KR102206921B1 - 고소작업 하부 통제 시스템 및 통제 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고소 작업 시 고소 작업 영역 내에 침입에 대하여 신속히 대처하여 안전사고를 방지하고 안전한 고소작업을 수행할 수 있도록 하기 위하여, 지면에 시각적으로 작업반경을 표시하여, 보행자 또는 하부업자가 이를 확인하여 접근하지 않도록 하고, 침입이 발생한 경우 이를 신속히 검출하여 대처할 수 있도록 하는 것에 의해 고소작업 중의 안정 사고의 발생을 방지할 수 있도록 하는 고소작업 하부 통제 시스템 및 통제 방법을 제공한다.

Description

고소작업 하부 통제 시스템 및 통제 방법{Under working region control system and method of high place working apparatus}

본 발명은 고소작업 하부 통제 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 고소 작업 시 고소 작업대에서 하부로 레이저를 조사하여 작업 영역을 표시하고, 작업 영역 내에 침입이 발생하는 경우 이를 감지하여 경고신호를 출력함으로써, 침입에 대하여 신속히 대처하여 안전사고를 방지하고 안전한 고소작업을 수행할 수 있도록 하는 고소작업 하부 통제 시스템 및 통제 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 고소작업은 작업 위치가 높아, 작업자가 탑승하여 승하강하는 버켓 등의 승하강 작업대를 사용해 행해진다.

이러한 고소작업 시 승하강 작업대에 탑승한 작업자는 작업대의 하부에 항상 주의를 기울이며 작업을 수행하게 되나, 작업자가 부주의하게 되는 경우 비래사고, 전도사고, 충돌사고 등 다양한 안전사고부터 하부의 인원을 보호하기 위해 작업 위치 주변 작업 반경을 통제하게 된다. 이때, 작업반경은 작업자가 작업을 수행하는 영역 즉, 작업 시 발생할 수 있는 안전사고에 의해 피해를 입는 작업대의 하부 지면과 그 주변을 말한다. 특히, 산업안전보건에 관한 기준 20조(침입의 금지 등), 179조(침입의 금지)에 의거 작업 중 수리 및 점검을 하기 위해 별도의 안전장치를 설치하는 경우를 제외하고는 작업 반경 내 근로자를 포함한 모든 인원의 침입을 금지하고 있다.

이를 위해, 조선소와 같은 고소작업장의 경우 작업 반경을 통제하기 위해 별도의 방책을 지면에 설치하거나 유도자 및 하부 작업 지휘자를 배치하여 고소작업을 위한 작업 영역으로 외부인이 침입하는 것을 방지하고 있다.

그러나 종래기술 중 방책을 설치하는 경우에는 작업의 위치가 변경되는 때에 작업을 중단한 후 설치된 방책을 새로운 작업 위치로 이전 설치해야 하므로, 경제적 및 시간적인 낭비가 발생하는 문제점을 가진다.

또한, 종래기술의 유도자 또는 하부 작업 지휘자를 배치하는 경우에는, 작업 환경에 따라 높은 소음 및 시야의 제한이 발생하는 경우가 있으므로, 작업자 및 작업지휘자가 작업반경 내에 있는 다른 작업자 및 보행자를 감지하지 못하고 작업을 진행하는 경우가 발생할 수 있으며, 이 경우 안전사고가 발생할 수 있는 위험이 존재한다. 이를 해결하고자, 후면카메라 설치와 같은 방법이 제안되지만, 이러한 방법으로 사각지대를 완전히 없애기에는 한계가 존재하며, 작업 반경 근처의 작업자들과 보행자들이 실제 작업반경을 인지하고 회피하기에는 어려움이 있었다. 또한, 작업 반경 내 실제로 침입이 발생했을 경우, 이를 빠르고 안전하게 대처할 수 없어 안전사고의 위험이 더욱 높아지는 문제점이 있었다.

대한민국 등록실용신안 제20-0465878호 대한민국 등록실용신안 제20-0454307호

상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 지면에 시각적으로 작업반경을 표시하여, 보행자 또는 하부업자가 이를 확인하여 접근하지 않도록 하는 것에 의해 고소작업 중의 안정 사고의 발생을 방지할 수 있도록 하는 고소작업 하부 통제 시스템 및 통제 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 센서를 이용하여 고소 작업을 위한 승하강 작업대의 높이를 검출하여, 승하강 작업대의 높이에 따라 승하가 작업대 하부의 지면에 표시되는 작업영역의 반경이 일정하게 유지되도록 레이저의 초점 거리를 조절하는 것에 의해, 서로 다른 높이에 따른 고소 작업을 안전하게 수행할 수 있도록 하는 고소작업 하부 통제 시스템 및 통제 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는, 고소작업대의 지면으로부터의 높이를 감지하여 생성된 높이 검출값을 출력하는 높이감지부; 고소작업이 시작되는 경우 상기 고소작업대의 하부 영역으로 광을 조사하여 작업영역을 표시하고, 상기 높이 검출값에 따라 상기 작업영역을 표시하는 광의 조사 반경을 조절하여 작업반경을 조절하는 작업영역표시부; 상기 고소 작업의 진행 중 상기 작업영역으로의 침입이 발생하는 경우 침입감지 신호를 출력하는 침입감지부; 상기 침입감지부의 침입일람 출력신호를 수신하여 침입을 알리는 침입알람을 수행하는 침입알람부; 및 상기 높이감지부, 작업영역표시부, 침입감지부 및 침입알람부의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고소작업 하부 통제 시스템을 제공한다.

상기 높이감지부는, 초음파신호를 생성하여 지면으로 송신하는 초음파송신부; 상기 초음파송신부에서 송신된 후 지면에서 반사된 초음파신호를 수신한 후 송신된 초음파와 수신된 초음파를 비교하여 높이 변화를 검출하여 상기 고소작업대와 지면 사이의 높이를 연산한 후 높이 검출값으로 출력하는 초음파수신부; 및 상기 초음파 송신부와 초음파 수신부의 구동을 제어하고, 상기 높이 검출값을 수신하여 상기 제어부로 전송하는 초음파센서제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 작업영역표시부는, 상기 제어부의 제어 신호에 따라, 작업영역 표시를 위한 레이저를 발생시키는 레이저발생부; 상기 레이저발생부의 조사각을 조절하는 각도조절부; 및 상기 각도조절부에 의해 각도 조절된 레이저를 확산시켜 지면에 조사하는 확산렌즈부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 침입감지부는, 상기 작업영역의 내부에 발생하는 적외선을 검출하는 적외선감지센서부; 상기 작업영역의 내부에서의 움직임을 감지하는 동작감지센서부; 상기 작업영역의 내부에서 적외선 발생 또는 움직임 대상의 윤곽을 검출하는 윤곽센서부; 상기 적외선감지센서부, 상기 동작감지센서부 및 상기 윤곽센서부로부터 동시에 적외선 감지신호, 동작감지신호 및 윤곽검출신호를 수신한 경우, 작업영역에 침입이 발생한 것으로 판단하여 침입신호를 출력하는 침입판단부; 및 상기 침입판단부의 침입판단에 따른 침입알람 출력신호를 상기 침입알람부 또는 제어부로 출력하는 침입감지부송수신부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 침입감지부는, 상기 높이감지부로부터 높이 검출값이 수신되는 경우, 상기 적외선감지센서부, 상기 동작감지센서부 및 상기 윤곽센서부의 센싱범위를 조절하는 센싱범위조절부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 침입알람부는, 상기 작업영역 내에 침입이 발생하였음을 알리는 경고음을 출력하는 경고음발생부; 상기 작업영역 내에 침입이 발생하였음을 알리는 경광을 수행하는 경광발생부; 및 상기 침입감지부로부터 침입신호를 수신하는 경우 상기 경고음발생부와 상기 경광발생부의 구동을 제어하는 침입알람부 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는, 상기 높이감지부로부터 상기 높이 검출값을 수신한 후 높이변화량을 계산하는 높이변화량계산부; 및 상기 높이 변화량에 따라 지면에 표시될 작업영역의 작업반경을 계산하는 작업반경계산부;를 포함하여 구성되어, 상기 높이 변화량에 따라 상기 작업반경 조절 신호를 생성한 후 작업영역표시부로 출력하여 작업반경을 조절하고, 상기 높이 변화량에 따라 센싱영역 조절 신호를 생성한 후 상기 침입감지부로 전송하여 상기 침입감지부의 센싱영역을 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예는, 높이감지부, 작업영역표시부, 침입감지부, 침입알람부 및 제어부를 포함하여 고소작업대에 설치되는 고소작업 하부 통제 시스템을 이용한 고소작업 하부 통제 방법에 있어서, 고소 작업이 시작되는 경우, 상기 작업영역표시부가 상기 고소작업대의 하부 영역으로 광을 조사하여 지면에 작업영역을 표시하는 작업영역표시과정; 상기 높이감지부가 상기 고소작업대의 하부에서 지면까지의 거리를 측정한 후 측정된 값을 높이 검출값으로 출력하는 높이감지과정; 상기 제어부가 상기 높이 검출값에 따라 상기 작업영역의 반경과 침입감지부를 구성하는 센서들의 센싱영역을 조절하는 작업영역 및 센싱범위 조절과정; 상기 작업영역 내부로 침입이 발생한 경우 침입신호를 생성하여 출력하는 침입감지과정; 및 상기 침입알람부가 상기 침입신호를 수신하는 경우 침입알람을 수행하는 침입알람과정;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고소작업 하부 통제 방법을 제공한다.

상기 높이감지과정은, 상기 높이감지부가 지면으로 높이검출 신호를 송신한 후 수신하여 송수신 시간을 이용하여 상기 고소작업대와 지면 사이의 거리를 높이 검출값으로 출력하는 높이검출과정; 및 상기 높이 검출값을 상기 제어부로 전송하는 높이 검출값 전송과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 높이감지과정은, 상기 고소작업대가 장착된 고소작업 차량으로부터 상기 고소작업대의 승하강 이동을 위한 구송신호가 수신되는 경우 수행되도록 구성될 수 있다.

상기 작업영역 및 센싱범위 조절과정은, 상기 제어부가, 상기 높이감지부로부터 상기 높이 검출값을 수신한 후 높이변화량을 계산하는 높이변화량계산과정; 상기 높이 변화량에 따라 지면에 표시될 작업영역의 작업반경을 계산하는 작업반경과정; 상기 작업반경에 따라 상기 작업반경 조절 신호를 생성한 후 작업영역표시부로 출력하여 작업반경을 조절하는 작업반경조절과정; 및 상기 작업반경에 따라 센싱영역 조절 신호를 생성한 후 상기 침입감지부로 전송하여 상기 침입감지부의 센싱영역을 조절하는 센싱영역조절과정;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 침입감지과정은, 상기 침입감지부가 상기 작업영역 내에서 적외선, 동작 및 침입 대상의 윤곽이 동시에 검출되었는지를 판단하는 침입판단과정; 및 상기 침입판단과정에서 상기 적외선, 동작 및 침입 대상의 윤곽이 동시에 검출된 경우 침입알람신호를 생성하여 상기 침입알람부 또는 제어부로 출력하는 칩입알람신호전송과정;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 침입판단과정에서, 침입으로 판단되는 상기 적외선의 파장은 7㎛ 내지 13㎛ 인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 고소작업 시 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 하기 위하여, 고소작업이 수행되는 지표면 상에 작업영역을 레이저 등을 이용하여 표시하고, 작업영역 내에 침입이 발생한 경우 적외선, 움직임 및 윤곽을 검출하는 것에 의해 사람 또는 동물의 침입임을 판단하도록 하는 것에 의해, 정확한 침입 여부를 판단할 수 있도록 하여, 안전사고의 발생을 방지하고, 불필요한 작업의 중단을 방지하여 고소작업의 효율을 향상시키는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 고소작업 시 고소작업대의 작업 높이에 따라, 고소작업이 수행되는 지표면 상에 레이저 등에 의해 표시되는 작업영역의 작업반경을 자동으로 조절하는 것에 의해, 안전하고 효율적인 고소조작업을 위한 작업영역 설정의 정확성을 향상시킴으로써, 고소 작업의 안전성 및 작업효율을 더욱 향상시키는 효과를 제공한다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 고속작업 하부 통제 시스템이 탑재되는 고소작업대(3)를 구비한 고소작업차량(1)의 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 고소작업 하부 통제 시스템(100)의 기능 블록 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예의 고소작업 하부 통제 시스템(100)에 구성되는 높이감지부(200)의 기능 블록 구성도.
도 4는 본 발명의 일 실시예의 고소작업 하부 통제 시스템(100)에 구성되는 작업영역표시부(300)의 기능 블록 구성도.
도 5는 본 발명의 일 실시예의 고소작업 하부 통제 시스템(100)에 구성되는 침입감지부(400)의 기능 블록 구성도.
도 6은 본 발명의 일 실시예의 고소작업 하부 통제 시스템(100)에 구성되는 침입알람부(500)의 기능 블록 구성도.
도 7은 본 발명의 일 실시예의 고소작업 하부 통제 시스템(100)에 구성되는 제어부(700)의 기능 블록 구성도.
도 8은 본 발명의 일 실시예의 고소작업 하부 통제 과정의 전체 처리과정을 나타내는 순서도.
도 9는 도 8의 처리과정 중 높이감지과정(S20)의 상세 처리과정을 나타내는 순서도.
도 10은 도 8의 처리과정 중 센싱영역 및 작업반경 조절과정(S40)의 상세 처리과정을 나타내는 순서도.
도 11은 도 8의 처리과정 중 침입감지과정(S40)의 상세 처리과정을 나타내는 순서도.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 고속작업 하부 통제 시스템이 탑재되는 고소작업대(3)를 구비한 고소작업차량(1)의 도면이다.

도 1과 같이, 본 발명의 고소작업 하부 통제 시스템(100)은 고소작업차량(1)에 구비되는 승하강되는 고소작업대(3)에 설치되어, 지면으로 레이저(5)를 조사하여 작업영역(6)을 표시하고, 고소작업대(3)의 실시간 높이 변화에 따라 작업영역(6)의 반경 및 침입감지 센서들의 센싱영역을 조절하며, 적외선 검출 또는 영상촬영 등을 통해, 작업영역 내로 침입한 침입 대상을 정확하게 식별하여 사전에 대응할 수 있도록 하는 것에 의해 고소작업 시의 안전사고의 발생을 감소시키고, 불필요한 작업의 중단을 방지하여 고소작업 효율을 향상시키게 된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예의 고소작업 하부 통제 시스템(100)의 기능 블록 구성도이다.

상술한 기능의 수행을 위한 본 발명의 일 실시예의 상기 고소작업 하부 통제 시스템(100)은 도 2와 같이, 높이감지부(200), 작업영역표시부(300), 침입감지부(400), 침입알람부(500), 내부 및 외부 통신을 위한 통신부(500) 및 고소작업 하부 통제 시스템(100)의 전제 구동을 제어하는 제어부(700)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 높이감지부(200)는 고소작업대(3)의 지면(7)으로부터의 높이를 감지하여 높이 검출값으로 하여 제어부(700)로 출력하도록 구성된다.

상기 작업영역표시부(300)는 고소작업이 시작되는 경우 상기 고소작업대의 하부 영역으로 광을 조사하여 작업영역을 표시하고, 상기 높이 검출값에 따라 상기 작업영역을 표시하는 광의 조사 반경을 조절하여 작업반경을 조절하도록 구성된다.

상기 침입감지부(300)는 상기 고소 작업의 진행 중 상기 작업영역(6)으로의 침입이 발생하는 경우 침입감지 신호를 출력하도록 구성되낟.

상기 침입알람부(400)는 상기 침입감지부(300) 또는 제어부(700)의 침입일람 출력신호를 수신하여 침입을 알리는 침입알람을 수행하도록 구성된다.

상기 제어부(700)는 상기 높이감지부(200), 작업영역표시부(300), 침입감지부(400), 침입알람부(500) 및 통신부(600)의 구동을 제어하여, 고소작업 하부 통제 기능을 수행하도록 구성된다.

이하, 도 3 내지 도 7을 참조하여 상기 도 2의 고소작업 하부 통제 시스템(200)의 각 구성을 더욱 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예의 고소작업 하부 통제 시스템(100)에 구성되는 높이감지부(200)의 기능 블록 구성도이다.

상술한 구동을 위한 상기 높이감지부(200)는, 도 3과 같이, 초음파신호를 생성하여 지면으로 송신하는 초음파송신부(211)와 지면으로부터 반사된 초음파를 수신하여 상기 고소작업대(3)와 지면(7) 사이의 거리를 연산한 후 높이 검출값으로 출력하는 초음파수신부(214)를 포함하는 초음파센서부(210)와, 상기 초음파센서부(210)에서 출력되는 높이 검출값을 수신한 후 상기 제어부(700)로 전송하는 초음파센서제어부(220) 및 상기 높이감지부(220)의 내부 구성과 상기 고소작업 하부 통제 시스템(100)을 구성하는 다른 구성요소들과 통신을 수행하는 높이감지부송신부(340)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 초음파송신부(211)는 높이 감지를 위한 높이 감지 초음파 펄스 신호를 생성하여 출력하는 송신부트리거부(212)와 상기 초음파 펄스 신호를 수신하여 초음파 펄스를 생성한 후 지면으로 송신하는 펄스송신부(213)를 포함하여 구성된다.

상기 초음파수신부(214)는 지면으로부터 반사되어 돌아오는 초음파 펄스를 수신하여 전기 신호로 변환하고 증폭하여 출력하는 수신증폭부(215)와, 상기 증폭된 전기 신호에서 수신된 초음파 펄스의 진폭을 검출하는 진폭검출부(216)와, 상기 진폭의 변화와 상기 송신된 초음파 펄스가 반사되어 수신되기까지의 시간을 검출하여 비교하여 높이변화 유무를 검출하는 비교부(217) 및 상기 비교부(217)의 출력 신호에 따라 높이 변화의 여부를 감지하고 파장의 구간을 검출하여 초음파센서제어부(220)로 출력하는 구간검출부(218)을 포함하여 구성될 수 있다.

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도 4는 본 발명의 일 실시예의 고소작업 하부 통제 시스템(100)에 구성되는 작업영역표시부(300)의 기능 블록 구성도이다.

도 4와 같이, 상기 작업영역표시부(300)는, 상기 제어부(700) 등의 외부 구성과 통신을 수행하는 작업영역표시부 수신부(310)와, 상기 제어부(700)의 제어 신호에 따라 작업영역(6)의 표시를 위한 레이저(5)를 발생시키는 레이저발생부(320)와, 상기 레이저발생부(320)의 조사각을 조절하는 것에 의해 작업영역(6)의 크기를 조절하는 각도조절부(330) 및 작업영역(6)의 표시를 위해 출력되는 레이저 빔을 확산시켜 지면(7)에 조사하는 확산렌즈들을 포함하는 확산렌즈부(340)를 포함하여 구성될 수 있다. 상술한 구성에서 상기 레이저발생부(320)는 단일 구성된 레이저발생부(320)를 폐곡선 형상으로 운동시켜 작업영역(6)을 조사하도록 구동되거나, 원형 등의 폐곡선을 가지는 작업영역(6)의 영상을 형성할 수 있도록 원통형상의 하우징 둘레면을 따라 복수개가 설치되어 조사각도의 조절에 의해 작업영역(6)의 반경을 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.

상기 레이저발생부(320)는 레이저의 발생을 위해 레이저발진을 제어하는 레이저발진제어부(321)와, 레이저발진제어 신호에 따라 발진되어 레이저빔을 생성한 후 출력하는 레이저발진부(322)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 확산렌즈부(340)는 각도 조절된 상기 레이저발생부(320)들에서 출력되는 레이저빔을 확산시켜 고속작업의 수행 영역에 대응하는 영역의 작업영역(6)의 영상을 지면(7)에 형성하여, 작업자 또는 보행자가 작업영역을 손쉽게 인지할 수 있도록 한다. 이때, 상기 확산렌즈들은 레이저 빔을 확산시킬 수 있는 아크릴, 투명 ABS 수지 등의 고부자 수지 또는 유지 재질로 제작될 수 있다.

상술한 구성의 작업영역표시부(300)가 작업영역(6)을 표시하는 경우, 상기 작업영역표시부 수신부(310)는 제어부(700)에서 송신되는 작업반경 조절 신호를 수신하여 각도조절부(330)로 출력한다. 각도조절부(330)는 수신된 작업반경 조절 신호에 따라 레이저발생부(320)의 각도를 조절하는 것에 의해 지면(7)에 형성되는 작업영역(6)의 반경(작업반경) 또는 작업영역(6)의 지름을 조절한다. 이에 의해, 동심원 또는 다양한 형상이 폐곡선이 지면에 상을 형성하여 작업자 또는 보행자들이 작업영역(6)을 시각적으로 식별할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예의 고소작업 하부 통제 시스템(100)에 구성되는 침입감지부(400)의 기능 블록 구성도이다.

도 5와 같이, 상기 침입감지부(400)는 상기 작업영역(6)의 내부에 발생하는 적외선을 검출하는 적외선감지센서부(410), 상기 작업영역(6)의 내부에서의 움직임을 감지하는 동작감지센서부(420), 상기 작업영역(6)의 내부에서 적외선 발생 또는 움직임 대상의 윤곽을 검출하는 윤곽센서부(430), 상기 적외선감지센서부(410), 상기 동작감지센서부(420) 및 상기 윤곽센서부(430)들로부터 동시에 적외선 감지신호, 동작감지신호 및 윤곽검출신호를 수신한 경우, 작업영역(6)에 침입이 발생한 것으로 판단하여 침입신호를 출력하는 침입판단부(440), 제어부(700)로부터 높이 검출 값을 수신하는 경우 높이 검출값에 대응하여 상기 적외선감지센서부(410), 상기 동작감지센서부(420) 및 상기 윤곽센서부(430)들의 센싱범위를 조절하는 센싱범위조절부(450) 및 상기 침입판단부(440)의 침입신호를 상기 침입알람부(500)로 출력하고, 상기 제어부(700)로부터 수신되는 높이 검출값을 상기 센싱범위조절부(450)로 출력하며, 침입이 감지된 경우의 침입감지 신호를 침입알람부(500)로 출력하는 침입감지부송수신부(460)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 구성에서 상기 윤곽센서부(430)는 광학카메라, 영상처리 프로그램 등을 포함하여 구성되어, 적외선 또는 광학 카메라의 촬상 영상으로부터 적외선 및 움직임 신호 발생 대상 영상 영역을 추출한 후 모서리 부분을 추출하여 침입 대상물의 윤곽을 추출하도록 구성될 수 있다.

상술한 구성에서 상기 침입판단부(440)는 상기 적외선감지센서부(410), 상기 동작감지센서부(420) 및 상기 윤곽센서부(430)에서 동시에 적외선, 동작 및 윤곽 신호가 검출되는 경우 작업영역(6)의 내부에 침입이 발생한 것으로 판단하는 것에 의해, 침입 감지 오류를 최소화한다. 이에 의해, 고소작업의 불필요한 중단을 방지하여 고소작업의 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 일 실시예의 고소작업 하부 통제 시스템(100)에 구성되는 침입알람부(500)의 기능 블록 구성도이다.

도 6과 같이, 상기 침입알람부(500)는, 상기 작업영역(6) 내에 침입이 발생하였음을 알리는 경고음을 출력하는 경고음발생부(510), 상기 작업영역(6) 내에 침입이 발생하였음을 알리는 경광을 수행하는 경광발생부(520), 상기 제어부(700) 또는 상기 침입감지부(400)로부터 침입감지 신호를 수신하는 침입알람부 수신부(530) 및 상기 침입감지부(400)로부터 침입신호를 수신하는 경우 상기 경고음발생부(510)와 상기 경광발생부(520)의 구동을 제어하는 침입알람부 제어부(540)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 구성에서 상기 경고음발생부(510)는 스피커, 부저 등을 포함하여 구성될 수 있다. 그리고 상기 경광발생부(520)는 엘이디, 할로겐전구 등의 다양한 발광수단을 포함할 수 있다.

상술한 구성의 침입알람부(500)는 작업영역(6) 내에 침입이 발생한 경우, 시각적 및 청각적 알람을 출력함으로써, 작업자, 관리자 또는 보행자에게 위험을 인식시킴으로써, 안전사고의 발생을 방지할 수 있게 된다.

도 7은 본 발명의 일 실시예의 고소작업 하부 통제 시스템(100)에 구성되는 제어부(700)의 기능 블록 구성도이다.

도 7과 같이, 상기 제어부(700)는, 고소작업 하부 통제 시스템(100)의 구성 요소들 및 외부 장치들과 통신을 수행하는 제어부송수신부(710), 상기 높이감지부(200)로부터 상기 높이 검출값을 수신한 후 높이 변화량을 계산하는 높이변화량계산부(720) 및 상기 높이 변화량에 따라 지면(7)에 표시될 작업영역(6)의 작업반경을 계산하여 출력하는 작업반경계산부(730)를 포함하여 구성될 수 있다.

상술한 구성의 상기 제어부(700)는 상기 높이 변화량에 따라 상기 작업반경 조절 신호를 생성한 후 작업영역표시부(300)로 출력하여 작업반경을 조절하고, 상기 높이 변화량에 따라 센싱영역 조절 신호를 생성한 후 상기 침입감지부(400)로 전송하여 상기 침입감지부(400)의 센싱영역을 조절하는 구동을 수행한다.

상술한 구성을 가지는 상기 고소작업 하부 통제 시스템(100)은, 도 1과 같이, 상기 고소작업대(3)의 하부에 설치되어, 작업자가 고소작업대(3)를 구동시키는 경우, 지면을 향해 레이저를 조사하여 작업영역(6)을 표시하고, 고소작업대(3)의 높이에 따라 작업영역의 반경을 조절하고, 침입감지센서들의 센싱영역(감지범위)를 조절하며, 침입을 감지하여 알람을 수행하는 것에 의해 안전사고의 발생을 방지하고, 고소작업의 효율을 향상시키게 된다.

도 8은 본 발명의 일 실시예의 고소작업 하부 통제 과정의 전체 처리과정을 나타내는 순서도이다.

도 8과 같이, 고소작업 차량 또는 고소작업대 등의 고소작업 장비의 시동이 온(ON)되면 높이감지부(200), 작업영역표시부(300), 침입감지부(400), 침입알람부(500), 통신부(600) 및 제어부(700)에 전원이 공급되어 구동을 시작한다.

먼저, 작업영역표시부(300)에 전원이 공급되면 기 설정된 높이 값 또는 이전의 작업 시 저장된 높이 값을 기준으로 레이저의 각도 및 확산을 제어하여 지면(7)에 기 설정된 작업 반경을 가지는 작업영역(6)을 표시하는 작업영역표시과정(S10)을 수행한다.

상술한 작업영역표시과정(S10)이 수행된 후에는 높이감지부(200)가 고소작업대의 높이를 검출한 후 도 8의 처리과정으로 복귀하는 높이감지과정(S20)을 수행한다.

도 9는 도 8의 처리과정 중 높이감지과정(S20)의 상세 처리과정을 나타내는 순서도이다.

도 9와 같이, 상기 높이감지과정(S20)은, 높이감지부(200)가 주기적으로 초음파를 지면으로 송신하고 수신하는 것에 의해 고소작업대(3)의 지면으로부터의 높이를 높이 검출값으로 검출하는 높이검출과정(S21)을 수행하고, 높이검출과정(S21)에 검출된 높이 검출값을 제어부(700)로 출력하는 높이 검출값 전송과정(S23)을 포함하여 구성된다. 이때 높이감지과정(S20)의 수행 주기는 기 설정된 시간 간격 또는 고소작업대(3)의 수직 승하강 이동 시에 수행되도록 설정될 수 있다.

다시 도 8을 참조하여 설명하면, 상술한 높이감지과정(S20)에 의해 고소작업대(3)의 지면으로부터의 높이 검출값을 수신한 제어부(700)는 내부의 높이변화량계산부(720)를 이용하여 고소작업대(3)의 이전 시점과 현재 시점의 높이 변화량을 계산하고, 변화가 발생한 경우, 높이의 변화에 따라 작업영역(6)의 반경인 작업반경과 침입감지부(400)를 구성하는 적외선, 움직임 및 윤곽감지 센서들의 센싱 범위를 조절한 후 도 8의 처리과정으로 복귀하는 작업영역 및 센싱범위 조절과정(S30)을 수행한다.

도 10은 도 8의 처리과정 중 센싱영역 및 작업반경 조절과정(S40)의 상세 처리과정을 나타내는 순서도이다.

도 10과 같이, 상기 작업영역 및 센싱범위 조절과정(S30)은 높이 변화량 계산과정(S31), 작업반경 조절과정(S33) 및 센싱영역조절과정(S35)을 포함하여 구성된다.

상기 높이 변화향계산과정(S31)에서 제어부(700)의 높이변화량 계산부(720)가 높이감지부(200)로부터 수신된 높이 검출값을 이용하여 고소작업대(3)의 이전 시점과 현재 시점의 높이 변화량을 계산한다.

이후, 상기 작업반경 조절과정(S33)에서는 상기 제어부(700)가 작업영역(6)의 작업변경을 상기 높이 변화 값에 대하여 기 설정된 비율에 따라 다시 계산하여 변경된 작업반경 값을 작업영역표시부(300)로 출력한다. 상기 작업영역표시부(300)는 수신한 변경된 작업반경 값에 따라 레이저의 각도 및 확산을 조절하는 것에 의해 작업영역(6)의 반경을 조절한다.

그리고 상기 센싱영역 조절과정(S35)에서 상기 제어부(700)는 침입감지부(400)의 적외선, 움직임 및 윤곽감지 센서들의 센싱 범위를 조절하기 위하여, 계산된 고소작업대(2)의 높이 값을 침입감지부(400)로 전송하고, 침입감지부(400)는 수신한 변경된 고소작업대(3)의 높이 값에 따라 적외선, 움직임 및 윤곽감지 센서들의 감도를 조절하는 것에 의해 센싱 범위를 조절한다.

다시 도 8을 참조하여 설명하면, 도 8과 같이, 상기 침입감지부(400)는 표시된 작업영역(3) 내에서 발생하는 적외선 신호, 동작신호(움직임신호) 및 윤곽신호를 검출하는 것에 의해, 표시된 작업영역(3)의 내부로 침입이 발생하였는지를 감지하여, 침입이 발생한 경우 침입알람부(500) 또는 제어부(700)로 침입알람 출력신호를 출력한 후 도 8의 처리과정으로 복귀하는 침입감지과정(S40)을 기 설정된 주기에 따라 수행한다.

도 11은 도 8의 처리과정 중 침입감지과정(S40)의 상세 처리과정을 나타내는 순서도이다.

도 11과 같이, 상기 침입감지과정(S40)은, 적외선감지과정(S41), 동작감지과정(S42), 윤곽감지과정(S43), 침입판단과정(S44) 및 침입알람신호전송과정(S45)을 포함하여 구성된다.

상기 적외선감지과정(S41), 동작감지과정(S42) 및 윤곽감지과정(S43)은 동시에 수행되는 것으로서, 작업영역(6)의 내부에서 발생하는 적외선, 동작 및 윤곽을 동시에 검출한다.

상기 침입판단과정(S44)에서의 침입의 판단은 침입감지부(400)의 적외선감지센서부(410)에 의해 작업영역(6) 내에서 적외선이 감지되고, 동작감지센서부(420)에 의해 적외선 발생체(침입 대상)의 이동이 감지됨과 동시에 윤곽센서부(430)에 의해 침입 대상의 윤곽이 검출된 경우 침입이 발생한 것으로 판단한다. 이러한 침입 판단에 의해 침입 판단의 오류를 최소화하여 고소작업의 불필요한 중단을 최소화시킴으로써, 작업의 안정성을 향상시킴과 동시에 작업효율을 향상시킨다.

상술한 침입판단과정(S44)의 판단결과 침입이 발생하지 않은 경우에는 도 8의 처리과정으로 복구한다. 이와 달리, 침입이 발생한 경우에는 상기 침입감지부(400)가 침입알람 출력신호를 생성하여 침입알람부(500) 또는 제어부(700)로 출력하는 침입알람출력신호전송과정(S45)을 수행 GKRH다.

상기 침입알람부(500)는 상기 침입감지부(400) 또는 제어부(700)로부터 침입알람 출력신호를 수신하는 경우, 경고음발생부(510)를 통한 경고음 출력, 경광발생부(520)에 의한 경광의 점등 등을 수행하는 것에 의해, 작업자, 작업지휘자 및 침입 대상에게 작업영역(6)에 침입이 발생하여 위험 상황임을 인지시킴으로써, 작업영역(6) 내의 침입 발생에 대처할 수 있도록 하는 침입알람과정(S50)을 수행한다.

이 후, 작업이 종료되었는지를 판단하는 작업종료판단과정(S60)을 수행하여, 작업이 종료되지 않은 경우에는 상기 높이감지과정(S20) 및 침입감지과정(S40)으로 복귀하여 고소작업 하부 통제 처리과정을 반복적으로 수행하고, 작업이 종료된 경우 고소작업 하부 통제 처리 과정의 수행을 중단한다.

상술한 설명에서 고소작업차량(1) 및 고소작업대(3)를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 고소작업 통제 시스템(100)은 고소작업차량(1) 이외의 다양한 고소작업을 수행하는 고소작업장비에 적용될 수 있음은 자명하다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 고소작업차량
3: 승하강 작업대
5: 레이저
6: 작업영역
7: 지면
100: 고소작업 하부 통제 시스템

Claims (12)

1. 고소작업대의 지면으로부터의 높이를 감지하여 생성된 높이 검출값을 출력하는 높이감지부;
   고소작업이 시작되는 경우 상기 고소작업대의 하부 영역으로 광을 조사하여 작업영역을 표시하고, 상기 높이 검출값에 따라 상기 작업영역을 표시하는 광의 조사 반경을 조절하여 작업반경을 조절하는 작업영역표시부;
   상기 고소 작업의 진행 중 상기 작업영역으로의 침입이 발생하는 경우 침입감지 신호를 출력하는 침입감지부;
   상기 침입감지부의 침입일람 출력신호를 수신하여 침입을 알리는 침입알람을 수행하는 침입알람부; 및
   상기 높이감지부, 작업영역표시부, 침입감지부 및 침입알람부의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고,
   상기 침입감지부는,
   상기 작업영역의 내부에 발생하는 적외선을 검출하는 적외선감지센서부;
   상기 작업영역의 내부에서의 움직임을 감지하는 동작감지센서부;
   상기 작업영역의 내부에서 적외선 발생 또는 움직임 대상의 윤곽을 검출하는 윤곽센서부;
   상기 적외선감지센서부, 상기 동작감지센서부 및 상기 윤곽센서부로부터 동시에 적외선 감지신호, 동작감지신호 및 윤곽검출신호를 수신한 경우, 작업영역에 침입이 발생한 것으로 판단하여 침입신호를 출력하는 침입판단부; 및
   상기 침입판단부의 침입판단에 따른 침입알람 출력신호를 상기 침입알람부 또는 제어부로 출력하는 침입감지부송수신부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고소작업 하부 통제 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 높이감지부는,
   초음파신호를 생성하여 지면으로 송신하는 초음파송신부;
   상기 초음파송신부에서 송신된 후 지면에서 반사된 초음파신호를 수신한 후 송신된 초음파와 수신된 초음파를 비교하여 높이 변화를 검출하여 상기 고소작업대와 지면 사이의 높이를 연산한 후 높이 검출값으로 출력하는 초음파수신부; 및
   상기 초음파 송신부와 초음파 수신부의 구동을 제어하고, 상기 높이 검출값을 수신하여 상기 제어부로 전송하는 초음파센서제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고소작업 하부 통제 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 작업영역표시부는,
   상기 제어부의 제어 신호에 따라,
   작업영역 표시를 위한 레이저를 발생시키는 레이저발생부;
   상기 레이저발생부의 조사각을 조절하는 각도조절부; 및
   상기 각도조절부에 의해 각도 조절된 레이저를 확산시켜 지면에 조사하는 확산렌즈부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고소작업 하부 통제 시스템.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 침입감지부는,
   상기 높이감지부로부터 높이 검출값이 수신되는 경우, 상기 적외선감지센서부, 상기 동작감지센서부 및 상기 윤곽센서부의 센싱범위를 조절하는 센싱범위조절부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고소작업 하부 통제 시스템.
6. 제1항에 있어서, 상기 침입알람부는,
   상기 작업영역 내에 침입이 발생하였음을 알리는 경고음을 출력하는 경고음발생부;
   상기 작업영역 내에 침입이 발생하였음을 알리는 경광을 수행하는 경광발생부; 및
   상기 침입감지부로부터 침입신호를 수신하는 경우 상기 경고음발생부와 상기 경광발생부의 구동을 제어하는 침입알람부 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고소작업 하부 통제 시스템.
7. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 높이감지부로부터 상기 높이 검출값을 수신한 후 높이변화량을 계산하는 높이변화량계산부; 및
   상기 높이 변화량에 따라 지면에 표시될 작업영역의 작업반경을 계산하는 작업반경계산부;를 포함하여 구성되어,
   상기 높이 변화량에 따라 작업반경 조절 신호를 생성한 후 작업영역표시부로 출력하여 작업반경을 조절하고, 상기 높이 변화량에 따라 센싱영역 조절 신호를 생성한 후 상기 침입감지부로 전송하여 상기 침입감지부의 센싱영역을 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 고소작업 하부 통제 시스템.
8. 높이감지부, 작업영역표시부, 침입감지부, 침입알람부 및 제어부를 포함하여 고소작업대에 설치되는 고소작업 하부 통제 시스템을 이용한 고소작업 하부 통제 방법에 있어서,
   고소 작업이 시작되는 경우, 상기 작업영역표시부가 상기 고소작업대의 하부 영역으로 광을 조사하여 지면에 작업영역을 표시하는 작업영역표시과정;
   상기 높이감지부가 상기 고소작업대의 하부에서 지면까지의 거리를 측정한 후 측정된 값을 높이 검출값으로 출력하는 높이감지과정;
   상기 제어부가 상기 높이 검출값에 따라 상기 작업영역의 반경과 침입감지부를 구성하는 센서들의 센싱영역을 조절하는 작업영역 및 센싱범위 조절과정;
   상기 작업영역 내부로 침입이 발생한 경우 침입신호를 생성하여 출력하는 침입감지과정; 및
   상기 침입알람부가 상기 침입신호를 수신하는 경우 침입알람을 수행하는 침입알람과정;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고,
   상기 침입감지과정은,
   상기 침입감지부가 상기 작업영역 내에서 적외선, 동작 및 침입 대상의 윤곽이 동시에 검출되었는지를 판단하는 침입판단과정; 및
   상기 침입판단과정에서 상기 적외선, 동작 및 침입 대상의 윤곽이 동시에 검출된 경우 침입알람신호를 생성하여 상기 침입알람부 또는 제어부로 출력하는 칩입알람신호전송과정;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고소작업 하부 통제 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 높이감지과정은,
   상기 높이감지부가 지면으로 높이검출 신호를 송신한 후 수신하여 송수신 시간을 이용하여 상기 고소작업대와 지면 사이의 거리를 높이 검출값으로 출력하는 높이검출과정; 및
   상기 높이 검출값을 상기 제어부로 전송하는 높이 검출값 전송과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고소작업 하부 통제 방법.
10. 제8항에 있어서, 상기 높이감지과정은,
    상기 고소작업대가 장착된 고소작업 차량으로부터 상기 고소작업대의 승하강 이동을 위한 구송신호가 수신되는 경우 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 고소작업 하부 통제 방법.
11. 제8항에 있어서, 상기 작업영역 및 센싱범위 조절과정은,
    상기 제어부가,
    상기 높이감지부로부터 상기 높이 검출값을 수신한 후 높이변화량을 계산하는 높이변화량계산과정;
    상기 높이 변화량에 따라 지면에 표시될 작업영역의 작업반경을 계산하는 작업반경과정;
    상기 작업반경에 따라 작업반경 조절 신호를 생성한 후 작업영역표시부로 출력하여 작업반경을 조절하는 작업반경조절과정; 및
    상기 작업반경에 따라 센싱영역 조절 신호를 생성한 후 상기 침입감지부로 전송하여 상기 침입감지부의 센싱영역을 조절하는 센싱영역조절과정;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고소작업 하부 통제 방법.
12. 삭제

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