KR200265867Y1 - 자주차 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자주차용 감지장치에 관한 것이다.

본 고안은 바디 프레임 내부에 정역회전이 가능한 자주차 주행모터와, 자주차 주행모터의 동력을 바디 프레임의 양측에 구비된 휠에 전달시키도록 구비된 동력전달부와, 관내부를 촬영할 수 있는 비디오 카메라가 다수의 모터에 의해 관내를 촬영할 수 있도록 구비된 자주차에 있어서, 바디 프레임의 일측에 구비된 구배 측정부와; 바디 프레임의 윗면과 일측면에 구비된 관경 측정부와; 바퀴의 회전량을 감지하는 운행거리 측정부와; 외부에 있는 컴퓨터와 제 1케이블로 접속되어 데이터 통신이 가능하도록 구비된 통신부와; 다수의 모터를 선택적으로 작동시키는 모터제어부와; 상기 구배 측정부와 관경 측정부 및 운행거리 측정부의 신호를 해석하여 통신부를 통해 컴퓨터로 측정값을 전송하고, 외부로 부터 다수의 모터에 대한 작동 신호를 상기 통신부를 통해 인가받고 해석하여 모터를 작동시키는 제어부와; 외부전력공급부로 부터 제 2케이블을 통해 인가되는 전원을 상기 모터제어부와 제어부로 공급되도록 구비된 전력분배부로 구성되어져 지하 관로 및 지상 관로 내를 자주차가 이동하면서 관로의 기울기와 함께 관로의 내경을 동시에 측정할 수 있도록 한 것이다.

Description

자주차{Crawler}

본 고안은 자주차에 관한 것으로서 특히, 지하 매설물 관로 및 지상 관로 내를 자주차가 이동하면서 관로의 기울기와 함께 그 내경을 동시에 측정할 수 있도록 함으로써 정확한 관로의 설치형태를 확인하여 시공검사와 유지 및 보수를 용이하게 할 수 있도록 하고, 아울러 외부에서 케이블로 자주차의 통신부에 접속된 제어부를 통해 다수의 구동용 모터를 제어할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 가정이나 공장에서 버려지는 오수를 비롯하여 빗물에 의해 씻겨 내려가는 도로상의 각종 이 물질은 그 양측에 매설된 지하 관로를 통해 흐르도록 되어 있고, 관로 내를 흐르는 과정에서 오물이 퇴적되는 것을 방치할 경우에 관로 내경이 축소됨으로써 유체의 흐름을 방해하고, 우천시 배수가 원활히 되지 않아 오물이 역류되는 원인이 있었다.

또한 지하 관로 및 지상 관로는 차량이나 인력이 내부로 진입하여 작업하기에는 거의 불가능한 크기로 되어 있으므로, 보수위치를 정확하기 알기 위해서는 원격조정에 의해 관 내부에서 이동하는 관로 탐색용 카메라 탑제 자주차(이하, 자주차라함)를 이용하여 관 내부를 조사한 후 관 내부를 보수하거나, 관을 타고 이동한 자주차의 이동거리에 따른 위치를 환산하여 지하 관로 및 지상관로의 보수위치를 지면상에서 찾아낸 후 굴삭기나 다른 중장비를 이용하여 땅을 파헤친 다음 매설된 지하 관로 및 지상관로를 찾아 수리하고 있다.

이러한 자주차는 통상적으로 바디 프레임 내부에 정역회전이 가능한 자주차 주행모터 및 자주차 주행모터로부터 동력을 전달받는 동력전달부가 설치되어 있고, 동력전달부는 바디 프레임의 바깥쪽 양측에 설치된 휠을 회전시키도록 구비되어 있다.

그리고 바디 프레임에는 틸트모터와 패닝모터와 줌밍모터 및 촛점조정모터 그리고 노출조정모터의 구동에 의해 관내부를 정확히 촬영할 수 있도록 비디오 카메라가 탑재되어 있고, 촬영된 화상은 바디 프레임의 뒷쪽에서 내부의 관로를 따라 작업자쪽으로 연장된 케이블을 통해 모니터에 관내부의 화상정보가 전달되도록 구성되어 있어 내부의 관이음 불량, 크랙, 토사 퇴적량, 침입수 등을 용이하게 촬영할 수 있으나 실제 필요한 관의 내경과 관의 기울기등을 측정할 수 없는 문제점이 있었다.

또한 자주차에 탑재된 다수의 모터를 정역 구동시키기 위한 전력을 공급하고 이들을 제어하기 위한 방안으로 길이가 비교적 길은 케이블이 소요됨으로써 전체적인 하중의 증가와 더불어 비용의 증액을 가져오게 되는 비경제적인 문제점이 있었고, 제작 및 운반 그리고 보관이 여의치 않은 불편한 점이 있었다.

본 고안은 이와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서 지하 관로 및 지상 관로를 자주차가 이동하면서 관로의 기울기와 함께 내경을 동시에 측정하여 관로의 설치형태에 따른 유지와 보수를 용이하게 할 수 있도록 하고, 아울러 자주차를 제어하는 케이블의 수(무게)를 줄여 제작에 소요되는 비용을 낮출수 있도록 하고, 작업의 효율성을 높이도록 하는 자주차를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 바디 프레임 내부에 정역회전이 가능한 자주차 주행모터와, 자주차 주행모터의 동력을 바디 프레임의 양측에 구비된 휠에 전달시키도록 구비된 동력전달부와, 관내부를 촬영할 수 있는 비디오 카메라가 다수의 모터에 의해 관내를 촬영할 수 있도록 구비된 자주차에 있어서, 바디 프레임의 일측에 구비된 구배 측정부와; 바디 프레임의 윗면과 일측면에 구비된 관경 측정부와; 바퀴의 회전량을 감지하는 운행거리 측정부와; 외부에 있는 컴퓨터와 제 1케이블로 접속되어 데이터 통신이 가능하도록 구비된 통신부와; 다수의 모터를 선택적으로 작동시키는 모터제어부와; 상기 구배 측정부와 관경 측정부 및 운행거리 측정부의 신호를 해석하여 통신부를 통해 컴퓨터로 측정값을 전송하고, 외부로 부터 다수의 모터에 대한 작동 신호를 상기 통신부를 통해 인가받고 해석하여 모터를 작동시키는 제어부와; 외부전력공급부로 부터 제 2케이블을 통해 인가되는 전원을 상기 모터제어부와 제어부로 공급하도록 구비된 전력분배부로 구성된 것을 특징으로 하는 자주차를 제공함에 달성된다.

도 1 은 본 고안에 따른 자주차의 구성을 도시한 블록도.

도 2 는 본 고안에 따른 자주차에 적용된 기울기 센서를 도시한 사시도.

도 3 은 본 고안에 따른 자주차를 이용하여 관로의 내경을 측정하는 예시도.

도 4 는 본 고안에 따른 자주차를 이용하여 관의 내경을 계산하는 예시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

2 : 구배 측정부 3 : 관경 측정부

4 : 운행거리 측정부 5 : 제 1케이블

6 : 통신부 7 : 모터제어부

8 : 제어부 9 : 외부전력공급부

10 : 제 2케이블 11 : 전력분배부

이하, 본 고안의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 따른 자주차(1)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 바디 프레임의 기울기 즉, 자주차가 어느 정도 수평 방향으로부터 기울어 졌는지에 해당하는관로의 기울기를 측정하기 위해 바디 프레임의 일측에 구비된 구배 측정부(2)와, 자주차가 퇴적물이 쌓여 있는 관로를 진행하면서 관로의 내경을 정확하게 측정하기 위해 프레임의 윗면 일측과 일측면에 구비된 관경 측정부(3)와, 자주차가 진행하는 과정에서 바퀴의 회전량을 감지하여 운행거리를 환산하는 운행거리 측정부(4)와, 관로내를 주행하면서 발생된 여러가지 측정값(치)을 외부에 있는 외부 컴퓨터와 데이터 통신이 가능하도록 구비된 통신부(6)와, 상기 구배 측정부(2)와 관경 측정부(3) 및 운행거리 측정부(4)에서 감지된 값(데이터)을 해석하고 통신부(6)와 제 1케이블(5)를 통해 외부 컴퓨터로 전송하는 제어부(8)로 구성된다.

또한 상기 제어부(8)는 외부전력공급부(9)에 접속된 제 2케이블(10)과 전력분배부(11)를 통해 필요한 전원을 공급받도록 구비되어 있고, 여분에 전원은 다시 모터제어부(7)를 통해 다수의 모터 (주행모터, 틸트모터, 패닝모터, 줌밍모터, 촛점조절모터, 노즐모터)를 구동시키도록 구성되어 있다.

여기에서, 상기 관로내의 기울기를 측정하는 구배 측정부(2)는 중력을 이용하여 기울어진 정도를 측정할 수 있도록 구비된 것으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 바디 프레임이 관로 내에서 어느 정도 수평 방향으로부터 기울어졌는지 그 양을 디지틀 신호로 변환시키는 회전축(12)을 갖는 감지센서 몸체(13)로 구성되어 있고, 상기 회전축(12)의 자유단에는 중력의 방향에 따라 이동하는 무게추(14)가 체결부재(14a)로 연결되어 있다.

또한 회전축(12)의 회전량은 제어부(8)와 통신부(6) 및 제 1케이블(5)을 통해 실시간으로 컴퓨터의 메모리에 저장되도록 구비되어 있다.

상기 관경 측정부(3)는 관로내를 자주차가 이동하면서 관로에 수직인 상부벽의 내측면과 측벽의 내측면으로 초음파를 발사시키고, 발사된 초음파가 되돌아오는 시간을 측정하여 관의 지름을 측정하는 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이 상부벽으로 초음파를 송신하도록 바디 프레임의 윗쪽에 구비된 제 1송수신부(15,16)와, 측벽으로 초음파를 송신하도록 바디 프레임의 측면에 구비된 제 2송수신부 (17,18)로 구성되어 있다.

한편 도 4는 본 고안에 따른 자주차의 감지장치가 센싱한 값을 이용하여 관의 내경을 계산하는 예시도, 관의 내경은 수학식 1과 같다.

c2 + d2 = (2r)2

a2 + b2 = c2

b2 + (2r-a)2 = d2

a + h = 2r

∴ r = 0.5 ( a2 + b2 ) / a

여기에서, a: 자주차 중심으로부터 관의 윗방향의 거리, b: 자주차 중심으로부터 관의 옆방향의 거리, h: 자주차 중심으로부터 바닥의 높이, r:측정하고자 하는 관의 반지름이다.

이와 같은 감지장치를 갖는 자주차를 관로내에 넣고 외부에서 조작하면 자주차가 관로를 따라 진행하면서 바퀴의 회전량이 운행거리 측정부(4)와 제어부(8) 및통신부(6) 그리고 제 1케이블(5)을 통해 컴퓨터로 데이터가 전송되면서 실시간으로 저장된다.

또한 관로내를 주행하는 자주차기 기울어지게 될 경우에는 바디 프레임에 구비된 구배 측정부(2)의 무게추(14)가 중력의 방향으로 이동함으로써 회전축(12)이 감지센서 몸체(13)에서 소정의 각도로 회전하게 됨과 동시에 그 회전량이 디지틀 신호로 변환되어 전기한 바와 같이 제어부(8)와 통신부(6) 및 제 1케이블(5)을 경유하여 컴퓨터로 데이터가 전송되면서 메모리에 저장된다.

또한 주행하는 자주차의 바디 프레임에 구비된 제 1,2송신부(15,17)로 부터 발생된 초음파가 관로의 내벽에 부딪친 다음 되돌아오는 초음파를 제 1,2수신부 (16,18)가 수신하게 되고, 수신된 값은 전기한 바와 같이 제어부(8) 그리고 통신부 (6)를 경유하여 컴퓨터로 데이터가 전송되면서 메모리에 저장된다.

그리고 컴퓨터의 메모리에 저장된 값을 가지고 r = 0.5 ( a2 + b2 ) / a 에 대입함으로써 관로의 정확한 직경을 계산할 수 있도록 하고, 아울러 관로내에 퇴적된 퇴적물의 량을 알 수 있어 유지, 보수를 할 수 있게 된다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 고안은 지하 관로 및 지상 관로를 자주차가 이동하면서 관로의 기울기와 함께 관로의 내경을 동시에 측정할 수 있도록 함으로써 정확한 관로의 설치형태를 확인하여 유지, 보수를 용이하게 할 수 있도록 하고, 아울러 자주차의 운행에 필요한 조작과 테이터의 전송을 2가닥의 케이블을 통해 이루어지도록 하여 그 무게를 줄여 작업을 간단하게 할 수 있도록 한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 바디 프레임 내부에 정역회전이 가능한 자주차 주행모터와, 자주차 주행모터의 동력을 바디 프레임의 양측에 구비된 휠에 전달시키도록 구비된 동력전달부와, 관내부를 촬영할 수 있는 비디오 카메라가 다수의 모터에 의해 관내를 촬영할 수 있도록 구비된 자주차에 있어서,

   바디 프레임의 일측에 구비된 구배 측정부(2)와;

   바디 프레임의 윗면과 일측면에 구비된 관경 측정부(3)와;

   바퀴의 회전량을 감지하는 운행거리 측정부(4)와;

   외부에 있는 컴퓨터와 제 1케이블(5)로 접속되어 데이터 통신이 가능하도록 구비된 통신부(6)와;

   다수의 모터를 선택적으로 작동시키는 모터제어부(7)와;

   상기 구배 측정부(2)와 관경 측정부(3) 및 운행거리 측정부(4)의 신호를 해석하여 통신부(6)를 통해 컴퓨터로 측정값을 전송하고, 외부로 부터 다수의 모터에 대한 작동 신호를 상기 통신부(6)를 통해 인가받고 해석하여 모터를 작동시키는 제어부(8)와;

   외부전력공급부(9)로 부터 제 2케이블(10)을 통해 인가되는 전원을 상기 모터제어부(7)와 제어부(8)로 공급하도록 구비된 전력분배부(11)로 구성된 것을 특징으로 하는 자주차.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 구배 측정부(2)는 바디 프레임의 기울기를 디지틀 신호로 변환시키는 회전축(12)을 갖는 감지센서 몸체(13)와;

   상기 회전축(12)의 자유단부에 중력의 방향에 따라 이동하는 무게추(14)가 구비된 것을 특징으로 하는 자주차.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 관경 측정부(3)는 관로에 수직인 상부벽의 내측면과 측벽의 내측면으로 초음파를 송신하게 되는 제 1송수신부(15,16)와;

   상부벽과 측벽으로부터 반사되는 초음파를 수신하는 제 2송수신부(17,18)로 구성된 것을 특징으로 하는 자주차.