장치(10)에 과중한 부하를 받는 상태에서 차도 상에서 고속 주행을 하고 있으므로, 상기 제어부(500)는 상기 프론트 작업 장치(10)와 상기 상부 선회체(30)를 록킹시킴과 동시에 상기 하부 주행체(20)의 주행 속도를 제한하여 안정적인 주행을 할 수 있도록 한다.

한편, 상기 위치 감지 단계(S100)에서 상기 건설 기계의 현재 위치가 작업 공간이라고 판단을 하면, 상기 부하 감지 단계(S200)에서 상기 프론트 작업 장치(10)에 작용하는 부하가 상기 제어부(500)에 기 설정된 부하값보다 이상인지 미만인지를 감지한다(S220).

이때 상기 부하 감지 단계(S220)에서 상기 프론트 작업 장치(10)에 작용하는 부하가 기 설정된 부하값보다 이상이라고 판단을 하는 경우, 상기 속도 감지 단계(S300)로 진입하여 상기 하부 주행체(20)의 속도가 상기 제어부(500)에 기 설정된 주행 속도값보다 이상인지 미만인지를 감지한다(S320).

이때 상기 하부 주행체(20)의 속도가 기 설정된 주행 속도값 이상이라고 판단하는 경우, 상기 제어 단계(S500)로 진입하여 상기 하부 주행체(20)의 주행 속도를 제한한다.

즉, 상기 프론트 작업 장치(10)에 과중한 부하를 받는 상태에서 상기 건설 기계가 작업 공간 내에서 고속 주행을 하고 있으므로, 상기 하부 주행체(20)의 주행 속도를 상기 제어부(500)에 기 설정된 주행 속도값 미만으로 제한하여 안정적인 주행을 할 수 있도록 한다.

반면, 상기 속도 감지 단계(S320)에서 상기 하부 주행체(20)의 속도가 기 설정된 주행 속도값 미만이라고 판단하는 경우에는 상기 제어 단계(S500)로 진입하지 않고 상기 건설 기계를 사용한다.

즉, 상기 건설 기계가 작업 공간 내에서 상기 프론트 작업 장치(10)에 과중한 부하를 받는 상태로 작업을 하고 있지만, 고속 주행을 하지 않아 전복될 우려가 없으므로 상기 건설 기계를 사용한 작업을 계속하여 수행하게 된다.

한편, 상기 부하 감지 단계(S220)에서 상기 프론트 작업 장치(10)에 작용하는 부하가 기 설정된 부하값보다 이상이라고 판단을 하는 경우, 상기 속도 감지 단계(S320)로 진입함과 동시에 상기 선회 감지 단계(S400)으로 진입하여 상기 상부 선회체(30)의 선회 여부를 감지하여 선회하는 경우 그 선회 속도가 상기 제어부(500)에 기 설정된 선회 속도값보다 이상인지 미만인지를 감지한다(S400).

이때 상기 상부 선회체(30)가 선회 상태이고, 선회 속도가 기 설정된 선회 속도값 이상이라고 판단하는 경우, 상기 제어 단계(S500)로 진입하여 상기 상부 선회(30)의 선회 속도를 제한한다.

즉, 상기 프론트 작업 장치(10)에 과중한 부하를 받는 상태에서 상기 건설 기계가 작업 공간 내에서 고속으로 선회를 하고 있으므로, 상기 상부 선회체(30)의 선회 속도를 상기 제어부(500)에 기 설정된 선회 속도값 미만으로 제한하여 안정적인 주행 또는 작업을 할 수 있도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기 설정된 선회 속도값은 상기 프론트 작업 장치(10)에 기 설정된 부하값 이상의 부하가 작용되는 상태에서 주행을 하거나 급선회 동작을 하는 경우 상기 프론트 작업 장치(10)에 작용하는 부하에 의하여 전복될 수 있는 상태의 속도값을 의미하며, 건설 기계의 구조, 크기 및 형상에 따라 달라질 수 있음은 자명하다.

반면, 상기 선회 감지 단계(S400)에서 상기 상부 선회체(30)가 선회를 하고 있지 않거나, 선회를 하되 그 선회 속도가 기 설정된 선회 속도값 미만이라고 판단하는 경우에는 상기 제어 단계(S500)로 진입하지 않고 상기 건설 기계를 사용한다.

즉, 상기 건설 기계가 작업 공간 내에서 상기 프론트 작업 장치(10)에 과중한 부하를 받는 상태로 작업을 하고 있지만, 상기 상부 선회체(30)가 선회를 하지 않거나, 선회를 하되 고속으로 선회를 하지 않아 전복될 우려가 없으므로 상기 건설 기계를 사용한 작업을 계속하여 수행하게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 속도 감지 단계(S320) 및 상기 선회 감지 단계(S400)에서 상기 건설 기계의 주행 속도값 및 선회 속도값이 모두 기 설정된 속도값보다 이상인 경우에는 상기 하부 주행체(20)의 주행 속도 및 상기 상부 선회체(30)의 선회 속도를 모두 제한되는 것은 자명하다.

즉, 상기 하부 주행체(20)의 주행 속도 및 상기 상부 선회체(30)의 선회 속도는 각각 독립적으로 제어된다.

한편, 상기 부하 감지 단계(S220)에서 상기 프론트 작업 장치(10)에 작용하는 부하가 기 설정된 부하값보다 미만이라고 판단을 하는 경우, 상기 속도 감지 단계(S320), 상기 선회 감지 단계(S400) 및 상기 제어 단계(S500)로 진입하지 않고 건설 기계를 사용한다.

즉, 상기 건설 기계가 작업 공간 내에서 굴삭 등의 작업을 하고 있는 상태지만, 상기 프론트 작업 장치(10)에 과중한 부하를 받지 않고 있어 전복될 우려가 없으므로 상기 건설 기계를 사용한 작업을 계속하여 수행하게 된다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10: 프론트 작업 장치 20: 하부 주행체
30: 상부 선회체 100: 위치 감지부
200: 부하 감지부 300: 속도 감지부
400: 선회 감지부 500: 제어부
600: 엔진 ECU 700: 록킹부
800: 모니터링부

Claims

건설 기계의 현재 위치를 감지하는 위치 감지부;
상기 건설 기계의 프론트 작업 장치에 작용하는 부하를 감지하는 부하 감지부;
상기 건설 기계의 하부 주행체의 주행 속도를 감지하는 속도 감지부;
상기 건설 기계의 상부 선회체의 선회 여부를 감지하는 선회 감지부; 및
상기 위치 감지부, 부하 감지부, 속도 감지부 및 선회 감지부로부터 입력되는 감지 신호를 입력받는 제어부; 를 포함하고,
상기 제어부는 상기 건설기계의 현재 위치에 따라, 상기 하부 주행체의 주행 조건, 상기 프론트 작업 장치의 부하 조건 및 상기 상부 선회체의 선회 조건을 판단하여, 상기 상부 선회체의 록킹 여부를 제어하는 건설 기계의 안전 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 위치 감지부는 차도에 표시된 라인을 인식하는 영상 장치 및 GPS 위성으로부터 현재 위치의 좌표 정보를 수신하는 GPS 수신 장치 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설 기계의 안전 제어 장치.
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제1항에 있어서,
상기 제어부에서 출력되는 제어 신호를 수신하여 상기 프론트 작업 장치와 상기 상부 선회체의 록킹을 제어하는 록킹부; 를 더 포함하는 건설 기계의 안전 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부에서 출력되는 제어 신호를 수신하여 상기 하부 주행체의 주행 속도, 상기 프론트 작업 장치와 상기 상부 선회체의 록킹 여부 및 상기 상부 선회체의 선회 속도를 표시하는 모니터링부; 를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 하부 주행체의 주행 속도와 상기 프론트 작업 장치의 록킹 여부 및 상기 상부 선회체의 선회속도를 제어하는 건설 기계의 안전 제어 장치.
건설 기계의 현재 위치를 감지하는 위치 감지 단계;
상기 건설 기계의 프론트 작업 장치에 작용하는 부하를 감지하는 부하 감지 단계;
상기 건설 기계의 하부 주행체의 주행 속도를 감지하는 속도 감지 단계;
상기 건설 기계의 상부 선회체의 선회 여부를 감지하는 선회 감지 단계; 및
상기 상부 선회체의 록킹 여부를 제어하는 제어 단계; 를 포함하고,
상기 제어 단계는, 상기 위치 감지 단계에서 감지되는 상기 건설기계의 현재 위치에 따라, 상기 상부 선회체의 록킹 여부를 제어하는 건설 기계의 안전 제어 방법.
제8항에 있어서,
상기 위치 감지단계에서 상기 건설 기계의 위치가 차도 상이라고 판단하고, 상기 부하 감지 단계에서 상기 프론트 작업 장치에 작용하는 부하가 기 설정된 부하값 미만이라고 판단하는 경우,
상기 제어 단계에서 상기 프론트 작업 장치와 상기 상부 선회체를 록킹시키는 것을 특징으로 하는 건설 기계의 안전 제어 방법.
제8항에 있어서,
상기 위치 감지단계에서 상기 건설 기계의 위치가 차도 상이라고 판단하고, 상기 부하 감지 단계에서 상기 프론트 작업 장치에 작용하는 부하가 기 설정된 부하값 이상이라고 판단하며, 상기 속도 감지 단계에서 상기 하부 주행체의 주행 속도가 기 설정된 주행 속도값 미만이라고 판단하는 경우,
상기 제어 단계에서 상기 프론트 작업 장치와 상기 상부 선회체를 록킹시키는 것을 특징으로 하는 건설 기계의 안전 제어 방법.
건설 기계의 현재 위치를 감지하는 위치 감지 단계;
상기 건설 기계의 프론트 작업 장치에 작용하는 부하를 감지하는 부하 감지 단계;
상기 건설 기계의 하부 주행체의 주행 속도를 감지하는 속도 감지 단계;
상기 건설 기계의 상부 선회체의 선회 여부를 감지하는 선회 감지 단계; 및
상기 위치 감지 단계에서 감지되는 상기 건설기계의 현재 위치에 따라, 상기 하부 주행체의 주행 속도와 상기 프론트 작업 장치의 록킹 여부 및 상기 상부 선회체의 선회 속도를 선택적으로 제어하는 제어 단계;를 포함하고,
상기 위치 감지단계에서 상기 건설 기계의 위치가 차도 상이라고 판단하고, 상기 부하 감지 단계에서 상기 프론트 작업 장치에 작용하는 부하가 기 설정된 부하값 이상이라고 판단하며, 상기 속도 감지 단계에서 상기 하부 주행체의 주행 속도가 기 설정된 주행 속도값 이상이라고 판단하는 경우,
상기 제어 단계에서 상기 프론트 작업 장치와 상기 상부 선회체를 록킹시키고, 상기 하부 주행체의 주행 속도를 기 설정된 주행 속도값으로 제한하는 것을 특징으로 하는 건설 기계의 안전 제어 방법.
건설 기계의 현재 위치를 감지하는 위치 감지 단계;
상기 건설 기계의 프론트 작업 장치에 작용하는 부하를 감지하는 부하 감지 단계;
상기 건설 기계의 하부 주행체의 주행 속도를 감지하는 속도 감지 단계;
상기 건설 기계의 상부 선회체의 선회 여부를 감지하는 선회 감지 단계; 및
상기 위치 감지 단계에서 감지되는 상기 건설기계의 현재 위치에 따라, 상기 하부 주행체의 주행 속도와 상기 프론트 작업 장치의 록킹 여부 및 상기 상부 선회체의 선회 속도를 선택적으로 제어하는 제어 단계;를 포함하고,
상기 위치 감지단계에서 상기 건설 기계의 위치가 작업 공간이라고 판단하고, 상기 부하 감지 단계에서 상기 프론트 작업 장치에 작용하는 부하가 기 설정된 부하값 이상이라고 판단하며, 상기 속도 감지 단계에서 상기 하부 주행체의 주행 속도가 기 설정된 주행 속도값 이상이라고 판단하는 경우,
상기 제어 단계에서 상기 하부 주행체의 주행 속도를 기 설정된 주행 속도값으로 제한하는 것을 특징으로 하는 건설 기계의 안전 제어 방법.
건설 기계의 현재 위치를 감지하는 위치 감지 단계;
상기 건설 기계의 프론트 작업 장치에 작용하는 부하를 감지하는 부하 감지 단계;
상기 건설 기계의 하부 주행체의 주행 속도를 감지하는 속도 감지 단계;
상기 건설 기계의 상부 선회체의 선회 여부를 감지하는 선회 감지 단계; 및
상기 위치 감지 단계에서 감지되는 상기 건설기계의 현재 위치에 따라, 상기 하부 주행체의 주행 속도와 상기 프론트 작업 장치의 록킹 여부 및 상기 상부 선회체의 선회 속도를 선택적으로 제어하는 제어 단계;를 포함하고,
상기 위치 감지단계에서 상기 건설 기계의 위치가 작업 공간이라고 판단하고, 상기 부하 감지 단계에서 상기 프론트 작업 장치에 작용하는 부하가 기 설정된 부하값 이상이라고 판단하며, 상기 선회 감지 단계에서 상기 상부 선회체가 선회 상태라고 판단하는 경우,
상기 제어 단계에서 상기 상부 선회체의 선회 속도를 기 설정된 선회 속도값으로 제한하는 것을 특징으로 하는 건설 기계의 안전 제어 방법.
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제11 내지 13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 단계는,
상기 위치 감지 단계에서 감지되는 상기 건설기계의 현재 위치에 따라, 록킹부를 제어하여 상기 프론트 작업 장치와 상기 상부 선회체의 록킹을 제어하는 것을 특징으로 하는 건설 기계의 안전 제어 방법.