KR20190074333A - 경사 조절이 가능한 데크를 포함하는 주행 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 주행 장치는, 전륜과 후륜에 의해 지지되는 차체와, 상기 전륜과 후륜 사이에 배치되고, 상기 차체 하측에 구성되는 모어 유닛과, 상기 모어 유닛의 경사도를 조절할 수 있도록 구성된 승강 및 경사 실린더와, 작업 위치의 지형 경사도를 확인할 수 있도록 하는 센서부와, 상기 센서부에 의하여 측정되는 지형 경사도에 따라 상기 승강 및 경사 실린더의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 경사 조절이 가능한 데크를 포함한다.

Description

경사 조절이 가능한 데크를 포함하는 주행 장치{TRAVELING WORK VEHICLE COMPRISING INCLINAITON ADJUSTABLE DECK}

본 발명은 자율 주행이 가능하면서, 지형의 경사도에 따라 절단면을 갖는 블레이드의 기울기를 조절하거나, 블레이드가 구성된 데크의 경사도를 조절함으로써, 잔디 깎는 효율을 크게 증가시킬 수 있는 주행 장치에 대한 것이다.

종래에 GPS 위치 측정 시스템을 이용하여 자율 주행을 가능하게 한 자율 주행 작업 차량이 설정한 목표 방향으로 자율 주행할 수 있도록 하고, 위치 측정이 정상적으로 이루어지지 않으면 자율 주행을 중지시킨다.

중지로부터 소정 시간이 경과할 때까지의 사이에 위치 측정이 정상적인 상태로 회복된 경우에는, 자율 주행 작업자가 자율 주행을 재개하도록 한 기술이 공지되어 있다.

(특허문헌 1) JP2000-29520 a

이와 같이 다양한 기능이 부가된 주행 장치, 작업 장치가 연구되고 있으나, 가장 먼저 해결해야 할 과제는 고르지 못한 지면을 주행하는 장치를 통하여 잔디를 효율적으로 깎기 위해서는 칼날 또는 블레이드가 잔디를 절단할 수 있도록 그 위치를 조절할 수 있게 하는 것이다.

본 발명은 주행 장치에 구성된 센서를 통하여 잔디 깎기를 수행하여야 할 지형의 경사도를 확인하고, 그 경사도 및 주행 장치의 위치에 따라 데크 및 블레이드의 경사를 조절함으로써, 경사진 지면에 위치한 잔디에 대해서도 효율적으로 작업을 할 수 있는 장치를 제안하고자 한다.

본 발명에 따른 주행 장치는, 전륜과 후륜에 의해 지지되는 차체와, 상기 전륜과 후륜 사이에 배치되고, 상기 차체 하측에 구성되는 모어 유닛과, 상기 모어 유닛의 경사도를 조절할 수 있도록 구성된 승강 및 경사 실린더와, 작업 위치의 지형 경사도를 확인할 수 있도록 하는 센서부와, 상기 센서부에 의하여 측정되는 지형 경사도에 따라 상기 승강 및 경사 실린더의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 경사 조절이 가능한 데크를 포함한다.

그리고, 상기 승강 및 경사 실린더는 모어 유닛의 모어 데크 전방에 구성되는 제 1 승강 및 경사 실린더와, 상기 모어 데크의 후방에 구성되는 제 2 승강 및 경사 실린더를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제어부는 상기 센서부에 의하여 촬영되는 지형의 경사도가 오르막일 경우에는 상기 제 1 승강 및 경사 실린더의 동작에 따라 상기 모어 데크의 전방 높이가 후방보다 높도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제어부는 상기 센서부에 의하여 촬영되는 지형의 경사도가 내리막일 경우에는 상기 제 2 승강 및 경사 실린더의 동작에 따라 상기 모어 데크의 후방 높이가 전방보다 높도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

제안되는 바와 같은 주행 장치에 의해서, 제초의 대상이 되는 지형의 경사도에 따라 모어 데크의 경사도가 변경되도록 함으로써, 모어 데크 내부의 블레이드에 의한 제초 작업이 효율적으로 이루어지는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주행 장치를 보여주는 도면이다.
도 2와 도 3은 본 발명의 실시예의 주행 장치를 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4와 도 5는 본 실시예에 따라 모어 데크의 경사도를 조절하는 모습을 보여주는 도면이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

한편, 본 발명에서 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. 또한, 본 발명에서 "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.

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 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.

이하 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주행 장치를 보여주는 도면이다.

본 실시예의 주행 장치는 좌측 전륜과 우측 전륜으로 구성되는 전륜 유닛(1), 좌측 후륜과 우측 후륜으로 구성되는 후륜 유닛(2)과, 전륜 유닛(1)과 후륜 유닛(2)에 의해 지지되는 차체(10)와, 차체(10)에 의해 지지되고 사용자가 착석하는 좌석(11)과, 좌석(11) 후방에 설치되는 전도 보호 프레임(12)과, 전륜 유닛(1)과 후륜 유닛(2) 사이에서 차체(10)의 하측 공간에 승강 기구(13)의 승강 링크 구조를 통해 승강 가능하도록 차체(10)에 연결되는 모어 유닛(3)을 포함한다.

좌석(11)의 전방에는 운전자의 발받침인 플로어 플레이트가 구성되고, 그곳에 브레이크 페달(14)이 돌출 형성된다. 좌석(11)의 양측에는 차체의 횡방향의 수평 요동축 방향으로 요동하는 조종 유닛(15)이 배치된다.

또한, 좌석(11) 주변에는 블레이드 조작 레버, 모어 유닛 승하강 페달, 예취 높이를 조정하는 승하강 조정용 입력부가 각각 배치된다.

도 2와 도 3은 본 발명의 실시예의 주행 장치를 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

먼저, 도 2를 참조하면, 데크(3a) 내부에는 복수개의 블레이드(30)가 수용되어 있고 각 블레이드(30)들은 블레이드 축에 연결되어 해당 축이 회전되는 것에 의하여 블레이드 회전이 이루어진다.

좌측 후륜과 우측 후륜을 각각 회전 구동하는 전기 액츄에이터인 좌측 모터와 우측 모터(21)가 장착되고, 좌측 모터와 우측 모터를 각각 독립적으로 인버터를 통해 공급되는 전력량에 의해 그 회전 속도가 변화된다. 그리고, 좌측 후륜과 우측 후륜의 회전 속도는 상이하게 이루어질 수 있으며, 이러한 속도차에 의해 주행 장치의 방향 전환이 이루어질 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 좌측 모터와 좌측 후륜 사이와, 우측 모터와 우측 후륜 사이의 동력 전달을 위하여 각각 주행 구동부(23)가 구성될 수 있다.

한편, 모어 유닛(3)은 3개의 블레이드의 사이드 방출 타입으로 구성될 수 있으며, 모어 데크(3a)와 3개의 회전식 블레이드(30)로 구성될 수 있다. 블레이드(30)를 회전 구동시키는 블레이드 구동부(31)는 전기 액츄에이터인 블레이드 모터와, 블레이드 모터의 동력을 블레이드로 전달하는 블레이드 동력 전달부로 구성될 수 있다.

모어 유닛(3)의 모어 데크(3a)는 천장면과 이 천장면의 전면부에서 아래 방향으로 연장하는 종벽에 의해 구성되고, 3개의 블레이드(30)는 모어 데크(3a)에 회전 가능하게 구성되고, 각각의 블레이드(30)는 그 양단부에 절단면을 형성하고 있다.

잔디를 깎는 제초작업시에 블레이드(30)를 회전시키면서 주행 장치를 주행함으로써, 블레이드(30)에 의해 절단된 잔디는 블레이드(30)의 회전에 따라 발생한 바람에 의해 배플 플레이트로 안내되어 모어 데크(3a) 내부를 배출구가 위치하는 측면측으로 반송되고, 배출구에서 모어 데크(3a)의 측면 외측으로 방출된다.

모어 유닛(3)은 데크 승강부(13)의 승강 링크 구조에 의하여 승강이 가능하다. 데크 승강부(13)의 승하강은 본 실시예에서는 승강 및 경사 실린더(130)의 신축 동작에 의하여 수행될 수 있다. 상기 승강 및 경사 실린더(130)는 제어부(5)에 의한 제어에 따라 최대 높이와 최소 높이 사이에서 모어 데크(3a)를 승하강시킬 수 있다.

특히, 본 실시예에서는, 모어 데크(3a)의 경사도를 변경할 수 있도록 데크 각도조절부(14)와, 상기 승강 및 경사 실린더(130)를 이용하여 모어 데크(3a)의 경사 각도를 조절하도록 하여, 블레이드(30)에 높이를 각각 다르게 설정할 수 있다.

도 3에 도시된 본 발명의 구성을 함께 참조하면, 제어부(5)는 주행 장치를 통하여 제초하여야 할 위치의 지형을 분석할 수 있으며, 주행 장치의 주행 경로 및 지형의 경사도에 따라 모어 데크(3a)의 경사도를 승강 및 경사 실린더(130)를 통해 조절할 수 있다.

센서부(230)는 복수의 센서들을 포함하며, 차량의 기울어짐을 측정하기 위한 자이로 센서와, GPS 위치 측정 시스템을 이용할 수 있도록 위치 센서와, 차량의 전륜 또는 후륜의 조향 정도를 확인하기 위한 조향 센서를 포함한다.

상기 자이로 센서는 주행 장치의 기체 전후 방향 경사의 각속도, 기체 좌우 방향 경사의 각속도, 및 선회(yaw)의 각속도를 검출한다. 이러한 세가지 각속도를 연산함으로써, 주행 차량의 기체의 전후 방향 및 좌우 방향의 경사 각도와 선회 각도를 판단할 수 있다. 자이로 센서의 예로는 기계식 자이로 센서, 광학식 자이로 센서, 유체식 자이로 센서, 진동식 자이로 센서 등이 될 수 있다.

위치 센서는 GPS를 이용한 위치 측정 센서로서, 단독 위치 측정, 상대 위치 측정, DGPS(Differential GPS) 위치 측정, RTK-GPS(Real Time Kinematic GPS) 위치 측정 등 여러가지 방법이 될 수 있다. 상기 위치 센서를 이용하여 작업 차량의 현재 위치에 기반하여 지형 데이터를 외부로부터 수신/획득할 수 있다.

상기 위치 센서와 함께 방향 센서를 더 구비할 수도 있다. 방향 센서는 주행 장치(차량)의 진행 방향을 검출하기 위한 것으로서, 자기 방위 센서가 될 수 있으며, 기체의 방향과 관련되는 정보를 상기 차량 제어부(5)로 전달한다.

상기 방향 센서는 별도의 센서를 구비하는 대신에, 스티어링의 조타각 내지는 회전 반경을 연산하여 차량의 조향 정도를 판단하기 위한 조향 센서로 구성될 수도 있다. 상기 조향 센서는 차량의 현재 조향 정도 또는 주행시에 사용자에 의해 회전되는 스티어링의 회전 각도를 연산할 수 있으며, 특히, 경사진 지면에서 차량을 정차하였거나 주행할 때에 스티어링의 조향 정도와 실제 전륜의 회전 정도에 차이가 발생할 수 있으므로, 상기 조향 센서를 이용할 경우 스티어링의 회전 정도와 실제 전륜의 회전 정도에 대한 정보를 이용하여 지면의 경사도 판단시 참조할 수 있다.

상기 제어부(5)는 센서부(230)에 의하여 측정되는 작업 지역의 경사도를 고려하여 상기 모어 데크(3a)의 경사도가 대응되도록 제어할 수 있으며, 모어 데크(3a)의 경사도를 조절하기 위한 승강 및 경사 실린더(130)의 동작을 제어한다.

도 4와 도 5는 본 실시예에 따라 모어 데크의 경사도를 조절하는 모습을 보여주는 도면이다.

도 4의 경우, 작업 지역의 지형 경사도가 오르막인 경우에 모어 데크(3a)의 전방에서 모어 데크의 높낮이를 조절하기 위한 제 1 승강 및 경사 실린더(130a)의 동작으로 모어 데크(3a)의 전방이 후방보다 높은 위치를 갖도록 한다.

반대로, 도 5의 경우, 작업 지역의 지형 경사도가 내리막인 경우에 모어 데크(3a)의 후방에서 모어 데크의 높낮이를 조절하기 위한 제 2 승강 및 경사 실린더(130b)의 동작으로 모어 데크(3a)의 후방이 전방보다 높은 위치를 갖도록 한다.

이러한 경우에, 작업 지역의 지형이 평탄하지 않은 경우에, 모어 데크에 기울어짐이 부여되고, 모어 데크 내부의 블레이드가 지형에 형상에 대응되는 위치를 가질 수 있기 때문에, 제초 작업이 매우 효율적으로 이루어질 수 있다.

Claims (4)

1. 전륜과 후륜에 의해 지지되는 차체와,
   상기 전륜과 후륜 사이에 배치되고, 상기 차체 하측에 구성되는 모어 유닛과,
   상기 모어 유닛의 경사도를 조절할 수 있도록 구성된 승강 및 경사 실린더와,
   작업 위치의 지형 경사도를 확인할 수 있도록 하는 센서부와,
   상기 센서부에 의하여 측정되는 지형 경사도에 따라 상기 승강 및 경사 실린더의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 경사 조절이 가능한 데크를 포함하는 주행 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 승강 및 경사 실린더는 모어 유닛의 모어 데크 전방에 구성되는 제 1 승강 및 경사 실린더와, 상기 모어 데크의 후방에 구성되는 제 2 승강 및 경사 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 경사 조절이 가능한 데크를 포함하는 주행 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 센서부에 의하여 촬영되는 지형의 경사도가 오르막일 경우에는 상기 제 1 승강 및 경사 실린더의 동작에 따라 상기 모어 데크의 전방 높이가 후방보다 높도록 제어하는 것을 특징으로 하는 경사 조절이 가능한 데크를 포함하는 주행 장치.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 센서부에 의하여 촬영되는 지형의 경사도가 내리막일 경우에는 상기 제 2 승강 및 경사 실린더의 동작에 따라 상기 모어 데크의 후방 높이가 전방보다 높도록 제어하는 것을 특징으로 하는 경사 조절이 가능한 데크를 포함하는 주행 장치.
   

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