KR20160115416A - 건설 기계의 밀림 방지 방법 및 이를 수행하기 위한 장치 - Google Patents

건설 기계의 밀림 방지 방법 및 이를 수행하기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

건설 기계의 밀림 방지 방법에 따르면, 경사지에서 건설 기계의 주행 방향을 감지할 수 있다. 감지된 주행 방향이 건설 기계의 운전자가 의도한 주행 방향인지를 확인할 수 있다. 감지된 주행 방향이 운전자가 의도한 주행 방향과 동일한지 여부에 따라 건설 기계의 브레이크가 작동되도록 제어할 수 있다. 따라서, 경사지에서 운전자가 의도한 주행 방향과 건설 기계의 실제 주행 방향이 일치하지 않으면, 브레이크를 자동으로 작동시킴으로써 경사지에서 건설 기계가 아래방향으로 밀리는 현상을 억제할 수 있다.

Description

건설 기계의 밀림 방지 방법 및 이를 수행하기 위한 장치{METHOD OF PREVENTING A ROLLBACK OF A CONSTRUCTION MACHINE AND APPARATUS FOR PERFORMING THE SAME}
본 발명은 경사지에서 휠 건설기계가 밀리는 것을 방지하는 방법, 및 이러한 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 건설기계는 하부 주행체, 하부 주행체 상에 선회 가능하게 구비된 상부 선회체, 상부 선회체에 구비된 작업장치를 포함하여 구성된다. 작업장치는 붐 구조물, 암 구조물 및 버킷 등이 있고, 버킷은 어태치먼트로 대체될 수 있다. 어태치먼트는 브레이커, 크러셔 등을 포함할 수 있다.
관련 기술들에 따르면, 건설기계가 경사지에서 정지상태에서 위쪽으로 이동할 때에, 건설기계의 자중에 의해서 건설기계가 뒤로 밀려서 안전 사고가 발생될 수 있다. 심지어 건설기계의 밀림이 심각한 경우에는 건설기계가 전복될 수도 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0771961호(2007.10.25.)
본 발명은 경사지에서 건설 기계의 밀림을 방지할 수 있는 장치를 제공한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 건설 기계의 밀림 방지 장치는, 전진주행 또는 후진주행 중에 선택된 어느 하나의 주행신호(12)를 발생하는 주행레버; 정역 회전방향에 따른 회전신호(14)를 발생하는 주행모터; 가속신호(16)를 발생하는 엑셀; 제동신호(18)를 발생하는 브레이크(30); 및 상기 주행신호(12)와 상기 회전신호(14)와 상기 가속신호(16)와 상기 제동신호(18)를 입력 받고, 상기 회전신호(14)가 상기 주행신호(12)에 부합하지 않으면, 상기 가속신호(16)가 입력될 때까지 상기 브레이크(30)가 작동되도록 상기 브레이크(30)를 제어하는 제어부(20);를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설 기계의 밀림 방지 장치는, 상기 회전신호가 상기 주행신호와 부합되지 않으면, 설정시간이 경과될 때까지 상기 브레이크가 작동되도록 하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설 기계의 밀림 방지 장치는, 상기 설정시간이 0.5초 내지 1.5초인 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설 기계의 밀림 방지 장치는, 상기 회전신호가 상기 주행신호와 부합되지 않으면, 브레이크 페달을 밟도록 유도하는 메시지를 출력하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설 기계의 밀림 방지 장치는, 상기 건설 기계는 하부 주행체가 휠 타입인 것일 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 건설 기계의 밀림 방지 방법은, 건설 기계의 주행 방향을 감지하고; 상기 감지된 주행 방향이 상기 건설 기계의 운전자가 의도한 주행 방향인지를 확인하고; 그리고 상기 감지된 주행 방향이 상기 운전자가 의도한 주행 방향과 부합되지 않으면, 가속신호가 입력될 때까지 브레이크가 작동되도록 하는 것을 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설 기계의 밀림 방지 방법은, 상기 감지된 주행 방향이 상기 운전자가 의도한 주행 방향과 부합되지 않으면, 설정시간이 경과될 때까지 브레이크가 작동되도록 하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설 기계의 밀림 방지 방법은, 상기 감지된 주행 방향이 상기 운전자가 의도한 주행 방향과 부합되지 않으면, 브레이크 페달을 밟도록 유도하는 메시지를 출력하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설 기계의 밀림 방지 방법은, 상기 건설 기계의 주행 방향을 감지하는 것은 주행 모터의 회전 방향을 감지하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설 기계의 밀림 방지 방법은, 상기 건설 기계는 하부 주행체가 휠 타입인 것일 수 있다.
상기된 본 발명에 따르면, 경사지에서 운전자가 의도한 주행 방향과 건설 기계의 실제 주행 방향이 일치하지 않으면, 주행 모터에 제동을 발생시킬 수 있고, 가속신호가 입력되는 경우에 주행모터의 제동을 해제할 수 있다. 따라서, 건설 기계에 제동력이 인가되어, 경사지에서 건설 기계가 뒤로 밀리는 현상을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 기계의 밀림 방지 장치를 나타낸 블럭도이다.
도 2는 도 1에 도시된 장치를 이용해서 건설 기계의 밀림을 방지하는 방법을 나타낸 순서도다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
본 출원에서 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 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 밀림 방지장치에 대해서 설명한다. 첨부도면 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 기계의 밀림 방지 장치를 나타낸 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 건설 기계의 밀림 방지 방법 및 이를 수행하기 위한 장치는 주행레버, 주행모터, 엑셀, 제어부(20) 및 브레이크(30)를 포함할 수 있다. 제어부(20)는 차량제어장치(VCU, Vehicle Control Unit)일 수 있다.
본 실시예에서, 건설 기계는 하부 주행체가 휠 타입일 수 있다. 건설기계는 주행모터와 트랜스미션과 휠을 포함한다. 주행 모터로부터 발생된 동력은 트랜스미션을 경유하여 휠에 전달되고, 이로써 휠이 구동되어 건설기계가 주행될 수 있다. 그리고 휠의 구동방향에 따라 건설기계는 전진주행 또는 후진 주행할 수 있다.
운전자는 운전자의 의도에 따라 주행레버를 조작하여 전진주행 또는 후진주행이 선택할 수 있다. 즉, 운전자가 주행방향을 선택할 목적으로 전진주행 또는 후진주행 중에 어느 하나를 선택하면 주행신호(12)가 생성된다. 그 주행신호(12)는 제어부(20)에 입력된다. 또한, 주행레버를 대신하여 주행페달을 조작할 수 있고, 주행페달을 작동시키는 방향에 따라 상술한 주행신호(12)가 생성될 수도 있다.
한편, 주행모터는 유압펌프로부터 제공되는 작동유에 의해 작동된다. 주행모터는 작동유의 흐름방향에 따라 순방향으로 회전하거나 역방향으로 회전할 수 있다. 그리고 주행모터의 회전방향이 순방향인 경우에 건설기계는 전진주행을 수행할 수 있고, 주행모터의 회전방향이 역방향인 경우에 건설기계는 후진주행을 수행할 수 있다.
주행모터는 주행모터가 작동될 때에 회전방향에 따라 회전신호(14)를 생성한다. 회전신호(14)는 제어부(20)에 입력된다.
한편, 건설기계는 액셀 페달을 밟음으로써 가속될 수 있다. 액셀 페달을 밟음에 따라 액셀의 작동에 따른 가속신호(16)가 생성된다. 가속신호(16)는 제어부(20)에 입력된다.
또한, 건설기계는 브레이크가 구비되어 있다. 브레이크(30)는 브레이크 페달을 밟음으로써 작동될 수 있다. 또한, 브레이크(30)는 제어부(20)의 제어지령에 의해 작동될 수 있다.
브레이크 페달을 밟을 때에, 브레이크(30)의 작동에 따른 제동신호(18)가 생성된다. 제동신호(18)는 제어부(20)에 입력된다.
제어부(20)는 주행신호(12)와 회전신호(14)에 근거하여 건설기계가 운전자가 의도한 방향으로 주행하는지 알 수 있다.
이에 부연 설명하면, 주행신호(12)가 전진주행의 신호이고, 회전신호(14)는 순방향이라면, 운전자가 의도한 방향 즉, 건설기계가 전진주행을 하는 것으로 이해할 수 있다. 또한, 주행신호(12)가 후진주행의 신호이고, 회전신호(14)는 역방향이라면, 운전자가 의도한 방향 즉, 건설기계가 후진주행을 하는 것으로 이해할 수 있다.
반면에, 주행신호(12)가 전진주행의 신호이지만, 회전신호(14)는 역방향이라면, 회전신호(14)가 주행신호(12)에 부합되지 않은 것으로 이해할 수 있다. 또한, 주행신호(12)가 후진주행의 신호이지만, 회전신호(14)는 순방향이라면, 회전신호(14)가 주행신호(12)에 부합되지 않은 것으로 이해할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제어부(20)는 회전신호(14)가 주행신호(12)에 부합하는지 여부에 따라 건설기계가 운전자가 의도한 방향으로 주행하는지, 밀리는 상황인지를 알 수 있는 것이다.
건설기계가 밀리는 상황에 대하여 좀 더 상세하게 설명한다. 건설기계가 경사면에서 오르막을 향하는 자세에서, 운전자가 전진주행을 의도하여 주행하고자 할 때에, 주행 견인력이 약한 경우에 건설기계는 경사면의 아래쪽으로 밀릴 수 있다. 반대로, 건설기계가 경사면에서 내리막을 향하는 자세에서, 운전자가 후진주행을 의도하여 주행하고자 할 때에, 주행 견인력이 약한 경우에 건설기계는 경사면의 아래쪽으로 밀릴 수 있다.
제어부(20)는 회전신호(14)가 주행신호(12)에 부합하지 않으면, 가속신호(16)가 입력될 때까지 브레이크(30)가 작동되도록 브레이크(30)를 제어한다.
즉, 브레이크(30)가 작동됨으로써 건설기계는 더 이상 밀리지 않고 정지된 상태를 유지할 수 있다. 이후, 가속신호(16)가 입력되면 브레이크(30)의 제동이 해제되어 건설기계는 정상주행이 가능하게 된다.
여기서 가속신호(16)는 액셀을 밟을 때에 생성되는 것이므로, 건설기계의 주행 견인력이 증대되는 것이다. 즉, 건설기계는 증대된 주행 견인력이 뒤로 밀리려는 힘보다 더 크게 됨으로써 건설기계는 정상 주행할 수 있는 것이다.
한편으로, 본 발명의 실시예에 따른 건설 기계의 밀림 방지 방법 및 이를 수행하기 위한 장치는 운전자는 건설기계가 뒤로 밀리는 순간에 브레이크를 밟지 않더라도 제어부(20)는 브레이크(30)가 제동력을 구현하도록 제어하는 것으로써, 편의성과 안정성이 있다.
다른 한편으로, 본 발명의 실시예에 따른 건설 기계의 밀림 방지 방법 및 이를 수행하기 위한 장치는 건설기계의 자세를 감지하기 위한 센서를 필요로 하지 않는다. 예컨대, 건설기계가 향하는 방향이 언덕방향인지 골자기 방향인지를 감지할 때에, 종래에 알려진 기술로서 자이로센서 등을 이용하였었지만, 본 발명의 실시예에서는 이러한 센서를 배제할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 밀림 방지 장치는 센서를 배제함으로써 해당 센서를 제어부에 연결하도록 하는 각종 통신 케이블을 배선하지 않아 되므로 건설기계의 제조가 용이해지고 제조원가를 낮출 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설 기계의 밀림 방지 방법 및 이를 수행하기 위한 장치는, 회전신호(14)가 주행신호(12)와 부합되지 않으면, 설정시간이 경과될 때까지 브레이크가 작동되도록 하는 것일 수 있다. 이로써 건설기계에서 주행 견인력이 증대되는 시간을 확보할 수 있다. 건설기계는 주행 견인력이 확보되면 운전자의 의도에 반하는 방향으로 밀리지 않는다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설 기계의 밀림 방지 방법 및 이를 수행하기 위한 장치는 설정시간이 0.5초 내지 1.5초인 것일 수 있다. 설정시간은 0.5초 이상으로 설정되면 건설기계의 주행 견인력을 확보할 수 있다. 또한, 설정시간은 1.5초 미만으로 설정되면 건설기계의 주행시간이 과도하게 지연되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설 기계의 밀림 방지 방법 및 이를 수행하기 위한 장치의 제어부(20)는 회전신호(14)가 주행신호(12)와 부합되지 않으면, 브레이크 페달을 밟도록 유도하는 메시지를 출력하는 것일 수 있다. 메시지 출력(22)은 건설기계의 계기판에 경고창을 노출시키거나 경보음을 발생시킬 수 있다.
이로써 본 발명의 실시예는 운전자가 브레이크 페달을 밟도록 유도할 수 있다. 운전자가 브레이크 페달을 밟음으로써 운전자가 건설기계를 운전함에 있어서 괴리감을 없앨 수 있다. 즉, 운전자가 의도하지 않았지만 브레이크(30)가 작동되는 경우에 당황할 수 있다. 그러나 운전자 본인이 브레이크 페달을 밟음으로써 건설기계의 운전을 좀 더 안정된 상태로 수행할 수 있는 것이다.
이하, 첨부도면 도 2를 참조하여 건설기계의 밀림을 방지하는 방법에 대하여 설명한다. 첨부도면 도 2는 도 1에 도시된 장치를 이용해서 건설 기계의 밀림을 방지하는 방법을 나타낸 순서도다.
운전자는 전진 주행 또는 후진 주행을 선택하여 건설기계를 주행시킬 수 있다. 전진 주행 또는 후진 주행을 선택함에 따라 주행신호(12)가 제어부(20)에 입력된다(S11).
이후, 구동모터는 주행신호(12)에 따라 특정한 방향으로 회전하고 회전신호(14)를 출력한다. 그 회전신호(14)는 제어부(20)에 입력된다(S12).
제어부(20)는 회전신호(14)가 주행신호(12)에 부합하는지 여부를 판단한다(S13).
제어부(20)에서 회전신호(14)가 주행신호(12)에 부합한다고 판단하면 정상주행을 수행한다(S18).
그러나 제어부(20)에서 회전신호(14)가 주행신호(12)에 부합하지 않는다고 판단하면 브레이크(30)를 제어하여 제동이 작동되도록 한다(S15).
브레이크(30)의 제동 작동은 가속신호(16)가 입력될 때까지 유지될 수 있다(S16). 가속신호(16)가 입력되지 않으면 브레이크의 제동작동이 계속 유지된다.
가속신호(16)가 제어부(20)에 입력되면 브레이크(30)의 제동을 해제하는 것이다(S17). 브레이크(30)의 제동이 해제되면 건설기계는 정상 주행한다(S18).
한편, 브레이크의 제동이 작동을 개시한 이후에 설정시간이 경과되었는지를 판단할 수 있다(S16). 이로써 건설기계는 주행 견인력이 증대될 시간을 확보하는 것이다. 설정시간이 경과되면 주행 견인력이 증대된 것으로 판단하여 브레이크(30)의 제동을 해제한다(S17). 브레이크(30)의 제동이 해제되면 건설기계는 정상 주행한다(S18).
다른 한편으로, 그러나 제어부(20)에서 회전신호(14)가 주행신호(12)에 부합하지 않는다고 판단하면 브레이크(30)를 운전자의 의지로 작동시키도록 유도하는 메시지를 출력할 수 있다(S14). 이로써 운전자는 건설기계를 운전함에 있어서 자신의 의지와 상관없이 브레이크(30)가 작동함에 따른 당황함을 회피할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 경사지에서 운전자가 의도한 주행 방향과 건설 기계의 실제 주행 방향이 일치하지 않으면, 브레이크를 작동시킬 수 있다. 따라서, 건설 기계에 제동력이 인가되어, 경사지에서 건설 기계가 뒤로 밀리는 현상을 억제할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
12: 주행신호 14: 회전신호
16: 가속신호 18: 제동신호
20: 제어부 22: 메시지 출력부
30: 브레이크

Claims (10)

  1. 전진주행 또는 후진주행 중에 선택된 어느 하나의 주행신호(12)를 발생하는 주행레버;
    정역 회전방향에 따른 회전신호(14)를 발생하는 주행모터;
    가속신호(16)를 발생하는 엑셀;
    제동신호(18)를 발생하는 브레이크(30); 및
    상기 주행신호(12)와 상기 회전신호(14)와 상기 가속신호(16)와 상기 제동신호(18)를 입력 받고, 상기 회전신호(14)가 상기 주행신호(12)에 부합하지 않으면, 상기 가속신호(16)가 입력될 때까지 상기 브레이크(30)가 작동되도록 상기 브레이크(30)를 제어하는 제어부(20);
    를 포함하는 건설기계의 밀림 방지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부(20)는 상기 회전신호가 상기 주행신호와 부합되지 않으면, 설정시간이 경과될 때까지 상기 브레이크가 작동되도록 하는 것
    을 포함하는 건설 기계의 밀림 방지 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 설정시간이 0.5초 내지 1.5초인 것을 특징으로 하는 건설 기계의 밀림 방지 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부(20)는 상기 회전신호가 상기 주행신호와 부합되지 않으면, 브레이크 페달을 밟도록 유도하는 메시지를 출력하는 것
    을 포함하는 건설 기계의 밀림 방지 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 건설 기계는 하부 주행체가 휠 타입인 것을 특징으로 하는 건설 기계의 밀림 방지 장치.
  6. 건설 기계의 주행 방향을 감지하고;
    상기 감지된 주행 방향이 상기 건설 기계의 운전자가 의도한 주행 방향인지를 확인하고; 그리고
    상기 감지된 주행 방향이 상기 운전자가 의도한 주행 방향과 부합되지 않으면, 가속신호가 입력될 때까지 브레이크가 작동되도록 하는 것
    을 포함하는 건설 기계의 밀림 방지 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 감지된 주행 방향이 상기 운전자가 의도한 주행 방향과 부합되지 않으면, 설정시간이 경과될 때까지 브레이크가 작동되도록 하는 것
    을 포함하는 건설 기계의 밀림 방지 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 감지된 주행 방향이 상기 운전자가 의도한 주행 방향과 부합되지 않으면, 브레이크 페달을 밟도록 유도하는 메시지를 출력하는 것
    을 포함하는 건설 기계의 밀림 방지 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 건설 기계의 주행 방향을 감지하는 것은 주행 모터의 회전 방향을 감지하는 것을 포함하는 건설 기계의 밀림 방지 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 건설 기계는 하부 주행체가 휠 타입인 것을 특징으로 하는 건설 기계의 밀림 방지 방법.
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