KR20220003223A - 제설차량의 제설제 살포 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제설차량에서 도로에 제설제를 살포할 때 제설제가 주변의 차량에 직접적으로 살포되는 것을 방지할 수 있도록 한 기술에 관한 것으로, 거리감지센서부로부터 출력되는 거리감지신호들을 근거로 차량이나 물체 또는 사람이 제설차량에 소정 거리 이내로 접근한 것을 인식하여 그에 따른 제어신호들을 출력하는 제어부; 및 상기 제어신호들 중에서 회전각도 제어신호에 의해 구동이 제어되는 슈트 회전장치를 구비하여, 상기 스프레더를 통해 살포되는 제설제의 살포각을 조정하는 구동부;를 포함하는 제설차량의 제설제 살포 제어 방법에 관한 것이다.

Description

제설차량의 제설제 살포 제어 장치 및 방법{CONTROL APPARATUS AND CONTROL METHOD FOR SPRAYING SNOW REMOVAL OF SNOW REMOVAL AUTOMOBILE}

본 발명은 제설차량에서 도로에 제설제를 살포할 때 제설제가 주변의 차량에 직접적으로 살포되는 것을 방지할 수 있도록 한 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제설차량에서 스프레더(spreader)를 통해 도로에 제설제를 살포할 때 거리센서를 이용하여 차량이 일정 거리 내에 진입하는 것을 인식하고 제설제 살포 범위를 제어하여 제설제가 주변의 차량에 직접적으로 살포되는 것을 방지할 수 있도록 한 제설차량의 제설제 살포 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 도로의 강설 또는 결빙은 교통장애를 유발시킨다. 따라서, 이에 대한 많은 대응책이 강구되고 있는데, 그 대응책 중에서 대표적인 것이 도로에 제설제를 살포하는 것이다. 제설제로 사용되는 융설제는 화학 반응으로 눈을 녹이는 재료로서 주로 염화물계 융설제가 많이 활용되고 있다. 그리고, 이런 염화물계 융설제 중에서 가장 많이 활용되는 융설제가 소다회 생산 부산물로 형성되는 염화칼슘(

)이다.

이와 같은 제설제는 다양한 방식으로 살포되는데, 제설차량에 탑재된 제설제 살포장치에서 물과 혼합된 형태로 도로에 살포되는 방식이 선호된다. 제설제 살포장치는 염화칼슘 등의 제설제를 수용할 수 있는 호퍼를 구비한다. 호퍼의 하부에는 호퍼에서 공급되는 제설제를 후방으로 이송시키기 위한 컨베이어가 설치되어 있다. 그리고, 호퍼의 뒤쪽에는 슈트(chute)가 설치되어 있는데, 이는 컨베이어에 의해 이송되어온 제설제를 스프레더로 안내하기 위한 것이다. 슈트에는 스프레더가 설치되어 있는데, 이는 슈트를 통해 공급되는 제설제를 도로 상의 넓은 면적에 걸쳐 살포하기 위한 것이다. 이와 같은 슈트는 회전판과 제설제가 바닥을 향하도록 안내하는 가이드와 회전판을 회동시키기 위한 모터로 이루어져 있다.

그런데, 제설차량을 이용하여 도로에 제설제를 살포할 때 제설차량의 주행차선은 물론 옆차선까지 함께 살포하게 된다. 따라서, 제설제 살포 동작은 제설차량에 접근되게 주행하는 차량들에 피해를 입힐 수 있다. 예를 들어, 살포되는 제설제에 의해 차량의 도장이 벗겨지는 등의 피해를 입힐 수 있다.

그럼에도 불구하고, 종래의 제설차량은 제설제를 살포할 때 주변 차량을 고려하지 않거나 고려하더라고 제설제 살포범위를 적절히 제어하지 못하여 주변차량에 제설제가 살포되는 일이 빈번하게 발생되었다. 이로 인하여 제설차량에 대해 민원이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 제설차량에서 제설제 살포장치를 통해 물과 혼합된 형태의 제설제를 도로에 살포할 때 거리감지센서를 이용하여 차량이나 사람 등이 접근하는 것을 인식한 후 제설제의 살포폭, 살포각 및 살포방향 등을 조정하여 접근 차량이나 사람 등에 직접 제설제가 살포되지 않게 하는 제설차량의 제설제 살포 제어 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에서는 제설차량에 설치되어 호퍼로부터 공급되는 제설제를 후방으로 이송시키는 슈트; 회전판과 회전날개를 구비하여, 상기 제설제를 도로 상에 살포하는 스프레더; 상기 제설차량에 차량이나 물체 또는 사람이 접근하는 것을 감지하여 그에 따른 거리감지신호들을 출력하는 초음파 거리감지센서부; 상기 거리감지신호들을 근거로 상기 차량이나 물체 또는 사람이 상기 제설차량에 소정 거리 이내로 접근한 것을 인식하여 그에 따른 제어신호들을 출력하는 제어부; 및 상기 제어신호들 중에서 회전각도 제어신호에 의해 구동이 제어되는 슈트 회전장치를 구비하여, 상기 스프레더를 통해 살포되는 제설제의 살포각을 조정하는 구동부;를 포함하는 제설차량의 제설제 살포 제어 장치를 제공하고자 한다.

또한, 상기 제설제는 염화칼슘(

)과 물의 혼합물을 포함하는 제설차량의 제설제 살포 제어 장치를 제공하고자 한다.

또한, 상기 거리감지센서부는 하나 이상의 초음파 거리감지센서를 포함하는 제설차량의 제설제 살포 제어 장치를 제공하고자 한다.

또한, 상기 거리감지센서부는 상기 제설차량의 후방에 설치된 제설차량의 제설제 살포 제어 장치를 제공하고자 한다.

또한, 상기 거리감지센서부는 상기 제설차량의 직후방, 좌측차선 및 우측차선으로 접근하는 상기 차량이나 물체 또는 사람을 감지하는 제설차량의 제설제 살포 제어 장치를 제공하고자 한다.

또한, 상기 슈트 회전장치는 랙(rack)과 피니언(pinion)을 포함하는 제설차량의 제설제 살포 제어 장치를 제공하고자 한다.

상기 랙은 모터의 구동축에 결합되고, 상기 피니언의 중심축은 상기 슈트의 회전축에 결합된 제설차량의 제설제 살포 제어 장치를 제공하고자 한다.

또한, 상기 슈트 회전장치는 상기 슈트를 상기 제설차량의 진행방향으로 소정 각도 회전시키는 제설차량의 제설제 살포 제어 장치를 제공하고자 한다.

또한, 상기 구동부는 상기 제어신호들 중에서 회전속도 제어신호에 의하여, 상기 회전판의 회전속도가 조정되도록 모터를 구동하는 모터 구동부를 더 포함하는 제설차량의 제설제 살포 제어 장치를 제공하고자 한다.

또한, 상기 구동부는 상기 제어신호들 중에서 유압제어신호에 의하여, 상기 회전판을 통한 제설제의 살포 방향이 조정되게 하는 유압실린더 구동부를 더 포함하는 제설차량의 제설제 살포 제어 장치를 제공하고자 한다.

또한, 상기 유압실린더 구동부는 상기 유압제어신호에 따라 상기 유압실린더를 팽창시켜 제설제 투입관의 제설제 살포방향이 상기 회전판의 중심부로 설정되게 하는 제설차량의 제설제 살포 제어 장치를 제공하고자 한다.

또한, 상기 유압실린더 구동부는 상기 제설차량의 좌측 차선으로 상기 차량이나 물체 또는 사람이 접근할 때, 상기 제설제 투입관의 제설제 살포방향이 상기 회전판의 중심부로 설정되게 하는 제설차량의 제설제 살포 제어 장치를 제공하고자 한다.

또한, 상기 유압실린더 구동부는 상기 유압제어신호에 따라 상기 유압실린더를 압축시켜 제설제 투입관의 제설제 살포방향이 상기 회전판의 외곽부로 설정되게 하는 제설차량의 제설제 살포 제어 장치를 제공하고자 한다.

또한, 상기 유압실린더 구동부는 상기 제설차량의 우측 차선으로 상기 차량이나 물체 또는 사람이 접근할 때, 상기 제설제 투입관의 제설제 살포방향이 상기 회전판의 외곽부로 설정되게 하는 제설차량의 제설제 살포 제어 장치를 제공하고자 한다.

또한, 상기 제어부는 상기 거리감지신호들을 근거로 상기 차량이나 물체 또는 사람이 상기 제설차량에 소정 거리 이내로 접근한 것으로 인식될 때, 상기 슈트를 상기 제설차량의 진행 방향으로 소정 각도 회전시키도록 상기 슈트 회전장치의 구동을 제어하는 제설차량의 제설제 살포 제어 장치를 제공하고자 한다.

또한, 상기 제어부는 상기 제어신호들을 출력하여 상기 슈트 회전장치의 회전구동을 제어하는 살포각 조정동작, 회전판의 회전속도를 제어하는 회전속도 조정동작 및 제설제 투입관의 제설제 투입각도를 조정하는 살포방향 조정동작 중에서 두 개 이상의 조정동작이 병행되게 하는 제설차량의 제설제 살포 제어 장치를 제공하고자 한다.

상기 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에서는 사용자로부터 제설차량의 제설제 살포폭 설정값을 입력하는 제설제 살포폭 설정단계; 상기 사용자에 의해 설정된 제설제 살포폭에 따라 스프레더의 회전판 회전속도 및 제설제 살포방향을 설정하는 스프레더의 회전판 회전속도 및 제설제 살포방향 설정단계; 거리감지센서부의 거리감지신호들을 근거로 차량이 상기 제설차량에 접근하는 것을 체크하는 차량접근 체크단계; 상기 차량접근 체크단계에서의 체크 결과를 근거로 상기 제설차량에 차량이 소정 거리 이내로 접근하였는지 판단하는 차량접근 판단단계; 및 상기 제설차량에 소정 거리 이내로 접근한 차량이 있는 것으로 판단된 경우 상기 회전판에 공급되는 제설제의 살포각, 상기 회전판의 회전속도 및 상기 회전판을 통한 제설제 살포방향 중에서 어느 하나 이상을 조정하는 제설제 살포 조정단계;를 포함하는 제설차량의 제설제 살포 제어 방법을 제공하고자 한다.

또한, 상기 제설제는 염화칼슘(

)과 물의 혼합물을 포함하는 제설차량의 제설제 살포 제어 방법을 제공하고자 한다.

또한, 상기 제설제의 살포각은 상기 스프레더의 상부에 결합된 슈트를 회전시키는 슈트 회전장치에 의해 조정되는 제설차량의 제설제 살포 제어 방법을 제공하고자 한다.

또한, 상기 회전판의 회전속도는 제어부가 모터구동부에 출력하는 회전속도 제어신호에 의해 조정되는 제설차량의 제설제 살포 제어 방법을 제공하고자 한다.

또한, 상기 제설제 살포방향은 상기 회전판의 제설제 투입 위치에 의해 조정되는 제설차량의 제설제 살포 제어 방법을 제공하고자 한다.

본 발명인 제설차량의 제설제 살포 제어 장치 및 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 거리감지센서부를 이용하여 제설차량의 주변으로 차량이나 사람 또는 물체가 접근하는 것을 감지하여 제설제의 살포각을 조정하거나 회전판의 회전속도를 조정하거나 제설제의 살포방향을 조정함으로써, 제설차량의 제설작업에 의해 본의 아니게 주변 차량 등에 피해가 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 거리감지센서부를 이용하여 제설차량의 주변으로 차량이나 사람 또는 물체가 접근하는 것을 감지하여 제설제의 살포각을 조정하거나 회전판의 회전속도를 조정하거나 제설제의 살포방향을 자동으로 조정함으로써 사용자에게 편리함을 제공할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 거리감지센서부를 이용하여 제설차량의 주변으로 차량이나 사람 또는 물체가 접근하는 것을 감지하여 제설제의 살포각을 조정하거나 회전판의 회전속도를 조정하거나 제설제의 살포방향을 조정함으로써 제설제 살포폭을 보다 정밀하게 제어할 수 있는 효과가 있다.

넷째, 최소한의 구조변경으로 제설제의 살포폭, 살포각 및 살포방향 등을 조정할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 제설제 살포 제어 장치가 탑재된 제설차량의 측면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 제설제 살포 제어 장치에서 슈트와 스프레더의 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 제설제 살포 제어 장치에서 스프레더의 상세 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 제설제 살포 제어 장치의 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따라 슈트가 회전되는 것을 나타낸 예시도이다.
도 6의 (a),(b)는 회전장치의 구현예를 나타낸 랙과 피니언의 개략도이다.
도 7a는 슈트가 제설차량의 진행방향으로 회전된 것을 나타낸 예시도이다.
도 7b는 슈트가 제설차량의 진행 반대방향으로 회전된 것을 나타낸 예시도이다.
도 8a는 제설제 살포 제어 장치에서 제설제가 정상적인 살포폭으로 살포되는 것을 나타낸 예시도이다.
도 8b는 본 발명에 따라 제설차량에 차량이 근접할 때 제설제 살포 범위가 축소된 것을 나타낸 예시도이다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명에 따라 제설제의 살포 방향이 조정된 것을 나타낸 예시도이다.
도 10a 내지 도 10c는 제설제의 살포각, 살포폭 및 살포 방향 중에서 두 개 이상이 연동되게 제어되는 것을 나타낸 예시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 제설제 살포 제어 방법의 순서도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들은 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.

또한, 본 발명의 설명에서 "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되는 것이며, 어떠한 의미를 한정하기 위하여 사용되는 것이 아니다. 그리고 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하며, "포함 하다" 또는 "가지다"등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명에 의한 제설제 살포 제어 장치가 탑재된 제설차량의 측면도이며, 도 2는 본 발명에 의한 제설제 살포 제어 장치에서 슈트와 스프레더의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 제설제 살포 제어장치(200)는 제설차량(100)에 탑재되며, 도로에 제설제를 살포하고 그 살포 동작을 제어하기 위해 호퍼(210), 슈트(220) 및 스프레더(230)를 구비한다.

호퍼(210)는 염화칼슘 등의 제설제를 적재하기 위한 것이다. 호퍼(210)의 후단에 슈트(220)가 설치되어 있다.

슈트(220)는 컨베이어와 같은 이송수단을 통해 공급되는 제설제를 스프레더(230)에 안내하기 위한 것이다. 슈트(220)에는 스프레더(230)가 설치되어 있다.

스프레더(230)는 슈트(220)를 통해 공급되는 제설제를 도로 상의 넓은 면적에 걸쳐 살포하기 위한 것이다.

참고로, 슈트(220)를 통해 스프레더(230)에 공급되는 제설제는 여러 가지의 형태가 있을 수 있다. 예를 들어, 제설제가 염화칼슘 만으로 이루어진 형태, 염화칼슘과 물이 혼합된 형태 및 염화칼슘이 물과 혼합되어 어느 정도 용해된 형태 등이 있을 수 있다.

도 2를 참조하면, 슈트(220)는 지지프레임(221), 제설제 유동관(222), 제설제 투입관(223), 로드브라켓(224) 및 유압실린더(225)를 포함한다. 그리고, 스프레더(230)는 회전판(231), 날개(232), 커버부(233) 및 모터(234)를 포함한다.

제설제 유동관(222)은 지지프레임(221)에 고정 설치되어 스프레더(230)에 제설제를 공급하는 관으로, 제설제가 저면을 통해 공급될 수 있도록 지면의 수직 방향으로부터 일정 각도 경사지게 설치될 수 있다.

제설제 투입관(223)은 상부가 개방된 관 형상으로 이루어지며 제설제 유동관(222)의 하부에 힌지결합될 수 있다. 따라서, 제설제 투입관(223)은 제설제 유동관(222)을 통해 스프레더(230)에 공급되는 제설제의 투입 위치를 가변시킬 수 있다. 예를 들어, 제설제 투입관(223)이 시계 반대방향으로 회전되는 경우, 스프레더(230)의 중심부 방향으로 제설제를 투입할 수 있고, 시계 방향으로 회전되는 경우에는 스프레더(230)의 외곽부 방향으로 제설제를 투입할 수 있게 된다.

로드 브라켓(224)은 일측이 제설제 투입관(223)의 상측 외부에 연결되고, 타측은 유압실린더(225)의 타단과 연결된다.

유압실린더(225)는 일단이 제설제 유동관(222)의 외부에 연결되고, 타단은 로드 브라켓(224)과 힌지결합된다. 따라서, 유압실린더(225)가 팽창되거나 압축되어 이의 실린더가 직선운동하는 것에 의해 상기 제설제 투입관(223)이 시계 방향 또는 시계 반대방향으로 회전된다.

제설제 살포 제어장치(200)는 제설제 투입관(223)과 스프레더(230) 사이에 설치되어 스프레더(230)를 커버하는 커버부(233)를 더 포함할 수 있다. 상기 커버부(233)는 상기 지지프레임(221)의 하단에 연결될 수 있으며, 제설제 유입홀(도면에 미도시), 유출 방지 부재(233A) 및 스크린(233B)을 포함할 수 있다.

상기 제설제 유입홀은 상기 제설제 투입관(223)과 대응되는 위치에 형성되어 투입되는 제설제를 상기 스프레더(230)에 유입시키는 역할을 한다. 그리고, 상기 유출 방지 부재(233A)는 상기 제설제 유입홀을 감싸는 구조로 설치되어 제설제가 상기 제설제 유입홀로 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다. 그리고, 상기 스크린(233B)은 상기 커버부(233)의 저면에 설치되어 스프레더(230)의 회전에 의해 살포되는 제설제가 제설차량(100)으로 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다.

도 3은 본 발명에 따른 제설제 살포 제어 장치에서 스프레더의 상세 구성도이다.

도 3을 참조하면, 스프레더(230)는 원반 형상의 회전판(231), 상기 회전판(231) 상에 방사상으로 설치된 복수 개의 날개(232)들을 포함할 수 있다. 상기 복수 개의 날개(232)들은 상부가 절곡된 구조를 갖되, 외곽부에서 중심부로 갈수록 폭이 좁아지는 형태로 이루어질 수 있다. 날개(232)들의 상부가 상기와 같은 구조를 갖도록 한 이유는 투입되는 제설제가 제설제가 살포될 때 위쪽으로 흩트러지지 않고 움켜진 상태로 머물다가 일시에 측방으로 퍼져나가도록 하기 위함이다.

제설제 투입관(223)을 통해 유입되는 제설제는 상기와 같은 구조를 갖는 스프레더(230)의 회전판(231)에 공급된다. 이때, 모터(234)에 의해 회전판(231)이 회전되어 상기와 같이 공급되는 제설제가 스프레더(230)의 회전판(231)과 복수 개의 날개(232)들에 의해 도로상에 살포된다.

도 4는 본 발명에 따른 제설제 살포 제어 장치의 블록도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 제설제 살포 제어 장치는 거리감지센서부(201), 제어부(202) 및 구동부(203)를 포함할 수 있다.

거리감지센서부(201)는 제설차량(100)의 후방에 설치된 하나 이상(예: 3개)의 거리감지센서들을 구비할 수 있다. 이와 같은 경우 상기 거리감지센서들은 제설차량(100)의 주행차선을 기준으로 좌측차선으로 접근하는 차량이나 물체 또는 사람(이하, '차량'이라 칭함)을 감지하여 그에 따른 거리감지신호를 출력하는 좌측 거리감지센서, 제설차량(100)의 주행차선을 기준으로 직후방으로 접근하는 차량을 감지하여 그에 따른 거리감지신호를 출력하는 직후방 거리감지센서 및 제설차량(100)의 주행차선을 기준으로 우측차선으로 접근하는 차량을 감지하여 그에 따른 거리감지신호를 출력하는 우측 거리감지센서를 포함할 수 있다. 여기서, 거리감지센서부(201)에는 여러 종류의 거리감지용 센서들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 초음파센서, 레이저센서 및 적외선센서 등이 사용될 수 있다.

제어부(202)는 거리감지센서부(201)로부터 공급되는 거리감지신호들을 근거로 현재 제설차량(100)이 주행하고 있는 위치를 기준으로 주행차선의 직후방, 좌측차선 또는 우측차선(이하, '주변'이라 칭함)으로 차량이 소정 거리(예: 5M) 이내로 접근하고 있는 것을 인식한 후 구동부(203)에 그에 따른 구동제어신호들을 출력한다.

구동부(203)는 슈트 회전장치(203A), 모터 구동부(203B) 및 유압실린더 구동부(203C)를 구비한다. 슈트 회전장치(203A), 모터 구동부(203B) 및 유압실린더 구동부(203C)는 상기 제어부(202)로부터 공급되는 구동제어신호에 따라 구동이 제어되어 제설제의 살포각, 회전판(231)의 회전속도 및 회전판(231)의 살포방향이 조정된다. 이에 따라, 제설차량(100)의 주변으로 주행하고 있는 차량이 제설제 살포에 의해 피해를 입는 것이 방지된다.

이하, 본 발명에 따른 제설제 살포 제어장치에 의해 제설제의 살포각, 회전판의 회전속도, 회전판의 살포방향이 제어되는 것을 예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, '살포각'이란 회전판(231)을 통해 도로상에 살포되는 제설제의 각도를 의미한다. 예를 들어, 지면(X)과 회전판(231)이 평행한 상태를 0도 라고 하면, 제설차량(100)의 진행 반대방향으로 회전판(231)으로부터 연장된 선(A)이 지면과 만나도록 이동되는 것을 살포각이 줄어드는 것으로 이해할 수 있고, 회전판(231)으로부터 연장된 선(A)이 지면과 만나지 않도록 이동되는 것을 살포각이 늘어나는 것으로 이해할 수 있다. 또한, 슈트(220)가 제설차량(100)의 진행 방향으로 이동하는 것을 살포각이 줄어들게 이동하는 것으로 이해할 수 있고, 슈트(220)가 제설차량(100)의 진행 반대방향으로 이동하는 것을 살포각이 늘어나게 이동하는 것으로 이해할 수 있다.

첫 번째 실시예로써, 제설차량(100)에 차량이 접근하는 경우, 제어부(202)가 슈트 회전장치(203A)의 회전구동을 제어하여 제설제의 살포각이 줄어들고 이에 의해 제설제의 살포폭이 줄어드는 것을 설명하면 다음과 같다. 여기서, '차량'은 상기 제설차량을 제외한 차량들을 의미한다.

제어부(202)는 거리감지센서부(201)로부터 공급되는 거리감지신호들을 근거로 제설차량(100)의 현재 주행위치를 기준으로 차량이 소정 거리 이내로 접근하는 것을 인식하여 구동부(203)의 슈트 회전장치(203A)에 회전각도 제어신호를 출력한다.

슈트 회전장치(203A)는 상기 회전각도 제어신호에 따라 도 5에서와 같이 슈트(220)를 제설차량(100)의 진행방향 또는 진행 반대방향으로 회전시킬 수 있다. 이를 위해 슈트 회전장치(203A)는 회전장치를 구비할 수 있다. 상기 회전장치는 다양한 종류의 회전장치들로 구현될 수 있다.

예를 들어, 상기 회전장치는 도 6에서와 같이 랙(rack)(241)과 피니언(pinion)(242)을 이용하여 구현할 수 있다. 이에 대한 예로써, 도 6의 (a)와 같이 제어부(202)의 제어에 의해 모터(도면에 미표시)가 일측 방향으로 구동되어 랙(241)이 상측 방향으로 일정 거리만큼 회전되면, 이에 대응하여 피니언(242)이 하측 방향으로 일정 거리만큼 회전된다. 그런데, 상기 피니언(242)의 중심축에는 슈트(220)의 회전축이 결합되어 있으므로, 슈트(220)가 도 7a에서와 같이 제설차량(100)의 진행방향으로 소정 각도(예: 15도) 만큼 회전된다. 이에 대한 다른 예로써, 도 6의 (b)와 같이 제어부(202)의 제어에 의해 상기 모터가 타측 방향으로 구동되어 랙(241)이 하측 방향으로 일정 거리만큼 회전되면, 이에 대응하여 피니언(242)이 상측 방향으로 일정 거리만큼 회전된다. 그런데, 상기 설명에서와 같이 상기 피니언(242)의 중심축에는 슈트(220)의 회전축이 결합되어 있으므로, 슈트(220)가 도 7b에서와 같이 제설차량(100)의 진행 반대방향으로 소정 각도(예: 15도) 만큼 회전된다.

다른 예로써, 상기 회전장치는 본 출원인이 출원한 공개특허 2003 ?? 0029170호에서와 같이 슈트를 회전축에 결합하고, 워엄휠, 워엄기어 및 구동모터로 이루어져 회전축을 회전시키는 작동수단으로 구현할 수 있다.

상기와 같이 차량이 제설차량(100)에 소정 거리 이내로 접근할 때 제어부(202)가 이를 인식하여 슈트 회전장치(203A)에 회전각도 제어신호를 출력하는 경우, 슈트 회전장치(203A)는 슈트(220)를 도 5 및 도 7a에서와 같이 제설차량(100)의 진행방향으로 소정 각도(예: 15도)로 회전시킨다. 이에 따라, 스프레더(230)의 제설제 살포각이 슈트(220)의 회전 이전에 비하여 줄어든다. 이로 인하여 스프레더(230)의 제설제 살포폭이 슈트(220)의 회전 이전에 비하여 줄어들어 살포되는 제설제가 살포위치로부터 소정 범위를 벗어나지 않게 된다. 그리고, 필요시 도 7b와 같이 슈트(220)가 회전하도록 하면, 제설제가 보다 넓게 도로에 살포되게 된다.

도 8a는 슈트(220)가 정위치로부터 회전되지 않아 스프레더(230)를 통해 정상적인 살포폭으로 제설제를 살포하는 것을 나타낸 것으로, 제설제가 모든 차선에 고르게 살포되는 것을 알 수 있다. 여기서, 정위치란 제설차량(100)의 주변에 차량이 없어 스프레더(230)가 평평한 도로면과 평행을 이룬 상태로 제설제가 정상적으로 살포될 때의 슈트(220)의 위치를 의미한다. 도 8b는 제설차량(100)에 차량이 접근하는 경우, 상기와 같은 제어과정을 통해 슈트(220)가 제설차량(100)의 진행방향으로 소정 각도(예: 15도) 회전되어 제설제의 살포폭이 줄어들고 이에 의해 제설차량(100)의 주변으로 살포되는 제설제의 양이 줄어든 것을 나타낸 것이다. 따라서, 제설차량(100)에 접근한 차량에 제설제가 보다 적게 살포되거나 아에 살포되지 않아 제설제 살포에 의한 피해를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

두 번째 실시예로써, 제설차량(100)에 차량이 접근하는 경우, 제어부(202)가 모터구동부(203B)의 구동을 제어하여 모터(234)의 회전속도가 감속되고, 이에 의해 회전판(231)의 회전속도가 감속되어 제설제의 살포폭이 줄어드는 것을 설명하면 다음과 같다.

제어부(202)는 제설차량(100)의 운전자가 선택하는 제설제의 살포폭에 따라 구동부(203)의 모터 구동부(203B)에 회전속도 제어신호를 출력하여 회전판(231)의 회전속도가 아래의 [표 1]과 같이 설정된다.

예를 들어, 사용자가 제설제의 살포폭을 최소치인 2m 내지 3m로 선택하는 경우, 제어부(202)는 그에 따른 회전속도 제어신호를 모터 구동부(203B)에 출력한다. 이에 따라, 모터(234)의 회전속도가 상기 회전속도 제어신호에 상응되게 조정되고, 이로 인하여 회전판(231)의 회전속도가 200RPM으로 설정된다. 따라서, 회전판(231)으로부터 살포되는 제설제의 살포폭이 2m 내지 3m로 된다.

다른 예로서, 사용자가 제설제의 살포폭을 최대치인 8m 내지 12m로 선택하는 경우, 제어부(202)는 그에 따른 회전속도 제어신호를 모터 구동부(203B)에 출력한다. 이에 따라, 모터(234)의 회전속도가 상기 회전속도 제어신호에 상응되게 조정되고, 이로 인하여 회전판(231)의 회전속도가 500RPM으로 설정된다. 따라서, 회전판(231)으로부터 살포되는 제설제의 살포폭이 최대치인 8m 내지 12m로 된다.

상기와 같이 제설제의 살포폭이 설정된 상태에서 제설차량(100)의 주행위치를 기준으로 주변으로 차량이 소정 거리 이내로 접근하는 경우, 제어부(202)는 거리감지센서부(201)로부터 공급되는 거리감지신호들을 근거로 접근 사실을 인식하여 구동부(203)의 모터 구동부(203B)에 회전속도 제어신호를 출력한다. 이에 따라, 회전판(231)의 회전속도가 아래의 [표 2]와 같이 조정된다.

예를 들어, 사용자에 의해 제설제의 살포폭이 최소치인 2m 내지 3m로 설정된 상태에서, 제설차량(100)의 주행위치를 기준으로 주변에 차량이 접근하는 경우, 제어부(202)는 거리감지센서부(201)로부터 공급되는 거리감지신호들을 근거로 접근거리를 인식하여 접근거리가 5M일 때는 회전판(231)의 회전속도가 160RPM, 접근거리가 4M일 때는 회전판(231)의 회전속도가 120RPM, 접근거리가 3M 이하일 때는 회전판(231)의 회전속도가 100RPM이 되도록 모터 구동부(203B)에 상응되는 회전속도 제어신호들을 각기 출력한다.

다른 예로써, 사용자에 의해 제설제의 살포폭이 최대치인 8m 내지 12m로 설정된 상태에서, 제설차량(100)의 주행위치를 기준으로 주변에 차량이 접근하는 경우, 제어부(202)는 거리감지센서부(201)로부터 공급되는 거리감지신호들을 근거로 접근거리를 인식하여 접근거리가 5M일 때는 회전판(231)의 회전속도가 400RPM, 접근거리가 4M일 때는 회전판(231)의 회전속도가 300RPM, 접근거리가 3M 이하일 때는 회전판(231)의 회전속도가 200RPM, 접근거리가 2M 이하일 때는 회전판(231)의 회전속도가 100RPM이 되도록 모터 구동부(203B)에 상응되는 회전속도 제어신호들을 각기 출력한다.

따라서, 제설차량(100)에 접근한 차량에 제설제가 전혀 튀지 않거나 아주 조금만 튀게 되므로 제설제 살포에 의해 주변 차량이 피해를 입게 되는 것을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

세 번째 실시예로써, 제설차량(100)에 차량이 접근하는 경우, 제어부(202)에서 출력되는 유압제어신호에 의해 유압실린더 구동부(203C)의 구동이 제어되고 이에 의해 제설제 투입관(223)의 제설제 투입각도가 조정되어 회전판(231)을 통한 제설제의 살포 방향이 조정되는 것을 도 9a 내지 도 9c를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 9a 내지 도 9c는 제어부(202)가 상기와 같이 유압실린더 구동부(203C)의 구동을 제어하여 회전판(231)을 통한 제설제의 살포 방향이 조정되는 것을 예시적으로 나타낸 도면이다.

첫 번째 예로써, 편도 4차선 도로에서 제설차량(100)이 임의의 차선(예: 3차선)에서 주행하면서 2차선 내지 3차선을 제설하고자 하는 경우 유압실린더(225)를 무부하 상태로 한다.

이에 따라, 제설제 투입관(223)이 회전되지 않아 이의 제설제 살포방향이 도 9a와 같이 회전판(232)의 중심부와 외곽부 사이의 공간인 중간부로 설정된다. 따라서, 제설제 투입관(223)을 통해 회전판(232)의 중간부에 제설제를 공급할 수 있고, 이렇게 공급되는 제설제가 회전판(232)의 회전에 의해 도로상에 살포되므로 2차선이나 3차선을 집중적으로 제설할 수 있게 된다.

두 번째 예로써, 편도 4차선 도로에서 제설차량(100)이 임의의 차선에서 주행하면서 주행차선의 오른쪽 차선을 제설하고자 하는 경우 제어부(202)는 사용자가 사용자 인터페이스(도면에 미표시)를 통해 입력하는 제어명령에 따라 유압실린더 구동부(203C)를 구동시켜 유압실린더(225)가 미리 설정된 소정치 만큼 팽창된다.

이에 따라, 제설제 투입관(223)이 시계 반대방향으로 소정 각도만큼 회전되어 제설제 투입관(223)의 제설제 살포방향이 도 9b와 같이 회전판(232)의 중심부로 설정된다. 따라서, 제설제 투입관(223)을 통해 회전판(232)의 중심부에 제설제를 공급할 수 있고, 이렇게 공급되는 제설제가 회전판(232)의 회전에 의해 도로상에 살포되므로 주행차선의 오른쪽 차선을 집중적으로 제설할 수 있게 된다.

마지막으로, 편도 4차선 도로에서 제설차량(100)이 임의의 차선에서 주행하면서 주행차선의 왼쪽 차선을 제설하고자 하는 경우 제어부(202)는 상기와 같이 입력되는 사용자의 제어명령에 따라 유압실린더 구동부(203C)를 구동시켜 유압실린더(225)가 미리 설정된 소정치 만큼 압축된다.

이에 따라, 제설제 투입관(223)이 시계 방향으로 소정 각도만큼 회전되어 제설제 투입관(223)의 제설 살포방향이 도 9c와 같이 회전판(232)의 외곽부로 설정된다. 따라서, 제설제 투입관(223)을 통해 회전판(232)의 외곽부에 제설제를 공급할 수 있고, 이렇게 공급되는 제설제가 회전판(232)의 회전에 의해 도로상에 살포되므로 주행차선의 왼쪽 차선을 집중적으로 제설할 수 있게 된다.

제어부(202)가 거리감지센서부(201)로부터 공급되는 거리감지신호들을 근거로 제설차량(100)의 현재 주행위치를 기준으로 차량이 소정 거리 이내로 접근하는 것을 인식한 후 슈트 회전장치(203A)의 회전구동을 제어하여 제설제의 살포각이 줄어들게 하거나, 모터구동부(203B)의 구동을 제어하여 회전판(231)의 회전속도가 감속되고 이에 의해 제설제의 살포폭이 줄어들게 하거나, 유압실린더 구동부(203C)의 구동을 제어하여 제설제 투입관(223)의 제설제 투입각도가 조정되어 회전판(231)을 통한 제설제의 살포 방향이 조정되게 하는 동작은 각각 독립적으로 수행하거나 두 개 이상의 동작을 병행할 수 있다.

상기 실시예에서는 제설차량(100)의 주변에 다른 차량이 접근하는 것을 감지하여 제설제의 살포각, 살포폭 및 살포 방향을 각기 제어하는 것에 대하여 설명하였다.

본 발명은 상기 실시예에서와 같이 제설제의 살포각, 살포폭 및 살포 방향을 각기 제어하거나, 이들 중에서 두 개 이상을 연동되게 제어할 수 있다. 이와 같은 연동제어 동작을 도 9 및 도 10을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

첫 번째 연동제어의 실시예를 도 9a 및 도 10a를 참조하여 설명하면, 제어부(202)가 유압실린더(225)를 무부하 상태로 하여 제설제 살포방향이 도 9a와 같이 회전판(232)의 중심부와 외곽부 사이의 공간인 중간부로 설정된 상태에서 제설차량(100)이 2차선을 주행하면서 도 10a의 (a)와 같이 모든 차선에 고르게 제설제를 살포하다가 거리감지센서부(201)의 직후방 거리감지센서를 통해 직후방으로 접근하는 차량을 감지한 경우, 상기 설명에서와 같이 슈트(220)를 제설차량(100)의 진행방향으로 소정 각도(예: 15도) 만큼 회전시켜 그만큼 제설제의 살포각이 조정된다. 또한, 제어부(202)는 상기 회전판(231)의 회전속도(RPM)를 상기 [표 2]에서와 같이 차량이 접근할수록 감속제어하여 제설제의 살포폭이 축소된다. 이에 따라, 직후방으로 살포되는 제설제의 살포 거리와 폭이 도 10a의 (b)와 같이 축소되어 직후방으로 접근하는 차량의 피해가 최소화 된다.

두 번째 연동제어의 실시예를 도 9a, 도 9b 및 도 10b를 참조하여 설명하면, 제어부(202)가 유압실린더(225)를 무부하 상태로 하여 제설제 살포방향이 도 9a와 같이 회전판(232)의 중심부와 외곽부 사이의 공간인 중간부로 설정된 상태에서 제설차량(100)이 2차선을 주행하면서 도 10b의 (a)와 같이 모든 차선에 고르게 제설제를 살포하다가 거리감지센서부(201)의 좌측 거리감지센서를 통해 좌측차선(1차선)으로 접근하는 차량을 감지한 경우, 상기 설명에서와 같이 슈트(220)를 제설차량(100)의 진행방향으로 소정 각도(예: 15도) 만큼 회전시켜 그만큼 제설제의 살포각이 조정된다. 또한, 제어부(202)는 상기 회전판(231)의 회전속도(RPM)를 상기 [표 2]에서와 같이 차량이 접근할수록 감속제어하여 제설제의 살포폭이 축소된다. 또한, 제어부(202)는 제설제 투입관(223)의 제설제 살포방향을 도 9b와 같이 회전판(232)의 중심부로 조정한다. 이에 따라, 좌측 방향으로 살포되는 제설제의 살포 거리와 폭이 도 10b의 (b)와 같이 축소되어 좌측 차선으로 접근하는 차량의 피해가 최소화 된다.

세 번째 연동제어의 실시예를 도 9a, 도 9c 및 도 10c를 참조하여 설명하면, 제어부(202)가 유압실린더(225)를 무부하 상태로 하여 제설제 살포방향이 도 9a와 같이 회전판(232)의 중심부와 외곽부 사이의 공간인 중간부로 설정된 상태에서 제설차량(100)이 2차선을 주행하면서 도 10c의 (a)와 같이 모든 차선에 고르게 제설제를 살포하다가 거리감지센서부(201)의 우측 거리감지센서를 통해 우측차선(3차선)으로 접근하는 차량을 감지한 경우, 상기 설명에서와 같이 슈트(220)를 제설차량(100)의 진행방향으로 소정 각도(예: 15도) 만큼 회전시켜 그만큼 제설제의 살포각이 조정된다. 또한, 제어부(202)는 상기 회전판(231)의 회전속도(RPM)를 상기 [표 2]에서와 같이 차량이 접근할수록 감속제어하여 제설제의 살포폭이 축소된다. 또한, 제어부(202)는 제설제 투입관(223)의 제설제 살포방향을 도 9c와 같이 회전판(232)의 외곽부로 조정한다. 이에 따라, 우측 방향으로 살포되는 제설제의 살포 거리와 폭이 도 10c의 (b)와 같이 축소되어 우측 차선으로 접근하는 차량의 피해가 최소화 된다.

이와 같이, 제설차량(100)의 주변에 다른 차량이 접근하는 것을 감지하여 제설제의 살포각, 살포폭 및 살포 방향 중에서 두 개 이상을 연동제어 함으로써, 제설작업에 의한 주변차량의 피해를 최소화하면서 제설작업 능력을 최대한 발휘할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 다른 실시예로써, 제설차량(100)의 주변에 다른 차량이 없는 경우 슈트(220)를 도 7b에서와 같이 제설차량(100)의 진행 반대방향으로 소정 각도(예: 15도)로 회전시키고, 제설제의 살포각, 살포폭 및 살포 방향을 상기 설명에서와 같이 각기 제어하거나 이들 중에서 두 개 이상을 연동되게 제어할 수 있다. 이때, 회전판(231)의 회전속도를 최대로 함으로써, 제설제가 보다 넓은 폭으로 신속하게 살포되어 제설제 살포시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

한편, 도 11은 본 발명에 따른 제설차량의 제설제 살포 제어 방법의 순서도이다.

도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 제설차량의 제설제 살포 제어 방법은 사용자로부터 제설제 살포폭 설정값을 입력하는 제설제 살포폭 설정단계(S1), 설정된 제설제 살포폭에 따라 스프레더의 회전판 회전속도 및 제설제 살포방향을 설정하는 단계(S2), 거리감지센서부의 거리감지신호들을 근거로 차량이나 물체 또는 사람(이하, ''차량'이라 칭함)이 접근하고 있는지 체크하는 차량접근 체크단계(S3), 상기 차량접근 체크 결과를 근거로 차량이 소정 거리 이내로 접근하였는지 판단하는 차량접근 판단단계(S4) 및 소정 거리 이내로 접근한 차량이 있는 것으로 판단된 경우 제설제의 살포각, 회전판의 회전속도 및 제설제 살포방향 중에서 어느 하나 이상을 조정하는 제설제 살포 조정단계(S5)를 포함할 수 있다.

제설제 살포폭 설정단계(S1)에서는 제어부(202)가 사용자 인터페이스(User Interface)를 통해 사용자로부터 사용자가 요구하는 제설제 살포폭 값을 입력받아 제설제 살포폭을 설정한다.

스프레더의 회전판 회전속도 및 제설제 살포방향 설정단계(S2)에서는 제어부(202)가 상기 설정된 제설제 살포폭에 상응되게 제설제가 살포되도록 모터 구동부(203B)를 통해 모터(234)의 구동을 제어하여 회전판(231)이 해당 속도로 회전된다. 그리고, 제어부(202)가 상기 설정된 제설제 살포폭에 따라 유압실린더 구동부(203C)의 구동을 제어하여 제설제 투입관(223)의 제설제 투입각도가 해당 각도로 설정된다. 이와 같은 상태에서 회전판(231)을 통한 제설제 살포작업이 이루어진다.

차량접근 체크단계(S3)에서는 제어부(202)가 거리감지센서부(201)에서 출력되는 거리감지신호들을 근거로 제설차량(100)의 주변으로 차량이 접근하는 것을 체크한다.

차량접근 판단단계(S4)에서는 제어부(202)가 상기 체크 결과를 근거로 하여, 제설차량(100)의 현재 주행위치를 기준으로 주변에 차량이 소정 거리(예: 5M) 이내로 접근하였는지 판단한다.

제설제 살포폭 조정단계(S5)에서는 제어부(202)가 제설차량(100)의 주행위치를 기준으로 주변에 차량이 소정 거리 이내로 접근한 것으로 판명된 경우, 슈트 회전장치(203A)의 회전구동을 제어하고 이에 의해 슈트(220)가 제설차량(100)의 진행방향으로 소정 각도(예: 15도) 회전되어 제설제의 살포각이 그만큼 조정된다. 이에 따라, 제설차량(100)에서 살포되는 제설제가 주변의 차량에 미치지 않게 된다.

이때, 제어부(202)는 모터구동부(203B)의 구동을 제어하여 모터(234)의 회전속도가 감속되게 할 수 있다. 이에 따라, 회전판(231)의 회전속도가 감속 조정되어 제설제의 살포폭이 줄어들게 된다. 이에 따라, 제설차량(100)에서 살포되는 제설제가 주변의 차량에 미치지 않게 된다.

이때, 제어부(202)는 의해 유압실린더 구동부(203C)의 구동을 제어하여 제설제 투입관(223)의 제설제 투입각도가 조정되게 할 수 있다. 이에 따라, 제설차량(100)에서 살포되는 제설제가 주변의 차량에 미치지 않게 된다.

예를 들어, 제어부(202)가 유압실린더 구동부(203C)의 구동을 제어하여 제설제 투입관(223)이 시계 반대방향으로 소정 각도만큼 회전되고, 이에 의해 제설제 투입관(223)의 제설제 살포방향이 도 9b와 같이 회전판(232)의 중심부로 설정될 수 있다. 이에 따라, 제설제 투입관(223)을 통해 회전판(232)의 중심부에 제설제가 공급되어 도 10b와 같이 좌측 차선으로 접근하고 있는 차량을 피해서 제설차량(100)의 주행 차선과 주행차선의 오른쪽 차선을 집중적으로 제설할 수 있게 된다.

이때, 제어부(202)는 상기와 같은 제설제 살포각 조정, 회전판(231)의 회전속도 조정 및 제설제 투입관(223)의 제설제 살포방향 조정 동작 중에서 어느 하나 의 조정동작을 선택적으로 수행하거나 두 개 이상의 조정동작을 병행할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것이 아니라 다음의 청구범위에서 정의하는 본 발명의 기본 개념을 바탕으로 보다 다양한 실시예로 구현될 수 있으며, 이러한 실시예들 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100 : 제설차량 200 : 제설제 살포 제어장치
201 : 거리감지센서부 202 : 제어부
203 : 구동부 203A : 슈트 회전장치
203B : 모터 구동부 203C : 유압실린더 구동부
210 : 호퍼 220 : 슈트
221 : 지지프레임 222 : 제설제 유동관
223 : 제설제 투입관 224 : 로드브라켓
225 : 유압실린더 230 : 스프레더
231 : 회전판 232 : 날개
233 : 커버부 234 : 모터

Claims (1)

1. 제설차량에 설치되어 호퍼로부터 공급되는 제설제를 후방으로 이송시키는 슈트;
   회전판과 회전날개를 구비하여, 상기 제설제를 도로 상에 살포하는 스프레더;
   상기 제설차량에 차량이나 물체 또는 사람이 접근하는 것을 감지하여 그에 따른 거리감지신호들을 출력하기 위하여, 하나 이상의 초음파 거리감지센서를 구비한 거리감지센서부;
   상기 거리감지신호들을 근거로 상기 차량이나 물체 또는 사람이 상기 제설차량에 소정 거리 이내로 접근한 것을 인식하여 그에 따른 제어신호들을 출력하는 제어부; 및
   상기 제어신호들 중에서 회전각도 제어신호에 의해 구동이 제어되는 슈트 회전장치를 구비하여, 상기 스프레더를 통해 살포되는 제설제의 살포각을 조정하는 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제설차량의 제설제 살포 제어 장치.

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