KR20220022476A - 동력기계의 시동 공정용 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

동력기계(200)는 디스플레이(286) 또는 다른 입력장치의 시동 공정(310)을 포함하는, 시동 공정(300) 동안에 하나 이상의 시동 모드에서 작동하도록 구성될 수 있다. 단지 제한된 동력기계 기능에 대한 접근을 포함하는 동력기계 기능에 대한 접근은 시동 모드의 허가(332)에 따라 시동 공정(300) 동안에 가능하게 될 수 있다.

Description

동력기계의 시동 공정용 방법 및 장치

본 발명은 동력기계에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 동력기계의 시동 공정 동안에 동력기계의 기능을 가능 또는 불능하게 하는 것에 관한 것이다.

본 발명의 목적을 위한 동력기계는 특정 작업 또는 다양한 작업을 달성하기 위한 목적으로 동력을 생성하는 임의 유형의 기계를 포함한다. 동력기계의 일 유형은 작업 차량(work vehicle)이다. 작업 차량은 일반적으로 작업 기능을 수행하도록 조작될 수 있는 리프트암(일부 작업 차량은 다른 작업 장치가 있을 수 있음)과 같은 작업 장치를 갖는 자체-추진(self propelled) 차량이다. 작업 차량은 몇 가지 예를 들면 로더(loaders), 굴착기(excavators), 다용도 차량, 트렉터 및 트렌처(trenchers)를 포함한다.

일부 동력기계는 동력기계의 동력원의 운전 또는 보조 유압 시스템의 운전과 같은, 운전자가 특정의 동력기계 기능을 푸는 패스코드(passcode)를 입력하는 것을 요구하는 운영 시스템(예, 열쇠가 없는 보안 시스템)을 갖는다. 사용되는 소프트웨어의 복잡성 및 다른 요소로 인하여, 운전자는 관련 기능을 가능하게 하기 위하여 코드의 입력을 위한 디스플레이(또는 일반적으로 운영 시스템)의 초기의 활성화와 디스플레이의 이용 가능성(또는 일반적으로 운영 시스템) 사이에 지연(예, 20초 또는 그 이상)을 경험할 수 있다. 비록 동력기계의 기능을 풀기 위한 코드의 요구는 주어진 동력기계의 단지 허가받은 운전을 허여하는 것을 돕는 것과 같은 많은 이점을 제공할 수 있지만, 시스템 시동의 지연은 또한 운전자의 작업의 시작을 지연시킬 수 있고 싫어할 수 있다.

상기 설명은 본 발명의 일반적인 배경 기술 정보를 단순히 제공하고, 청구된 본 발명의 범위를 결정하는 데 도움을 주고자 의도된 것은 아니다.

본 발명은 동력기계에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 동력기계의 시동 공정 동안에 동력기계의 기능을 가능 또는 불능하게 하는 것에 관한 것이다.

본 발명의 실시예는 동력기계의 시동 공정 동안에 특정의 동력기계 기능에 대한 접근을 제공하기 위하여 시동 모드를 사용할 수 있다. 일부 실시예에서, 이는 완전한 작동을 위하여 디스플레이가 패스코드의 입력을 이용할 수 있기 전을 포함하는, 시동 공정 동안에 운전자가 특정 작동을 실행하게 할 수 있다. 일부 실시예에서, 시동 모드를 위한 허가는 시동 공정 동안에 운전자가 단지 제한된 동력기계 기능에 접근하는 것을 허용한다.

일부 실시예는 입력장치(예, 디스플레이)를 갖는 동력기계를 작동하는 방법을 제공한다. 입력장치 시동 공정은 입력장치를 위하여 시작될 수 있다. 동력기계는 입력장치 시동 공정 동안에 자동적으로 시동 모드에 위치될 수 있다. 동력기계의 기능에 대한 제한적인 접근은 시동 모드의 허가에 따라서 제공될 수 있다. 입력장치 시동 공정이 완료된 후에, 추가의 동력기계 기능을 허용하기 위하여 허가의 증명(예, 패스코드)이 요구될 수 있다.

일부 실시예에서, 시동 모드의 허가는 동력기계의 동력원의 작동을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 시동 모드의 허가는 유압 작동 선택을 허가할 수 없다.

일부 실시예에서, 초기화 공정 후에 허용되는 추가의 동력기계 기능은 완전한 동력기계의 기능을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 초기화 공정은 입력장치(예, 디스플레이)의 시동 공정을 포함할 수 있고, 그 동안은 디스플레이(286)는 동력기계(200)의 제어를 위하여 사용자 입력을 수신하도록 구성되지 않는다.

일부 실시예에서, 동력기계의 운영 시스템을 제공한다. 프로세서는 시동 공정 동안에 시동 모드에서 동력기계의 작동이 가능하도록 구성될 수 있다. 시동 모드는 시동 공정 동안에 동력기계 기능 없음, 제한된 동력기계 기능 및 완전한 동력기계 기능의 어느 것에 대한 접근을 자동적으로 제공하도록 선택적으로 구성될 수 있다.

일부 실시예에서, 시동 공정이 동력기계 기능 없음 또는 제한된 동력기계 기능에 대한 접근을 제공하도록 구성된 경우에, 시동 공정의 완료에서 완전한 동력기계 기능에 접근하는 허가의 증명(예, 패스코드)의 입력이 요구될 수 있다.

일부 실시예에서, 동력기계의 작동은 패스코드의 부정확한 입력, 미리 정해진 연속 시간 번호 또는 패스코드가 요구된 이후의 미리 정해진 시간 만료의 하나 이상에 근거하여 디폴트(defaulT) 시동 모드에서 가능하게 될 수 있다.

일부 실시예에서, 디폴트 시동 모드는 시동 모드에 비하여 동력기계의 기능에 대한 감소된 접근을 제공할 수 있다.

일부 실시예에서, 입력장치는 동력기계에 작동 가능하게 연결될 수 있다. 시동 공정은 입력장치 시동 공정을 포함할 수 있고, 그 동안에 입력장치(286)는 사용자 입력이 가능하지 않게 된다.

일부 실시예에서, 입력장치는 디스플레이 장치일 수 있다.

일부 실시예에서, 시동 공정은 동력기계의 동력원의 작동을 허가하도록 구성될 수 있지만, 그러나 유압 작동 선택을 허가하지는 않는다.

일부 실시예에서, 동력기계를 제공한다. 동력기계는 동력원 및 운전자 스테이션을 포함할 수 있다. 하나 이상의 작업요소는 동력원으로부터의 동력에 기초하여 작동하도록 구성될 수 있다. 입력장치는 동력기계의 제어를 위하여 운전자 스테이션의 운전자에 의한 입력을 수신하도록 구성될 수 있다. 제어 시스템은 시동 공정을 실행하도록 구성된 프로세서 장치를 포함할 수 있다. 시동 공정은 입력장치의 초기화 공정을 시작하는 단계를 포함할 수 있고, 초기화 공정 동안에 동력기계를 시동 모드에 자동적으로 위치하는 단계를 포함할 수 있다. 시동 모드에서, 프로세서 장치는 시동 모드의 허가에 따라 동력기계의 기능에 대한 접근을 제한하도록 구성될 수 있다.

일부 실시예에서, 시동 모드의 허가는 동력기계의 동력원의 작동을 허가할 수 있지만, 다른 동력기계 기능의 선택을 허가할 수 없다.

일부 실시예에서, 시동 모드의 허가는 동력기계의 유압 작동의 선택을 허가할 수 없다.

본 발명의 요약 및 초록은 단순화된 형태의 개념을 설명하기 위하여 제공되고 이하 상세한 설명에서 더 개시된다. 본 발명의 요약은 특허청구범위에 기재된 핵심 기술 또는 필수 기술을 특정하려는 것은 아니고 본 발명에 청구된 주제의 범위를 결정하는데 보조로서 사용되는 것은 아니다.

본 발명의 일부 실시예는 디스플레이 또는 다른 입력장치의 초기화 공정 동안에 동력기계의 임시 보안 바이패스 모드를 이용할 수 있다. 임시 보안 바이패스 모드 동안에, 제한된 범위의 동력기계 기능이 가능하게 되고, 하나 이상의 컴퓨터 장치가 초기화 공정을 수행하는 동안 운전자는 동력기계의 특정 작동의 실행의 명령이 임시로 허용된다. 일단 초기화 공정이 완료되면, 운전자는 이어서 디스플레이 또는 다른 입력장치에 패스코드를 입력하라고 촉구되고, 얼마간 추가의 동력기계 기능이 가능하게 되고, 동력기계가 기능을 정지하는 것을 방지한다. 패스코드의 입력은 임시 보안 바이패스 모드를 끝내고 동력기계의 정상 작동을 허용한다.

도 1은 본 발명의 실시예가 유리하게 실시될 수 있는 대표적인 동력기계의 기능적 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예가 실시될 수 있는 종류의 스키드 스티어 로더 형태의 대표적인 동력기계의 사시도이다.
도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 로더와 같은 로더의 동력 시스템의 구성요소를 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예가 실시될 수 있는 종류의, 동력기계에 사용되는 운영 시스템의 외관을 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시예가 실시될 수 있는 종류의, 동력기계에 사용되는 방법의 외관을 나타내는 블록도이다.

본 발명에 개시된 개념은 예시적인 실시예를 참조하여 설명되고 도시된다. 그러나, 이들 개념은 도시한 실시예에서의 구성의 상세 및 구성요소의 배열에 대한 적용에 한정되지 않고 다양한 다른 방법으로 실시되거나 수행될 수 있다. 본 발명의 용어는 발명의 설명을 위한 목적으로 사용되고 제한적인 것으로 간주해서는 안 된다. 본 발명에서 사용되는 "포함하는(including)", "포함하는(comprising)" 및 "갖는(having)"과 같은 단어 및 그 변형은 열거된 항목, 그 등가물뿐만 아니라 추가 항목을 포함하는 것을 의미한다.

종래의 설계에서, 동력기계는 컴퓨터-제어 동력기계 기능(예, 엔진 동력에 접근, 즉 엔진, 견인 작동, 유압 작동, 기후 제어 등을 시작하는 능력)의 범위를 제공하도록 갖추어질 수 있다. 그러한 동력기계는 이들 기능을 제어하고 운전자 입력의 수신을 위한 하나 이상의 인터페이스를 운전자에게 제공하는 다양한 컴퓨터 장치를 가질 수 있다. 일부 동력기계에서, 이들 컴퓨터 장치는, 기계가 시작되거나 또는 다른 작동을 하기 전에 운전자에게 패스코드를 입력하라는 요구와 같은, 기계의 허가받지 않은 작동을 방지하도록 설계된 보안 특징을 갖는다. 본 발명의 설명의 명료를 위하여, 용어 "초기화 공정" 또는 "컴퓨터 초기화 공정"은 정상 작동을 위하여 장치를 준비하기 위하여 먼저 동력이 공급되면 컴퓨터 장치에 의하여 취해지는 단계를 말한다. 또한, 용어 "가능 공정"은 패스코드의 입력 또는 유사 형태의 활동과 같은, 동력기계에서 보안 특징을 풀기 위하여 운전자에 의하여 취해진 활동을 말한다.

보안 시스템을 풀기 위하여 운전자에게 입력장치를 제공하는 이들 장치의 일부 또는 모두는 그들 고유의 시동 또는 초기화 공정 동안에 어떤 동력기계 기능을 제공하지 못할 수 있다. 예를 들어, 일부 동력기계는 운전자가 운영 시스템의 관련 입력장치에 패스코드를 입력하여 임의의 동력기계 기능을 가능하게 하라고 요구할 수 있다. 이러한 요구는 동력기계 기능에 허가받지 않은 접근을 방지하는 것을 도울 수 있지만, 컴퓨터 장치가 초기화 공정을 수행하는 동안 작업장 작동의 시작을 지연할 수도 있다. 예를 들어, 패스코드를 수신하도록 구성된 디스플레이는 단순히 운전자로부터의 입력을 수신할 준비가 되어 있지 않으므로, 그 초기화 공정을 가동중에 운전자가 패스코드를 입력하는 것이 불가능할 수 있다. 따라서, 비록 운전자가 작업을 할 준비가 되어 있더라도, 엔진 시작을 포함하는 동력기계의 능동적인 작동은 적어도 디스플레이가 그 초기화 루틴을 완료한 후까지 가능하지 않을 수 있다. 이는 동력기계 운전자의 편에서는 조급함 또는 좌절로 이끌 수 있고, 생산적인 활동을 지연한다. 따라서, 동력기계 작동의 완전한 지속적인 실행을 위하여 요구되는 패스코드의 입력 전을 포함하는 컴퓨터 초기화 공정 동안에 특정(예, 제한된) 동력기계 기능에 접근을 제공하는 것이 유용할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예는 이들 및 다른 필요를 다룬다. 예를 들어, 일부 실시예는 디스플레이 또는 다른 입력장치의 초기화 공정 동안에 동력기계의 임시 보안 바이패스 모드를 이용할 수 있다. 임시 보안 바이패스 모드 동안에, 제한된 범위의 동력기계 기능이 가능하게 되고, 하나 이상의 컴퓨터 장치가 초기화 공정을 수행하는 동안 운전자는 동력기계의 특정 작동의 실행의 명령이 임시로 허용된다. 일단 초기화 공정이 완료되면, 운전자는 이어서 디스플레이 또는 다른 입력장치에 패스코드를 입력하라고 촉구되고, 얼마간 추가의 동력기계 기능이 가능하게 되고, 동력기계가 기능을 정지하는 것을 방지한다. 패스코드의 입력은 임시 보안 바이패스 모드를 끝내고 동력기계의 정상 작동을 허용한다.

다른 실시예에서, 초기화 바이패스 모드를 위한 동력기계에 의하여 특정된 허가에 따라 임시 보안 바이패스 동안에 다른 범위의 동력기계 기능이 제공될 수 있다. 예를 들어, 일부 임시 보안 바이패스 모드는 운전자가 엔진을 시작하라고 기계에 명령하도록 허용될 수 있지만, 운전자가 동력기계의 유압 시스템의 기능을 명령하도록 허용되지 않고, 또는 초기화 바이패스 모드는 일부 유압 작동 또는 작동기에의 접근을 허용하지만 다른 것에 대하여는 허용하지 않는다. 다른 실시예로서, 특정 초기화 바이패스 모드는 시동 공정 동안에 작동하지 않는 디스플레이를 통하여 선택 또는 조정 가능한 특징 세트와 같은, 선택한 세트의 진보한 기능을 제외한 모두에 대한 접근을 허용할 수 있다. 일부 실시예에서, 특정 임시 보안 바이패스 모드의 허가는 패스코드-보호된 세팅 메뉴를 통하는 것과 같이 주문 제작될 수 있다.

본 발명에서, "동력기계 기능"은 동력원(예, 엔진)의 작동, 동력원으로부터의 동력에의 접근, 견인요소의 사용, 유압 장비의 작동, 리프트암 또는 다른 장치의 이동 등과 같은, 일반적으로 동력기계의 이동 및 동력-기반 작동을 말한다. 따라서 예를 들어, "동력기계 기능"은 디스플레이 스크린 또는 다른 입력/출력 장치, 컴퓨터-기반 보안 시스템(예, 패스코드 또는 운전자-존재 시스템), 중앙처리장치 또는 다른 제어기 등에 관련한 "운영 시스템 기능"과는 구별되어야 한다. 그러나, 특정 동력기계 기능은 제어기, 센서, 스위치, 작동기 및 신호장치의 전자 작동과 같은 컴퓨터-기반 기능을 반드시 포함할 수 있다. 따라서, 초기화 공정 동안에 동력기계 기능의 제한은 일부 컴퓨터 시스템의 작동 상의 제한을 종종 반드시 포함할 수 있다. 또한, 이하의 실시예는 비록 일반적으로 초기화 공정 동안에 동력기계 기능의 제한에 관한 것이지만, 일부 실시예는 유사하게 운영 시스템 기능의 실행 제한을 포함할 수 있다.

이들 개념은 아래에 기술되는 바와 같이 다양한 동력기계에 실시될 수 있다. 실시예를 실현할 수 있는 대표적인 동력기계는 도 1의 다이어그램 형태로 도시되고, 이러한 동력기계의 하나의 예가 도 2 및 도 3에 도시되고 실시예를 개시하기 전에 아래에 기술된다. 본 발명의 설명을 간결하게 하기 위하여 대표적인 동력기계로서 단지 하나의 동력기계가 도시되고 설명된다. 그러나 위에 언급한 바와 같이 하기 실시예는 도 2 및 도 3에 도시된 대표적인 동력기계와 다른 형태의 동력기계를 포함하는 다수의 동력기계 중 어느 것에도 실시될 수 있다.

본 발명의 목적상 동력기계는 프레임, 적어도 하나의 작업요소 및 작업을 수행하기 위하여 작업요소에 동력을 제공할 수 있는 동력원을 포함한다. 동력기계의 하나의 유형은 자체-추진(self-propelled) 작업 차량이다. 자체-추진 작업 차량은 동력기계의 한 종류이고, 프레임, 작업요소 및 작업요소에 동력을 공급할 수 있는 동력원을 포함한다. 적어도 하나의 작업요소는 동력기계를 동력하에 움직이는 원동(motive) 시스템이다.

도 1은 아래에 기술된 실시예가 유리하게 삽입될 수 있고 다수의 상이한 유형의 동력기계 중 임의의 것일 수 있는 동력기계(100)의 기본 시스템을 도시하는 블록 다이어그램을 나타낸다. 도 1의 블록 다이어그램은 동력기계(100)의 다양한 시스템 및 다양한 구성요소와 시스템 사이의 관계를 확인한다. 전술한 바와 같이 가장 기본적인 수준에서, 본 발명의 목적상 동력기계는 프레임, 동력원 및 작업요소를 포함한다. 동력기계(100)는 프레임(110), 동력원(120) 및 작업요소(130)를 갖는다. 도 1에 도시된 동력기계(100)는 자체-추진 작업 차량이기 때문에, 이는 또한 동력기계를 지지면 위로 움직이도록 제공되는, 그 자체가 작업요소인 견인요소(140)와 동력기계의 작업요소를 제어하는 운전 위치를 제공하는 운전자 스테이션(150)을 갖는다. 제어 시스템(160)이 운전자에 의하여 제공되는 제어신호에 반응하여, 다양한 작업을 적어도 부분적으로 수행하기 위하여 다른 시스템과 상호 작용하도록 제공된다.

특정 작업 차량은 전용 작업을 수행할 수 있는 작업요소를 갖는다. 예를 들어, 일부 작업 차량은 버킷(bucket)과 같은 도구가 핀 고정(pinning) 배열에 의하여 부착되는 리프트암을 갖는다. 작업요소, 즉 리프트암은 작업을 수행하기 위하여 도구가 위치하도록 조작될 수 있다. 일부 경우에서, 도구를 위치시키기 위하여, 버킷을 리프트암에 대해 회전시키는 것과 같이 도구는 작업요소에 대해 상대적으로 위치할 수 있다. 이러한 작업 차량의 정상 작동하에 버킷이 부착되고 사용된다. 이러한 작업 차량은 원래의 버킷 대신에 도구/작업요소 결합의 분해 및 다른 도구의 재조립에 의하여 다른 도구를 수신할 수 있다. 다른 작업 차량은 널리 다양한 도구를 갖고 사용되도록 의도되고, 도 1에 도시한 도구 인터페이스(170)와 같은 도구 인터페이스를 갖는다. 가장 기본적으로, 도구 인터페이스(170)는 프레임(110) 또는 작업요소(130)와 도구 사이의 연결장치이고, 이는 도구를 프레임(110) 또는 작업요소(130)에 직접 부착하는 연결 포인트와 같이 단순하거나 또는 더 복잡할 수 있고 아래에 기술된다.

일부 동력기계에서, 도구 인터페이스(170)는 작업요소에 이동 가능하게 부착되는 물리적 조립체인 도구 캐리어를 포함할 수 있다. 도구 캐리어는 다수의 도구를 작업요소에 수신하고 고정하기 위한 맞물림부(engagement features) 및 잠금부(locking features)를 갖는다. 이러한 도구 캐리어의 일 특성은, 도구가 일단 캐리어에 부착되면 캐리어는 도구에 고정되고(즉, 도구에 대해 이동 가능하지 않음), 도구 캐리어가 작업요소에 대해 이동하면, 도구는 도구 캐리어와 같이 이동한다. 여기서 사용된 용어, 도구 캐리어는 단순히 축회전 가능한 연결 포인트가 아니라, 다양한 도구에 수신되고 고정되도록 의도된 특별한 전용 장치이다. 도구 캐리어 자체는 리프트암 또는 프레임(110)과 같은 작업요소(130)에 장착 가능하다. 도구 인터페이스(170)는 또한, 도구의 하나 이상의 작업요소에 동력을 제공하기 위한 하나 이상의 동력원을 포함할 수 있다. 일부 동력기계는 도구 인터페이스를 갖는 복수의 작업요소를 가질 수 있고, 이들 각각은 반드시 필요하지 않지만 도구를 수신하는 하나의 도구 캐리어를 가질 수 있다. 일부 다른 동력기계는 복수의 도구 인터페이스를 갖는 하나의 작업요소를 가질 수 있고, 단일 작업요소는 복수의 도구를 동시에 수신할 수 있다. 이들 도구 인터페이스 각각은 반드시 필요하지 않지만 도구 캐리어를 갖는다.

프레임(110)은 그에 부착되거나 그 위에 위치하는 다양한 다른 구성요소를 지지할 수 있는 물리적 조립체를 포함한다. 프레임(110)은 여러 개의 개별 구성요소를 포함할 수 있다. 일부 동력기계는 단단한(강성) 프레임을 갖는다. 즉, 프레임의 어느 한 부분도 프레임의 다른 부분에 대해 이동 가능하지 않다. 다른 동력기계는 프레임의 다른 부분에 대해 움직일 수 있는 적어도 하나의 부분을 갖는다. 예를 들어, 굴착기는 하부 프레임부에 대해 회전하는 상부 프레임부를 가질 수 있다. 다른 작업 차량은 조향(steering) 기능을 달성하기 위하여 프레임의 일부분이 다른 부분에 대해 축회전하는 관절형(articulated) 프레임을 갖는다.

프레임(110)은, 일부 예에서 도구 인터페이스(170)를 통해 부착된 도구가 사용할 동력을 제공하는 것뿐만 아니라, 하나 이상의 견인요소(140)를 포함하는 하나 이상의 작업요소(130)에 동력을 제공하도록 구성된 동력원(120)을 지지한다. 동력원(120)으로부터의 동력이 작업요소(130), 견인요소(140) 및 도구 인터페이스(170)의 어디에도 직접 제공될 수 있다. 대안적으로, 동력원(120)으로부터의 동력은 제어 시스템(160)에 제공될 수 있고, 이는 순차적으로 동력을 사용하여 작업 기능을 수행할 수 있는 구성요소에 동력을 선택적으로 제공한다. 동력기계용 동력원은 통상적으로 내연기관과 같은 엔진 및 엔진으로부터의 출력을 작업요소에 의하여 사용 가능한 동력 형태로 변환할 수 있는 기계 변속기 또는 유압 시스템과 같은 동력 변환 시스템을 포함한다. 일반적으로 전력원 또는 하이브리드 동력원으로 알려진 동력원과의 조합을 포함하는 다른 유형의 동력원이 동력기계에 통합될 수 있다.

도 1은 작업요소(130)로 지정된 단일 작업요소를 나타내지만, 다양한 동력기계는 임의 개수의 작업요소를 가질 수 있다. 작업요소는 통상 동력기계의 프레임에 부착되고, 작업을 수행하는 경우에 프레임에 대해 이동 가능하다. 또한, 견인요소(140)는, 그들의 작업 기능이 일반적으로 동력기계(100)를 지지표면 위로 이동시키는 점에서, 작업요소의 특별한 경우이다. 견인요소(140)는 작업요소(130)와 별개로 도시되어 나타나고, 그 이유는 많은 동력기계는 항상 그렇다고는 할 수 없지만 견인요소 이외의 추가적인 작업요소를 갖고 있기 때문이다. 동력기계는 임의 개수의 견인요소를 가질 수 있고, 이들 일부 또는 모두가 동력원(120)으로부터의 동력을 수신해서 동력기계(100)를 추진할 수 있다. 견인요소는, 예를 들어 궤도 조립체, 차축에 부착된 바퀴 등일 수 있다. 견인요소는 견인요소의 이동이 차축 주위의 회전으로 한정되도록(조향이 스키딩(skidding)에 의하여 달성됨) 프레임에 장착될 수 있고, 또는 대안적으로 견인요소가 프레임에 대하여 축회전하여 조향을 달성하도록 프레임에 축회전 가능하게 장착될 수 있다.

동력기계(100)는 운전자가 동력기계의 작동을 제어할 수 있는 운전 위치를 포함하는 운전자 스테이션(150)을 포함한다. 일부 동력기계에서 운전자 스테이션(150)은 밀폐된 또는 부분적으로 밀폐된 운전실(cab)에 의하여 정의된다. 본 발명의 실시예가 실현될 수 있는 일부 동력기계는 위에 기술된 형태의 운전실 또는 운전구역을 갖지 않을 수 있다. 예를 들어, 워크 비하인드 로더(walk behind loader)는 운전실 또는 운전구역을 갖지 않고 오히려 동력기계를 적합하게 작동하는 운전자 스테이션으로서 기능하는 운전 위치(operating position)를 가질 수 있다. 보다 광범위하게, 작업 차량 이외의 동력기계는 위에 언급된 운전 위치 및 운전구역과 반드시 유사하지 않은 운전 스테이션을 가질 수 있다. 또한, 동력기계(100)와 같은 일부 동력기계 및 기타는, 이들이 운전구역 또는 운전 위치를 갖는지에 상관없이, 동력기계상의 또는 동력기계에 인접한 운전 스테이션 대신에 또는 이에 더하여 원격으로(즉, 원격으로 위치한 운전자 스테이션으로부터) 작동될 수 있다. 동력기계의 운전자 제어 기능 중 적어도 일부가 동력기계에 연결된 도구와 연결된 운전 위치에서 작동할 수 있는 애플리케이션을 포함할 수 있다. 대안적으로 일부 동력기계의 경우, 동력기계 상의 운전자 제어 기능 중 적어도 일부를 제어할 수 있는 원격 제어 장치가 제공될 수 있다(즉, 동력기계 및 동력기계에 결합되는 임의의 도구로부터 원격임).

도 2 및 도 3은 아래에 기술되는 실시예가 유리하게 이용될 수 있는, 도 1에 도시된 동력기계의 하나의 특정의 예인 로더(200)를 도시한다. 로더(200)는 스키드-스티어 로더로서, 단단한 차축에 의하여 로더의 프레임에 장착되는 견인요소(이 경우 4 바퀴)를 갖는 로더이다. 여기서 "단단한 차축"은 스키드-스티어 로더(200)가 회전 또는 조향되어 로더의 선회(turn)를 달성할 수 있는 어떠한 견인요소를 갖지 않는다는 것을 말한다. 대신에, 스키드-스티어 로더는 로더의 각각의 측면의 하나 이상의 견인요소에 독립적으로 동력을 주는 구동 시스템을 갖고, 각각의 측면에 다른 견인신호를 제공함으로써 기계가 지지표면 위로 미끄러지는 경향이 있다. 이러한 가변(varying) 신호는 로더를 전방 방향으로 이동시키기 위하여 로더의 한 측면 상의 견인요소(들)에 동력을 제공하는 것과, 로더를 역방향으로 이동시키기 위하여 다른 측면 상의 견인요소(들)에 동력을 제공하는 것을 포함하고, 로더를 로더 자체의 궤적(footprint) 내에서 중심 반경 주위로 선회시킬 수 있다. "스키드 스티어(skid-steer)"라는 용어는, 위에서 설명한 바와 같이 견인요소로서 바퀴를 갖는 미끄러운 조향을 갖는 로더를 통상적으로 지칭한다. 그러나, 많은 궤도 로더도 또한 미끄럼을 통해 선회를 수행하고 바퀴가 없더라도 기술적으로 스키드-스티어 로더라는 점에 유의하여야 한다. 본 발명의 목적상 달리 언급되지 않는 한, 스키드 스티어라는 용어는 견인요소로서 바퀴를 갖는 로더로 범위를 한정해서는 안 된다. 따라서, 일부 예시 동력기계는 스키드-스티어 동력기계로 표시되었지만, 일부 실시예에서는 다양한 다른 동력기계에 실행될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예는 스키딩(skidding)에 의하여 선회를 달성하지 않는 소형 로더 또는 소형 굴착기에 실행될 수 있다.

로더(200)는 도 1에서 넓게 도시되고 위에 설명된 동력기계(100)의 하나의 특별한 예이다. 따라서, 이하 설명되는 로더(200)의 특징부는 도 1에 사용된 것과 유사한 도면번호를 사용한다. 예를 들어, 로더(200)는 동력기계(100)가 프레임(100)을 갖는 것과 같이 프레임(210)을 갖는 것으로 설명된다. 여기서 설명되는 스키드-스티어 로더(200)는, 궤도 조립체 및 궤도 조립체를 동력기계에 장착하는 장착 요소에 관해 후술되는 실시예가 실시될 수 있는 환경에 대한 이해를 제공하기 위한 것이다. 로더(200)는 여기에 개시된 실시예에서 필수적인 것은 아니고, 따라서 후술되는 실시예가 구현될 수 있는 로더(200)가 아닌 동력기계에 포함될 수도 있고 아닐 수도 있는 것으로 설명되는 특징의 설명에 특별히 제한되는 것으로 간주되어서는 안된다. 특별히 언급하지 않는 한, 후술되는 실시예는 다양한 동력기계에 실시될 수 있고 로더(200)는 그러한 동력기계 중 단지 하나이다. 예를 들어, 후술되는 본 발명의 일부 또는 전체가, 몇 가지 예를 들면, 다양한 다른 로더, 굴착기, 트렌처(trenchers) 및 도저(dozers) 등 많은 다른 종류의 작업 차량에서 구현될 수 있다.

로더(200)는 동력기계 상의 다양한 기능을 작동시키기 위한 동력을 생성하거나 또는 제공할 수 있는 동력 시스템(220)을 지지하는 프레임(210)을 포함한다. 동력 시스템(220)은 블록 다이어그램 형태로 표시되지만 프레임(210) 내에 위치한다.프레임(210)은 또한 다양한 작업을 수행하기 위하여 동력 시스템(220)에 의하여 동력을 받는 리프트암 조립체(230) 형태의 작업요소를 지지한다. 로더(200)가 작업 차량인 경우, 프레임(210)은 또한 동력기계를 지지표면 위로 추진하고 동력 시스템(220)에 의하여 동력을 받는 견인 시스템(240)을 지지한다. 리프트암 조립체(230)는 차례로, 다양한 작업을 수행하기 위하여 로더(200)에 다양한 도구를 수신 및 고정할 수 있는 도구 캐리어(272) 및 로더에 연결될 수 있는 도구에 동력을 선택적으로 제공하기 위하여 도구가 결합될 수 있는 동력 커플러(274)를 포함하는 도구 인터페이스(270)를 지지한다. 동력 커플러(274)는 유압원 또는 전력원 또는 모두를 제공할 수 있다. 로더(200)는 운전자가 다양한 제어장치(260)를 조작하여 동력기계가 다양한 작업 기능을 수행하게 할 수 있는 운전자 스테이션(255)을 정의하는 운전실(250)을 포함한다. 운전실(250)은 마운트(254)를 통하여 연장되는 축 중심으로 뒤로 축회전될 수 있고, 유지 및 보수가 필요하면, 동력 시스템 구성요소에의 접근을 제공한다.

운전자 스테이션(255)은 운전석(258) 및 다양한 기계 기능을 제어하기 위하여 운전자가 조작할 수 있는 제어 레버(260)를 포함하는 복수의 운전자 입력장치를 포함한다. 운전자 입력장치는 버튼, 스위치, 레버, 슬라이더(sliders), 페달 등을 포함할 수 있고, 손 작동 레버 또는 발 페달과 같은 독립형(stand-alone) 장치이거나 또는 핸드 그립(grips) 또는 디스플레이 패널에 통합될 수 있고, 프로그램 입력장치를 포함한다. 운전자 입력장치의 작동은 전기 신호, 유압 신호 및/또는 기계 신호 형태의 신호를 발생할 수 있다. 운전자 입력장치에 반응하여 발생한 신호는 동력기계의 다양한 기능을 제어하기 위하여 동력기계의 다양한 구성요소에 제공된다. 동력기계(100)의 운전자 입력장치에 의하여 제어되는 기능 중에는 견인요소(219), 리프트암 조립체(230), 도구 캐리어(272)의 제어를 포함하고, 도구에 작동 가능하게 결합될 수 있는 임의의 도구에 신호를 제공한다.

로더는, 예를 들어 청각(audible) 및/또는 시각(visual) 표시와 같이, 운전자에 의하여 감지될 수 있는 형태로 동력기계의 작동에 관련된 정보의 표시를 주기 위하여 운전실(250)에 제공되는 디스플레이 장치를 포함하는 사람-기계 인터페이스를 포함할 수 있다. 청각 표시는 버저(buzzers), 벨 등 또는 언어(verbal) 통신의 형태로 나타날 수 있다. 시각 표시는 그래프, 라이트, 아이콘, 게이지(gauges), 알파벳 문자 등의 형태로 나타날 수 있다. 디스플레이는 경고등이나 게이지와 같은 전용 표시를 제공하거나, 다양한 크기와 기능의 모니터와 같이 프로그램 가능한 디스플레이 장치를 포함하여 프로그램 가능한 정보를 제공하기 위하여 동적일 수 있다. 디스플레이 장치는 진단 정보, 문제 해결 정보, 지시 정보 및 운전자가 동력기계 또는 동력기계와 연결된 도구를 보조하기 위한 다양한 유형의 정보를 제공할 수 있다. 운전자에게 사용될 수 있는 다른 정보 역시 제공할 수 있다. 워크 비하인드 로더와 같은 다른 동력기계는 운전실, 운전구역 또는 좌석을 갖지 않을 수 있다. 그러한 로더의 운전 위치는 일반적으로 운전자가 운전자 입력장치를 조작하기 위하여 가장 적합한 위치로 정의된다.

이하 기술되는 본 발명의 실시예를 포함하거나 상호 작용하는 다양한 동력기계는 다양한 작업요소를 지지하는 다양한 다른 프레임 구성요소를 가질 수 있다. 본 발명의 프레임(210)의 구성요소는 발명의 목적을 위하여 예시적으로 제공되고, 프레임(210)이 본 발명이 실시되는 동력기계의 프레임의 유일한 형태는 아니다.

로더(200)의 프레임(210)은 차대(undercarriage) 또는 프레임의 하부(211) 및 차대에 의하여 지지되는 메인 프레임 또는 프레임의 상부(212)를 포함한다. 일부 실시예에서, 로더(200)의 메인 프레임(212)은 차대와 메인 프레임의 용접 또는 조임장치(fasteners) 같은 것에 의하여 차대(211)에 부착된다. 또는 메인 프레임 및 차대는 일체형으로 형성될 수 있다. 메인 프레임(212)은, 메인 프레임의 후방을 향하여 양 측면에 위치하고, 리프트암 조립체(230)를 지지하고 리프트암 조립체(230)가 축회전 부착되는, 한 쌍의 직립부(214A; 214B)를 포함한다. 리프트암 조립체(230)는 직립부(214A; 214B) 각각에 예시적으로 핀 고정된다. 직립부(214A; 214B) 상의 장착부와 리프트암 조립체(230)와 장착 하드웨어(리프트암 조립체를 메인 프레임(212)에 고정하기 위한 핀(pin)을 포함함)의 조합을 본 발명의 목적상 집합적으로 조인트(216A; 216B)(직립부(214)의 각각에 하나가 위치함)로 지칭한다. 조인트(216A; 216B)는 차축(218)을 따라 배열되고, 아래에 설명하는 바와 같이, 리프트암 조립체가 프레임(210)에 대해 차축(218) 중심으로 축회전할 수 있도록 한다. 다른 동력기계는 프레임의 양쪽 측면 상에 직립부를 포함하지 않거나, 프레임의 후방을 향해 양쪽 측면 상의 직립부에 장착될 수 있는 리프트암 조립체를 갖지 않을 수 있다. 예를 들어, 일부 동력기계는 동력기계의 단일 측면 또는 동력기계의 전방 또는 후방 단부에 장착된 단일 아암을 가질 수 있다. 다른 기계는 복수의 리프트암을 포함하는 복수의 작업요소를 가질 수 있고, 이들 각각은 그 자신 고유의 구조로 기계에 장착된다. 프레임(210)은 또한 로더(200)의 양 측면 상에 바퀴(219A-D)의 형태인 한 쌍의 견인요소를 또한 지지한다.

도 2 및 도 3에 도시된 리프트암 조립체(230)는, 본 발명의 실시예를 실현할 수 있는 로더(200) 또는 다른 동력기계와 같은 동력기계에 장착될 수 있는 리프트암 조립체의 많은 상이한 유형 중 하나의 예이다. 리프트암 조립체(230)는 수직 리프트암으로 알려진 것이고, 리프트암 조립체(230)가 로더(200)의 제어하에 프레임(210)에 대하여 일반적으로 수직 경로를 형성하는 리프트 경로(path)(237)를 따라 이동 가능한 것(즉, 리프트암 조립체는 상승 및 하강할 수 있음)을 의미한다. 다른 리프트암 조립체는 다른 기하구조를 가질 수 있고, 로더의 프레임에 다양한 방법으로 결합되어 리프트암 조립체(230)의 방사상(radial) 경로와 다른 리프트 경로를 제공할 수 있다. 예를 들어, 다른 로더에서의 일부 리프트 경로는 방사상 리프트 경로를 제공한다. 다른 리프트암 조립체는 확장 가능한 또는 신축형(telescoping) 부분을 가질 수 있다. 다른 동력기계는 그들의 프레임에 부착된 복수의 리프트암 조립체를 가질 수 있고, 각각의 리프트암 조립체는 다른 것에 대해 독립적이다. 본 발명에 특별히 언급하지 않는 한, 상세한 설명에 개시한 본 발명의 개념은 특정한 동력기계에 결합되는 리프트암 조립체의 형태나 수에 제한되지 않는다.

리프트암 조립체(230)는 프레임(210)의 대향 측면 상에 배치되는 한 쌍의 리프트암(234)을 갖는다. 도 2에 도시된 하강 위치에서의 경우, 리프트암(234) 각각의 제1 단부는 조인트(216)에서 동력기계에 축회전 결합되고, 리프트암 각각의 제2 단부(232B)는 프레임(210)의 전방을 향해 위치한다. 조인트(216)는 로더(200)의 후면을 향하여 위치하고 리프트암은 프레임(210)의 측면을 따라 확장한다. 리프트 경로(237)는 리프트암 조립체(23)가 최소 및 최고 높이 사이에서 이동함에 따라 리프트암(234)의 제2 단부(232B)의 이동 경로에 의하여 정의된다.

리프트암(234) 각각은 조인트(216) 중 하나에서 프레임(210)에 축회전 결합되는 각각의 리프트암(234)의 제1 부분(234A) 및 제1 부분(234A)에의 연결부로부터 리프트암 조립체(230)의 제2 단부(232B)로 확장되는 제2 부분(234B)을 갖는다. 리프트암(234)은 제1 부분(234A)에 부착되는 교차부재(cross member)(236)에 각각 결합된다. 교차부재(236)는 리프트암 조립체(230)에 증가된 구조 안정성을 제공한다. 동력 시스템(220)으로부터 가압 유체를 수신하도록 로더(200) 상에 구성된 유압 실린더인 한 쌍의 작동기(238)는, 로더(200)의 각 측면 상의 축회전 가능한 조인트(238A 및 238B)에서 각각 프레임(210)과 리프트암(234) 모두에 축회전 결합된다. 작동기(238)는 개별적 그리고 집합적으로 리프트 실린더로서 종종 지칭된다. 작동기(238)의 작동(즉, 확장 및 수축)은 리프트암 조립체(230)가 조인트(216) 주위로 축회전함으로써 화살표(237)로 표시된 고정 경로를 따라 상승 및 하강하도록 한다. 한 쌍의 제어 링크(217) 각각은 프레임(210)의 양 측면 상에서 프레임(210)과 하나의 리프트암(232)에 축회전 장착된다. 제어 링크(217)는 리프트암 조립체(230)의 고정 리프트 경로를 정의하는 것을 도와준다.

굴착기에서 가장 두드러지고 다른 로더에서도 가능한 일부 리프트암은, 도 2에 도시된 리프트암 조립체(230)의 경우와 같이 함께(즉, 소정 경로를 따라) 이동하는 대신에 다른 세그먼트에 대해 축회전하도록 제어 가능한 부분을 가질 수 있다. 일부 동력기계는, 굴착기 또는 일부 로더 및 다른 동력기계에 알려진 것처럼 단일 리프트암을 갖는 리프트암 조립체를 갖는다. 다른 동력기계는 복수의 리프트암 조립체를 가질 수 있고, 각각은 다른 것들에 대해 독립적이다.

도구 인터페이스(270)는 리프트암 조립체(230)의 제2 단부(232B)에 인접하여 제공된다. 도구 인터페이스(270)는 다양한 서로 다른 도구를 리프트암(234)에 수신하고 고정할 수 있는 도구 캐리어(272)를 포함한다. 이러한 도구는 도구 캐리어(272)와 맞물리게 구성되는 상보(complementary) 기계 인터페이스를 갖는다. 도구 캐리어(272)는 아암(234)의 제2 단부(232B)에 축회전 가능하게 장착된다. 도구 캐리어 작동기(235)는 리프트암 조립체(230)와 도구 캐리어(272)에 작동 가능하게 결합되고, 도구 캐리어(272)를 리프트암 조립체에 대해 회전하도록 작동 가능하다. 도구 캐리어 작동기(235)는 예시적으로는 유압 실린더이고 종종 틸트 실린더로 알려져 있다.

복수의 다른 도구에 부착될 수 있는 도구 캐리어를 가짐으로써, 하나의 도구에서 다른 도구로의 변경이 비교적 쉽게 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도구 캐리어를 갖는 기계는 도구 캐리어와 리프트암 조립체 사이에 작동기를 제공할 수 있고, 도구의 제거 또는 부착은 도구로부터 작동기의 제거 또는 부착, 또는 리프트암 조립체로부터 도구의 제거 또는 부착을 필요로 하지 않는다. 도구 캐리어(272)는 도구를 리프트암(또는 동력기계의 다른 부분)에 쉽게 부착하는, 도구 캐리어를 가질 필요 없는 리프트암 조립체의 장착 구조를 제공한다.

일부 동력기계는 도구 또는 틸트 작동기를 갖는 리프트암에 핀 고정(pinned)에 의하여 부착되고 도구 또는 도구 형태 구조에 직접 결합되는 도구 유사 장치를 가질 수 있다. 리프트암에 회전 가능하게 핀 고정되는 이러한 도구의 보통의 예가 버킷이고, 용접 또는 조임장치에 의하여 버킷에 직접 고정되는 브라킷에 하나 이상의 틸트 실린더가 부착된다. 이러한 동력기계는 도구 캐리어를 갖지 않고, 오히려 리프트암과 도구 사이의 직접 연결을 갖는다.

도구 인터페이스(270)는 또한 리프트암 조립체(230)의 도구의 연결에 이용 가능한 도구 동력원(274)을 포함한다. 도구 동력원(274)은 도구가 제거 가능하게 결합될 수 있는 가압 유압 유체 포트를 포함한다. 가압 유압 유체 포트는 도구 상에서 하나 이상의 기능 또는 작동기에 동력을 제공하기 위하여 가압 유압 유체를 선택적으로 제공한다. 도구 동력원은 또한 도구 상에서 전기식 작동기 및/또는 전자식 제어기에 전력을 제공하기 위하여 전력원을 포함할 수 있다. 도구 동력원(274)은 또한, 도구의 제어기와 로더(200)의 전자식 장치 사이에서 통신을 가능하게 하기 위하여 로더(200) 상의 데이터 버스와 통신하는 전기 도관(conduits)을 예시적으로 포함한다.

도 2 및 도 3에서 프레임(210)은 동력 시스템(220)을 지지하고 둘러싸서, 동력 시스템(220)의 다양한 구성요소가 보이지 않는다.

도 4는 동력 시스템(220)의 다양한 구성요소의 다이어그램을 포함한다. 동력 시스템(220)은 다양한 기계 기능에서 사용하는 동력을 발생 및/또는 저장할 수 있는 하나 이상의 동력원(222)을 포함한다. 동력기계(200)에서, 동력 시스템(220)은 내연기관을 포함한다. 다른 동력기계는 주어진 동력기계 구성요소에 동력을 제공할 수 있는 전기 발생기, 재충전 배터리, 다양한 다른 동력원 또는 동력원들의 결합을 포함할 수 있다. 동력 시스템(220)은 또한 동력원(222)에 작동 가능하게 결합되는 동력 변환 시스템(224)을 포함한다. 동력 변환 시스템(224)은 차례로 동력기계의 기능을 수행하는 하나 이상의 작동기(226)에 결합된다. 다양한 동력기계의 동력 변환 시스템(224)은 기계 변속기, 유압 시스템 등을 포함하는 다양한 구성요소를 포함할 수 있다. 동력기계(200)의 동력 변환 시스템(224)은 구동 모터(226A, 226B)에 동력 신호를 제공하기 위하여 선택적으로 제어 가능한 한 쌍의 유체(hydrostatic) 구동 펌프(224A; 224B)를 포함한다. 구동 모터(226A; 226B)는 차례로 각각 차축에 작동 가능하게 결합되고, 구동 모터(226A)는 차축(228A; 228B)에 결합되고 구동 모터(226B)는 차축(228C; 228D)에 결합된다. 차축(228A-D)은 차례로 바퀴(219A-D)와 같은 견인요소에 결합된다. 구동 펌프(224A; 224B)는 운전자 입력장치에 기계적, 유압 및/또는 전기적으로 결합되어 구동 펌프를 제어하는 작동 신호를 받는다.

동력기계(200)의 구동 펌프, 모터 및 차축의 배열은 이들 구성요소의 배열의 하나의 예이다. 위에 기술한 바와 같이, 동력기계(200)는 스키드-스티어 로더이고, 동력기계의 각 측면의 견인요소는 단일 유압 펌프, 동력기계(200)의 단일 구동 모터 또는 개별 구동모터의 어느 하나의 출력을 통하여 함께 제어된다. 유압 구동 펌프의 다양한 다른 구성 및 결합이 바람직하게 이용될 수 있다.

동력기계(200)의 동력 변환 시스템(224)은 또한 동력원(222)에 작동 가능하게 결합된 유압 도구 펌프(224C)를 포함한다. 유압 도구 펌프(224C)는 작업 작동기 회로(238C)에 작동 가능하게 결합된다. 작업 작동기 회로(238C)는 제어 로직(하나 이상의 밸브와 같은)뿐만 아니라 리프트 실린더(238) 및 틸트 실린더(235)를 포함하여 작동을 제어한다. 제어 로직은 운전자 입력에 반응하여 선택적으로 리프트 실린더 및/또는 틸트 실린더의 작동을 허용한다. 일부 기계에서, 작업 작동기 회로는 또한 부착 도구에 가압 유압 유체를 선택적으로 제공하는 제어 로직을 포함한다. 동력기계(200)의 제어 로직은 개방 센터(open centor), 직렬 배열의 3개의 스풀(spool) 밸브를 포함한다. 스풀은 리프트 실린더에 이어서 틸트 실린더 그리고 부착 도구에 대한 가압 유체에 우선권을 주도록 배열된다.

동력기계(100) 및 로더(200)의 위의 설명은 예시적인 목적으로 제공되었고, 이하의 실시예가 실현될 수 있는 예시적인 환경을 제공한다. 본 발명에 개시된 실시예는 도 1의 블록 다이어그램에 나타낸 동력기계(100), 더 구체적으로는 궤도 로더(200)와 같은 로더에 의하여 일반적으로 기술된 동력기계에 실현될 수 있고, 특별히 달리 언급하지 않는 한 이하 설명하는 본 발명의 개념은 위에 특히 기술한 환경으로 한정되는 것은 아니다.

도 5는 도 2 및 도 3의 동력기계(200)와 같은 동력기계의 특정 작동을 제어하기 위하여 사용될 수 있는 제어 시스템(280)의 외관을 나타낸다. 제어 시스템(280)은 예를 들어 메모리(284)와 통신하여 일반적 또는 특별한 목적의 전자처리장치로 구성될 수 있는 제어기(282)를 포함한다. 일반적으로 입력장치(286)로 나타낸 하나 이상의 입력장치가 제어기(282)와 통신한다. 운전자는 입력장치(286)를 조작하여 입력장치가 사용자 입력신호를 제어기(282)에 제공하도록 할 수 있다. 일부 실시예에서, 입력장치(286)로 나타낸 입력장치의 하나는 터치스크린 디스플레이 장치와 같은 입력/출력 장치의 결합으로 구성될 수 있고, 이는 사용자로부터 입력을 수신하고 제어기(282) 또는 다른 장치(미도시)로부터 수신된 신호에 기반하여 사용자에게 정보를 제공할 수 있다.

다른 실시예에서, 동력기계의 제어 시스템의 제어기는 광범위의 다른 장치와 통신하여 지시, 수신신호 또는 동력기계의 다른 제어 작동을 제공하도록 구성될 수 있다. 예시된 실시예에서 예를 들어 제어기(282)는 시작 메카니즘(288), 동력 변환 시스템(224)(도 4 참조), 작동기(226)(도 4 참조), 보조 유압 시스템(290) 및 작업 작동기 회로(238c)(도 4 참조)와 통신한다. 이와 같이 배열되면, 제어기(282)는 시작 메카니즘(288)을 제어하여 동력원(222)(도 4 참조, 동력원의 실시예는 내연기관이다)을 시동하고, 동력 변환 시스템(224), 작동기(226), 보조 유압 시스템(290) 및/또는 작업 작동기 회로(238c)의 제어 장치를 선택적으로 작동하여 다른 동력기계 기능을 제어할 수 있다. 일반적으로, 제어기가 동력기계의 추가 또는 다른 기능적 서브-시스템과 통신하는 구조를 포함하는 다양한 다른 구성이 가능하다. 또한, 비록 제어기는 단일 구성요소로 개략적으로 나타내었지만, 다른 구성은 동력기계 주위 또는 다른 곳에 배치되는 복수의 제어기를 포함할 수 있다.

위에 설명한 바와 같이, 제어 시스템(280) 또는 다른 유사 제어 시스템의 적절한 구성을 통하여, 초기화 공정 동안에 동력기계는 특정(예, 완전, 제한 또는 제로) 동력기계 기능이 이용될 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 적절한 추가 동력기계 기능은 단지 초기화 공정이 완료된 후, 예를 들어 정확한 패스코드가 제공된 후에 이용 가능할 수 있도록 될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 동력원(222)(예, 시작 메카니즘(288)의 제어를 통하여), 보조 유압 시스템(290)(작업 작동기 회로(238c)를 통하여), 동력 변환 시스템(224), 작동기(226), 작업 작동기 회로(238c)의 다른 기능 및 보조 유압 시스템(290) 또는 동력기계(200)의 다른 서브-시스템에서 단지 동력기계 기능을 선택하는 것이 가능하게 된 조건하에, 제어기(282)는 입력장치(286)의 초기화 공정 동안에 임시 보안 바이패스 모드로 작동하는 시동 모드를 실행되도록 구성될 수 있다. 따라서, 동력기계(200)가 임시 보안 바이패스 모드에 있는 동안 다른 동력기계 기능은 제어기(282)에 의하여 가능하지 않게 될 수 있고(즉, 잠길 수 있다), 이는 초기화 공정의 완료 및 입력장치(286)에서 정확한 패스코드의 입력 후까지 계속될 수 있다.

일부 실시예에서, 본 발명에 개시된 원칙은 운전자 또는 다양한 다른 센서 또는 모듈로부터의 적합한 입력에 기반하여 프로세서 장치에 의하여 적어도 부분적으로 실행될 수 있는 컴퓨터-실행 방법을 포함하는 방법으로서 실행될 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시한 바와 같이 동력기계를 작동하는 방법(300)은 터치스크린 또는 다른 디스플레이와 같은 입력장치의 초기화 공정을 시작하는 단계를 포함할 수 있다. 초기화 공정의 초기화 단계(310)는 운전자로부터의 초기 입력을 포함하는 다양한 변수에 기반하여 일어날 수 있고, 일반적으로 작동을 위한 동력기계의 시동에 대응하지만, 다른 시간에서의 실행도 또한 가능하다. 일부 경우에, 초기화 공정은 입력장치의 시동 공정(312)에 대응할 수 있고, 그 시간 동안에 입력장치는 동력기계를 제어하기 위한(예, 유압 시스템의 작동) 입력의 사용에 이용할 수 없게 된다.

방법(300)은 초기화 공정 동안에 동력기계를 시동 모드에 위치하는 단계를 더 포함할 수 있다. 일부 경우에, 시동 모드는 대응할 수 있다. 입력장치의 초기화 공정이 완료되기 전이라도 작동을 위하여 이용할 수 있는 시스템(예, 각각의 초기화 서브-공정 완료)을 포함하는 동력기계의 기능에 대한 제한에 대응할 수 있다. 에를 들어, 방법(300)은 시동 모드 또는 다른 시간에 동력기계의 기능에 제한된 접근을 제공하는 단계(330)를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 기능에 대한 제한된 접근은 입력장치의 시동 공정(312)의 지속시간 또는 다른 제한 시간 또는 조건에 대응할 수 있다.

일부 경우에, 단계(330)에서 제공되는 동력기계 기능에 대한 제한된 접근은 시동 모드의 지시된 허가(332)에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 특정의 동력기계 기능에 대한 접근은 입력장치가 시동 공정(312)을 통하여 충분히 진전하여 사용자로부터 가능 입력(예, 패스코드 또는 다른 허가 입력)을 수신할 준비가 될 때까지 제한될 수 있다. 일부 경우에, 시동 모드의 허가(332)는 동력기계의 동력원의 작동(334)의 허가를 포함할 수 있다. 따라서 예를 들어, 다른 기능(예, 특정 유압 작동)은 즉시 이용 가능할 수 없을지라도 운전자는 입력장치의 초기화 공정 동안에 동력기계의 엔진을 시동할 수 있다.

일부 경우에, 시동 모드의 허가(332)는 동력원의 작동을 포함하여 동력기계 기능 없음(338)을 허가할 수 있다. 일부 경우에, 시동 모드의 허가(332)는 제한된 동력기계 기능(340)을 허가할 수 있다. 예를 들어 일부 경우에, 시동 모드의 허가(332)는 다른 작동을 허가(또는 불허가)하면서 제외된 유압 작동(336)에 대한 접근을 방지할 수 있다. 다른 실시예로서 위에 설명한 것을 포함하여, 시동 모드의 허가(332)는 동력기계의 일부 기계 기능이 작동될 수 있는 제한을 설정할 수 있다. 예를 들어, 작업요소의 이동 또는 움직임의 속도 또는 범위 제한이 일부 허가(332)에 따라 부가될 수 있다. 따라서 위에 설명한 바와 같이, 운전자는 입력장치가 충분히 초기화되어 허가 입력(예, 패스코드)을 수신하여 운전자가 그들 장치를 사용하도록 허가된 지를 확인할 때까지, 동력기계의 특정 유압(또는 다른) 작동으로부터 방지될 수 있고, 또는 그들 장치를 단지 특정의 방식으로 작동하도록 제한될 수 있다. 일부 경우에, 시동 모드의 허가(332)는 동력기계의 완전한 기능(342)을 허가할 수 있다. 일부 경우에, 허가(332)는 특정의 동력기계, 운전자, 위치, 또는 다른 변수에 맞춰질 수 있다.

초기화 공정이 완료된 후에, 방법(300)은 입력장치에 의하여 수신된 입력에 기반하여 추가 동력기계 기능에 접근을 허용하는 단계를 포함할 수 있다. 수신된 입력은 운전자로부터 예를 들어, 패스코드 또는 다른 입력(음성 인식을 위한 음성 명령, 얼굴, 망막 또는 지문 스캔 등)의 요구(352)에 의하여 요구될 수 있다. 예를 들어, 방법(300)은 입력장치의 초기화 공정이 완료되고 운전자가 진행을 위한 적합한 허가를 증명할 때까지, 시동 모드의 허가(332)에 기반하여 동력기계의 작동을 제한하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 만약 적합한 허가가 증명되지 않으면(예, 정확한 패스코드가 적시에 제공되지 않으면), 방법(300)은 시동 모드의 허가(332)에 따라 제한된 작동을 유지하는 단계 또는 디폴트 모드(예, 동력원만의 작동, 특정 유압 기능의 작동 없음, 임의의 동력기계 기능의 작동 없음 등)에 따라 작동을 허용(또는 비허용)하는 단계를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 본 발명에 따른 방법의 컴퓨터 실행을 포함하는 본 발명은 시스템, 방법, 장치 또는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어 또는 그 결합을 산출하여 프로세서 장치 또는 컴퓨터(예, 메모리에 작동 가능하게 결합된 프로세서 장치)를 제어하는 표준 프로그래밍 또는 엔지니어링 기술을 사용하는 제조 물품으로 실행될 수 있다. 따라서 예를 들어 일부 실시예는 비-일과성(transitory) 컴퓨터 판독 매체에 실체화된 일련의 지시 세트로 실행될 수 있고, 프로세서 장치는 컴퓨터-판독 매체로부터의 지시의 판독에 기반하여 지시를 실행할 수 있다. 일부 실시예는 다양한 컴퓨터 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 등을 포함하는 특별한 목적 또는 일반적 목적의 컴퓨터인 자동화 장치와 같은 장치를 포함(또는 이용)할 수 있다.

본 발명의 용어 "제조 물품"은 임의의 컴퓨터 판독 장치, 캐리어(예, 비-일과성 신호) 또는 매체(예, 비-일과성 매체)로부터 이용할 수 있는 컴퓨터 프로그램을 포함한다. 예를 들어, 컴퓨터 판독 매체는 마그네틱 저장장치(예, 하드 디스크, 플로피 디스크, 마그네틱 스트립(strips) 등), 광학 디스크(예, 컴팩트 디스크(CD)), 디지털 다목적(versatile) 디스크(DVD), 스마트 카드 및 플래시 메모리 장치(예, 카드, 스틱(stick) 등)를 포함하지만 이에 한정되지는 않는다. 또한, 전자 메일의 발송 및 수신 또는 인터넷 또는 근거리 지역통신망(LAN) 같은 접근 네트워크에서 사용되는 반송파(carrier wave)는 컴퓨터-판독 전자 데이터를 운송하기 위하여 사용될 수 있다. 본 발명의 기술분야의 당업자는 본 발명의 청구범위의 범위로부터 벗어나지 않고 이들 구성에 대한 많은 변형이 이루어질 수 있음을 알 수 있을 것이다.

일부 실시예에 따른 방법 또는 그 방법을 실행하는 시스템의 특정 작동은 도면에 개략적으로 나타나고 설명된다. 본 발명에 다르게 특정하거나 제한하지 않는 한, 특정한 공간적 순서에서 특정한 작동의 도면의 표시는 특정한 공간적 순서에 대응하는 특정한 차례로 실행되는 것을 반드시 요구하지는 않는다. 따라서 도면에 나타난 특정한 작동 또는 설명은 특정한 실시예에 명백히 표시되거나 설명된 것과 다른 순서로 실행될 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 특정 작동은 전용 병렬 처리장치 또는 큰 시스템의 일부로서 상호 작동하도록 구성된 분리된 컴퓨팅 장치에 의하여 병렬로 실행될 수 있다.

본 발명에 사용된 컴퓨터 실행에서 달리 특정하거나 제한하지 않는 한, 용어 "구성요소", "시스템", "모듈" 등은 하드웨어, 소프트웨어, 하드웨어와 소프트웨어 또는 수행중의 소프트웨어를 포함하는 컴퓨터-관련-시스템의 일부 또는 전부를 포함한다. 예를 들어, 구성요소는 프로세서 장치, 프로세서 장치에 의하여 실행되는(또는 실행 가능한) 프로세스, 오브젝트(objrct), 실행 가능한 실행 나사(thread of execution), 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터일 수 있고, 이에 제한되지 않는다. 도시의 목적으로, 컴퓨터에서 가동되는 어플리케이션과 컴퓨터는 모두 구성요소일 수 있다. 하나 이상의 구성요소(또는 시스템, 모듈 등)는 프로세스 또는 실행 나사에 있을 수 있고, 하나의 컴퓨터에 국한될 수 있고, 2개 이상의 컴퓨터 또는 다른 프로세서 장치 사이에 배치될 수 있고, 또는 다른 구성요소(또는 시스템, 모듈 등) 내에 포함될 수 있다.

본 발명은 바람직한 실시예를 참조로 설명되었지만, 본 발명의 기술분야의 당업자는 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 형태에서 또는 세부적으로 변경될 수 있음을 인지할 것이다.

Claims (15)

1. 디스플레이(286)의 초기화 공정을 시작하는 단계(310);
   초기화 공정 동안에 동력기계(200)를 자동적으로 시동 모드에 위치하는 단계(320);
   시동 모드의 허가(332)에 따라서 동력기계 기능에 대한 제한적인 접근을 제공하는 단계(330);
   초기화 공정이 완료된 후에, 추가의 동력기계 기능에 대한 접근을 허용하기 위하여 패스코드를 요구하는 단계(352)를 포함하는,
   디스플레이(286)를 갖는 동력기계(200)를 작동하는 방법(300).
2. 제1항에 있어서, 상기 시동 모드의 허가(332)는 동력기계(200)의 동력원(222)의 작동을 포함하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 시동 모드의 허가(332)는 유압 작동(336) 선택을 허가하지 않는 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 추가의 동력기계 기능은 완전한 동력기계 기능(342)을 포함하는 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 초기화 공정은 디스플레이(286)의 시동 공정(312)을 포함하고, 그 동안은 디스플레이(286)는 동력기계(200)의 제어를 위하여 사용자 입력을 수신하도록 구성되지 않는 방법.
6. 시동 공정 동안(300)에 시동 모드에서 동력기계(200)의 작동할 수 있도록 구성되는 프로세서 장치(282)를 포함하고;
   상기 시동 모드는 시동 공정(300) 동안에 동력기계 기능 없음(338), 제한된 동력기계 기능(340) 및 완전한 동력기계 기능(342)의 어느 것에 대한 접근을 자동적으로 제공하도록 선택적으로 구성되는,
   동력기계(200)의 운영 시스템(280).
7. 제6항에 있어서, 상기 시동 공정(300)이 동력기계 기능 없음(338) 또는 제한된 동력기계 기능(340)에 대한 접근을 제공하도록 구성된 경우에, 프로세서 장치(282)는 시동 공정(300)의 완료에서 완전한 동력기계 기능에 접근하는 패스코드의 입력을 요구하는 운영 시스템(280).
8. 제7항에 있어서, 상기 프로세서 장치(282)는, 패스코드의 부정확한 입력, 미리 정해진 연속 시간 번호 또는 패스코드가 요구된 이후의 미리 정해진 시간 만료의 하나 이상의 조건에 근거하여 디폴트 시동 모드에서 동력기계(200)가 작동할 수 있도록 구성되는 운영 시스템(280).
9. 제8항에 있어서, 상기 디폴트 시동 모드는 시동 모드에 비하여 동력기계의 기능에 대한 감소된 접근을 제공하는 운영 시스템(280).
10. 제7항에 있어서, 동력기계(200)에 작동 가능하게 연결된 입력장치(286)를 더 포함하고, 시동 공정(300)은 입력장치 시동 공정(312)을 포함하고, 그 동안에 입력장치(286)는 사용자 입력이 가능하지 않게 되는 운영 시스템(280).
11. 제10항에 있어서, 상기 입력장치(286)는 디스플레이 장치인 운영 시스템(280).
12. 제7항에 있어서, 상기 시동 공정(300)은 동력기계(200)의 동력원(222)의 작동을 허가하지만, 유압 작동 선택을 허가하지 않도록 구성된 운영 시스템(280).
13. 동력원(222);
    운전자 스테이션(250);
    동력원(222)으로부터의 동력을 사용하여 작동되도록 구성되는 하나 이상의 작업요소(130);
    운전자 스테이션(250)의 운전자에 의한 동력기계(200)의 제어를 위한 입력을 수신하도록 구성되는 입력장치(286);
    시동 공정(300)을 실행하도록 구성된 프로세서 장치(282)를 포함하는 제어 시스템(280)을 포함하는 동력기계(200)로서;
    상기 시동 공정(300)은, 입력장치(286)의 초기화 공정을 시작하는 단계(310); 및 초기화 공정 동안에 동력기계(200)를 시동 모드에 자동적으로 위치하는 단계(320)를 포함하고;
    상기 시동 모드에서, 프로세서 장치(282)는 시동 모드의 허가(332)에 따라 동력기계 기능에 대한 제한된 접근(330)을 제공하도록 구성되는, 동력기계(200).
14. 제13항에 있어서, 상기 시동 모드의 허가(332)는 동력기계(200)의 동력원(222)의 작동(334)을 허가하지만, 다른 동력기계 기능의 선택을 허가하지 않는 동력기계(200).
15. 제14항에 있어서, 상기 시동 모드의 허가(332)는 동력기계(200)의 유압 작동(336)의 선택을 허가하지 않는 동력기계(200).
    

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