KR20070068945A - 엔진지게차의 안전제어방법 및 그 장치 - Google Patents

엔진지게차의 안전제어방법 및 그 장치 Download PDF

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KR20070068945A
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Abstract

본 발명은 엔진지게차의 안전제어방법 및 그 장치에 관한 것으로, 그 목적은 운전자의 운전석 이탈시 차량의 상태 및 운전자의 이탈여부를 감지하여, 지게차의 주행 및 작업기능을 제어하고, 운전자에게 경고하여 안전사고를 방지할 수 있는 엔진지게차의 안전제어방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 시동스위치 및 시트스위치의 상태를 감지하는 신호감지단계; 상기 시동스위치가 오프(off) 상태일 경우, 시트스위치 및 주차브레이크 스위치의 상태를 감지하여 선택적으로 경고음을 작동시키는 주차상태확인단계; 상기 시동스위치가 온(on) 상태일 경우, 시트스위치의 상태를 감지하여 시트스위치가 온이면 경고부저를 해제하고, 주행 및 작업기능의 작동이 가능한 상태를 유지하는 작업상태확인단계; 상기 시동스위치가 오프(off) 상태일 경우, 시트스위치의 상태를 감지하여 시트스위치가 오프이면 주행 및 작업기능을 자동 차단하고, 주행선택레버의 중립신호여부 및 주차브레이크의 상태신호를 감지하여 경고부저를 선택적으로 작동시키는 정차상태확인단계를 통해, 지게차의 시동상태 및 운전자의 착석여부를 감지하고, 이에 따라 메인컨트롤밸브로 공급되는 작동유를 작동유탱크로 리턴시켜, 지게차의 주행 및 작업기능을 제어하고, 경고음을 통해 운전자의 주의를 환기시키도록 구성되어 있다.
지게차, 안전제어장치, 컷오프 솔레노이드, 시트스위치, 주행선택레버

Description

엔진지게차의 안전제어방법 및 그 장치 {Safety method and device for a folklift truck}
도 1 은 본 발명에 따른 전기적 구성을 보인 블록도
도 2 는 본 발명에 따른 유압회로구성을 보인 예시도
도 3 은 본 발명에 따른 안전제어방법의 블록도
도 4 는 본 발명에 따른 흐름도
도 5 는 본 발명에 따른 지게차의 구성을 보인 예시도
도 6 은 종래 지게차의 주행장치 회로구성을 보인 예시도
도 7 은 종래 지게차의 작업장치 유압회로 구성을 보인 예시도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
(1) : 지게차 (2) : 운전석
(3) : 주차브레이크 (4) : 제어부
(5) : 전진 솔레노이드 (6) : 후진 솔레노이드
(7) : 주행선택레버 (8) : 차량프레임
(9) : 마스트 (9a) : 외부마스트
(9b) : 내부마스트 (10) : 캐리어
(11) : 리프트 실린더 (12) : 틸트실린더
(13) : 틸트레버 (14) : 리프트레버
(15) : 유압펌프 (16) : 작동유탱크
(17) : 메인컨트롤밸브 (18) : 틸트제어밸브
(19) : 리프트제어밸브 (20) : 시트스위치
(21) : 주차브레이크 스위치 (22) : 컷오프 솔레노이드밸브
(23) : 경고부저 (24) : 배터리
(25) : 시동스위치 (26) : 입력 인터페이스
(27) : CPU (28) : 출력 인터페이스
(29) : 작동유 공급라인
본 발명은 엔진지게차의 안전제어방법 및 그 장치에 관한 것으로, 운전자의 운전실 이탈 등 정상적인 포크리프트 조작환경이 아닌 상황에서 지게차의 주행여부, 작업장치의 동작여부, 주차상태여부를 파악하여 경고 및 주행/작업장치 기능을 제어하는 엔진지게차의 안전제어방법 및 그 장치에 관한 것이다.
도 6 은 종래 지게차의 주행장치 회로구성을 보인 예시도를 도시한 것으로, 지게차 등의 전형적인 산업차량의 트랜스미션은 차량의 전전 주행이 가능하도록 유압을 발생시키는 전진솔레노이드(5)와, 후진주행이 가능하도록 유압을 발생시키는 후진솔레노이드(6)와, 상기 전진솔레노이드(5) 및 후진솔레노이드(6)에 선택적으로 전원을 공급하는 주행선택레버(7)와, 차량의 가속을 제어하는 엑셀레이터(도시없음)을 구비하며, 주행선택레버(7)의 전진방향(F) 선택시, 전원공급장치에서 공급되는 전원이 트랜스미션의 전진솔레노이드(5)를 동작시켜 차량의 전진주행을 위한 유압이 발생되며, 주행선택레버의 후진방향(R) 선택시, 트랜스미션의 후진솔레노이드를 작동시켜 후진 주행을 위한 유압이 발생되어 챠량은 후진주행하게 된다. 또한, 주행선택레버를 중립(N)으로 선택하면 전진솔레노이드, 후진솔레노이드에 전원이 차단되어 차량의 주행은 이루어지지 않게 된다.
이와 같은 주행선택레버와 액셀레이터는 운전실내에 설치되며, 차량의 아이들 상태에서 운전자는 주행선택레버를 중립에 위치시키고, 주차브레이크를 작동시킨 상태가 정상적인 차량 주차방법이며, 이를 지키지 않을 경우, 예기치 않은 차량 주행으로 인한 안전사고가 발생될 수 있다.
도 7 은 종래 지게차의 작업장치 유압회로 구성을 보인 예시도를 도시한 것으로, 통상적인 지게차의 작업장치는 챠량 프레임(8)에 피봇 장착되는 마스트(9)와, 화물을 운반하기 위해 마스트에 지지되는 캐리어(10)와, 피봇점을 중심으로 마스트(9)를 경사지게 작동시키는 틸트실린더(12)와, 캐리어의 승강을 작동시키는 리프트실린더(11)로 구성되어 있다. 또한, 상기 마스트(9)는 외부 마스트(9a)와 내부 마스트(9b)로 구성되어 있으며, 내부 마스트(9b)는 캐리어를 지지하고, 리프트실린더(11)에 의해 승하강 동작을 하게된다. 또한, 상기 틸트실린더와 리프트 실린더는 틸트레버(13)와 리프트레버(14)에 의해 조작되며, 이러한 틸트레버 및 리프트레버 는 운전실내에 설치된다.
상기와 같이 구성된 작업장치는 유압펌프(15)에 의해 작동유 탱크(16)에서 틸트제어밸브(18)와 리프트제어밸브(19)로 이루어진 메인컨트롤밸브(17)로 작동유가 공급되고, 틸트레버(13)와 리프트레버(14)의 조작에 의해 메인컨트롤밸브(17)에서 작동유가 틸트실린더(12)와 리프트 실린더(11)로 공급되어 마스트(9)가 작동하게 된다.
차량의 작업장치 조작은 운전자가 운전석(2)에 착석하여 전반을 주시한 상태에서 이루어지는 것이 정상적인 조작상태이며, 만일, 차량의 아이들 상태에서 운전자가 운전석을 이탈한 상태에서 틸트레버나 리프트 레버의 무주의한 조작이 이루어질 경우, 안전사고가 발생하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 그 목적은 운전자의 운전석 이탈시 차량의 상태 및 운전자의 이탈여부를 감지하여, 지게차의 주행 및 작업기능을 제어하고, 운전자에게 경고하여 안전사고를 방지할 수 있는 엔진지게차의 안전제어방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 유압펌프(15)에 의해 작동유탱크(16)에서 메인컨트롤밸브(17)로 작동유가 공급되고, 상기 메인컨트롤밸브(17)에 의해 리프트 실린더(11) 및 틸트실 린더(12)가 제어되며, 주행선택레버(7)에 의해 전후진 솔레노이드(5,6)가 작동되는 지게차(1)에 있어서, 상기 지게차의 주행상태를 감지하는 시동스위치(25)와, 지게차 운전석(2)에 설치되어 운전자의 착석여부를 감지하는 시트스위치(20)와, 지게차의 주차브레이크(3) 위치상태를 감지하는 주차브레이크 스위치(21)와, 상기 시동스위치의 신호, 시트스위치의 상태값, 주차브레이크 스위치의 신호 및, 주행선택레버의 신호를 입력받는 제어부(4)와, 상기 제어부(4)에 의해 작동되어 유압펌프(15)로부터 메인컨트롤밸브(17)로 유입되는 작동유를 차단 및 작동유탱크(16)로 전환시키는 컷오프 솔레노이드(22)와, 상기 제어부(4)의 출력신호에 따라 경고음을 울리는 경고부저(23)를 포함하여 구성되어, 지게차의 시동상태 및 운전자의 착석여부를 감지하고, 이에 따라 메인컨트롤밸브로 공급되는 작동유를 작동유탱크로 리턴시켜, 지게차의 주행 및 작업기능을 제어하고, 경고음을 통해 운전자의 주의를 환기시키도록 되어 있다.
이하 본 발명을 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명에 따른 전기적 구성을 보인 블록도를, 도 2 는 본 발명에 따른 유압회로구성을 보인 예시도를, 도 3 은 본 발명에 따른 안전제어방법의 블록도를, 도 4 는 본 발명에 따른 흐름도를, 도 5 는 본 발명에 따른 지게차의 구성을 보인 예시도를 도시한 것으로, 본 발명은 시동스위치(25), 시트스위치(20), 주차브레이크 스위치(21)의 감지신호가 제어부(4)의 입력인터페이스(26)에 입력되고, CPU(27)에 의해 출력인터페이스(28)를 통해 경고부저(23), 컷오프 솔레노이드(22), 전진솔레노이드(5), 후진솔레노이드(6)를 작동시키도록 되어 있으며, 본 발명에 따 른 지게차(1)는 차체프레임(8)의 앞면에 외부 마스트(9a)와 내부 마스트(9b)로 구성된 마스트(9)가 차체프레임의 피봇 고정점에 지지되고, 틸트실린더(12)에 의해 경사동작이 이루어지도록 되어 있으며, 상기 내부 마스트에 캐리어(10)가 지지되고, 리프트실린더(11)에 의해 캐리어의 승하강 동작이 이루어지도록 되어 있다.
또한, 본 발명에 따른 지게차의 운전석(2) 하단에는 시트스위치(20)가 장착되어 있으며, 주행선택레버(7), 주차브레이크(3), 주차브레이크 스위치(21), 틸트레버(13), 리프트레버(14) 및, 시동스위치(20)가 운전석 내부에 장착되어 있다.
상기 시동스위치(25)는 지게차의 시동상태를 감지하는 것으로, 지게차 시동키와 연결되도록 운전실내부에 설치되어 있으며, 지게차에 시동이 걸려 있을 경우, 온(on)상태를 유지하고, 시동이 꺼져 있을 경우, 오프(off) 상태를 유지하게 된다.
상기 시트스위치(20)는 운전자의 시트 착석여부를 감지하는 것으로, 지게차 운전석 하단에 설치되어 있으며, 운전자가 운전석 시트에 착석할 경우 온(on) 상태를 유지하고, 운전자가 운전석 시트로부터 이탈할 경우 오프(off) 상태를 유지하게 된다.
상기 주차브레이크 스위치(21)는 지게차 주차브레이크의 작동상태를 감지하는 것으로, 주차브레이크(3)와 연결되도록 운전실 내부에 설치되며, 주차브레이크가 작동되어 있을 경우 온(on) 상태를 유지하고, 주차브레이크가 작동되어 있지 않을 경우 오프(off) 상태를 유지한다.
상기 경고부저(23)는 정상적인 주/정차 상태가 아닐 경우, 경고음을 통해 운전자에 이를 알리는 것으로, 제어부(4)로 입력되는 입력값에 따라 제어부에 의해 선택적으로 설정시간동안 작동제어된다.
상기 컷오프 솔레노이드(22)는 유압펌프(15)와 메인컨트롤밸브(17) 사이의 작동유공급라인(29)에 설치되는 것으로, 제어부(4)에 의해 작동되어 유압펌프(15)에서 메인컨트롤밸브(17)로 공급되는 작동유를 차단하고, 이를 작동유탱크(16)로 리턴시킨다.
상기 제어부(4)는 시동스위치(25), 시트스위치(20), 주행선택레버(7)의 위치 및 주차브레이크 스위치(21)의 신호를 입력받아 경고부저(23) 및 컷오프 솔레이노이드(22)를 작동하여 지게차(1)의 주행 및 작업기능을 제어하고, 경고부저(23)를 작동시켜 운전자의 주의를 환기시키는 것으로, 배터리(24)의 전원, 시동스위치(25) 신호, 시트스위치(20)의 상태값, 주행선택레버(7)의 신호, 주차브레이크 스위치(21)의 신호를 입력인터페이스(26)를 통해 입력받고, 정해진 제어수순에 따라 출력인터페이스(28)를 통해 경고부저(23)의 동작, 컷오프 솔레노이드(22), 전진 솔레노이드(5), 후진 솔레노이드(6)의 동작상태를 제어한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 제어방법을 도 3 내지 도 5 에 의해 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 시동스위치 및 시트스위치의 상태를 감지하는 신호감지단계(S100)와, 상기 시동스위치가 오프(off) 상태일 경우, 시트스위치 및 주차브레이크 스위치의 상태를 감지하여 선택적으로 경고음을 작동시키는 주차상태확인단계(S200)와, 상기 시동스위치가 온(on) 상태일 경우, 시트스위치의 상태를 감지하여 시트스위치 가 온이면 경고부저를 해제하고, 주행 및 작업기능의 작동이 가능한 상태를 유지하는 작업상태확인단계(S300)와, 상기 시동스위치가 오프(off) 상태일 경우, 시트스위치의 상태를 감지하여 시트스위치가 오프이면 주행 및 작업기능을 자동 차단하고, 주행선택레버의 중립신호여부 및 주차브레이크의 상태신호를 감지하여 경고부저를 선택적으로 작동시키는 정차상태확인단계(S400)로 이루어져 있다.
상기 주차상태확인단계(S200)는 시동이 꺼진 상태에서 운전자의 운전실 이탈여부에 따라 경고부저를 작동시키는 것으로, 시트스위치(20)가 온 상태를 유지할 경우, 시트에 운전자가 착석한 상태이므로 경고부저(23)가 작동되지 않으며, 시트스위치(20)가 오프상태를 유지할 경우, 주차브레이크 스위치(21)의 온/오프 상태를 감지한다. 이때, 주차브레이크 스위치(21)가 온 상태를 유지할 경우, 정상적인 주차방법에 의해 주차된 것이므로, 경고부저(23)가 작동되지 않게 되며, 주차브레이크 스위치(21)가 오프 상태를 유지할 경우, 경고부저(23)가 작동되어 운전자에게 알리도록 되어 있다.
상기 작업상태확인단계(S300)는 지게차의 주행 및 작업을 지속적으로 수행할 수 있도록 하는 것으로, 시동스위치(25) 및 시트스위치(20)가 온 상태를 유지할 경우, 운전석에 정상적으로 운전자가 착석하고 있음을 의미하므로, 경고부저(23)가 작동되지 않으며, 주행 및 작업기능이 정상적으로 작동될 수 있도록 메인컨트롤밸브(17)가 제어된다. 즉, 유압펌프(15)에 의해 메인컨트롤밸브(17)로 작동유가 정상공급되어, 리프트제어밸브(19) 및 틸트제어밸브(18)에 의해 리프트 실린더(11) 및 틸트실린더(12)가 제어된다.
상기 정차상태확인단계(S00)는 지게차의 정차시 이를 감지하여 주행 및 작업기능을 단속하고, 선택적으로 경고부저를 작동시키는 것으로, 시동스위치(25)가 온 상태, 시트스위치(20)가 오프상태를 유지할 경우, 시동이 걸려있는 지게차에 운전자가 없는 상태를 의미하므로, 주행 및 작업기능을 자동 차단하고, 주행선택레버(7)의 신호값 및 주차브레이크의 상태값을 입력받아 선택적으로 경고부저(23)를 작동시킨다.
즉, 주행선택레버(7)가 중립에 위치하고 주차브레이크 스위치(21)가 온 상태를 유지할 경우, 이는 정상적인 정차상태이므로, 경고부저(23)가 작동되지 않고 컷오프 솔레노이드(22)의 작동에 의해 유압펌프(15)로부터 메인컨트롤밸브(17)로 공급되는 작동유가 차단되어 지게차의 주행 및 작업기능이 차단된다.
또한, 주행선택레버(7)가 중립에 위치하지 않거나 주차브레이크 스위치(21)가 오프상태를 유지할 경우, 이는 비정상적인 정차상태이므로, 경고부저(23)가 작동되고 컷오프 솔레노이드(22)의 작동에 의해 유압펌프(15)로부터 메인컨트롤밸브(17)로 공급되는 작동유가 차단되어 지게차의 주행 및 작업기능이 차단된다.
이하 본 발명의 제어방법을 각 경우에 따라 상세히 설명하면,
시동스위치 오프(off) 상태일 경우, 제어부는 시트 스위치의 상태를 점검하여 시트스위치가 오프일 경우, 운전자가 운전석을 이탈한 것으로 인식하고, 주차브레이크 스위치의 상태를 확인한다. 주차브레이크 스위치가 오프일 경우는 정상적인 차량 주차상태가 아니므로, 10초간 경고부저를 작동하여 운전자 주위를 환기시켜 운전자가 주차브레이크를 작동시키도록 한다.
시동스위치가 온(on) 상태일 경우, 제어부는 시트 스위치의 상태를 점검하여 시트스위치가 온 상태이면, 운전자가 정상적인 차량 운행중으로 판단하여 주행기능과 작업장치 기능이 작동 가능한 상태를 유지하게 된다. 즉, 제어부는 전진 솔레노이드와 후진 솔레노이드를 제어하여 주행가능상태로 전환하며, 컷오프 솔레노이드를 제어하여 작업장치 가능상태로 전환한다.
시동스위치가 오프(off) 상태일 경우, 제어부는 시트 스위치의 상태를 점검하여 시트스위치가 오프 상태이면, 차량 아이들 상태에서 운전자가 운전석을 이탈한 상태로 판단하고, 정상적인 차량 정차상태인지를 판단하기 위하여 주행선택레버의 중립신호와 주차브레이크 스위치의 상태를 확인한다. 이때, 주행선택레버가 중립으로 선택되어 있고, 주차브레이크 스위치가 온 상태를 유지하면 정상적인 차량 정차상태이므로, 경고부저를 작동시키지 않고 주행기능과 작업기능을 자동차단시킨다. 만일, 주행선택레버와 주차브레이크 스위치의 신호 중, 하나라도 정상적이지 않으면 제어부는 주행 및 작업기능을 자동 차단시키고, 경고부저를 10초간 작동시켜 운전자의 주위를 환기시킨다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 지게차의 운전석에 시트스위치를 설치하여, 운전자의 이탈여부에 따라 차량 주행기능과 작업기능을 동시에 제어하고, 지게차의 비정상적인 상태를 운전자에게 알려주도록 되어 있어, 운전자 이탈과 무주의한 차량조작시 발생될 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 등 많은 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 시동스위치 및 시트스위치의 상태를 감지하는 신호감지단계,
    상기 시동스위치가 오프(off) 상태일 경우, 시트스위치 및 주차브레이크 스위치의 상태를 감지하여 선택적으로 경고음을 작동시키는 주차상태확인단계;
    상기 시동스위치가 온(on) 상태일 경우, 시트스위치의 상태를 감지하여 시트스위치가 온이면 경고부저를 해제하고, 주행 및 작업기능의 작동이 가능한 상태를 유지하는 작업상태확인단계;
    상기 시동스위치가 오프(off) 상태일 경우, 시트스위치의 상태를 감지하여 시트스위치가 오프이면 주행 및 작업기능을 자동 차단하고, 주행선택레버의 중립신호여부 및 주차브레이크의 상태신호를 감지하여 경고부저를 선택적으로 작동시키는 정차상태확인단계를 통해,
    지게차의 시동상태 및 운전자의 착석여부를 감지하고, 이에 따라 메인컨트롤밸브로 공급되는 작동유를 작동유탱크로 리턴시켜, 지게차의 주행 및 작업기능을 제어하고, 경고음을 통해 운전자의 주의를 환기시키도록 한 것을 특징으로 하는 엔진지게차의 안전제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서;
    상기 주차상태확인단계는 시트스위치가 온 상태를 유지할 경우, 경고부저가 작동되지 않고, 시트스위치가 오프 상태를 유지할 경우, 주차브레이크 스위치의 온/오프 상태를 감지하여, 주차브레이크가 온 상태를 유지할 경우, 경고부저가 작동되지 않게 되며, 주차브레이크가 오프 상태를 유지할 경우, 경고부저가 작동되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 엔진지게차의 안전제어방법.
  3. 제 1 항에 있어서;
    상기 작업상태확인단계는 시동스위치 및 시트스위치가 온 상태를 유지할 경우, 경고부저가 작동되지 않고, 유압펌프에 의해 메인컨트롤밸브로 작동유가 정상공급되어 지게차의 주행 및 작업기능이 정상적으로 작동되는 것을 특징으로 하는 엔진지게차의 안전제어방법.
  4. 제 1 항에 있어서;
    상기 정차상태확인단계는 시동스위치가 온 상태, 시트스위치가 오프상태를 유지할 경우, 유압펌프에서 메인컨트롤 밸브로 공급되는 작동유가 컷오프 솔레노이드에 의해 차단되어 지게차의 주행 및 작업기능이 자동 차단하고, 주행선택레버가 중립에 위치하지 않거나 주차브레이크 스위치가 오프 상태를 유지할 경우, 경고부저가 작동되는 것을 특징으로 하는 엔진지게차의 안전제어방법.
  5. 유압펌프에 의해 작동유탱크에서 메인컨트롤 밸브로 작동유가 공급되고, 상기 메인컨트롤밸브에 의해 리프트 실린더 및 틸트실린더가 제어되며, 주행선택레버에 의해 전후진 솔레노이드가 작동되는 엔진 지게차에 있어서,
    상기 지게차의 주행상태를 감지하는 시동스위치와,
    지게차 운전석에 설치되어 운전자의 착석여부를 감지하는 시트스위치와,
    지게차의 주차브레이크상태를 감지하는 주차브레이크 스위치와,
    상기 시동스위치의 신호, 시트스위치의 상태값, 주차브레이크 스위치의 신호 및, 주행선택레버의 신호를 입력받는 제어부와,
    상기 제어부에 의해 작동되어 유압펌프로부터 메인컨트롤 밸브로 유입되는 작동유를 차단 및 작동유탱크로 전환시키는 컷오프 솔레노이드와,
    상기 제어부의 출력신호에 따라 경고음을 울리는 경고부저를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진지게차의 안전제어장치.
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