KR102093973B1 - 호이스트 리모컨 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리모컨 방향과 호이스트 방향이 불일치하더라도, 사용자가 호이스트 방향만을 고려하여 호이스트 크레인을 위치 제어할 수 있도록 하는 호이스트 리모컨에 관한 것으로, 이는 자북 기준으로 리모컨 본체가 바라보는 방향을 센싱하여 리모컨 방위각을 획득 및 출력하는 방위각 센서; 호이스트의 위치를 제어하기 위한 다수의 버튼을 제공하는 조작 패널; 자북 방향에 매칭되는 기준 좌표계와 호이스트 방위각에 대한 정보를 사전 획득 및 저장하고, 상기 리모컨 방위각과 상기 호이스트 방위각간의 각도 편차를 기반으로 상기 기준 좌표계를 교정하여 교정 좌표계를 획득하는 좌표계 교정부; 상기 교정 자표계에 기반하여 상기 버튼 각각의 위치값을 파악하고, 상기 버튼 각각의 위치값에 대응하는 호이스트 위치 제어 신호를 생성하여 출력하는 제어부; 및 상기 호이스트 위치 제어 신호를 상기 호이스트에 원격 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.

Description

호이스트 리모컨{Remote controller for hoist}

본 발명은 호이스트 리모컨에 관한 것으로서, 사용자가 호이스트 방향만을 참고하여 호이스트 크레인을 위치 제어할 수 있도록 하는 호이스트 리모컨에 관한 것이다.

호이스트는 화물의 운반이나 공장에서의 기계분해, 조립 및 이동 등에 사용된다. 호이스트는 원동기, 기어감속장치 및 감김통 등을 한 조로 하고 권상용 로프 끝에 후크를 장치하여 화물(재료, 제품 등)을 들어 올려 원하는 위치로 이동시킬 수 있는 장치로서, 창고 또는 공장 등 산업 전반에 걸쳐 사용되고 있다.

호이스트를 작동할 때에는 유선 리모컨 또는 무선 리모컨을 사용하게 된다. 통상적으로 이러한 리모컨에는 동, 서, 남, 북 등과 같은 방향 표시가 되어 있으며, 사용자는 공장의 천정 또는 호이스트에 표시된 방향과 리모컨에 표시되어 있는 방향 표시를 비교하면서 호이스트의 이동방향을 결정하게 된다.

즉, 도 1에서와 같이 사용자가 북에 대응되는 버튼을 누르면, 호이스트 리모컨은 사용자가 바라보는 방향과 상관없이 무조건적으로 북쪽 이동 신호를 발생하게 된다.

하지만, 호이스트를 처음 접하거나 호이스트 사용에 익숙하지 않은 사용자는 공장의 동, 서 남, 북의 위치를 확인하기 어렵기 때문에 리모컨에 표시된 방향 표시를 동시에 확인하면서 호이스트의 이동위치를 결정해야 하는 문제가 있다.

이로 인하여, 잘못된 방향의 이동으로 인한 안전사고의 발생우려가 있으며, 작업지연의 문제가 발생할 수 있다.

한국등록특허 제10-1377630호, 등록일자 : 2014년 3월 18일

본 발명의 목적은 리모컨 방향과 호이스트 방향이 불일치하더라도, 사용자가 호이스트 방향만을 고려하여 호이스트 크레인을 위치 제어할 수 있도록 하는 호이스트 리모컨을 제공하는데 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 호이스트를 원격 제어하기 위한 호이스트 리모컨은, 자북 기준으로 리모컨 본체가 바라보는 방향을 센싱하여 리모컨 방위각을 획득 및 출력하는 방위각 센서; 호이스트의 위치를 제어하기 위한 다수의 버튼을 제공하는 조작 패널; 자북 방향에 매칭되는 기준 좌표계와 호이스트 방위각에 대한 정보를 사전 획득 및 저장하고, 상기 리모컨 방위각과 상기 호이스트 방위각간의 각도 편차를 기반으로 상기 기준 좌표계를 교정하여 교정 좌표계를 획득하는 좌표계 교정부; 상기 교정 자표계에 기반하여 상기 버튼 각각의 위치값을 파악하고, 상기 버튼 각각의 위치값에 대응하는 호이스트 위치 제어 신호를 생성하여 출력하는 제어부; 및 상기 호이스트 위치 제어 신호를 상기 호이스트에 원격 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.

상기 조작 패널은 시각 정보를 생성 및 출력하는 표시부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 표시부를 통해 상기 교정 자표계를 시각화하여 표시하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다 .

또한 상기 조작 패널은 호이스트 제어 속도를 조정할 수 있도록 하는 버튼을 추가 구비하고, 상기 제어부는 상기 호이스트 제어 속도를 추가 통보하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 리모컨 버튼 각각이 고정 방향값을 가지되, 상기 리모컨 방위각과 상기 호이스트 방위각간의 각도 편차가 알람 발생 기준 이상이면, 리모콘 방향 조정을 요청함과 동시에 교정 좌표계 상의 북쪽을 사용자 안내하는 경고 알람을 발생 및 제공하는 기능을 더 포함할 수 있다.

또한 상기 제어부는 리모컨 버튼 각각이 고정 방향값을 가지되, 상기 리모컨 방위각과 상기 호이스트 방위각간의 각도 편차가 조작 중지 기준 이상이면, 리모콘 조작을 일시 중단함과 동시에 교정 좌표계 상의 북쪽을 사용자 안내하는 경고 알람을 발생 및 제공하는 기능을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 호이스트 리모컨은 디스플레이부에 표시된 호이스트의 개략적인 평면 형상에 자신의 위치를 확인하고, 터치패널에 표시된 방향표시 버튼을 이용하여 자신이 원하는 곳으로 물건을 이송시킬 수 있으므로 동, 서, 남, 북과 같은 방향 표시를 확인할 필요 없이 안전하게 물건을 이송할 수 있어 안전사고를 방지하고 빠른 작업을 유도할 수 있게 된다.

도 1는 종래의 기술에 따른 호이스트 리모컨의 작동 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 호이스트 리모컨의 작동 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 호이스트 리모컨의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조작 패널의 상세 구성을 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 호이스트 위치 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 호이스트 위치 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "~상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 호이스트 리모컨의 작동 개념도이며, 도 3는 본 발명의 실시예에 따른 호이스트 리모컨의 구성도이다.

도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명의 호이스트 리모컨(100)은 호이스트(200)의 크레인(210)을 동,서,남,북 방향으로 위치 이동시키면서, 하중물을 권상/권하시킬 수 있도록 하는 장치로, 방위각 센서(110), 조작 패널(120), 좌표계 교정부(130), 제어부(140), 및 통신부(150) 등을 포함한다.

방위각 센서(110)는 자북 기준으로 리모컨 본체(즉, 사용자)가 현재 바라보는 방향을 리모컨 방위각(θr)으로 센싱하도록 한다. 이때의 방위각 센서(110)는 지자기 센서, 가속도 센서, 자이로 센서, 중력 센서 중 하나 또는 이들의 조합을 이용하여 구현 가능하나, 차후 방위각 센서(110)와 동일한 기능을 수행할 수 있는 범위내에서 이의 구체적 구현 방법은 다양하게 변화될 수 있음은 물론 당연하다.

조작 패널(120)은 호이스트의 위치를 동,서,남,북 방향으로 제어하고, 호이스트 높이를 권상 또는 권하시키기 위한 다수의 버튼(또는 메뉴)을 구비한다. 또한 호이스트 제어를 일시 중지시키기 위한 버튼을 추가적으로 구비할 수 있다.

좌표계 교정부(130)는 자북 방향에 매칭되는 기준 좌표계와 호이스트 방위각에 대한 정보를 사전 획득 및 저장한다. 그리고 방위각 센서(110)를 통해 센싱되는 리모컨 방위각(θr)이 가변될 때 마다, 리모컨 방위각(θr)와 호이스트 방위각(θh)간의 각도 편차를 산출하고, 기준 좌표계를 리모컨 방위각(θr)와 호이스트 방위각(θh)간의 각도 편차만큼 회전시켜 교정 좌표계를 생성한다.

제어부(140)는 조작 패널(120)의 버튼 선택 결과를 기반으로 호이스트 동작 제어를 위한 각종 제어 신호를 생성 및 출력한다. 다만, 사용자가 호이스트 위치를 제어하기 위한 버튼을 선택한 경우에는, 좌표계 교정부(130)에 의해 획득된 교정 자표계에 기반하여 해당 버튼의 상대적 위치를 파악한 후, 이를 기반으로 호이스트 위치 제어 신호를 생성 및 출력하도록 한다.

통신부(150)는 호이스트(120)과의 통신 채널을 형성하고, 제어부(140)에 의해 획득된 제어 신호를 호이스트(120)에 원격 전송함으로써, 호이스트(200)의 위치 및 높이가 리모컨(100)에 의해 원격 제어될 수 있도록 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조작 패널의 상세 구성을 도시한 도면이다.

먼저, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 조작 패널(120)은 호이스트의 위치, 높이, 구동 여부를 결정하기 위한 다수의 버튼(B1~B7)이 구비하도록 한다. 이러한 버튼은 압력 센서, 터치 센서 기반으로 구현될 수 있으며, 구체적 구현방법은 장치 구현 환경에 따라 다양하게 변화될 수 있을 것이다.

그리고 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 조작 패널(120)은 호이스트 제어 속도를 조정하기 위한 버튼(B8,B9) 또한 추가적으로 구비하고, 이를 통해 사용자가 호이스트 제어 속도 증가 또는 감소를 요청할 수도 있도록 한다. 그러면, 제어부(140)는 사용자에 의해 요청된 호이스트 제어 속도를 파악하고, 이를 호이스트(200)에 추가 통보함으로써, 호이스트(200)가 사용자가 원하는 속도로 위치 또는 높이를 제어할 수 있도록 한다.

즉, 본 발명은 사용자가 리모컨을 통해 호이스트의 위치, 높이 이외에 제어 속도까지 제어할 수 있도록 한다.

또한 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 조작 패널(120)은 시각 정보를 생성 및 출력하는 표시부(L1~L4)를 더 포함하고, 제어부(140)는 표시부(L1~L4)를 통해 상기 교정 자표계를 시각화하여 표시할 수도 있도록 한다.

예를 들어, 표시부(L1~L4)를 호이스트 위치 제어용 버튼(B1~B4) 각각에 인접 배치되는 다수의 LED 램프(L1~LD)로 구현하고, 이들 LED 램프(L1~LD)를 통해 교정 좌표계의 북쪽을 통보할 수 있도록 한다. 또한 별도의 디스플레이 패널로 구현하고, 이를 통해 교정 자표계에 대응되는 이미지 또는 텍스트 형태로 표시해줄 수도 있도록 한다.

더하여, 본 발명은 사용자가 특정 버튼을 선택한 상태에서 리모콘 방향을 변경하는 경우, 버튼 선택 시점의 제어 방향을 계속하여 유지할 수 있도록 한다. 즉, 리모콘이 북쪽을 바라보는 상태에서 B1 버튼을 선택한다면, 동쪽 이동 신호를 발생하기 시작하고, 이러한 상태에서 사용자가 리모콘 방향을 서쪽으로 이동시키더라도 동쪽 이동 신호을 계속하여 발생하도록 한다. 이는 사용자가 리모콘 조작 상황에서 여러 방향으로 움직이더라도 호이스트 위치 제어 방향은 일정하게 유지될 수 있도록 하기 위함이다.

물론, 사용자가 B1 버튼 선택 상태를 해제했다가 B1 버튼을 재선택하는 경우에는, 그 때의 리모콘 방향을 고려하여 새로운 값을 가지는 위치 제어 신호를 획득 및 제공할 수 있도록 한다.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 호이스트 위치 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 자북 기준으로 호이스트(200)가 현재 설치된 방향을 알려주는 호이스트 방위각(θh)을 획득 및 저장한다(S1). 호이스트 방위각(θh)는 사용자에 의해 직접 설정되거나, 외부 장치(예를 들어, 호이스트)와의 통신을 통해 설정될 수 있을 것이다.

그리고 나서, 리모컨(100)의 방위각 센서(110)가 사용자에 의해 휴대되는 리모컨(100)이 현재 바라보는 방향을 측정하여 리모컨 방위각(θr)을 획득 및 통보하면(S2), 좌표계 교정부(130)는 리모컨 방위각(θr)에서 호이스트 방위각(θh)을 감산하여, 리모컨 방위각(θr)와 호이스트 방위각(θh)간의 각도 편차(θr-θh)를 산출한다(S3).

그리고 자북 방향에 일치된 기준 좌표계를 리모컨 방위각(θr)와 호이스트 방위각(θh)간의 각도 편차(θh-θr)만큼 회전시켜 교정 좌표계를 획득한다(S4). 예를 들어, 호이스트 방위각(θh)이 - 90 °이고, 리모컨 방위각(θr)이 - 180 °이면, 기준 좌표계를 (θh-θr= - 90 °) 만큼 회전시켜, 원래의 동서남북을 남북서동으로 인식하는 호이스트 리모컨의 교정 좌표계를 획득한다.

그러면, 제어부(140)는 교정 좌표계를 기반으로 호이스트 위치 제어 버튼 각각에 대응되는 방향 값을 정정한다(S5).

이러한 상태에서, 사용자가 호이스트 위치 제어 버튼 중 어느 하나를 선택하면, 제어부(140)는 이에 응답하여 해당 버튼의 방향 값에 대응되는 위치 제어 신호를 선택 및 출력하도록 한다(S6).

즉, 교정 좌표계의 북쪽 방향에 위치되는 버튼 1(B1)을 통해서는 북쪽 이동 신호, 남쪽 방향에 위치되는 버튼 2(B2)을 통해서는 남쪽 이동 신호, 동쪽 방향에 위치되는 버튼 3(B3)을 통해서는 동쪽 이동 신호, 서쪽 방향에 위치되는 버튼 4(B4)을 통해서는 서쪽 이동 신호를 획득 및 출력하도록 한다.

이와 같이, 본 발명의 호이스트 리모컨은 사용자가 바라보는 방향을 교정 좌표계에 실시간 반영함으로써, 도 7에서와 같이 리모컨 버튼 방향과 호이스트가 이동하는 방향이 서로 일치되도록 한다.

그 결과, 사용자는 리모컨 버튼 방향의 고려 없이 호이스트 방향만을 고려하여 호이스트를 동작 제어할 수 있게 되며, 이로 인해 제어 방향에 혼동으로 호이스트 오동작 발생 가능성이 급격히 낮아지게 된다.

이상의 설명에서는 리모컨 버튼 각각에 대응된 방향값이 리모컨 방향에 따라 가변되도록 하나, 필요한 경우에는 도 8에서와 같이 리모컨 버튼 각각이 고정 방향값을 가지되, 사용자가 직접 리모컨 방향을 호이스트 방향을 일치시킨 후 호이스트 위치 제어 동작을 수행할 수 있도록 한다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 호이스트 위치 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 호이스트 방위각(θh)이 획득된 상태에서(S11), 리모컨(100)의 방위각 센서(110)가 리모컨 방위각(θr)을 획득 및 통보하면(S12), 좌표계 교정부(130)는 리모컨 방위각(θr)에서 호이스트 방위각(θh)을 감산하여, 리모컨 방위각(θr)와 호이스트 방위각(θh)간의 각도 편차(θr-θh)를 산출한다(S13).

제어부(140)는 리모컨 방위각(θr)와 호이스트 방위각(θh)간의 각도 편차(θr-θh)가 알람 발생 기준 이상이면(예를 들어, ± 40 °이상)(S14), 리모콘 방향 조정이 필요함을 사용자에게 경고 및 안내하기 위한 경고 알람(예를 들어, 부저, 진동, 경광등 등)을 발생 및 출력한다. 또한 좌표계 교정부(130)를 통해 자북 방향에 대응되는 기준 좌표계를 리모컨 방위각(θr)와 호이스트 방위각(θh)간의 각도 편차(θh-θr)만큼 회전시켜 교정 좌표계를 획득한 후, 교정 좌표계 상의 북쪽을 표시부(L1~L4)를 통해 사용자 안내함으로써, 사용자가 이를 참고하여 호이스트 방향과 일치되게 리모콘 방향을 조정할 수 있도록 한다(S15).

반면, 단계 S15의 알람 동작에도 불구하고 리모컨 방위각(θr)와 호이스트 방위각(θh)간의 각도 편차(θr-θh)가 조작 중지 기준 이상으로 커지면(예를 들어, ± 45 °이상)(S16), 리모콘 조작을 일시 중지하도록 한다. 물론 이때에도 단계 S15의 교정 좌표계 상의 북쪽을 표시부(L1~L4)를 통해 사용자 안내함으로써, 사용자가 이를 참고하여 호이스트 방향과 일치되게 리모콘 방향을 재조정할 수 있도록 한다(S17).

그리고 사용자가 단계 S15 또는 단계 S17의 알람 동작에 응답하여 리모컨 방향을 조정하고, 그 결과 리모컨 방위각(θr)와 호이스트 방위각(θh)간의 각도 편차(θr-θh)가 기 설정값이 보다 작아지면(S14), 사용자가 선택한 호이스트 위치 제어 버튼에 대응되는 고정 방향값에 따라 위치 제어 신호를 선택 및 출력하도록 한다(S18).

더하여, 상기의 설명에서는 본 발명의 적용 분야를 호이스트에 한정하여 설명하였지만, 겐트리 크레인과 같이 호이스트와 동일 방식으로 구동되는 장치 모두에 본 발명의 호이스트 위치 제어 방법이 적용될 수 있음은 물론 당연할 것이다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명이 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (5)

1. 호이스트를 원격 제어하기 위한 호이스트 리모컨에 있어서,
   자북 기준으로 리모컨 본체가 바라보는 방향을 센싱하여 리모컨 방위각을 획득 및 출력하는 방위각 센서;
   호이스트의 위치를 제어하기 위한 다수의 버튼을 제공하는 조작 패널;
   자북 방향에 매칭되는 기준 좌표계와 호이스트 방위각에 대한 정보를 사전 획득 및 저장하고, 상기 리모컨 방위각과 상기 호이스트 방위각간의 각도 편차를 기반으로 상기 기준 좌표계를 교정하여 교정 좌표계를 획득하는 좌표계 교정부;
   리모컨 버튼 각각이 가변 방향값을 가지는 경우, 상기 교정 좌표계에 기반하여 상기 버튼 각각의 위치값을 파악하고, 상기 버튼 각각의 위치값에 대응하는 호이스트 위치 제어 신호를 생성하여 출력하는 제어부; 및
   상기 호이스트 위치 제어 신호를 상기 호이스트에 원격 전송하는 통신부를 포함하며,
   상기 제어부는
   리모컨 버튼 각각이 고정 방향값을 가지는 경우, 상기 리모컨 방위각과 상기 호이스트 방위각간의 각도 편차가 알람 발생 기준 이상이면, 리모콘 조작 중지 없이 리모콘 방향을 즉각 조정함과 동시에 교정 좌표계 상의 북쪽을 사용자 안내하거나, 상기 리모컨 방위각과 상기 호이스트 방위각간의 각도 편차가 조작 중지 기준 이상이면, 리모콘 조작을 일시 중단하고 교정 좌표계 상의 북쪽을 사용자 안내한 후, 조작 중지 기준 보다 작아질 때에 리모콘 조작을 재개하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 호이스트 리모컨.
2. 제1항에 있어서, 상기 조작 패널은
   시각 정보를 생성 및 출력하는 표시부를 더 포함하고,
   상기 제어부는 상기 표시부를 통해 상기 교정 좌표계를 시각화하여 표시하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 호이스트 리모컨.
3. 제1항에 있어서, 상기 조작 패널은
   호이스트 제어 속도를 조정할 수 있도록 하는 버튼을 추가 구비하고,
   상기 제어부는 상기 호이스트 제어 속도를 추가 통보하는 것을 특징으로 하는 호이스트 리모컨.
4. 삭제
5. 삭제

Images