KR20110121971A

KR20110121971A - 건설장비의 작업반경 표시장치 및 표시방법

Info

Publication number: KR20110121971A
Application number: KR1020100041513A
Authority: KR
Inventors: 최윤길; 진상윤; 김호기; 류성찬; 윤준호; 엄민경
Original assignee: 성균관대학교산학협력단
Priority date: 2010-05-03
Filing date: 2010-05-03
Publication date: 2011-11-09

Abstract

본 발명은 레이저를 이용해 지면에 동심원 형태의 작업반경이 시각적으로 표시되도록 함으로써 작업자 또는 건설현장을 지나가는 보행자들이 작업반경 내에 들어오지 못하도록 경고, 지시한다. 또한, 작업자나 보행자 역시 시각적으로 확인되는 건설장비의 작업반경을 피해 이동할 수 있어 안전사고가 미연에 방지될 수 있다.
이러한 본 발명은 건설장비에 설치되어 레이저를 발생시킴으로써 건설장비의 작업반경을 지면에 표시하는 빔 발생기; 상기 빔 발생기에 전원을 공급하는 전원공급부; 그리고, 상기 전원공급부를 제어하여 건설장비가 ON 되면 빔 발생기에 전원이 공급되도록 하고, 건설장비가 OFF 되면 빔 발생기에 공급되는 전원이 차단되도록 하는 제어부를 포함하여 이루어지는 건설장비의 작업반경 표시장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 건설장비의 시동이 온 되는 단계; 전원공급부에 의해 빔 발생기에 전원이 공급되는 단계; 그리고, 상기 빔 발생기를 구성하는 레이저 발진기에서 레이저가 발사되어 지면에 작업반경이 표시되는 단계를 포함하여 이루어지는 건설장비의 작업반경 표시방법을 제공한다.

Description

건설장비의 작업반경 표시장치 및 표시방법{Apparatus and method for displaying working area of construction equipment}

본 발명은 포크레인과 같은 건설장비의 작업도중 발생하는 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 건설장비의 작업반경 표시장치 및 표시방법에 관한 것이다.

일반적으로 건설현장 또는 토목현장에서는 높은 소음이 발생하므로 건설장비의 운전자는 건설장비 주위에서 작업을 하고 있는 다른 작업자나 보행자들을 감지하지 못하고 작업을 진행하는 경우가 많고, 이에 따라 작업자나 보행자가 건설장비에 상해를 당하는 안전사고가 자주 발생하고 있는 실정이다.

일례로 포크레인과 이동식 크레인을 들 수 있는데, 상기 포크레인과 이동식 크레인은 크레인 부위가 360도 회전이 가능한 구조를 가지므로, 다른 작업자가 상기 포크레인 또는 이동식 크레인의 작업반경안에서 작업을 하고 있을때 크레인이 갑작스럽게 회전하면, 이로 인해 작업자가 크레인에 부딪혀 부상을 입는 상황이 발생할 수 있다. 즉, 이동식 크레인의 운전자는 앞쪽에 달린 후면거울에만 의존하여 후방을 관찰할 뿐이므로 이동식 크레인의 후면에는 사각지대가 발생하게 되고, 따라서 다른 작업자가 사각지대에 있어 크레인 운전자가 이를 인지하지 못한 상태로 크레인을 회전시키는 상황이 발생할 경우 사각지대에 있던 작업자가 이를 피하지 못하여 안전사고가 발생하게 된다.

이러한 문제점을 해소하고자 근래 카메라를 후면에 설치하는 방법 등이 제안되고 있지만, 카메라는 상하 또는 좌우로 밖에 움직이지 못하기 때문에 사각지대를 완전히 촬영하여 이를 운전자에게 모니터로 제공하는 것에는 한계가 있고, 또한 크레인 근처를 지나가는 작업자 또는 보행자측에서는 이동식 크레인과 같은 건설장비의 작업반경을 전혀 파악할 수 없기 때문에 스스로 위험을 회피하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명의 과제는 건설장비의 작업반경이 지면에 시각적으로 표시되도록 함으로써 건설현장에서 발생하는 안전사고를 미연에 방지하는 것이다.

이를 위해 본 발명은 건설장비에 설치되어 레이저를 발생시킴으로써 건설장비의 작업반경을 지면에 표시하는 빔 발생기; 상기 빔 발생기에 전원을 공급하는 전원공급부; 그리고, 상기 전원공급부를 제어하여 건설장비가 ON 되면 빔 발생기에 전원이 공급되도록 하고, 건설장비가 OFF 되면 빔 발생기에 공급되는 전원이 차단되도록 하는 제어부를 포함하여 이루어지는 건설장비의 작업반경 표시장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 건설장비의 시동이 온 되는 단계; 전원공급부에 의해 빔 발생기에 전원이 공급되는 단계; 그리고, 상기 빔 발생기를 구성하는 레이저 발진기에서 레이저가 발사되어 지면에 작업반경이 표시되는 단계를 포함하여 이루어지는 건설장비의 작업반경 표시방법을 제공한다.

본 발명은 레이저를 이용해 지면에 동심원 형태의 작업반경이 시각적으로 표시되도록 함으로써 작업자 또는 건설현장을 지나가는 보행자들이 작업반경 내에 들어오지 못하도록 경고, 지시한다. 또한, 작업자나 보행자 역시 시각적으로 확인되는 건설장비의 작업반경을 피해 이동할 수 있어 안전사고가 미연에 방지될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 작업반경 표시장치가 설치된 포크레인을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 작업반경 표시장치의 개략적인 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 작업반경 표시장치에 의해 건설장비의 작업반경이 지면에 표시되는 과정을 나타내는 플로우 차트이다.

이하, 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.

도 1은 본 발명에 따른 작업반경 표시장치가 설치된 포크레인을 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 작업반경 표시장치(100)는 포크레인(200)에 설치되어 레이저(L)를 발생시킴으로써 포크레인(200)의 작업반경(R)이 지면에 표시되도록 한다. 물론, 상기 작업반경 표시장치(100)는 포크레인(200) 뿐만 아니라 이동식 크레인과 같이 일정한 작업반경(R)을 가지는 각종 건설장비에 설치될 수 있지만, 설명의 편의를 위해 작업반경 표시장치(100)가 포크레인(200)에 설치된 경우를 가정한다.

상기 포크레인(200)은 크게 주행을 위한 바퀴 또는 레일을 구비하는 하부몸체(210)와, 상기 하부 몸체(210)에 회전가능하게 설치되는 상부 몸체(220)로 이루어지며, 상기 상부 몸체(220)에는 길이 조절을 위해 접혀지는 2개의 암부(230)가 결합되어 있고, 상기 암부(230)의 끝단에는 굴착 등을 위한 버킷(bucket)(240)이 결합되어 있다.

상기 작업반경 표시장치(100)는 상부 몸체(220)의 상면에 설치되어 운전자가 포크레인(200)의 시동을 걸면 지면을 향해 레이저(L)를 발사하여 포크레인(200)을 중심으로 하는 동심원 형태의 작업반경(R)이 지면에 표시되도록 한다. 작업반경(R)은 암부(230)와 버킷(240)을 최대한 연장시켜 회전시킬 경우 형성되는 영역으로, 굴착 등의 작업을 위해 버킷(240)이 도달할 수 있는 최대 거리 즉, 포크레인(200)으로 작업을 수행할 수 있는 영역을 의미한다.

여기서, 상기 작업반경 표시장치(100)는 포크레인(200)의 상부 몸체(220)가 아닌 암부(230)나 버킷(240) 등에 설치되거나 필요에 따라 상부 몸체(220), 암부(230), 버킷(240) 모두에 설치될 수도 있다. 물론, 작업반경 표시장치(100)가 포크레인(200)이 아닌 다른 이동식 크레인에 설치될 경우 설치위치가 변경될 수 있음은 당연하다.

도 2는 본 발명에 따른 작업반경 표시장치의 개략적인 구성을 나타내는 블럭도이다.

상기 작업반경 표시장치(100)에 대해 좀더 상세히 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이 작업반경 표시장치(100)는 크게 레이저를 발생시키는 빔 발생기(110)와, 상기 빔 발생기(110)에 전원을 공급하는 전원공급부(120) 그리고, 제어부(130)로 이루어진다.

상기 빔 발생기(110)는 동심원 형태의 작업반경(R)을 작업자가 시각적으로 확인할 수 있도록 360도 전방향으로 지면을 향해 레이저를 발사하는 복수개의 레이저 발진기(111)를 구비한다. 도시하지는 않았지만, 상기 레이저 발진기(111)는 원통형상의 하우징 둘레면을 따라 복수개가 설치되어 360도 전방향으로 레이저를 발사할 수 있도록 구성될 수 있다. 상기 레이저 발진기(111)에서 발사되는 레이저에 의해 지면에 동심원 형태의 작업반경(R)이 표시되면 작업자 또는 건설현장을 지나가는 보행자들은 포크레인(200)의 버킷(240)이 미칠 수 있는 영역을 시각적으로 확인할 수 있어 해당 영역을 피해감으로써 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.

또한, 상기 빔 발생기(110)는 각도 조절부(112)와 확산 렌즈(113)를 더 구비할 수 있다. 상기 각도 조절부(112)는 모터 등을 이용해 레이저 발진기(111)의 상하 각도를 조절하는 장치로서 포크레인(200)의 작업반경(R)이 변경될 경우 레이저 발진기(11)의 각도를 조절하여 레이저가 도달하는 지면 위치를 변경시킨다. 예를 들어, 포크레인(200)의 버킷(240)을 크기가 다른 새로운 버킷으로 교체하거나 버킷을 대신하여 단단한 표면에 구멍을 뚫커나 건물 철거에 사용되는 브레이커(breaker) 등을 설치할 경우 포크레인(200)의 작업반경(R)은 당연히 변경되므로 레이저 발진기(111)의 설치 각도를 조절하여 레이저에 의해 새로운 작업반경(R)이 지면에 표시되도록 한다. 물론, 모터 등으로 구성되는 각도 조절부(112)를 대신하여 편향 렌즈(미도시)를 레이저 발진기(111) 전면에 설치하여 레이저의 조사 각도를 조절하는 것도 가능하다.

상기 확산 렌즈(113)는 레이저 발진기(111)에서 포인트(원형의 점) 상태로 발사되는 레이저 빔을 확산시켜 넓은 범위의 지면에 레이저가 표시되도록 함으로써 작업자 또는 보행자가 작업반경(R)을 보다 손쉽게 인지할 수 있도록 한다. 상기 확산 렌즈(113)는 레이저 빔을 확산시킬 수 있는 재질로 마련되며, 일 예로 아크릴, ABS, 폴리카보네이트(Polycarbonate) 또는 유리 재질로 이루어진다.

상기 전원공급부(120)는 건설장비에 부착된 배터리 등으로부터 전원을 공급받아 상기 빔 발생기(110)에 레이저 발진을 위한 전원을 공급한다.

상기 제어부(130)는 포크레인(200)에 시동이 걸리면 즉, 건설장비가 작업을 위해 ON되면 전원공급부(120)에 의해 빔 발생기(110)에 전원이 공급되도록 하고, 건설장비가 작업을 완료하고 OFF 되면 전원공급부(120)에 의해 빔 발생기(110)에 공급되는 전원을 차단시킨다.

또한, 상기 제어부(130)는 작업도중 상술한 바와 같이 버킷(240)의 교체 또는 브레이커 등이 새로이 설치될 경우 새로운 작업반경(R)을 계산하여 레이저 발진기(111)가 지면을 향하는 각도를 재조절한다. 이를 위해 제어부(130)에는 작업반경 계산부(131)가 구비된다.

한편, 상술한 버킷 등의 교체에 따른 변경된 정보는 데이터 입력부(140)를 통해 입력되어 제어부(130)에 전달된다. 구체적으로, 작업자는 상술한 장비교체가 있을 경우 데이터 입력부(140)를 이용해 새로이 교체된 버킷 또는 브레이커 등의 치수를 직접 입력한다. 여기서, 데이터 입력부(140)는 터치 스크린으로 구성될 수 있으며, 특히 버킷 등의 치수는 이미 규격화 되어 있기 때문에 터치 스크린의 메뉴 등에 버킷 또는 브레이커 등의 규격이 표시되도록 하고, 작업자가 특정 치수를 선택하도록 할 수 있다. 이와 같이 데이터 입력부(140)에 새로운 버킷 정보 등이 입력되면 변경된 정보에 따라 상기 작업반경 계산부(131)는 새로운 작업반경(R)을 즉시 계산하고, 제어부(130)는 계산된 결과에 따라 각도 조절부(112)를 제어하여 레이저 발진기(11)의 레이저 조사 각도를 재조절한다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 작업반경 표시장치를 이용해 건설장비의 작업반경이 지면에 표시되는 과정을 간략하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 작업반경 표시장치에 의해 건설장비의 작업반경이 지면에 표시되는 과정을 나타내는 플로우 차트이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 건설장비의 시동이 온(ON)(S100) 되면 빔 발생기(110)에 전원이 공급되고(S110), 이에 따라 레이저 발진기(111)에서 레이저가 발사되어(S120) 지면에 작업반경이 표시된다(S130) 여기서, 레이저 발진기(111)에서 포인트(원형의 점) 상태로 발사되는 레이저 빔은 확산렌즈(113)를 통해 확산되어 지면에 도달하므로 작업자 또는 보행자가 작업반경(R)을 손쉽게 인지할 수 있다.

그리고, 만약 버킷의 교체 등에 따라 데이터 입력부(140)에 새로운 정보가 입력되면(S140) 제어부의 작업반경 계산부(131)를 통해 새로운 작업반경(R)이 재계산되어 산출된다(S150). 이후, 재계산된 작업반경에 따라 각도 조절부(112)가 제어되어 레이저 발진기(111)의 레이저 조사 각도가 조절되고(S160), 이에 따라 지면에 새로운 작업반경이 표시된다.(S170)

마지막으로, 운전자가 건설장비의 시동을 정지시키면 제어부(130)가 전원공급부(120)에 의해 빔 발생기(110)에 공급되는 전원을 차단시켜 레이저 빔의 발생을 중지시킨다(S180).

이상에서 상세히 설명된 본 발명은 그 범위가 전술된 바에 한하지 않고, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 용이하게 변경 또는 치환할 수 있는 것이 본 발명의 범위에 해당함은 물론이고, 그 균등물 또한 본 발명의 범위에 포함된다.

100: 작업반경 표시장치 110: 빔 발생기
120: 전원공급부 130: 제어부
140: 데이터 입력부 200: 포크레인

Claims

건설장비에 설치되어 레이저를 발생시킴으로써 건설장비의 작업반경을 지면에 표시하는 빔 발생기;
상기 빔 발생기에 전원을 공급하는 전원공급부; 그리고,
상기 전원공급부를 제어하여 건설장비가 ON 되면 빔 발생기에 전원이 공급되도록 하고, 건설장비가 OFF 되면 빔 발생기에 공급되는 전원이 차단되도록 하는 제어부를 포함하여 이루어지는 건설장비의 작업반경 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 빔 발생기는 지면을 향해 레이저를 발사하여 동심원의 작업반경을 표시하는 복수개의 레이저 발진기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건설장비의 작업반경 표시장치.
제2 항에 있어서,
상기 빔 발생기는 상기 레이저 발진기의 상하 각도 조절을 위한 각도 조절부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건설장비의 작업반경 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 빔 발생기는 레이저 발진기에서 포인트(원형의 점) 상태로 발사되는 레이저 빔을 확산시켜 넓은 범위의 지면에 레이저가 표시되도록 하는 확산렌즈를 포함하여 이루어지는 건설장비의 작업반경 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 제어부는 건설장비의 버킷 등이 교체될 경우 건설장비의 작업반경을 재계산하는 작업반경 계산부를 포함하여 이루어지는 건설장비의 작업반경 표시장치.
건설장비의 시동이 온 되는 단계;
전원공급부에 의해 빔 발생기에 전원이 공급되는 단계; 그리고,
상기 빔 발생기를 구성하는 레이저 발진기에서 레이저가 발사되어 지면에 작업반경이 표시되는 단계를 포함하여 이루어지는 건설장비의 작업반경 표시방법.
제6 항에 있어서,
건설장비의 버킷 등이 교체됨에 따라 새로운 정보가 입력되는 단계;
상기 새로운 정보에 따라 제어부에 구비되는 작업반경 계산부가 새로운 작업반경을 재계산하는 단계;
상기 재계산된 작업반경에 따라 레이저 발진기의 레이저 조사 각도가 조절되어 지면에 새로운 작업반경이 표시되는 단계를 더 포함하여 이루어지는 건설장비의 작업반경 표시방법.
제6 항 또는 제7 항에 있어서,
상기 레이저 발진기에서 포인트(원형의 점) 상태로 발사되는 레이저 빔을 확산시켜 넓은 범위의 지면에 레이저가 표시되도록 하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 건설장비의 작업반경 표시방법.