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KR101078341B1 - 후방 감시수단이 구비된 건설장비 - Google Patents

후방 감시수단이 구비된 건설장비 Download PDF

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KR101078341B1
KR101078341B1 KR1020090011523A KR20090011523A KR101078341B1 KR 101078341 B1 KR101078341 B1 KR 101078341B1 KR 1020090011523 A KR1020090011523 A KR 1020090011523A KR 20090011523 A KR20090011523 A KR 20090011523A KR 101078341 B1 KR101078341 B1 KR 101078341B1
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South Korea
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hydraulic pump
construction equipment
monitor
video signal
upper frame
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Inventor
이춘한
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볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비
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Publication date
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Priority to JP2010027175A priority patent/JP5580614B2/ja
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Abstract

본 발명은 메인 유압펌프의 토출압력이 설정된 기준압력을 초과하는 경우, 연동되는 후방 감시용 카메라에 의해 촬영된 화상을 운전실캡 내의 모니터에 자동으로 출력하여 주행 안전성을 확보할 수 있도록 한 후방 감시수단이 구비된 건설장비에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 후방 감시수단이 구비된 건설장비는,
하부 주행체와, 하부 주행체 상에 선회가능하게 탑재되는 상부 프레임과, 상부 프레임에 회동가능하게 고정되고 각각의 유압실린더에 의해 구동되는 붐, 아암, 버킷으로 이루어지는 작업장치와, 엔진에 연결되는 유압펌프 및 제어부를 구비하는 건설장비에 있어서,
상부 프레임의 후방 소정위치에 장착되고, 건설장비의 후방 및 측방을 실시간으로 촬영하는 후방 감시 카메라와,
상부 프레임 상에 장착되는 운전실캡 내에 설치되고, 후방 감시 카메라에 의해 촬영된 영상신호를 출력하는 모니터와,
유압펌프의 구동여부를 검출하고, 유압펌프의 토출압력이 설정된 기준압력을 초과할 경우 연동되어 후방 감시 카메라에 의해 촬영된 화상을 모니터에 자동으로 출력하도록 검출신호를 제어부에 출력하는 유압펌프의 구동 감지수단과,
모니터에 출력되는 영상신호를 임의의 작업조건에서 자동으로 오프시키는 영상신호 오프수단을 포함한다.
Figure R1020090011523
건설장비, 모니터, 후방 감시용 카메라, 메인 유압펌프, 설정압력

Description

후방 감시수단이 구비된 건설장비{construction equipment mounting rear view apparatus}
본 발명은 유압펌프 구동시 연동되는 후방 감시용 카메라에 의해 촬영된 화상을 운전실캡 내에 설치되는 모니터에 자동으로 출력할 수 있도록 한 후방 감시수단이 구비된 건설장비에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 메인 유압펌프의 토출압력이 설정된 기준압력을 초과하는 경우, 연동되는 후방 감시용 카메라에 의해 촬영된 화상을 운전실캡 내의 모니터에 자동으로 출력하여 주행 안전성을 확보할 수 있도록 한 후방 감시수단이 구비된 건설장비에 관한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 후방 감시수단이 구비되는 굴삭기는, 주행장치(미 도시된 주행모터 등)가 하부 프레임에 장착되는 하부 주행체(1)와,
하부 주행체(1) 상에 선회가능하게 탑재되는 상부 프레임(2)과,
상부 프레임(2) 상에 장착되는 운전실캡(3) 및 엔진실(4)과,
상부 프레임(2)에 고정되고, 각각의 유압실린더(5,7,9)에 의해 구동되는 붐(6), 아암(8) 및 버킷(10)으로 이루어진 작업장치(11)와,
상부 프레임(2)의 후방에 고정되고 작업시 장비의 균형을 유지하는 카운터웨이트(12)를 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 후방 감시수단이 구비된 건설장비(일본국 공개특허공보 평10-140619호에 "유압굴삭기의 후방 감시장치"로 개시됨)는, 하부 주행체(a)와, 하부 주행체(a) 상의 상부에 선회가능하게 설치되는 상부 프레임(b)과, 상부 프레임(b)의 전방부에 설치되는 운전실(c)과, 운전실(c)의 내부에 설치되는 모니터(미 도시됨)와, 상부 프레임(b)의 후방부에 설치되는 카운터웨이트(d)를 구비하고, 감시 카메라(e)에 의해 상부 프레임(b)의 후방이 감시가능하게 된 유압굴삭기의 후방 감시장치에 있어서,
카운터웨이트(d)의 후면부 및 측면부에 적어도 일방이 개구되어 있고, 투명한 커버(g)가 설치되는 절취부(f)를 구비하고, 절취부(f)의 내부에 감시카메라(e)를 배치하며, 감시 카메라(e)에 의해 촬영되는 후방부 및 측방부의 영상을 모니터(미 도시됨)에 출력가능한 것을 특징으로 한다.
종래 기술의 유압굴삭기의 후방 감시장치는, 감시 카메라가 카운터웨이트의 후면부에 설치되는 경우, 감시 카메라가 비교적 높은 위치에 설치되어 건설장비 주변의 하부 감시가 불충분하게 된다. 이로 인해 하부 주행체가 장애물에 접촉하거나 오목부에 끼워져서 안전한 주행이 곤란하였다.
특히 모니터에 표시되는 화상에는 건설장비의 일부가 표시되지않고, 장애물이 있어서 장애물이 모니터에 표시되는 경우에도 장애물과 건설장비 사이의 거리를 파악하는 것이 곤란하여, 그 실용성이 떨어지는 문제점을 갖는다.
또한, 모니터에 감시 카메라로부터의 화상을 표시하기 위하여 전환스위치를 설치하여 이를 조작하게 된다. 이때 하부 주행체를 주행시키도록 사용되는 주행레버로부터 떨어진 부위에 전환스위치가 설치되므로, 운전자는 전환스위치를 어렵게 조작하게 되어 불편함을 감수해야 되는 문제점을 갖는다.
본 발명의 실시예는, 메인 유압펌프의 구동시 연동되는 후방 감시용 카메라에 의한 영상신호를 모니터에 자동으로 출력하고, 작업장치(attachment)를 조작할 경우 모니터에 표시된 영상신호가 자동으로 오프(OFF)되도록 하여, 안전한 주행성을 확보할 수 있도록 한 후방 감시수단이 구비된 건설장비와 관련된다.
본 발명의 실시예는, 주행시 후방 감시 카메라에 의해 촬영된 영상신호를 모니터에 자동으로 출력하는 모드와, 작업장치 등을 조작시 영상신호를 자동으로 오프시키는 모드를 변환시킬 경우 운전자가 직접 모드 변환스위치를 조작하지 않아 운전자에게 편리성을 제공할 수 있도록 한 후방 감시수단이 구비된 건설장비와 관련된다.
본 발명의 실시예에 의한 후방 감시수단이 구비된 건설장비는,
하부 주행체와, 하부 주행체 상에 선회가능하게 탑재되는 상부 프레임과, 상부 프레임에 회동가능하게 고정되고 각각의 유압실린더에 의해 구동되는 붐, 아암, 버킷으로 이루어지는 작업장치와, 엔진에 연결되는 유압펌프 및 제어부를 구비하는 건설장비에 있어서,
상부 프레임의 후방 소정위치에 장착되고, 건설장비의 후방 및 측방을 실시간으로 촬영하는 후방 감시 카메라와,
상부 프레임 상에 장착되는 운전실캡 내에 설치되고, 후방 감시 카메라에 의 해 촬영된 영상신호를 출력하는 모니터와,
유압펌프의 구동여부를 검출하고, 유압펌프의 토출압력이 설정된 기준압력을 초과할 경우에만 후방 감시 카메라에 의해 촬영되어 제어부에 전송된 화상을 모니터에 자동으로 출력할 수 있도록, 검출신호를 제어부에 출력하는 유압펌프의 구동 감지수단과,
모니터에 출력되는 영상신호를 임의의 작업조건에서 자동으로 오프시키는 영상신호 오프수단을 포함한다.
바람직한 실시예에 의하면, 전술한 유압펌프의 구동 감지수단은, 유압펌프의 토출유로에 설치되고 토출압력을 검출하여 그에 대응되는 전기적 신호를 제어부에 출력하는 압력센서가 사용된다.
전술한 유압펌프의 구동 감지수단은, 유압펌프의 사판 경전각 각도 변환을 검출하여 그에 대응되는 전기적 신호를 제어부에 출력하는 사판각 감지부가 사용된다.
전술한 유압펌프의 구동 감지수단은, 인가되는 전류값에 대응되는 파일럿신호압을 발생시켜 유압펌프의 사판 경전각을 조절하는 펌프 레귤레이터를 제어함에 따라, 유압펌트의 토출유량을 제어하는 전자비례제어밸브에 인가되는 전류값을 검출하여 그에 대응되는 전기적 신호를 제어부에 출력하는 센서가 사용된다.
전술한 유압펌프의 구동 감지수단은, 엔진의 부하 변동을 검출하여 그에 대응되는 전기적 신호를 제어부에 출력하는 수단이 사용된다.
전술한 영상신호 오프수단은, 작업장치를 조작시 모니터에 출력되는 영상신호를 자동으로 오프시킨다.
전술한 영상신호 오프수단은, 작업장치를 조작할 경우와, 상부 프레임을 하부 주해체에 대해 선회시키도록 선회장치를 조작할 경우에 모니터에 출력되는 영상신호를 자동으로 오프시킨다.
위와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 의한 후방 감시수단이 구비된 건설장비는 아래와 같은 이점을 갖는다.
메인 유압펌프의 구동시 연동되는 후방 감시용 카메라에 의해 촬영한 영상신호를 모니터에 자동으로 출력하고, 작업장치를 조작할 경우 모니터에 표시된 영상신호가 자동으로 오프되도록 하여 안전한 주행성을 확보할 수 있다.
또한, 주행시 후방 감시 카메라에 의해 촬영된 영상신호를 모니터에 자동으로 출력하고, 작업장치 등을 조작시 영상신호를 자동으로 오프시킴에 따라, 운전자가 직접 모드 변환스위치를 조작하지 않아 편리성 및 신뢰성을 확보할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 후방 감시수단이 구비된 건설장비는,
하부 주행체와, 하부 주행체 상에 선회가능하게 탑재되는 상부 프레임과, 상 부 프레임에 회동가능하게 고정되고 각각의 유압실린더에 의해 구동되는 붐, 아암, 버킷으로 이루어지는 작업장치와, 엔진(E/G)에 연결되는 유압펌프 및 제어부를 구비하는 건설장비에 있어서,
상부 프레임(2)(일 예로서 상부 프레임(2)에 장착되는 카운테웨이트(12)를 말함)의 후방 소정위치에 장착되고, 건설장비의 후방 및 측방(미도시된 구동장치에 의해 회동가능하게 설치됨)을 실시간으로 촬영하여 촬영된 화상을 제어부(30)에 출력하는 후방 감시 카메라(13)(CCD카메라가 사용됨)와,
상부 프레임(2) 상에 장착되는 운전실캡(3) 내에 설치되고, 후방 감시 카메라(13)에 의해 촬영된 영상신호를 출력하는 모니터(14)와,
유압펌프(15)의 구동여부를 검출하고, 유압펌프(15)의 토출압력이 설정된 기준압력을 초과할 경우에만 후방 감시 카메라(13)에 의해 촬영되어 제어부(30)에 전송된 화상을 모니터(14)에 자동으로 출력할 수 있도록, 검출신호를 제어부(30)에 출력하는 유압펌프의 구동 감지수단과,
모니터(14)에 출력되는 영상신호를 임의의 작업조건에서 자동으로 오프(OFF)시키는 영상신호 오프수단을 포함한다.
전술한 유압펌프(15)의 구동 감지수단은, 유압펌프(15)의 토출유로(16)에 설치되고 토출압력을 검출하여 그에 대응되는 전기적 신호를 제어부(30)에 출력하는 압력센서(17)가 사용된다.
전술한 유압펌프(15)의 구동 감지수단은, 유압펌프(15)의 사판(swash plate)(18)의 경전각 각도 변환을 검출하여 그에 대응되는 전기적 신호를 제어 부(30)에 출력하는 사판각 감지부(19)가 사용된다.
전술한 유압펌프(15)의 구동 감지수단은, 인가되는 전류값에 대응되는 파일럿 신호압을 발생시켜 유압펌프(15)의 사판(18) 경전각을 조절하는 펌프 레귤레이터(20)를 제어함에 따라, 유압펌트(15)의 토출유량을 제어하는 전자비례제어밸브(21)에 인가되는 전류값을 검출하여 그에 대응되는 전기적 신호를 제어부(30)에 출력하는 센서(22)가 사용된다.
전술한 유압펌프(15)의 구동 감지수단은, 엔진의 부하 변동을 검출하여 그에 대응되는 전기적 신호를 제어부(30)에 출력하는 수단이 사용된다(일 예로서 엔진회전수 검출센서(미 도시됨)가 사용될 수 있다).
전술한 영상신호 오프수단은, 붐 등의 작업장치(11)(attachment)(도 2에 붐실린더 등이 미도시됨)를 조작시 모니터(14)에 출력되는 영상신호를 자동으로 오프(OFF)시킨다.
전술한 영상신호 오프수단은, 붐 등의 작업장치(11)를 조작할 경우와, 상부 프레임(2)을 하부 주행체(1)에 대해 선회시키도록 선회장치(미 도시된 스윙모터(swing motor) 등)를 조작할 경우에 모니터(14)에 출력되는 영상신호를 자동으로 오프시킨다.
이때, 전술한 하부 주행체(1), 상부 프레임(2), 운전실캡(3), 작업장치(11) 및 제어부(30) 등을 포함하는 구성은, 도 1에 도시된 굴삭기의 구성과 실질적으로 동일하므로 이들의 구성 및 작동의 상세한 설명은 생략하고, 중복되는 도면부호는 동일하게 표기한다.
이하에서, 본 발명의 실시예에 의한 후방 감시수단이 구비된 건설장비의 사용예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 전술한 카운터웨이트(12) 후방에 건설장비의 후방 및 측방을 감지할 수 있도록 장착된 후방 감시 카메라(13)에 의해 실시간으로 촬영되는 화상(건설장비 후방의 장애물을 말함)에 대응되는 전기적 신호가 제어부(30)에 출력된다.
엔진에 연결된 가변용량형 유압펌프(15)의 토출유로(16)에 설치된 압력센서(17)에 의해 검출된 토출압력에 대응되는 전기적 신호가 제어부(30)에 출력된다. 이때 유압펌프(15)의 토출압력이 설정된 기준압력을 초과할 경우, 후방 감시 카메라(13)에 의해 촬영된 영상신호를 운전실캡(3) 내에 설치된 모니터(14)에 자동으로 출력하게 된다.
이로 인해 건설장비를 주차할 경우 또는 주행중에, 운전실캡(3) 내의 운전자는 모니터(14)를 통해 건설장비의 후방 사각지대의 장애물을 용이하게 관측할 수 있게 되므로 주행 안전성을 확보할 수 있다.
전술한 바와 같이 건설장비의 후방을 운전실캡(3) 내에서 후방 감시 카메라(13)에 의해 관측하면서 주행하는 도중에, 임의의 작업조건에서 모니터(14)에 출력되는 화상을 자동으로 오프시킬 수 있다.
전술한 임의의 작업조건은, 붐, 아암 등의 작업장치(11)(attachment)를 조작하는 경우와, 작업장치(11)를 조작하거나 상부 프레임(2)을 하부 주행체(1)에 대해 선회시키도록 선회장치를 조작할 경우에, 모니터(14)에 출력되는 영상신호를 자동 으로 오프시킬 수 있다.
한편 전술한 가변용량형 유압펌프(15)의 사판(18) 경전각을 사판각 감지부(19)에 의해 검출하여, 검출된 사판(18) 경전각도가 설정된 경전각도를 초과할 경우에도, 후방 감시 카메라(13)에 의해 촬영된 영상신호를 운전실캡(3) 내에 설치된 모니터(14)에 자동으로 출력할 수 있다.
또한 전술한 유압펌프(15)의 토출유량을 제어하기 위해 사판(18) 경전각을 조절하는 펌프 레귤레이터(20)를 제어할 수 있도록 입력되는 전류값에 대응되는 제어신호압을 출력하는 전자비례제어밸브(21)에 입력되는 전류값을 검출하여, 검출된 전류값이 기준 전류값을 초과할 경우에도, 후방 감시 카메라(13)에 의해 촬영된 영상신호를 운전실캡(3) 내에 설치된 모니터(14)에 자동으로 출력할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 후방 감시수단이 구비되는 굴삭기의 일반적인 구성을 나타내는 측면도,
도 2는 종래 기술에 의한 후방 감시수단이 구비된 건설장비의 개략도,
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 후방 감시수단이 구비된 건설장비의 개략적인 구성도,
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 후방 감시수단이 구비된 건설장비의 개략적인 블록도이다.
*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명
1; 하부 주행체
2; 상부 프레임
3; 운전실캡
11; 작업장치
12; 카운터웨이트
13; 후방감시 카메라
14; 모니터
15; 유압펌프
16; 토출유로
17; 압력센서
18; 사판(swash plate)
19; 사판각 감지부
20; 펌프 레귤레이터
21; 전자비례제어밸브

Claims (7)

  1. 하부 주행체와, 상기 하부 주행체 상에 선회가능하게 탑재되는 상부 프레임과, 상기 상부 프레임에 회동가능하게 고정되고 각각의 유압실린더에 의해 구동되는 붐, 아암, 버킷으로 이루어지는 작업장치와, 엔진에 연결되는 유압펌프 및 제어부를 구비하는 건설장비에 있어서:
    상기 상부 프레임의 후방 소정위치에 장착되고, 건설장비의 후방 및 측방을 실시간으로 촬영하는 후방 감시 카메라;
    상기 상부 프레임 상에 장착되는 운전실캡 내에 설치되고, 상기 후방 감시 카메라에 의해 촬영된 영상신호를 출력하는 모니터;
    상기 유압펌프의 구동여부를 검출하고, 상기 유압펌프의 토출압력이 설정된 기준압력을 초과할 경우에만 상기 후방 감시 카메라에 의해 촬영되어 제어부에 전송된 화상을 상기 모니터에 자동으로 출력할 수 있도록 검출신호를 상기 제어부에 출력하는 유압펌프의 구동 감지수단; 및
    상기 모니터에 출력되는 영상신호를 임의의 작업조건에서 자동으로 오프시키는 영상신호 오프수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 후방 감시수단이 구비된 건설장비.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유압펌프의 구동 감지수단은, 상기 유압펌프의 토출유로에 설치되고 토출압력을 검출하여 그에 대응되는 전기적 신호를 상기 제어부에 출력하는 압력센서가 사용되는 것을 특징으로 하는 후방 감시수단이 구비된 건설장비.
  3. 제1항에 있어서, 상기 유압펌프의 구동 감지수단은, 상기 유압펌프의 사판 경전각 각도 변환을 검출하여 그에 대응되는 전기적 신호를 상기 제어부에 출력하는 사판각 감지부가 사용되는 것을 특징으로 하는 후방 감시수단이 구비된 건설장비.
  4. 제1항에 있어서, 상기 유압펌프의 구동 감지수단은, 인가되는 전류값에 대응되는 파일럿 신호압을 발생시켜 상기 유압펌프의 사판 경전각을 조절하는 펌프 레귤레이터를 제어함에 따라, 상기 유압펌프의 토출유량을 제어하는 전자비례제어밸브에 인가되는 전류값을 검출하여 그에 대응되는 전기적 신호를 상기 제어부에 출력하는 센서가 사용되는 것을 특징으로 하는 후방 감시수단이 구비된 건설장비.
  5. 제1항에 있어서, 상기 유압펌프의 구동 감지수단은, 상기 엔진의 부하 변동을 검출하여 그에 대응되는 전기적 신호를 상기 제어부에 출력하는 수단이 사용되는 것을 특징으로 하는 후방 감시수단이 구비된 건설장비.
  6. 제1항 내지 제5항중 적어도 어느 한 항에 있어서, 상기 영상신호 오프수단은, 상기 작업장치를 조작시 상기 모니터에 출력되는 영상신호를 자동으로 오프시 키는 것을 특징으로 하는 후방 감시수단이 구비된 건설장비.
  7. 제1항 내지 제5항중 적어도 어느 한 항에 있어서, 상기 영상신호 오프수단은, 상기 작업장치를 조작할 경우와, 상기 상부 프레임을 상기 하부 주행체에 대해 선회시키도록 선회장치를 조작할 경우에 상기 모니터에 출력되는 영상신호를 자동으로 오프시키는 것을 특징으로 하는 후방 감시수단이 구비된 건설장비.
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