WO2024090595A1 - 스포츠 그라운드 관리용 무인 전기카트 - Google Patents

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WO2024090595A1
WO2024090595A1 PCT/KR2022/016332 KR2022016332W WO2024090595A1 WO 2024090595 A1 WO2024090595 A1 WO 2024090595A1 KR 2022016332 W KR2022016332 W KR 2022016332W WO 2024090595 A1 WO2024090595 A1 WO 2024090595A1
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WO
WIPO (PCT)
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unit
ground
frame
lifting
driving
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/016332
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English (en)
French (fr)
Inventor
문상진
Original Assignee
주식회사 스마츠
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/22—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for consolidating or finishing laid-down unset materials
    • E01C19/23—Rollers therefor; Such rollers usable also for compacting soil
    • E01C19/26—Rollers therefor; Such rollers usable also for compacting soil self-propelled or fitted to road vehicles

Definitions

  • the present invention relates to an unmanned electric cart for sports ground management, and more specifically, to level the bottom surface of a sports ground made of dirt, while the worker performs the leveling work while controlling the driving direction and driving speed using a controller from a distance. This is about an unmanned electric cart for sports ground management that improves management efficiency by performing foreign matter removal and leveling work in a single work process.
  • Playgrounds where sports activities such as ball games take place or are provided at schools have sand or dirt floors. Playgrounds made of sand or dirt, i.e. sports grounds, have a rough surface due to various conditions or have some of the stones on the surface. Because it is exposed, it is a major cause of injuries and accidents during use.
  • olivine playgrounds were used, which were created to use eco-friendly materials.
  • the olivine playgrounds were introduced because they generate less dust and have good drainage efficiency, but on the contrary, they generate asbestos, a class 1 carcinogen, causing fatal health problems. there is.
  • the surface is composed of mixed soil that is a mixture of soil particles, moisture, air, and base components. Due to its characteristics, it is weak to rain and wind and sensitive to climate change, so careful management is required. For example, when it rains, If left unmanaged more than 3 times or for more than 6 months, there is a problem that the playground is damaged to the extent that it cannot serve as a playground, and the lower layer of the surface and the lower part of the topsoil layer turn black or swell, making the soil weak and weeds around the playground. As time goes by, water pooling occurs concentrated in areas that are not level, and when it rains, the area where water pooling occurs turns into mud, making it unusable.
  • leveling work is performed to remove foreign substances on the surface and organize uneven surfaces at regular intervals. This management is carried out several times using tools such as brooms or brushes to first even out the surface or remove foreign substances such as stones. After tidying up the surface, the surface is firmly compacted by moving large roller equipment along the surface.
  • the prior art proposed to solve the above problems includes Korea Registered Utility Model No. 20-0472847, which relates to a stadium floor preparation device that smoothens a stadium floor made of soil such as a tennis court, It is comprised of a flexible press plate with a length and width of 500 to 3000 mm, a plurality of brushes densely planted on the bottom of the press plate, and a traction means that allows the press plate to be placed on the stadium floor and towed.
  • Republic of Korea Patent No. 10-1863278 provides 'playground cleaning equipment', and in the prior art, in order to solve the above-mentioned problems, a flat part for crushing the compacted sand of the playground ground and a collecting part and surface for removing foreign substances are used.
  • the compaction rollers for pressing are arranged sequentially and moved while being towed by a traveling device such as a four-wheeled motorcycle or passenger car, so that leveling of the playground and removal of foreign material can be done at once.
  • the present invention was proposed to solve the above problems.
  • the worker performs leveling while controlling the driving direction and speed using a controller from a distance, and removes foreign substances and smoothes in one work process.
  • the purpose is to provide unmanned electric carts for sports ground management that improve management efficiency.
  • the present invention can save labor costs by allowing removal of foreign substances and leveling of the sports ground with a minimum number of workers, and since no towing means is required, the problems of smoke generation and fine dust due to the operation of the towing means are eliminated.
  • the purpose is to provide an unmanned electric cart for sports ground management that can be blocked in advance.
  • the purpose is to provide an unmanned electric cart for sports ground management that can prevent accidents by checking for foreign substances while driving through multiple sensors as well as preventing collisions with pedestrians or other objects.
  • An unmanned electric cart comprising a frame, a body covering the frame, a driving caster disposed on the frame, a battery, and a drive motor that operates by receiving electricity from the battery and driving the driving caster,
  • a ground preparation unit that is detachably coupled to the frame and includes a flat part that scrapes off protrusions on the ground, a collection part that separates and collects foreign substances contained in the soil, and a roller that compacts the ground;
  • a travel control unit that controls the operation of the drive motor according to the detection value detected through the sensing unit
  • An elevating unit disposed on the frame, coupled with the ground clearance unit, and operating by applied power and signals to raise or lower the ground clearance unit;
  • a sensing unit including a sensor disposed on the body to detect obstacles in front, sides, and below the body, and a GPS to check location information of the body;
  • It includes a controller that is connected to the driving control unit to enable wireless communication and controls the operation of the driving control unit from a distance.
  • the frame is further equipped with an air bucket to maintain the ground leveling unit horizontal with respect to the ground during driving and ground clearing.
  • the lifting unit is characterized in that it includes a lifting driving means that receives power from the battery and operates by receiving a signal from the travel control unit, and a lifting frame that connects the lifting driving means and the ground clearance unit.
  • the lifting frame is disposed at the lower part of the frame and includes a basket including a floor surface on which the ground clearance unit is placed, a lifting bar protruding upward from the edge of the floor surface, and a rail on which the lifting bar of the basket is movably disposed. And, it is characterized in that it includes a power transmission device connecting the lifting bar and the lifting driving means.
  • the ground clearing unit is characterized in that the flat part, the collecting part, and the roller are arranged sequentially from front to back, assuming that the direction in which the body moves is forward.
  • the body includes a display that displays environmental information such as remaining battery information, available time of the battery, operation information of the drive motor, external temperature, humidity, etc., and receives a signal from the driving control unit to emit light to the outside.
  • environmental information such as remaining battery information, available time of the battery, operation information of the drive motor, external temperature, humidity, etc.
  • an alarm means for emitting sound may be further provided.
  • the present invention achieved as described above has the advantage of being able to provide high operational reliability as well as high efficiency in foreign matter removal and leveling operations.
  • the present invention has the advantage of improving economic efficiency by reducing labor costs because one manager can control the driving speed and driving direction as well as the height of the ground clearance unit using a controller at a distance.
  • the present invention can shorten the work time by reducing the weight of each component and controlling the torque of the drive motor, and can minimize the time required for work by performing foreign matter removal, leveling work, and compaction work at once. It works.
  • the present invention has the effect of improving safety by preventing collisions by detecting foreign substances as well as pedestrians and various objects placed on the sports ground through detection values detected through a plurality of sensors.
  • Figure 1 is an exemplary diagram showing an unmanned electric cart for sports ground management according to the present invention.
  • Figure 2 is an exemplary diagram schematically showing a frame constituting the present invention.
  • Figure 3 is an exemplary diagram schematically showing a paper organizing unit constituting the present invention.
  • Figure 4 is a schematic diagram showing a travel control unit constituting the present invention.
  • Figure 5 is a schematic diagram showing a lifting unit constituting the present invention.
  • the present invention is an unmanned electric cart including a frame, a body covering the frame, a driving caster disposed on the frame, a battery, and a drive motor that operates by receiving electricity from the battery and driving the driving caster, the frame
  • a ground preparation unit that is detachably coupled to a flat unit that scrapes off protrusions on the ground, a collection unit that separates and collects foreign substances contained in the soil, and a roller that compacts the ground
  • a travel control unit that controls the operation of the drive motor according to the detection value detected through the sensing unit;
  • An elevating unit disposed on the frame, coupled with the ground clearance unit, and operating by applied power and signals to raise or lower the ground clearance unit;
  • a sensing unit including a sensor disposed on the body to detect obstacles in front, sides, and below the body, and a GPS to check location information of the body; And a controller that is connected to the driving control unit to enable wireless communication and controls the operation of the driving control unit from a distance.
  • the unmanned electric cart (1) for sports ground management includes a frame (10), a body (20) covering the frame (10), a running caster (30) disposed on the frame (10), and a battery. (B) and a drive motor (40) that operates by receiving electricity from the battery (B) and drives the driving caster (30), and is detachably coupled to the frame (10).
  • a travel control unit 60 which controls the travel speed and direction of the caster 30, and the ground clearance unit 50, which are disposed on the frame 10, are combined, and operate by applied power and signals to control the ground clearance unit.
  • a lifting unit 70 that raises or lowers the body 20, a sensor 81 disposed on the body 20 to detect obstacles in front, sides, and below the body 20, and a It includes a sensing unit 80 including a GPS 82 that checks location information, and a controller 90 that is connected to the driving control unit 60 to enable wireless communication and controls the operation of the driving control unit 60 from a distance. do.
  • the frame 10 is formed by welding or combining a plurality of bars, and the shape and structure of the frame 10 can be changed depending on the shape and arrangement position of each structure, which will be described later, and is shown in the drawing. and is not limited to ratios.
  • the frame 10 is preferably made of a metal material that can guarantee durability while reducing the overall load.
  • a metal material that can guarantee durability while reducing the overall load.
  • it is made of stainless steel that is light in weight but can provide a certain strength and is resistant to moisture so there is no risk of corrosion.
  • additional reinforcing materials or reinforcing pipes may be placed in areas where safety must be ensured by supporting the deployed structure.
  • the frame 10 is further provided with an air bucket 11 to maintain the ground clearing unit 50 horizontal with respect to the ground during driving and ground clearing.
  • the air bucket 11 is provided with the frame 10. It is placed on both sides of the width direction, and air is injected or discharged through an air pump (not shown in the drawing) to balance the left and right sides of the frame 10.
  • This air bucket 11 detects the tilt of the frame 10 to one side through the sensor 81 of the sensing unit 80, which will be described later, and adjusts the tilt angle by injecting or expelling air according to the detected tilt. By doing so, the ground leveling unit 50, which will be described later, is maintained in horizontal contact with the ground.
  • the body 20 is coupled to cover the frame 10 and protects the components placed on the frame 10 from dust, foreign substances, and moisture.
  • This body 20 may have a corrosion-resistant coating layer formed on the surface to minimize the adsorption of dust and reduce corrosion caused by rainwater, and may be made of a transparent material or have a transparent window formed in some areas so that the inside can be viewed from the outside. there is.
  • the body 20 is provided with a display 21 that displays environmental information such as information on the remaining amount of the battery B, which will be described later, the usable time of the battery, operation information of the driving motor 40, which will be described later, and external temperature and humidity. It is further provided with an alarm means 22 that receives a signal from the driving control unit 60, which will be described later, and emits light or sound to the outside.
  • the display 21 operates by the applied power and displays the above-mentioned information externally, allowing the manager to check the operation information of the battery and drive motor in real time, and checks the temperature and humidity of the work site. Allows you to adjust the appropriate driving speed according to.
  • the alarm means 22 emits light or sound when the remaining battery charge is below a certain percentage, an object moving such as a pedestrian is detected around the body 20, or a foreign object of a predetermined size or larger is detected on the surface or upper surface of the sports ground. Use to notify the outside world so that the manager can take follow-up action.
  • This alarm means 22 may be made of a warning light that emits light to the outside, a speaker that emits sound, or all of these.
  • the traveling caster 30 is disposed below the frame 10 and moves the frame 10 while rotating by power transmitted from a drive motor 40, which will be described later.
  • the structure and shape of the driving caster 30 can be changed in various ways, and of course, it is not limited to the structure and shape shown in the drawings.
  • the driving caster 30 can control the driving direction of the frame 10 through a steering means (not shown in the drawing).
  • the driving caster 30 uses the rotational force of the drive motor 40, which will be described later, to control the driving direction of the frame 10.
  • the running direction of the frame 10 can be adjusted by adjusting the distributed rotational force in the process of distribution.
  • the battery (B) is used to supply electricity to components requiring power, and is made of a rechargeable type capable of charging and discharging. It receives power from an external terminal, stores it, and then supplies the required power.
  • An example is a lithium-ion battery. can be used
  • the drive motor 40 receives electricity from the battery B, operates by receiving an execution command signal from the driving control unit 60, which will be described later, and supplies rotational force to the driving caster 30 to rotate it. , the drive motor 40 that can provide the necessary output is selected and used in consideration of the rotational force for moving the frame 10.
  • the ground preparation unit 50 is detachably coupled to the frame 10 to prepare the ground, that is, the surface. To this end, it is composed of a flattening part 51 that scrapes off the protrusions of the ground, and a flattening part 51. It includes a collection unit 52 that separates and collects foreign substances contained in the soil while passing through the scraped soil, and a compaction roller 53 that hardens the ground by pressurizing and compacting the soil from which the foreign substances have been separated.
  • the ground clearing unit 50 is arranged in the order of the flat part 51, the collecting part 52, and the roller 53 to remove foreign substances through one operation.
  • the time required for leveling work can be minimized by removing, collecting removed foreign substances, and compacting the scratched ground.
  • the specific configuration of the ground organizing unit 50 utilizes the structure of 'playground organizing equipment' proposed and registered by the applicant of the present invention, Republic of Korea Patent No. 10-1863278 (registered on May 25, 2018), and detailed information about this is provided. The explanation is omitted.
  • the travel control unit 60 operates by the applied power and controls the travel speed and direction of the travel caster 30, and executes control commands transmitted through the controller 90, which will be described later, or performs sensing, which will be described later. It is configured to compare the sensed value detected through the unit 80 with a previously stored reference value and execute a control command corresponding to the calculated result value.
  • a receiving unit 61 that receives the detection value detected through the sensing unit 80
  • the A calculation unit 62 that calculates a result value by comparing the sensed value received through the receiver 61 with a pre-stored reference value
  • a command call unit 63 that calls a control command corresponding to the calculated result value
  • the command It includes a command execution unit 64 that executes the control command called from the call unit 63 and simultaneously transmits the control command to be executed to the controller 90, which will be described later.
  • the receiving unit 61 is connected to the sensing unit 80 and receives the sensing value detected by the sensing unit 80, and stores the received sensing value, date, and time together in the form of a data table.
  • the calculation unit 62 calculates a result value by comparing the detection value detected through the receiver 61 with a previously stored reference value.
  • the reference value is a foreign matter specific to the size of the foreign matter depending on the degree and shape of exposure upward from the ground. It may be a specific value for a fixed or moving object, such as a specific value or an object-specific value that specifies the object according to the size and shape of the object and the moving speed. Additionally, the reference value may be a pre-entered optimal driving speed according to the temperature and humidity of the working environment.
  • This reference value is compared with the sensed value transmitted through the receiver 61 to check whether the sensed value is within, less than, or greater than the range of the reference value, and a result value is calculated.
  • the command call unit 63 calls a control command corresponding to the result value calculated by the calculation unit 62, where the control command is the drive motor ( 40), it is a control command that controls the operation of the alarm means 22 and the lifting unit 70.
  • the control command called from the command call unit 63 is transmitted to the command execution unit 64, the command execution unit 64 executes the transmitted control command, and the command execution unit 64 is operated by the administrator.
  • the control command transmitted from the controller 90 is executed.
  • the driving control unit 60 configured as described above controls the driving direction and driving speed of the frame by controlling the operation of the driving caster, more precisely, the driving motor 40, through the sensing value detected through the sensing unit 80.
  • the operation of the driving motor 40 is controlled through a control command transmitted from the manager's controller 90.
  • the elevating unit 70 is disposed on the frame 10 and detachably coupled to the ground clearance unit 50, and its operation is controlled by the travel control unit 60 to move the position of the ground clearance unit 50 in the up and down directions. Adjust.
  • This elevation unit 70 lowers the ground clearance unit 50 to contact the ground during the process of leveling the ground, and when the flattening operation is not in progress, the ground clearance unit 50 is lowered to improve the mobility of the frame. Raise it so that it does not touch the ground.
  • the lifting unit 70 for this includes a lifting driving means 71 that receives power from the battery (B) and operates by receiving a signal from the traveling control unit 60, and the lifting driving means 71 and the ground It includes a lifting frame 72 connecting the organizing unit 50.
  • the lifting and lowering driving means 71 operates through power applied from a battery and control commands transmitted from the travel control unit 60 or the controller 90, and may be comprised of either a motor or a cylinder.
  • the lifting frame 72 connects the lifting driving means 71 and the ground clearing unit 50, and is disposed at the lower part of the frame 10, and has a floor surface 722 on which the ground clearing unit 50 is placed. And, a basket 721 including a lifting bar 723 protruding upward from the edge of the floor surface 722, and a rail 724 on which the lifting bar 723 of the basket 721 is movably arranged, and , and a power transmission body 725 connecting the lifting bar 723 and the lifting driving means 71.
  • the basket 721 is formed by interconnecting a plurality of bars, and includes a bottom surface 722 on which the ground clearance unit 50 is placed and an elevating bar protruding upward from the edge of the bottom surface 722 ( 723).
  • the bottom surface 722 is penetrated in the center up and down so that the introduced ground clearance unit 50 can contact the ground, and at this time, the bottom surface 722 has a front end opened to form a flat portion of the ground clearance unit 50 ( 51) can be partially inserted into the ground.
  • the lifting bar 723 extends vertically upward from the upper surface of the floor surface 722 and goes up and down along a rail 724, which will be described later. It is preferable that a plurality of these lifting bars 723 are arranged at positions spaced apart from each other on the edge of the floor surface 722 to improve the stability of the lifting operation. In addition, on one side of the lifting bar 723, a plurality of rolling bearings (not shown in the drawing) will be arranged at mutual intervals to improve movement stability by reducing frictional resistance when moving while inserted into the rail 724, which will be described later. You can.
  • the rail 724 is disposed on the body 20, extends in the vertical direction, and is arranged in a position and number corresponding to the position and number of the lifting bars 723.
  • the rail 724 is formed in a ' ⁇ ' shape with one side open and the lifting bar 723 is movably inserted.
  • the shape of the rail 724 is an example and can of course be changed.
  • the power transmitter 725 connects the lift drive means 71 and the lift bar 723 to transmit the driving force of the lift drive means 71 to the lift bar 723.
  • This power transmitter 725 It changes depending on the lifting driving means (71).
  • the lifting drive means 71 is made of a motor
  • the power transmission body 725 is made of a wire or chain that rotates by the rotational force of the motor, and a coupler to which the wire is coupled is disposed on the lifting bar 723.
  • a corresponding gear with which the chain engages may be arranged.
  • the lifting unit 70 configured as described above raises the ground leveling unit 50 from the ground or lowers it to contact the ground, thereby increasing the efficiency of the leveling operation and improving the convenience of movement.
  • the sensing unit 80 includes a sensor 81 disposed on the body 20 to detect obstacles in front, sides, and below the body 20, and a GPS (GPS) that checks location information of the body 20. 82).
  • GPS GPS
  • the sensor 81 is for detecting the movement of an object or the presence of foreign substances, and includes an ultrasonic sensor that detects movement and recognizes abnormal obstacles, a frame or the ground clearance unit ( 50), a gyroscope for controlling the air bucket 11 by calculating the tilt, optically scanning the state of the ground, and transmitting the results of measuring the intensity of reflected or transmitted light to the receiver 61. It may be composed of one or more of a laser scanner and an inductance sensor (LDC) that detects the surrounding ground condition and transmits the measurement results of detecting abnormal conditions according to material composition, operation, and location target to the receiver 61.
  • LDC inductance sensor
  • This sensing unit 80 detects the front and sides of the body 20 as well as the ground being flattened using the various sensors described above, and transmits the detection values of foreign substances and moving objects to the driving control unit 60 to control the driving motor.
  • the controller 90 is connected to the travel control unit 60 to enable wireless communication so that the manager controls the operation of the travel control unit 60 from a distance, and the controller 90 and the travel control unit 60 communicate with each other. It is configured to enable two-way communication capable of transmitting and receiving, enabling real-time response and prompt follow-up measures regarding driving conditions and emergency situations.
  • This controller 90 may be configured in the form of an application on a portable terminal called a smartphone or in the form of separate hardware, and since its structure and operational relationship are known, detailed illustration and description will be omitted.
  • the present invention flattens the bottom surface of a sports ground made of dirt, and the leveling process is carried out while the worker controls the driving direction and driving speed using a controller from a distance, and removes foreign substances and smoothes the surface in one work process. It has industrial applicability by improving management efficiency and increasing economic efficiency by reducing work convenience and work time.

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Abstract

본 발명은 스포츠 그라운드 관리용 무인 전기카트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흙으로 이루어진 스포츠 그라운드의 바닥면을 평탄화하되 작업자가 원거리에서 컨트롤러를 이용하여 주행 방향과 주행 속도를 제어하면서 평탄화 작업을 진행하며, 이물질 제거, 평탄화 작업 등을 한 번의 작업공정으로 진행함으로써 관리 효율성을 향상시킨 스포츠 그라운드 관리용 무인 전기카트에 관한 것이다.

Description

스포츠 그라운드 관리용 무인 전기카트
본 발명은 스포츠 그라운드 관리용 무인 전기카트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흙으로 이루어진 스포츠 그라운드의 바닥면을 평탄화하되 작업자가 원거리에서 컨트롤러를 이용하여 주행 방향과 주행 속도를 제어하면서 평탄화 작업을 진행하며, 이물질 제거, 평탄화 작업 등을 한 번의 작업공정으로 진행함으로써 관리 효율성을 향상시킨 스포츠 그라운드 관리용 무인 전기카트에 관한 것이다.
구기 종목과 같은 스포츠 활동이 이루어지거나 학교에 구비된 운동장은 바닥이 모래나 흙을 포함하여 이루어지는데, 모래나 흙으로 이루어진 운동장 즉 스포츠 그라운드는 다양한 용인으로 인하여 표면이 울퉁불퉁하게 되거나 돌멩이의 일부가 표면에서 노출된 상태가 되기 때문에 사용 중 부상 및 사고 발생의 주요한 원인이 된다.
특히 학교 운동장의 경우 친환경 소재 적용을 위해 조성한 감람석 운동장이 사용되었는데, 감람석 운동장의 경우 먼지가 적게 발생하고 배수 효율이 좋아 도입되었으나, 도리어 1급 발암물질인 석면이 발생하여 건강에 치명적인 문제를 발생시키고 있다.
또한 인조 잔디 충진재(고무분말)은 안전 적합성 문제가 제기되었으며, 천연 잔디 운동장은 사용량이 많을 경우 관상용이라는 지적이 있고, 우레탄(탄성포장재)로 이루어진 운동장의 경우 배수 효율이 낮고, 미끄러짐이 심하여 이로 인한 사고가 발생하는 문제점이 있었다.
흙(마사토)로 이루어진 운동장의 경우 표면이 흙입자, 수분, 공기, 염기성분을 혼합한 혼합토로 구성되어, 그 특성상 비와 바람에 약하고 기후변화에 민감하여 세심한 관리가 요구되는데, 일 예로 비가 온 이후 3회 이상 또는 6개월 이상 관리 없이 방치했을 경우 운동장의 역할을 할 수 없을 정도로 손상되는 문제점이 있고, 표면의 하층, 표토층의 아래 부분이 검게 변하거나 부풀어 올라 흙이 힘이 없고 운동장 주변에 잡초가 발생하며, 시간이 흘러 수평이 맞지 않은 부분에 집중적으로 물고임 현상이 발생하고 비가 오는 경우 물고임 현상이 발생한 영역이 진흙처럼 변하여 사용할 수 없게 되는 문제점이 있었다.
따라서 일정 기간마다 표면의 이물질을 제거하고 울퉁불퉁한 면을 정리하는 평탄화 작업을 진행하는데, 이러한 관리는 먼저 표면을 고르게 하거나 돌멩이 등의 이물질을 제거하기 위하여 빗자루나 브러시 등과 같은 도구를 이용하여 여러 번에 걸쳐 정리한 후 대형 롤러 장비를 표면을 따라 이동시킴으로써 표면을 단단하게 다지게 된다.
그러나 빗자루나 브러시를 이용하여 표면을 정리하는 작업에는 스포츠 그라운드의 면적에 비례하여 작업 시간과 인력이 사용되어야 했는데, 많은 인력이 투입되어 정리하더라도 이물질을 완벽하게 제거하는 것은 어려운 문제점이 있었다.
또한 표면을 정리하는 작업과 표면을 평탄화하는 작업이 별도로 진행되기 때문에 작업에 소요되는 시간이 증가함은 물론 소요되는 비용도 증가하는 문제점이 있었다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 제안된 종래기술로는 대한민국 등록실용신안 제20-0472847호가 있는데, 상기 종래기술은 테니스 코트와 같은 흙으로 이루어진 경기장 바닥을 평탄하게 정리하는 경기장 바닥 정리기구에 관한 것으로, 길이와 폭이 각각 500~3000mm로 이루어진 판 형상으로서 가요성을 가지는 누름판과, 누름판의 저면에 촘촘히 식재되는 다수의 브러시 및 상기 누름판을 경기장 바닥에 놓고 견인할 수 있도록 하는 견인수단을 포함하여 이루어진다.
상기와 같이 이루어진 종래기술은 운동장의 이물질을 제거하는데 일부 효과를 기대할 수 있으나, 평탄화 작업을 진행할 수 없기 때문에 추가적인 평탄화 작업이 이루어져야 하는 문제점이 있었다.
또한 대한민국 등록특허 제10-1863278호에서는 ‘운동장 정리장비’를 제공하는데, 상기 종래기술에서는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 운동장 지면의 뭉칭 모래를 파쇄하는 평탄부와 이물질을 제거하기 위한 포집부와 표면을 누르기 위한 다짐용 롤러가 순차적으로 배치되고, 4륜 오토바이나 승용차 등과 같은 주행 장치에 견인된 상태로 이동하면서 운동장의 평탄화, 이물직 작업이 한 번에 이루어지도록 하였다.
그러나 상기 종래기술은 견인을 위한 별도의 주행장치가 있어야 사용이 가능하기 때문에 4륜 오토바이, 승용차 등과 같은 견인수단이 이동할 수 없는 지형이나 위치에서는 사용할 수 없는 문제점이 있고, 견인수단이 주행 중 견인수단의 하중에 의해 이물질이 표면에 박히는 등의 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 작업자가 원거리에서 컨트롤러를 이용하여 주행 방향과 주행 속도를 제어하면서 평탄화 작업을 진행하며, 이물질 제거, 평탄화 작업 등을 한 번의 작업공정으로 진행함으로써 관리 효율성을 향상시킨 스포츠 그라운드 관리용 무인 전기카트를 제공하는데 목적이 있다.
또한 본 발명은 최소한의 작업 인원으로도 스포츠 그라운드의 이물질제거, 평탄화 작업을 진행할 수 있어 인건비를 절약할 수 있고, 견인수단이 불필요하기 때문에 견인수단의 동작에 의한 매연 발생 및 미세먼지의 발생 문제를 미연에 차단할 수 있는 스포츠 그라운드 관리용 무인 전기카트를 제공하는데 목적이 있다.
또한 다수 개의 센서를 통해 주행 중 이물질의 확인은 물론 보행자나 기타 사물과의 충돌을 방지함으로써 사고 발생을 방지할 수 있는 스포츠 그라운드 관리용 무인 전기카트를 제공하는데 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
프레임, 상기 프레임을 덮는 바디, 상기 프레임에 배치되는 주행용 캐스터와 배터리 및 상기 배터리로부터 전기를 공급받아 동작하면서 상기 주행용 캐스터를 구동시키는 구동모터를 포함하는 무인 전기카트로서,
상기 프레임에 분리 가능하게 결합되어 지면의 돌출부를 긁어내는 평탄부와, 흙에 포함된 이물질을 분리하여 포집하는 포집부와, 지면을 다져주는 롤러를 포함한 지면 정리부;
상기 센싱부를 통해 감지한 감지값에 따라 상기 구동모터의 동작을 제어하는 주행제어부;
상기 프레임에 배치되되 상기 지면 정리부가 결합되며, 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 지면 정리부를 상승 또는 하강시키는 승강부;
상기 바디에 배치되어 상기 바디의 전방, 측방 및 하방의 장애물을 감지하는 센서와, 상기 바디의 위치 정보를 확인하는 GPS를 포함한 센싱부; 및
상기 주행제어부와 무선으로 통신 가능하게 연결되어 주행제어부의 동작을 원거리에서 제어하는 컨트롤러를 포함한다.
또한 상기 프레임에는 주행 및 지면 정리 중 상기 지면 정리부가 지면에 대하여 수평을 유지하기 위한 에어버킷이 더 구비된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 승강부는, 상기 배터리로부터 전원을 인가받고, 상기 주행제어부로부터 신호를 인가 받아 동작하는 승강구동수단과, 상기 승강구동수단과 상기 지면 정리부를 연결하는 승강프레임을 포함한 것을 특징으로 한다.
이때 상기 승강프레임은, 상기 프레임의 하부에 배치되며 상기 지면 정리부가 안치되는 바닥면과, 상기 바닥면의 테두리에서 상방으로 돌출된 승강바를 포함한 바스켓과, 상기 바스켓의 승강바가 이동 가능하게 배치되는 레일과, 상기 승강바와 상기 승강구동수단을 연결하는 동력전달체를 포함한 것을 특징으로 한다.
또한 상기 지면 정리부는, 상기 바디가 진행하는 방향을 전방(前方)이라 할 때, 상기 평탄부와 상기 포집부와 상기 롤러가 전방에서 후방으로 순차적으로 배치된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 바디에는, 상기 배터리의 잔량 정보, 상기 배터리의 사용 가능 시간, 상기 구동모터의 동작 정보, 외부 온도, 습도 등과 같은 환경 정보를 표시하는 디스플레이와, 상기 주행제어부로부터 신호를 전달 받아 외부로 빛 또는 소리를 배출하는 알람수단이 더 구비된 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 이루어진 본 발명은, 높은 작업 신뢰성을 제공할 수 있음은 물론 이를 위한 이물질 제거, 평탄화 작업의 효율이 높은 장점이 있다.
또한 본 발명은 1명의 관리자가 원거리에 컨트롤러를 이용하여 주행 속도, 주행 방향을 조절함은 물론 지면 정리부의 높이 또한 조절할 수 있어 인건비를 줄여 경제성을 향상시킨 장점이 있다.
또한 본 발명은 각 구성의 경량화, 구동모터의 토크 제어를 통해 작업시간을 단축할 수 있음은 물론, 이물질 제거, 평탄화 작업, 다짐 작업을 한 번에 진행하여 작업에 소요되는 시간을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 다수 개의 센서를 통해 감지된 감지값을 통해 이물질의 확인은 물론 보행자나 스포츠 그라운드에 배치된 다양한 사물을 감지하여 충돌을 방지하여 안전성을 향상시킨 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스포츠 그라운드 관리용 무인 전기카트를 도시한 예시도.
도 2는 본 발명을 구성하는 프레임을 개략 도시한 예시도.
도 3은 본 발명을 구성하는 지면 정리부를 개략 도시한 예시도.
도 4는 본 발명을 구성하는 주행제어부를 도시한 개략도.
도 5는 본 발명을 구성하는 승강부를 도시한 개략도.
본 발명은 프레임, 상기 프레임을 덮는 바디, 상기 프레임에 배치되는 주행용 캐스터와 배터리 및 상기 배터리로부터 전기를 공급받아 동작하면서 상기 주행용 캐스터를 구동시키는 구동모터를 포함하는 무인 전기카트로서, 상기 프레임에 분리 가능하게 결합되어 지면의 돌출부를 긁어내는 평탄부와, 흙에 포함된 이물질을 분리하여 포집하는 포집부와, 지면을 다져주는 롤러를 포함한 지면 정리부; 상기 센싱부를 통해 감지한 감지값에 따라 상기 구동모터의 동작을 제어하는 주행제어부; 상기 프레임에 배치되되 상기 지면 정리부가 결합되며, 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 지면 정리부를 상승 또는 하강시키는 승강부; 상기 바디에 배치되어 상기 바디의 전방, 측방 및 하방의 장애물을 감지하는 센서와, 상기 바디의 위치 정보를 확인하는 GPS를 포함한 센싱부; 및 상기 주행제어부와 무선으로 통신 가능하게 연결되어 주행제어부의 동작을 원거리에서 제어하는 컨트롤러를 포함한다.
이하, 상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.
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 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 스포츠 그라운드 관리용 무인 전기카트의 바람직한 구현예를 설명하도록 한다.
먼저 본 발명에 따른 스포츠 그라운드 관리용 무인 전기카트(1)는, 프레임(10), 상기 프레임(10)을 덮는 바디(20), 상기 프레임(10)에 배치되는 주행용 캐스터(30)와 배터리(B) 및 상기 배터리(B)로부터 전기를 공급받아 동작하면서 상기 주행용 캐스터(30)를 구동시키는 구동모터(40)를 포함하는 무인 전기카트로서, 상기 프레임(10)에 분리 가능하게 결합되어 지면의 돌출부를 긁어내는 평탄부(51)와, 흙에 포함된 이물질을 분리하여 포집하는 포집부(52)와, 지면을 다져주는 롤러(53)를 포함한 지면 정리부(50)와, 상기 주행용 캐스터(30)의 주행 속도 및 주행 방향을 제어하는 주행제어부(60)와, 상기 프레임(10)에 배치되되 상기 지면 정리부(50)가 결합되며, 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 지면 정리부(50)를 상승 또는 하강시키는 승강부(70)와, 상기 바디(20)에 배치되어 상기 바디(20)의 전방, 측방 및 하방의 장애물을 감지하는 센서(81)와, 상기 바디(20)의 위치 정보를 확인하는 GPS(82)를 포함한 센싱부(80) 및 상기 주행제어부(60)와 무선으로 통신 가능하게 연결되어 주행제어부(60)의 동작을 원거리에서 제어하는 컨트롤러(90)를 포함한다.
상기 프레임(10)은 다수 개의 바(bar)를 용접 또는 결합하여 형성한 것으로, 프레임(10)의 형태 및 구조는 후술하는 각 구조의 형태 및 배치 위치에 따라 변경 가능한 것으로, 도면 중 도시된 형태 및 비율에 한정되지 않는다.
이때 상기 프레임(10)은 전체 하중을 줄이면서도 내구도를 보장할 수 있는 금속재로 이루어지는 것이 바람직한데, 일 예로 무게가 가벼우면서도 소정 강도를 제공할 수 있고 습기에 강하여 부식의 염려가 없는 스테인레스 스틸로 이루어지되, 배치되는 구조를 지지하여 안전성을 확보해야 하는 부위에는 보강을 위한 보강재나 보강용 각관이 더 배치될 수 있다.
한편 상기 프레임(10)에는, 주행 및 지면 정리 중 상기 지면 정리부(50)가 지면에 대하여 수평을 유지하기 위한 에어버킷(11)이 더 구비되는데, 상기 에어버킷(11)은 상기 프레임(10)에 폭 방향 양측에 각각 배치되며 에어펌프(도면 중 미도시됨)를 통해 공기가 투입되거나 배출되면서 프레임(10)의 좌우 밸런스를 맞추는 것이다.
이러한 에어버킷(11)은 후술하는 센싱부(80)의 센서(81)를 통해 프레임(10)이 일측으로 기울어지는 기울기를 감지하여 감지된 기울기에 따라 공기를 투입하거나 배출하여 기울어진 각도를 조절함으로써 후술하는 지면 정리부(50)가 지면에 수평으로 닿은 상태를 유지하도록 한다.
상기 바디(20)는 상기 프레임(10)을 덮도록 결합하는 것으로, 상기 프레임(10)에 배치되는 구성을 먼지, 이물질 및 습기로부터 보호한다.
이러한 바디(20)는 먼지의 흡착을 최소화하고 빗물에 의한 부식을 줄이기 위하여 표면에 내부식성 코팅층이 형성될 수 있고, 외부에서 내부에 확인할 수 있도록 투명소재로 이루어지거나 일부 영역에 투명창이 형성될 수 있다.
한편 상기 바디(20)에는 후술하는 배터리(B)의 잔량 정보, 배터리의 사용 가능시간, 후술하는 구동모터(40)의 동작 정보, 외부 온도 및 습도 등과 같은 환경 정보를 표시하는 디스플레이(21)가 구비되고, 후술하는 주행제어부(60)로부터 신호를 전달 받아 외부로 빛 또는 소리를 배출하는 알람수단(22)이 더 구비된다.
상기 디스플레이(21)는 인가된 전원에 의해 동작하면서 상술한 정보를 외부로 표시하여 관리자가 배터리, 구동모터의 동작 정보를 실시간으로 확인할 수 있고, 작업 중인 현장의 온도 및 습도를 확인하여 온도 및 습도에 따른 적절한 주행 속도를 조절할 수 있도록 한다.
상기 알람수단(22)은 배터리의 잔량이 일정 % 이하이거나 바디(20)의 주변에 보행자와 같이 이동하는 물체가 감지되거나 또는 스포츠 그라운드의 표면이나 상면에 소정 크기 이상의 이물질이 감지되면 이를 빛이나 소리를 이용하여 외부로 알림으로써 관리자가 후속 조치를 취할 수 있도록 한다.
이러한 알람수단(22)은 외부로 빛을 배출하는 경광등 또는 소리를 배출하는 스피커 또는 이들 모두로 이루어질 수 있다.
상기 주행용 캐스터(30)는 상기 프레임(10)의 하방에 배치되어 후술하는 구동모터(40)로부터 전달된 동력에 의해 회전하면서 프레임(10)을 이동시킨다. 이러한 주행용 캐스터(30)의 구조 및 형태는 다양한 변경이 가능한 것으로, 도면 중 도시된 구조 및 형태에 한정되지 않음은 물론이다.
또한 상기 주행용 캐스터(30)는 조향수단(도면 중 미도시됨)을 통해 프레임(10)의 주행 방향을 조절할 수 있는 것으로, 일 예로 후술하는 구동모터(40)의 회전력을 주행용 캐스터(30)에 분배하는 과정에서 분배되는 회전력을 조절하여 프레임(10)의 주행 방향을 조절할 수 있다.
상기 배터리(B)는 전력이 요구되는 부품에 전기를 공급하기 위한 것으로, 충전과 방전이 가능한 충전식으로 이루어져 외부 단자로부터 전원을 공급받아 저장한 후 요구되는 전력을 공급하는 것으로 일 예로 리튬이온 배터리가 사용될 수 있다.
상기 구동모터(40)는 상기 배터리(B)로부터 전기를 공급받고, 후술하는 주행제어부(60)로부터 실행 명령 신호를 전달 받아 동작하면서 상기 주행용 캐스터(30)에 회전력을 공급하여 이를 회전시키는 것으로, 이러한 구동모터(40)는 프레임(10)을 이동시키기 위한 회전력을 고려하여 필요한 출력을 제공할 수 있는 것을 선택하여 사용한다.
상기 지면 정리부(50)는 상기 프레임(10)에 분리 가능하게 결합되어 지면, 즉 표면을 정리하는 것으로, 이를 위해 지면의 돌출부를 긁어내는 평탄부(51)와, 상기 평탄부(51)에 의해 긁어진 흙을 통과하면서 흙에 포함된 이물질을 분리하여 포집하는 포집부(52)와, 이물질이 분리된 흙을 가압하여 다짐으로써 지면을 단단하게 하는 다짐용 롤러(53)를 포함한다.
이러한 지면 정리부(50)는 상기 프레임(10)의 진행 방향을 전방(前方)이라 할 때 평탄부(51), 포집부(52), 롤러(53) 순서로 배치됨으로써 한 번의 작업을 통해 이물질의 제거, 제거된 이물질의 포집, 긁어진 지면을 다지는 작업을 진행할 수 있어 평탄화 작업에 소요되는 시간을 최소화할 수 있다.
한편 지면 정리부(50)의 구체적인 구성은 본 발명의 출원인이 제안하여 등록된 대한민국 등록특허 제10-1863278호(2018.05.25., 등록) ‘운동장 정리장비’의 구조를 활용하는 것으로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
상기 주행제어부(60)는 인가된 전원에 의해 동작하면서 상기 주행용 캐스터(30)의 주행 속도 및 주행 방향을 제어하는 것으로, 후술하는 컨트롤러(90)를 통해 전달된 제어 명령을 실행하거나 후술하는 센싱부(80)를 통해 감지된 감지값을 기 저장된 기준값과 비교하여 산출된 결과값에 대응하는 제어 명령을 실행하도록 구성된다.
여기서 상기 센싱부(80)를 통해 감지된 감지값에 의한 주행제어부(60)의 동작을 좀 더 상세히 살펴보면, 상기 센싱부(80)를 통해 감지된 감지값을 수신하는 수신부(61)와, 상기 수신부(61)를 통해 수신한 감지값을 기 저장된 기준값과 비교하여 결과값을 산출하는 연산부(62)와, 산출된 결과값에 대응하는 제어 명령을 호출하는 명령호출부(63)와, 상기 명령호출부(63)에서 호출된 제어 명령을 실행함과 동시에 후술하는 컨트롤러(90)로 실행되는 제어 명령을 전송하는 명령실행부(64)를 포함한다.
상기 수신부(61)는 센싱부(80)와 연결되어 센싱부(80)에서 감지된 감지값을 수신하되, 수신한 감지값과 날짜, 시간을 함께 데이터 테이블 형태로 저장한다.
상기 연산부(62)는 수신부(61)를 통해 감지된 감지값을 기 저장된 기준값과 비교하여 결과값을 산출하는 것으로, 여기서 기준값이란 지면으로부터 상방으로 노출된 정도 및 형태에 따라 이물질의 크기를 특정한 이물질특정값 또는 물체의 크기 및 형태, 그리고 이동속도에 따라 해당 물체를 특정한 물체특정값 등과 같이 고정된 물체 또는 이동하는 물체에 대하여 특정한 값일 수 있다. 또한 기준값은 작업 중인 환경의 온도, 습도에 따른 기 입력된 최적 주행속도일 수 있다.
이러한 기준값을 상기 수신부(61)를 통해 전달된 감지값과 비교하여 해당 감지값이 기준값의 범위 이내 인지 또는 미만 이나 초과인지 확인하여 이에 대한 결과값을 산출한다.
상기 명령호출부(63)는 상기 연산부(62)에서 산출된 결과값에 대응하는 제어 명령을 호출하는 것으로, 여기서 제어 명령은 각각의 결과값에 대하여 요구되는 후속 조치를 진행할 수 있도록 상기 구동모터(40), 알람수단(22), 승강부(70)의 동작을 제어하는 제어 명령이다.
상기 명령호출부(63)에서 호출된 제어 명령은 명령실행부(64)로 전달되고, 상기 명령실행부(64)는 전달 된 제어 명령을 실행하며, 상기 명령실행부(64)는 관리자가 조작하는 컨트롤러(90)로부터 전달된 제어 명령을 실행한다.
상기와 같이 이루어진 주행제어부(60)는 센싱부(80)를 통해 감지한 감지값을 통해 주행용 캐스터, 보다 정확하게는 상기 구동모터(40)의 동작을 제어하여 프레임의 주행 방향 및 주행속도를 제어하거나 관리자의 컨트롤러(90)로부터 전달된 제어 명령을 통해 구동모터(40)의 동작을 제어한다.
상기 승강부(70)는 상기 프레임(10)에 배치되어 상기 지면 정리부(50)가 분리 가능하게 결합되며, 상기 주행제어부(60)로부터 동작이 제어되면서 지면 정리부(50)의 위치를 상하 방향으로 조절한다.
이러한 승강부(70)는 지면의 평탄화 작업을 진행하는 과정에서는 상기 지면 정리부(50)를 지면에 맞닿도록 하강시키고, 평탄화 작업을 진행하지 않을 때는 프레임의 이동성을 향상시키기 위하여 상기 지면 정리부(50)를 지면에 맞닿지 않도록 상승시킨다.
이를 위한 승강부(70)는 상기 배터리(B)로부터 전원을 인가받고, 상기 주행제어부(60)로부터 신호를 인가 받아 동작하는 승강구동수단(71)과, 상기 승강구동수단(71)과 상기 지면 정리부(50)를 연결하는 승강프레임(72)을 포함한다.
상기 승강구동수단(71)은 배터리에서 인가된 전원 및 상기 주행제어부(60) 또는 컨트롤러(90)로부터 전달된 제어 명령을 통해 동작하는 것으로, 모터 또는 실린더 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 승강프레임(72)은 상기 승강구동수단(71)과 상기 지면 정리부(50)를 연결하는 것으로, 상기 프레임(10)의 하부에 배치되며 상기 지면 정리부(50)가 안치되는 바닥면(722)과, 상기 바닥면(722)의 테두리에서 상방으로 돌출된 승강바(723)를 포함한 바스켓(721)과, 상기 바스켓(721)의 승강바(723)가 이동 가능하게 배치되는 레일(724)과, 상기 승강바(723)와 상기 승강구동수단(71)을 연결하는 동력전달체(725)를 포함한다.
상기 바스켓(721)은 복수 개의 바(bar)를 상호 연결하여 형성한 것으로, 지면 정리부(50)가 안치되는 바닥면(722)과 상기 바닥면(722)의 테두리에서 상방으로 돌출된 승강바(723)를 포함한다.
여기서 상기 바닥면(722)은 중앙이 상하로 관통되어 인입된 지면 정리부(50)가 지면에 닿을 수 있도록 하고, 이때 바닥면(722)은 전단부가 개구되어 상기 지면 정리부(50)의 평탄부(51)가 지중(地中)에 일부 삽입될 수 있도록 한다.
상기 승강바(723)는 상기 바닥면(722)의 상면에서 상방으로 수직하게 연장되어 후술하는 레일(724)을 따라 승강한다. 이러한 승강바(723)는 상기 바닥면(722)의 테두리에서 상호 이격된 위치에서 다수 개가 배치되어 승강 동작의 안정성을 향상시키는 것이 바람직하다. 그리고 상기 승강바(723)의 일면에는 후술하는 레일(724)에 삽입된 상태에서 이동시 마찰 저항력을 줄여 이동 안정성을 향상시키기 위한 구름베어링(도면 중 미도시됨)이 상호 간격을 두고 다수 개 배치될 수 있다.
상기 레일(724)은 상기 바디(20)에 배치되되 수직방향으로 연장 형성되며 상기 승강바(723)의 위치 및 개수에 대응하는 위치 및 개수에 대응하여 배치된다.
상기 레일(724)은 일측이 개구된 ‘ㄷ’자 형태로 이루어져 상기 승강바(723)가 이동 가능하게 삽입되는데, 이러한 레일(724)의 형태는 하나의 실시예이며 변경 가능함은 물론이다.
상기 동력전달체(725)는 상기 승강구동수단(71)과 상기 승강바(723)를 연결하여 승강구동수단(71)의 구동력을 승강바(723)로 전달하는 것으로, 이러한 동력전달체(725)는 승강구동수단(71)에 따라 변경된다. 일 예로 상기 승강구동수단(71)이 모터로 이루어지는 경우 상기 동력전달체(725)는 모터의 회전력에 의해 회전하는 와이어 또는 체인으로 이루어지며 상기 승강바(723)에는 와이어가 결합되는 결합구가 배치되거나 체인이 맞물리는 대응기어가 배치될 수 있다.
상기와 같이 이루어진 승강부(70)는 지면 정리부(50)를 지면으로부터 상승시키거나 지면에 맞닿도록 하강시킴으로써 평탄화 작업의 효율을 높임은 물론 이동 편의성을 향상시킨다.
상기 센싱부(80)는 상기 바디(20)에 배치되어 상기 바디(20)의 전방, 측방 및 하방의 장애물을 감지하는 센서(81)와, 상기 바디(20)의 위치 정보를 확인하는 GPS(82)를 포함한다.
상기 센서(81)는 물체의 동작을 감지하거나 이물질의 존재를 감지하기 위한 것으로, 동작을 감지하여 이상 장애물을 인식하는 초음파센서(Ultrasonic Sensor), 동작 중 수평을 유지할 수 있도록 프레임 또는 상기 지면 정리부(50)의 기울기를 계산하여 에어버킷(11)을 조절하기 위한 자이로스코프(Gyro Sensor), 지면의 상태를 광학적으로 주사하고, 반사광이나 투과광의 강도를 계측한 결과를 상기 수신부(61)로 전송하는 레이저스캐너, 주변 지면 상태를 감지하고 소재 조성 및 동작, 위치 대상에 따라 이상상태를 감지한 계측 결과를 상기 수신부(61)로 전송하는 인덕턴스센서(LDC) 중 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
이러한 센싱부(80)는 상기 바디(20)의 전방과 측방은 물론 평탄화 작업 중인 지면을 상술한 다양한 센서로 감지하여 이물질 및 이동체를 감지한 감지값을 상기 주행제어부(60)로 전송하여 구동모터(40)의 동작을 제어하도록 함으로써 충돌에 의한 사고를 미연에 방지하고 처리가 불가능한 크기의 이물질 등과 같이 관리자의 별도 조치가 필요한 경우 이를 신속하게 관리자에게 통보하도록 함으로써 작업 속도를 높이고 작업 효율을 극대화할 수 있다.
상기 컨트롤러(90)는 상기 주행제어부(60)와 무선으로 통신 가능하게 연결되어 관리자가 원거리에서 주행제어부(60)의 동작을 제어하도록 하는 것으로, 컨트롤러(90)와 주행제어부(60)가 상호 신호의 송신과 수신이 가능한 양방향 통신이 가능하도록 구성되어 주행 상태, 비상 상황 발생 등에 대하여 실시간 대응 및 신속한 후속조치가 이루어질 수 있도록 한다.
이러한 컨트롤러(90)의 일명 스마트폰이라 지칭되는 휴대용 단말기에 어플리케이션 형태로 구성되거나 별도의 하드웨어 형태로 구성될 수 있는 것으로, 각각의 구조 및 동작관계는 공지의 것이므로 상세한 도시 및 설명은 생략하도록 한다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
본 발명은 흙으로 이루어진 스포츠 그라운드의 바닥면을 평탄화하되 작업자가 원거리에서 컨트롤러를 이용하여 주행 방향과 주행 속도를 제어하면서 평탄화 작업을 진행하며, 이물질 제거, 평탄화 작업 등을 한 번의 작업공정으로 진행함으로써 관리 효율성을 향상시키고, 작업의 편의성 및 작업 시간을 단축함으로써 경제성을 높여 산업상 이용가능성이 있다.

Claims (3)

  1. 프레임(10), 상기 프레임(10)을 덮는 바디(20), 상기 프레임(10)에 배치되는 주행용 캐스터(30)와 배터리(B) 및 상기 배터리(B)로부터 전기를 공급받아 동작하면서 상기 주행용 캐스터(30)를 구동시키는 구동모터(40)를 포함하는 무인 전기카트로서,
    상기 프레임(10)에 분리 가능하게 결합되어 지면의 돌출부를 긁어내는 평탄부(51)와, 흙에 포함된 이물질을 분리하여 포집하는 포집부(52)와, 지면을 다져주는 롤러(53)를 포함한 지면 정리부(50);
    상기 센싱부(80)를 통해 감지한 감지값에 따라 상기 구동모터(40)의 동작을 제어하는 주행제어부(60);
    상기 프레임(10)에 배치되되 상기 지면 정리부(50)가 결합되며, 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 지면 정리부(50)를 상승 또는 하강시키는 승강부(70);
    상기 바디(20)에 배치되어 상기 바디(20)의 전방, 측방 및 하방의 장애물을 감지하는 센서(81)와, 상기 바디(20)의 위치 정보를 확인하는 GPS(82)를 포함한 센싱부(80); 및
    상기 주행제어부(60)와 무선으로 통신 가능하게 연결되어 주행제어부(60)의 동작을 원거리에서 제어하는 컨트롤러(90)를 포함한 스포츠 그라운드 관리용 무인 전기키트.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 승강부(70)는,
    상기 배터리(B)로부터 전원을 인가받고, 상기 주행제어부(60)로부터 신호를 인가 받아 동작하는 승강구동수단(71)과,
    상기 승강구동수단(71)과 상기 지면 정리부(50)를 연결하는 승강프레임(72)을 포함한 것을 특징으로 하는 스포츠 그라운드 관리용 무인 전기카트.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 승강프레임(72)은,
    상기 프레임(10)의 하부에 배치되며 상기 지면 정리부(50)가 안치되는 바닥면(722)과, 상기 바닥면(722)의 테두리에서 상방으로 돌출된 승강바(723)를 포함한 바스켓(721)과,
    상기 바스켓(721)의 승강바(723)가 이동 가능하게 배치되는 레일(724)과,
    상기 승강바(723)와 상기 승강구동수단(71)을 연결하는 동력전달체(725)를 포함한 것을 특징으로 하는 스포츠 그라운드 관리용 무인 전기카트.
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