KR20210129813A - 원격 조작 굴삭기 작업 부하를 고려한 전도 방지 시스템 및 방법 - Google Patents

원격 조작 굴삭기 작업 부하를 고려한 전도 방지 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원격 조작 굴삭기 작업 부하를 고려한 전도 방지 시스템에 관한 것으로, 굴삭기의 자세의 기울기와 기울기 속도 정보를 검출하는 센서 모듈과, 부하를 기반으로 전도를 감지하는 부하 기반 전도 감지 장치를 구비한 원격 굴삭기; 및 상기 원격 굴삭기와의 무선통신을 통하여 사용자의 조작에 따른 제어 신호를 상기 원격 굴삭기의 부하 기반 전도 감지 장치로 전송하여 작업을 수행하고, 작업 중인 상기 원격 굴삭기로부터 원격 굴삭기의 기울기 변화를 측정하여 작업에 의해 발생하는 원격 굴삭기의 작업 부하를 산출하며, 산출된 부하를 원격 굴삭기 자세정보에 반영하여 원격 굴삭기의 부하도와 부하도가 고려된 원격 굴삭기 자세 정보를 GUI 기반으로 작업자에게 알려주는 GUI기반 자세 및 부하도 표시부를 구비하는 원격 조종기를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 조작 굴삭기 작업 부하를 고려한 전도 방지 시스템을 제안한다.

Description

원격 조작 굴삭기 작업 부하를 고려한 전도 방지 시스템 및 방법{Overturn Protection System and Method Considering the Workload of Remotely Operated Excavator}
본 발명은 원격에서 조작되는 굴삭기의 전도 및 전복을 방지하기 위한 시스템과 방법에 관한 것으로, 원격에서 조작되는 굴삭기의 조작 명령과 굴삭기 기울기 변화를 측정하여 작업에 의해 발생하는 굴삭기 작업 부하를 산출하고 산출된 부하는 굴삭기 자세정보에 반영하여 굴삭기의 부하도와 부하도가 고려된 굴삭기 자세 정보를 작업자에게 GUI 기반으로 알려줄 수 있어, 작업 가능 상태를 확인할 수 있으며, 굴삭기 자세가 작업 가능 영역을 벗어난 경우 작업을 위한 조작 명령을 제한함으로써 굴삭기의 전도를 방지할 수 있는 원격 조작 굴삭기 작업 부하를 고려한 전도 방지 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 굴삭기는 하부체의 상측에 상부체가 선회가능하게 설치되고, 상부체에는 붐(boom), 암(arm), 버킷(bucket) 등이 구비된다. 하부체는 주행방향을 기준으로 좌우 폭보다 전후 길이가 더 길게 형성된다.
한편, 굴삭기의 작업은 인양작업과 굴삭작업 등을 수행하게 되는데, 붐과 암은 뻗히거나 오므려지는 정도에 따라 작업을 수행할 때에 구현할 수 있는 힘이 달라지고, 붐의 자세에 따라 버킷이 상부체로부터 멀어진 위치일 때와 상부체에 가까운 위치일 때에 따라서 하중을 끌어 올리는 인양작업을 수행하거나, 땅을 파거나, 땅을 고르는 굴삭작업을 수행할 때에 구현되는 발현력에 차이가 발생할 수 있다.
또한, 하부체는 좌우 폭과 전후방 길이가 다르므로 굴삭기가 전도될 위험이 달라진다.
상부체가 하부체에 대하여 평행하거나 주행전후방을 향하는 경우에는 전도의 위험이 줄어들고, 하부체에 대하여 상부체가 직각 방향으로 회전되어 있는 경우에는 전도의 위험이 증가될 수 있다.
즉, 하부체에 대하여 상부체의 회전각이 클수록 전도의 위험이 증가되므로 상부체의 회전각에 따라 버킷에 작용되는 하중을 고려하여야 한다.
최근에는 사람이 진입하기 어렵거나 위험한 지역의 작업을 위해 굴삭기를 원격 조종하는 방법이 연구되고 있다.
관련 선행문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0127963호(2010.12.07.)에서 무인 굴삭기의 전도 방지 시스템 및 방법이 공개되어 있다.
선행문헌에서는 무인 굴삭기는 자세정보와 위치정보를 포함하는 상태정보를 검출하여 전송하는 센서모듈을 갖는다. 조정기는 무인 굴삭기와의 무선통신을 통하여 상용자의 입력부 조작에 따른 제어 신호를 무인 굴삭기로 전송하여 작업을 수행한다. 조정기는 작업 중인 무인 굴삭기로부터 상태정보를 수신하고, 수신한 상태정보를 토대로 무인 굴삭기의 안정도 레벨값을 산출한다. 이후에 조정기는 산출한 안정도 레벨값이 전도 가능성이 있는 임계레벨값을 초과하게 되면 사용자가 촉각으로 느낄 수 있도록 입력부로 진동을 출력하여 사용자에게 경보한다.
또한 조정기는 산출한 안정도 레벨값이 임계 레벨값을 초과하게 되면, 안정도 레벨값이 임계 레벨값 안쪽으로 이동할 수 있는 제어 명령을 무인 굴삭기에 전송하여 무인 굴삭기의 전도 발생을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 관련 선행문헌으로 대한민국 등록특허공보 제10-1776819호(2017.09.04.)에서 굴삭기 전도 상태 판별 방법을 개시하고 있다.
해당 선행문헌에서는 굴삭기의 전도 위험성을 판단하기 위한 기준으로 ZMP를 산출함에 있어 ZMP를 간단하게 산출할 수 있는 것을 개시하고 있다.
그러나, 굴삭기의 붐/암/버켓의 각도 정보와 지면의 반력정보와 같이 굴삭기 외부에 장착되어 실제 작업 현장에서 운영중인 굴삭기에 사용하기에는 문제가 있는 센서를 이용한 방법으로, 굴삭기 작업 명령과 자세 변화 속도를 고려하여 부하도를 산출하여 이를 현재 자세 값을 통해 전도 위험도를 계산하지 못하여, 부하도를 고려하여 부하도에 따른 전도를 방지하지 못한다는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2010-0127963호(2010.12.07.) 대한민국 등록특허공보 제10-1776819호(2017.09.04.)
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 굴삭기 실내에 설치되는 자세 센서와 굴삭기 작업 명령과 자세 변화 속도를 고려하여 부하도를 산출하며, 이를 현재 자세 값을 통해 전도 위험도를 계산하고, 계산된 전도 위험도는 원격 작업자에게 부하를 고려한 자세와 함께 GUI 기반으로 보여주며, 부하도를 LED를 통해 단계별로 용이하게 인식할 수 있도록 하는 원격 조작 굴삭기 작업 부하를 고려한 전도 방지 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 원격 조작 굴삭기 작업 부하를 고려한 전도 방지 시스템 및 방법은 굴삭기의 자세의 기울기와 기울기 속도 정보를 검출하는 센서 모듈과, 부하를 기반으로 전도를 감지하는 부하 기반 전도 감지 장치를 구비한 원격 굴삭기; 및 상기 원격 굴삭기와의 무선통신을 통하여 사용자의 조작에 따른 제어 신호를 상기 원격 굴삭기의 부하 기반 전도 감지 장치로 전송하여 작업을 수행하고, 작업 중인 상기 원격 굴삭기로부터 원격 굴삭기의 기울기 변화를 측정하여 작업에 의해 발생하는 원격 굴삭기의 작업 부하를 산출하며, 산출된 부하를 원격 굴삭기 자세정보에 반영하여 원격 굴삭기의 부하도와 부하도가 고려된 원격 굴삭기 자세 정보를 GUI 기반으로 작업자에게 알려주는 GUI기반 자세 및 부하도 표시부를 구비하는 원격 조종기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 원격 굴삭기의 부하 기반 전도 감지 장치는, 상기 원격 조종기로부터 굴삭기의 조작 명령과 굴삭기 기울기 변화를 측정하여 작업에 의해 발생하는 굴삭기 작업 부하를 산출하며; 산출된 작업 부하는 굴삭기 자세정보에 반영하여 굴삭기의 부하도와 부하도가 고려된 굴삭기 자세 정보를 원격 조종기로 전송하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 원격 조종기의 GUI 기반 자세 및 부하도 표시부는, 상기 원격 굴삭기의 부하 기반 전도 감지 장치로부터 굴삭기의 부하도와 부하도가 고려된 굴삭기 자세 정보를 GUI 기반으로 작업자가 확인할 수 있게 표시하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 원격 굴삭기의 부하 기반 전도 감지 장치는, 상기 원격 조종기로부터 굴삭기의 조작 명령과 굴삭기 기울기 변화를 측정하여 작업에 의해 발생하는 굴삭기 작업 부하를 산출하며; 산출된 작업 부하는 굴삭기 자세정보에 반영하여 굴삭기의 부하도와 부하도가 고려된 굴삭기 자세 정보가 메모리부에 저장된 작업 가능 자세와 비교하여 작업 가능 자세를 초과하지 않은 경우, 원격 굴삭기로 조작 명령 신호를 전송하며; 상기 굴삭기의 부하도와 부하도가 고려된 굴삭기 자세 정보가 메모리부에 저장된 작업 가능 자세와 비교하여 작업 가능 자세를 초과하는 경우 원격 굴삭기로 조작 명령 신호를 전송하지 않으며, 원격 조종기로 조작 명령 제한 신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 원격 조종기의 GUI 기반 자세 및 부하도 표시부는, 원격 굴삭기의 기울기와 기울기 속도를 확인할 수 있도록 원격 굴삭기의 작업 자세를 표시하는 자세 표시부와, 부하도를 LED를 통해 단계별로 시각적으로 확인 가능하도록 색상을 통해 표시하는 부하도 표시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 원격 조종기와 원격 굴삭기에 구비된 부하 기반 전도 감지 장치와 통신 연결되고, 상기 부하 기반 전도 감지 장치와 원격 굴삭기가 통신 연결되는 통신 연결 단계; 상기 원격 조종기가 작업자의 조작에 따른 제어 신호를 원격 굴삭기의 부하 기반 전도 감지 장치로 전송하는 조작 명령 신호 전송 단계; 상기 부하 기반 전도 감지 장치에서 상기 원격 조종기로부터 조작 명령 신호를 수신하여 굴삭기 자세 정보를 계산하는 굴삭기 자세 정보 계산 단계; 상기 굴삭기 기울기 변화를 측정하여 작업에 의해 발생하는 굴삭기 작업 부하를 산출하고, 상기 굴삭기 자세 정보 계산 단계에서 산출된 값에 반영하여 굴삭기의 부하도를 계산하는 부하도 계산 단계; 상기 부하 기반 전도 감지 장치에서 산출된 굴삭기 자세 정보값과 부하도 값을 원격 조종기로 전송하는 단계; 상기 원격 조종기의 GUI 기반 자세 및 부하도 표시부에서 수신된 굴삭기 자세 정보값과 부하도 값을 표시하는 표시 단계; 및 상기 부하 기반 전도 감지 장치에서 산출된 값이 작업 가능 자세를 초과하는 값인지 여부를 비교하여 판단하는 작업 가능 자세 초과 여부 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 작업 가능 자세 초과 여부 판단 단계에서, 작업 가능 자세 초과 하지 않는 경우, 원격 굴삭기로 조작 명령 신호를 전송하며, 작업 가능 자세를 초과하는 경우 원격 굴삭기로 조작 명령 신호를 전송하지 않는 신호 전송 및 제한 단계; 및 상기 신호 전송 및 제한 단계에서 조작 명령 신호가 제한된 경우, 부하 기반 전도 감지 장치에서 원격 조종기로 조작 명령 제한 신호를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 원격 조작 굴삭기 작업 부하를 고려한 전도 방지 시스템 및 방법에 따르면, 굴삭기의 운영 환경은 매우 열악하여 굴삭기 외부에 장비를 장착할 경우 내구성 문제로 장시간 사용이 어려운 문제가 있어, 굴삭기 내부에 설치가 가능한 자세 센서와 굴삭기 조작 명령을 취득하여 부하를 계산하고 이를 자세에 반영하여 전도 자세를 계산하는 부하 기반 전도 감지 장치와 이를 GUI 기반으로 사용자에게 GUI 기반 자세 및 부하도 표시부를 통해 알려줌으로써, 작업 시 위험한 상황의 회피가 가능하며 전도 상황이 발생할 경우 굴삭기 명령을 제한함으로써 전도를 방지할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원격 조작 굴삭기 작업 부하를 고려한 전도 방지 시스템을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원격 조작 굴삭기 작업 부하를 고려한 전도 방지 방법에 따른 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 원격 조작 굴삭기 작업 부하를 고려한 전도 방지 시스템에서 GUI 기반 자세 및 부하도 표시부를 나타내는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우, 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원격 조작 굴삭기 작업 부하를 고려한 전도 방지 시스템을 개략적으로 보여주는 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원격 조작 굴삭기 작업 부하를 고려한 전도 방지 방법에 따른 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 원격 조작 굴삭기 작업 부하를 고려한 전도 방지 시스템에서 GUI 기반 자세 및 부하도 표시부를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 원격 조작 굴삭기 작업 부하를 고려한 전도 방지 시스템은, 작업자에 의해 원격 굴삭기를 제어할 수 있는 제어신호를 전송하는 원격 조종기(10)와 원격 조종기(10)에 의해 원격으로 제어되는 원격 굴삭기(30)가 통신 연결되며, 여기서 원격 조종기(10)와 원격 굴삭기(30)는 각각의 통신부(미도시)를 포함할 수 있으며, 원격 조종기(10)에는 원격 굴삭기의 자세와 부하도를 GUI 기반으로 모니터링 할 수 있는 GUI 기반 자세 및 부하도 표시부(50)를 포함할 수 있다.
또한, 원격 굴삭기(30)는, 굴삭기의 자세의 기울기와 기울기 속도 정보를 검출하는 센서 모듈(21)과 센서 모듈(21)에서 굴삭기의 자세의 기울기와 기울기 속도 정보를 수신하여 작업 중인 원격 굴삭기(30)의 기울기 변화를 측정하여 작업에 의해 발생하는 원격 굴삭기(30)의 작업 부하를 산출하는 부하 기반 전도 감지 장치(20)를 포함할 수 있다.
이것에 의해 원격 굴삭기(30)의 작업 부하를 산출하여 산출된 부하를 원격 굴삭기(30) 자세 정보에 반영하여 원격 굴삭기(30)의 부하도와 부하도가 고려된 원격 굴삭기(30) 자세 정보를 GUI 기반 자세 및 부하도 표시부(50)를 통해 GUI(Graphical User Interface)기반으로 작업자에게 알려줄 수 있다.
따라서 작업자가 용이하게 원격 굴삭기(30)의 자세와 부하도를 파악하여 작업 중 원격 굴삭기의 전도를 방지할 수 있다.
원격 굴삭기(30) 내부에 구비된 센서 모듈(21) 자세 정보는 롤(roll), 피치(pitch) 및 (yaw) 방향의 자세 정보를 검출할 수 있으며, 자이로 센서, 삼축 가속도 센서 등을 통하여, 원격 굴삭기 자세의 기울기와 기울기 속도 정보를 검출할 수 있다.
센서 모듈을 통해서 원격 굴삭기의 자세를 검출하는 것은 공지된 기술로 자세한 설명은 생략한다.
도 2를 참조하면, 원격 조종기(10)와 원격 굴삭기(30)가 무선통신을 통해 통신 연결될 수 있으며, 무선 통신 방식으로는 RF통신 또는 근거리무선통신이 사용될 수 있으며, 근거리 무선통신 방식으로는 블루스(Bluetooth), 지그비(zigbee), 적외선 통신(IrDA; Infrared Data Association), 초광대역방식(UWB; Ultra Wide Broadband) 등이 사용될 수 있다.
또한, 부하 기반 전도 감지 장치(20)는 원격 굴삭기(30)의 내부에 구비될 수 있으며, 원격 굴삭기(30)와 무선 또는 유선으로 연결되어 통신 제어될 수 있다.
원격 조종기(10)와 부하 기반 전도 감지 장치(20)와 원격 굴삭기(30)는 통신으로 연결되는 통신 연결 단계(S100).
원격 조종기(10)를 통해 작업자의 조작에 따른 제어 신호를 원격 굴삭기(30)의 부하 기반 전도 감지 장치(20)로 전송하는 조작 명령 신호 전송 단계(S110).
부하 기반 전도 감지 장치(20)에서 원격 조종기(10)로부터 조작 명령 신호를 수신하여 원격 굴삭기(30)의 자세 정보를 센서 모듈(21)로부터 자세 정보를 수신하여 계산하는 굴삭기 자세 정보 계산 단계(S120).
원격 굴삭기(30)의 기울기 변화를 센서 모듈(21)로부터 측정하여 작업에 의해 발생하는 굴삭기 작업 부하를 산출하고, 원격 굴삭기(30)의 자세 정보 계산 단계에서 산출된 값에 반영하여 원격 굴삭기(30)의 부하도를 계산하는 부하도 계산 단계(S130).
부하 기반 전도 감지 장치(20)에서 산출된 굴삭기 자세 정보값과 부하도 값을 원격 조종기(10)로 전송하는 단계(S140).
원격 조종기(10)의 GUI 기반 자세 및 부하도 표시부(50)에서 수신된 굴삭기 자세 정보값과 부하도 값을 GUI 기반으로 작업자가 원격 굴삭기의 자세와 부하도의 파악이 용이하도록 표시하는 표시 단계(S150).
부하 기반 전도 감지 장치(20)에서 산출된 값이 작업 가능 자세를 초과하는 값인지 여부를 비교하여 판단하는 작업 가능 자세 초과 여부 판단 단계(S160).
굴삭기의 부하도와 부하도가 고려된 굴삭기 자세 정보가 메모리부(미도시)에 저장된 굴삭기 제조 스펙에 따른 작업 가능 자세와 비교하여 작업 가능 자세를 초과하는 경우 원격 굴삭기로 조작 명령 신호를 전송하지 않는다.
즉, 부하 기반 전도 감지 장치(20)는 메모리부(미도시)로부터 저장된 자세 정보를 불러오고, 계산된 현재 자세 정보를 적용하여 원격 굴삭기(30)의 예상 자세를 추정할 수 있으며, 추가적으로 부하도를 고려하여 계산된 자세 정보에 부하도를 고려한 예상 자세 정보를 생성하고, 예상 자세 정보를 굴삭기 제조 스펙에 따른 작업 가능 자세와 비교하여 계산값을 산출할 수 있다.
따라서, 부하 기반 전도 감지 장치(20)에서 실제 자세 정보와 부하도를 고려한 예상 자세 정보를 비교하여 비교값의 차이가 임계값을 초과하면 전도 위험이 있는 것으로 판단한다.
작업 가능 자세 초과 여부 판단 단계에서, 작업 가능 자세 초과 하지 않는 경우, 원격 굴삭기로 조작 명령 신호를 전송하며(S161), 원격 조정을 통한 굴삭 작업을 계속적으로 수행할 수 있다.
작업 가능 자세를 초과하는 경우 원격 굴삭기로 조작 명령 신호를 전송하지 않는 신호 전송 및 제한 단계(S162)로 진행되어, 원격 조정을 통한 굴삭 작업이 차단되어 중단된다.
신호 전송 및 제한 단계에서 조작 명령 신호가 제한된 경우, 부하 기반 전도 감지 장치(20)에서 원격 조종기(10)로 조작 명령이 제한되었음을 알리는 제한 신호를 전송하는 단계(S170)를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, GUI 기반 자세 및 부하도 표시부(50)를 나타내며, GUI(Graphical User Interface) 기반으로 작업자가 원격 굴삭기(30)의 자세 정보와 부하도를 파악이 용이하도록 하며, 자세 표시부(51)를 통해 원격 굴삭기(30)의 자세 및 기울기 상태를 확인할 수 있으며, 부하도 표시부(52)를 통해 부하도를 단계별로 파악할 수 있다.
예를 들어, 부하도 표시부(52)는 정상 상태의 부하는 LED의 색상이 제1 색상(회색)으로 표시될 수 있으며, 부하도가 작은 순서에서 높은 순서로 임계값에 도달 할수록 제2 색상(노랑), 제3 색상(주황), 제4 색상(빨강)으로 표시될 수 있다.
또한, 제4 색상(빨강)에서는 부하도에 따른 전도 위험성이 있는 것으로 조작 명령 제한 신호를 포함할 수 있다.
본원 발명은 원격 굴삭기(30)의 부하도를 고려하여 전도를 방지할 수 있는 것으로 부하도가 임계값을 초과하는 경우에는 조작 명령이 제한되어 해당 원격 굴삭기(30)를 전도 위험이 있는 자세로 제어되지 않도록 제어 명령 신호가 원격 굴삭기(30)로 전송되지 않도록 부하 기반 정도 감지 장치(20)에서 차단하여, 작업자가 원격 굴삭기(30)의 자세 정보 또는 부하도 정보를 확인하지 못하고 실수로 전도 위험값으로 조작 명령을 하는 경우, 조작 명령 신호가 원격 굴삭기(30)로 전송되지 않으므로 전도를 방지할 수 있다.
따라서 굴삭기의 운영 환경은 매우 열악하여 굴삭기 외부에 장비를 장착할 경우 내구성 문제로 장시간 사용이 어려운 문제가 있어, 굴삭기 내부에 설치가 가능한 센서 모듈(21)와 굴삭기 조작 명령을 취득하여 부하를 계산하고 이를 자세에 반영하여 전도 자세를 계산하는 부하 기반 전도 감지 장치(20)와 이를 GUI 기반으로 사용자에게 GUI 기반 자세 및 부하도 표시부(50)를 통해 알려줌으로써, 작업 시 위험한 상황의 회피가 가능하며 전도 상황이 발생할 경우 굴삭기 명령을 제한함으로써 전도를 방지할 수 있는 효과를 가진다.
본 발명은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자가 다양한 변형에 의하여 원격 조작 굴삭기 작업 부하를 고려한 전도 방지 시스템 및 방법에 적용시킬 수 있으며, 기술적 용이하게 변형시키는 기술의 범주도 본 특허의 권리범위에 속하는 것으로 인정해야 할 것이다.
10: 원격 조종기
20: 부하 기반 전도 감지 장치
21: 센서 모듈
30: 원격 굴삭기
50: GUI 기반 자세 및 부하도 표시부
51: 자세 표시부
52: 부하도 표시부
100: 원격 조작 굴삭기 작업 부하를 고려한 전도 방지 시스템

Claims (7)

  1. 굴삭기의 자세의 기울기와 기울기 속도 정보를 검출하는 센서 모듈과, 부하를 기반으로 전도를 감지하는 부하 기반 전도 감지 장치를 구비한 원격 굴삭기; 및
    상기 원격 굴삭기와의 무선통신을 통하여 사용자의 조작에 따른 제어 신호를 상기 원격 굴삭기의 부하 기반 전도 감지 장치로 전송하여 작업을 수행하고, 작업 중인 상기 원격 굴삭기로부터 원격 굴삭기의 기울기 변화를 측정하여 작업에 의해 발생하는 원격 굴삭기의 작업 부하를 산출하며, 산출된 부하를 원격 굴삭기 자세정보에 반영하여 원격 굴삭기의 부하도와 부하도가 고려된 원격 굴삭기 자세 정보를 GUI 기반으로 작업자에게 알려주는 GUI기반 자세 및 부하도 표시부를 구비하는 원격 조종기를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 조작 굴삭기 작업 부하를 고려한 전도 방지 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 원격 굴삭기의 부하 기반 전도 감지 장치는,
    상기 원격 조종기로부터 굴삭기의 조작 명령과 굴삭기 기울기 변화를 측정하여 작업에 의해 발생하는 굴삭기 작업 부하를 산출하며;
    산출된 작업 부하는 굴삭기 자세정보에 반영하여 굴삭기의 부하도와 부하도가 고려된 굴삭기 자세 정보를 원격 조종기로 전송하는 것을 특징으로 하는 원격 조작 굴삭기 작업 부하를 고려한 전도 방지 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 원격 조종기의 GUI 기반 자세 및 부하도 표시부는,
    상기 원격 굴삭기의 부하 기반 전도 감지 장치로부터 굴삭기의 부하도와 부하도가 고려된 굴삭기 자세 정보를 GUI 기반으로 작업자가 확인할 수 있게 표시하는 것을 특징으로 하는 원격 조작 굴삭기 작업 부하를 고려한 전도 방지 시스템.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 원격 굴삭기의 부하 기반 전도 감지 장치는,
    상기 원격 조종기로부터 굴삭기의 조작 명령과 굴삭기 기울기 변화를 측정하여 작업에 의해 발생하는 굴삭기 작업 부하를 산출하며;
    산출된 작업 부하는 굴삭기 자세정보에 반영하여 굴삭기의 부하도와 부하도가 고려된 굴삭기 자세 정보가 메모리부에 저장된 작업 가능 자세와 비교하여 작업 가능 자세를 초과하지 않은 경우, 원격 굴삭기로 조작 명령 신호를 전송하며;
    상기 굴삭기의 부하도와 부하도가 고려된 굴삭기 자세 정보가 메모리부에 저장된 작업 가능 자세와 비교하여 작업 가능 자세를 초과하는 경우 원격 굴삭기로 조작 명령 신호를 전송하지 않으며, 원격 조종기로 조작 명령 제한 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 원격 조작 굴삭기 작업 부하를 고려한 전도 방지 시스템.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 원격 조종기의 GUI 기반 자세 및 부하도 표시부는,
    원격 굴삭기의 기울기와 기울기 속도를 확인할 수 있도록 원격 굴삭기의 작업 자세를 표시하는 자세 표시부와, 부하도를 LED를 통해 단계별로 시각적으로 확인 가능하도록 색상을 통해 표시하는 부하도 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 조작 굴삭기 작업 부하를 고려한 전도 방지 시스템.
  6. 원격 조종기와 원격 굴삭기에 구비된 부하 기반 전도 감지 장치와 통신 연결되고, 상기 부하 기반 전도 감지 장치와 원격 굴삭기가 통신 연결되는 통신 연결 단계;
    상기 원격 조종기가 작업자의 조작에 따른 제어 신호를 원격 굴삭기의 부하 기반 전도 감지 장치로 전송하는 조작 명령 신호 전송 단계;
    상기 부하 기반 전도 감지 장치에서 상기 원격 조종기로부터 조작 명령 신호를 수신하여 굴삭기 자세 정보를 계산하는 굴삭기 자세 정보 계산 단계;
    상기 굴삭기 기울기 변화를 측정하여 작업에 의해 발생하는 굴삭기 작업 부하를 산출하고, 상기 굴삭기 자세 정보 계산 단계에서 산출된 값에 반영하여 굴삭기의 부하도를 계산하는 부하도 계산 단계;
    상기 부하 기반 전도 감지 장치에서 산출된 굴삭기 자세 정보값과 부하도 값을 원격 조종기로 전송하는 단계;
    상기 원격 조종기의 GUI 기반 자세 및 부하도 표시부에서 수신된 굴삭기 자세 정보값과 부하도 값을 표시하는 표시 단계; 및
    상기 부하 기반 전도 감지 장치에서 산출된 값이 작업 가능 자세를 초과하는 값인지 여부를 비교하여 판단하는 작업 가능 자세 초과 여부 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 조작 굴삭기 작업 부하를 고려한 전도 방지 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 작업 가능 자세 초과 여부 판단 단계에서, 작업 가능 자세 초과 하지 않는 경우, 원격 굴삭기로 조작 명령 신호를 전송하며, 작업 가능 자세를 초과하는 경우 원격 굴삭기로 조작 명령 신호를 전송하지 않는 신호 전송 및 제한 단계; 및
    상기 신호 전송 및 제한 단계에서 조작 명령 신호가 제한된 경우, 부하 기반 전도 감지 장치에서 원격 조종기로 조작 명령 제한 신호를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 조작 굴삭기 작업 부하를 고려한 전도 방지 방법.
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