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KR102076750B1 - 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서 - Google Patents

레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서 Download PDF

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KR102076750B1
KR102076750B1 KR1020190112771A KR20190112771A KR102076750B1 KR 102076750 B1 KR102076750 B1 KR 102076750B1 KR 1020190112771 A KR1020190112771 A KR 1020190112771A KR 20190112771 A KR20190112771 A KR 20190112771A KR 102076750 B1 KR102076750 B1 KR 102076750B1
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KR
South Korea
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radar
guide
electrode
substrate
chip
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English (en)
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성용태
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주식회사 가가
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C15/00Safety gear
    • B66C15/04Safety gear for preventing collisions, e.g. between cranes or trolleys operating on the same track
    • B66C15/045Safety gear for preventing collisions, e.g. between cranes or trolleys operating on the same track electrical
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/42Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G01S13/426Scanning radar, e.g. 3D radar

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Abstract

설정된 대역의 레이더를 일방향으로 방출하는 레이더발생부;
상기 레이더발생부가 배치되어 상기 레이더의 이동을 가이드하는 가이드베이스체; 및
상기 가이드베이스체의 일측에 연결되어 상기 레이더가 직선의 방향을 유지하며 방출되도록 하는 가이드렌즈체
를 포함하는 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서가 개시된다.

Description

레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서{SENSOR USING RADAR FOR CRANE COLLISION PREVENTION}
본 기술은 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서에 관한 것이다.
특히 고대역의 레이더를 송출하여 주변 환경에 영향을 받지 않고, 정확한 결과를 획득할 수 있는 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서에 관한 것이다.
레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서는 설정된 대역의 레이더를 목표물에 방출하고, 목표물에 반사되어 돌아오는 레이더를 수신하여 목표물의 위치 및 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서와 목표물 사이의 거리를 정확하게 측정하는데 활용된다.
이러한 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서는 다양한 분야에 활용된다. 일례로, 사일로에 설치되어 분체, 액체 등의 레벨 측정, 용탕의 레벨 측정, 차량 또는 선박의 충돌 방지, 컨베이어 벨트의 속도 검출, 차량의 속도 검출 등에 활용된다.
그러나 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서는 동작 원리의 특성상 주변 환경에 영향을 받아 오작동하는 문제점이 발생하는 문제점이 지속적으로 발생되고 있다.
예를 들어, 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서와 목표물 사이에 눈, 비, 안개, 먼지, 수증기, 분진 슘 등이 많은 경우, 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서가 방출한 레이더는 분진에 영향을 받아 목표물에 도달되지 못하거나, 반사되어 다시 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서로 돌아오지 못하여 원래 의도하고자 하는 결과를 정확하게 획득하지 못하였다.
도 1은 종래의 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서의 문제점을 도시한 것이다.
또한, 레이더의 잘못된 반사에 의하여 레벨을 정확하게 측정하지 못하는 문제점이 발생하였다.
예를 들어 사일로에 측정하고자 하는 목표물이 도 1과 같이 존재하고, 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서가 레이더를 도 1과 같은 각도로 방출하는 경우, 측면에 위치된 목표물에 의하여 반사되어 목표물의 레벨을 정확하게 측정하지 못하는 문제점이 존재하였다.
국내 등록특허 등록번호 10-2001054, " 레이저 센서 기반에서 마리나 계류장 레저 선박의 충돌감지 장치 (Collision detection device of Marina leisure ship based on laser sensor)" 국내 등록특허 등록번호 10-1372259, "이동통신망을 이용한 마리나 관제 정보 제공 시스템 (Supporting system of marina monitoring information using mobile network)"
본 발명은 외부 환경에 영향을 받지 않도록 투과성이 높은 레이더를 방출하는 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 레이더를 직진 방향으로 방출하여, 목표물의 배치 형태에 영향을 최소한으로 받으며, 정확한 결과를 도출할 수 있는 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명인 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서는 설정된 대역의 레이더를 일방향으로 방출하는 레이더발생부; 상기 레이더발생부가 배치되어 상기 레이더의 이동을 가이드 하는 가이드베이스체; 및 상기 가이드베이스체의 일측에 연결되어 상기 레이더가 직선의 방향을 유지하며 방출되도록 하는 가이드렌즈체를 포함한다.
여기서, 레이더발생부는, 기판, 상기 기판에 배치된 RF칩과 상기 RF칩과 연결되며, 상기 기판에 그려지는 전극패턴을 포함하여서, 상기 RF칩과 연결되어 설정된 대역의 레이더가 상기 전극패턴을 통하여 일방향으로 방출되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 전극패턴은 상기 기판에 설정된 형상으로 전극이 그려지되, 설정된 형상의 베이스전극부와 상기 베이스전극부의 내측에서 전극이 존재하지 않은 공백부를 포함한다.
또한, 공백부에는 3부분 이상에서 접점을 갖도록 그려지는 접점전극부와, 일측이 상기 접점전극부와 연결되고 타측이 상기 RF칩과 연결되는 연결전극부와, 일측이 상기 접점전극부와 연결되되 상기 RF칩에서 멀어지는 방향으로 그려지며, 상기 RF칩에서 생성된 레이더를 방출하는 방출전극부를 포함한다.
여기서, 방출전극부가 위치되는 공백부의 단부는 원형으로 형성된다.
그리고 전극패턴이 형성되지 않는 기판의 일면에는 상기 공백부의 단부와 대응되는 형태의 방출홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 가이드베이스체는 상기 레이더발생부가 위치되는 베이스프레임과, 상기 베이스프레임에서 일방향으로 돌출되는 가이드돌출부와 상기 가이드돌출부를 관통하며 형성되되 직경이 일측에서 타측으로 갈수록 연속되며 커지는 변경가이드홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서는, 설정된 영역에 탄성체가 형성된 전파흡수체가 상기 레이더발생부를 가압하며 상기 베이스프레임과 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서는 고대역의 레이더를 방출하여 외부의 환경에 영향을 받지 않아 정확한 결과를 획득할 수 있다.
또한, 본 발명의 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서는 고대역의 레이더를 직진으로 방출하여 목표물의 배치 형태에 영향을 최소한으로 받아 정확한 결과를 획득할 수 있다.
도 1은 종래의 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서의 문제점을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서의 외관을 도시한 것이다.
도 3a는 본 발명의 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서의 가이드베이스체의 사시도이며, 도 3b는 본 발명의 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서의 가이드베이스체의 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서의 레이더발생부의 타측면을 도시한 것이며, 도 4b는 본 발명의 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서의 레이더발생부의 일측면을 도시한 것이며, 도 4c는 도 4a의 A부분만을 확대하여 도시한 것이다.
도 5a는 본 발명의 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서의 가이드렌즈체의 외형을 도시한 것이고, 도 5b는 본 발명의 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서의 단면을 도시한 것이며, 도 5c는 본 발명의 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서의 가이드렌즈체의 렌즈부만을 도시한 것이다.
도 6a는 본 발명의 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서의 전파흡수체의 타측면을 도시한 것이고, 도 6b는 본 발명의 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서의 전파흡수체의 일측면을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 가이드베이스체, 레이더발생부, 전파흡수체, 지지막대볼트가 결합된 상태를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서의 특징을 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 일실시예를 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 그러나 이는 본 발명의 범위를 한정하려고 의도된 것은 아니다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
이하에서 수치를 표현할 때, 별다른 명시가 없으면 수치의 단위는 밀리미터(mm)이다.
도 2는 본 발명의 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서의 외관을 도시한 것이다.
본 발명인 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서(1000)는 가이드베이스체(300), 레이더발생부(400), 전파흡수체(600), 가이드렌즈체(500), 하우징(200)을 포함한다.
도 2를 통하여 본 발명의 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서(1000)의 외관을 살펴보면 전원을 공급할 수 있는 커넥터가 형성되어 있으며, 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서(1000)의 안정적인 고정을 위하여 원형의 고정체(100)를 포함할 수 있다.
고정체(100)는 일례로 제1고정체(110), 제2고정체(120)로 구성될 수 있다.
제1고정체(110)는 내주면에서 가이드렌즈체(500)의 확장부(520)의 외주면과 맞닿을 수 있으며, 둘레를 따라서 고정홀이 형성될 수 있다. 그리고 제2고정체(120)의 상면에 제1고정체(110)의 하면이 맞닿게 배치될 수 있다. 제2고정체(120)의 내주면 또한, 가이드렌즈체(500)의 외주면과 맞닿을 수 있다.
제2고정체(120)의 직경은 제1고정체(110)의 직경보다 크게 형성되어, 제1고정체(110)의 하면이 제2고정체(120)의 상면과 맞닿으며 배치된다 하더라도, 상측에서 이를 관찰 시, 제2고정체(120)가 관찰될 수 있다. 그리고 이와 같이 관찰되는 제2고정체(120)에는 고정홀이 형성될 수 있다.
또한, 제2고정체(120)의 고정홀은 제1고정체(110)의 고정홀과 대응되는 부분에도 형성되어 있다. 즉, 제1고정체(110)의 하면이 제2고정체(120)의 상면에 배치되면 제1고정체(110)의 고정홀과 제2고정체(120)의 내측에 배치된 고정홀은 대응되도록 배치된다.
제1고정체(110)와 제2고정체(120)의 각각의 고정홀에는 미도시되어 있지만, 고정피스들이 끼워질 수 있다. 이를 통하여 제1고정체(110)와 제2고정체(120)는 안정적으로 결합될 수 있다. 그리고 제1고정체(110), 제2고정체(120)와 고정의 목표가 되는 대상에 안정적으로 결합될 수 있다. 여기서 목표가 되는 대상은 일례로 도 8에서 확인할 수 있듯이, 사일로일 수 있다.
하우징(200)의 내부에는 가이드베이스체(300), 레이더발생부(400), 전파흡수체(600) 및 다른 고정체, 기판 등이 내장되어 있다. 이하에서는 각 구성을 순차적으로 설명하도록 하겠다.
도 3a는 본 발명의 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서의 가이드베이스체의 사시도이며, 도 3b는 본 발명의 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서의 가이드베이스체의 단면도이다.
가이드베이스체(300)는 지지부(310), 가이드돌출부(320), 지지돌출부(330), 외측돌출부(340) 등을 포함한다.
가이드베이스체(300)는 후술할 레이더발생부(400)가 방출하는 레이더가 일방향으로 이동되도록 가이드하는 역할을 한다.
지지부(310)는 가이드베이스체(300)의 기본 뼈대를 구성하는 것으로 일례로 원형의 형태로 형성될 수 있다. 지지부(310)의 일면에는 가이드돌출부(320)가 형성되고, 타면에는 지지돌출부(330)가 형성될 수 있다. 보다 정확하게는 가이드돌출부(320)와 지지돌출부(330)는 지지부(310)의 중심의 양측면에서 각각 형성될 수 있다.
가이드돌출부(320)와 지지돌출부(330)에는 변경가이드홀(350)이 형성될 수 있다. 즉, 변경가이드홀(350)은 가이드돌출부(320)와 지지돌출부(330)를 관통하며 형성될 수 있다.
변경가이드홀(350)은 직경이 점차 커지게 형성된다. 즉, 변경가이드홀(320)은 일측의 직경이 타측의 직경보다 크게 형성된다. 그리고 변경가이드홀(350)의 직경의 변화는 연속적이다. 변경가이드홀(350)의 직경은 일측에서 타측으로 갈수록 연속되어 작아진다. 그러기에 변경가이드홀(350)은 단차가 관찰되지 않을 수 있다.
변경가이드홀(350)은 유지부(351)와 변경부(352)로 구성된다.
유지부(351)는 직경이 유지되는 부분으로 지지돌출부(330)에 형성된다.
변경부(352)는 유지부(351)와 연통되면서 가이드돌출부(320)에 형성된다. 변경부(352)의 직경은 유지부(351)와 직접 연통되는 부분에서는 유지부(351)의 직경과 동일하다가 유지부(351)와 멀어지는 방향으로 갈수록 직경이 연속적으로 증가된다.
여기서, 레이더의 설정된 대역을 유지하기 위하여 가이드베이스체(300)의 각 구성의 크기를 정확히 할 필요가 있는데, 가이드베이스체(300)의 높이는 32일 수 있으며, 지지돌출부(330)의 크기만은 1.5일 수 있다. 그리고 변경가이드홀(350)의 각도는 최종적으로 27.32도로 형성됨이 바람직하다.
가이드돌출부(320)의 외주면에는 나사산이 형성될 수 있다. 가이드돌출부(320)의 나사산은 후술할 가이드렌즈체(500)의 내주면에 형성된 나사산과 결합될수 있다. 자세한 내용은 후술하여 설명하도록 하겠다.
지지부(310)의 외측에는 외측돌출부(340)가 형성된다. 즉, 외측돌출부(340)는 지지부(310)의 타면에서 타측으로 돌출되어 형성된다. 지지부(310)의 돌출된 높이는 지지돌출부(330)의 높이와 동일하다. 지지돌출부(330)에는 베이스체결홀(341)이 형성된다.
베이스체결홀(341)은 설정된 간격을 두고, 지지부(310)의 둘레의 형상을 따라 형성된다. 일례로 지지부(310)가 원형이면 원형의 형태로 배치된다. 그리고 일례로 베이스체결홀(341)은 8개로 구성될 수 있다.
그리고 외측돌출부(340)의 최외각측에는 하우징체결홀(360)이 형성될 수 있다. 하우징체결홀(360)은 4개가 형성될 수 있다. 하우징체결홀(360)과 베이스체결홀(341) 사이에는 하우징(200)이 끼워질 수 있는 하우징고정홈(미도시)이 외측돌출부(340)의 형태를 따라 형성될 수 있다. 여기서, 하우징고정홈(미도시)은 하우징체결홀(360)과 베이스체결홀(341)의 형태를 변경하지 않도록 형성될 수 있다.
미도시되어 있지만, 하우징(200)의 하측에는 하우징고정홈(미도시)에 끼워지도록 돌기가 형성될 수 있으며, 하우징체결홀(360)과 대응되는 위치의 하우징(200)에 체결홀이 형성될 수 있다.
도 4a는 본 발명의 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서의 레이더발생부의 타측면을 도시한 것이며, 도 4b는 본 발명의 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서의 레이더발생부의 일측면을 도시한 것이며, 도 4c는 도 4a의 A부분만을 확대하여 도시한 것이다.
레이더발생부(400)는 기판(410), RF칩(420), 전극패턴(430), 장형 칩연결부(440)를 포함한다.
기판(410)은 가이드베이스체(300)에 배치된다. 보다 정확하게 기판(410)의 일측면은 가이드베이스체(300)의 타측면에 배치된다. 기판(410)의 일측면의 중심에는 방출홈(411)이 형성되며, 기판(410)의 둘레에는 기판체결홀(412)이 형성된다.
기판(410)의 방출홈(411)은 변경가이드홀(350)과 매칭되도록 배치되고, 기판체결홀(412)은 베이스체결홀(341)과 매칭되도록 배치될 수 있다. 그리고 방출홈(411)의 직경은 변경가이드홀(350)의 가장 작은 직경의 크기와 유사할 수 있다.
미도시되어 있지만, 기판(410)에는 제어, 저장, 정보 전달 등을 수행하는 칩 또는 기타 부속품들이 배치되거나, 각종 칩과 부속품들이 기판(410)에 고정되기 위한 납땜 등으로 인하여 기판(410)은 입체적인 형상으로 형성될 수 있다. 그러나 한가지 유의하여야 할 점은 기판(410)의 칩, 부속품, 납땜 등은 기판(410)의 방출홈(411)을 중심으로 그 둘레에 형성되어 있으며, 적어도, 기판체결홀(412)과 이격된 위치에 형성된다는 점이다.
그러므로 기판(410)의 방출홈(411)이 지지돌출부(330)의 변경가이드홀(350)과 매칭되며, 기판체결홀(412)이 외측돌출부(340)의 베이스체결홀(341)과 매칭되도록 배치되면, 지지돌출부(330)와 외측돌출부(340)의 높이로 인하여 지지부(310) 사이에 형성된 공간에 기판(410)의 칩, 부속품, 납땜 등이 배치될 수 있다.
기판(410)의 타면에는 RF칩(420), 전극패턴(430), 장형 칩연결부(440)가 형성될 수 있다. RF칩(420)은 신호가 인가 시, 기설정된 주파수를 가지는 전파를 출력한다. 여기서 설정된 주파수는 고주파수임이 바람직하다. RF칩(420)은 전극패턴(430)과 연결되어 있다. 따라서 RF칩(420)의 전파는 전극패턴(430)을 통하여 방출홈(411)을 통하여 일측으로 방출된다.
전극패턴(430)은 기판(410)의 타면에 그려진다. 전극패턴(430)은 베이스전극부(431), 접점전극부(433), 연결전극부(432)와 방출전극부(434)로 구성된다. 베이스전극부(431)는 직사각형의 형태로 관찰될 수 있다. 베이스전극부(431)는 완벽한 사각형의 형태는 아니다. 즉, 베이스전극부(431)는 전체적인 사각형의 형상이되, 일 모서리측의 형태가 어그러진 형태일 수 있다.
베이스전극부(431)는 공백부를 포함한다. 공백부는 접점전극부(433), 연결전극부(432), 방출전극부(434)가 형성되는 부분으로 베이스전극부(431)의 전극과는 맞닿지 않게 이격거리를 형성하며 배치되도록 하는 부분이다.
공백부는 중심부(435a), 제1호부(435b), 제1직선부(435c), 제2호부(435e), 제2직선부(435d), 교차부(435f), 원형부(435g)로 구성될 수 있다. 도 4c를 통하여 이를 자세하게 살펴보겠다.
중심부(435a)는 전체적으로 원형의 형태로 형성된다. 그러나 중심부(435a)는 정확한 원형의 형태가 아니다. 중심부(435a)를 기준으로 제1호부(435b), 제2직선부(435d), 제2호부(435e) 등이 각기 다른 방향으로 형성된다. 즉, 도 5c를 통하여 이를 살펴보면 중심부(435a)에서 제1호부(435b)는 좌측에, 제2직선부(435d)는 상측에, 제2호부(435e)는 우측에 형성된다.
제1호부(435b)는 라운드한 형태로 RF칩(420) 방향을 향하며 형성된다. 제1호부(435b)에 연결되어 제1직선부(435c)가 형성된다. 제2호부(435e)는 제1호부(435b)와 대칭되는 위치에서 형성되되, 제1호부(435b)보다 큰 절곡 각도를 가지도록 형성된다.
제2직선부(435d)는 RF칩(420)과 멀어지는 방향, 즉, 도 5c를 기준으로 제2직선부(435d)는 상측으로 형성되며, 제1직선부(435c)보다는 적어도 작지 않은 길이를 가지며 형성된다. 제2직선부(435d)에는 교차부(435f)가 형성될 수 있으며, 제2직선부(435d)의 단부에는 원형부(435g)가 형성될 수 있다.
중심부(435a)는 베이스전극부(431)의 중심에서 RF칩(420)과 가까운 위치에 형성되고, 일측으로 치우친 위치에 형성된다. 제1호부(435b), 제2호부(435e), 제1직선부(435c), 제2직선부(435d) 등은 중심부(435a)를 기준으로 형성되므로, 공백부는 베이스 중심에서 RF칩(420)과 가까운 위치에서, 일측으로 치우친 위치에 형성된다.
중심부(435a)에는 접점전극부(433)가 배치된다. 접점전극부(433)는 원형의 형태로 형성될 수 있다. 접점전극부(433)는 내측에 전극이 형성되지 않을 수 있다. 따라서 접점전극부(433)는 내부가 빈 원형으로 관찰될 수 있다. 접점전극부(433)는 적어도 3부분 이상에서 각각의 전극부와 연결된다.
연결전극부(432)는 제1연결전극부(432a), 제2연결전극부(432b)로 구성될 수 있다.
제1연결전극부(432a)는 제1직선부(435c), 제1호부(435b)를 따라 배치되며, 일측이 RF칩(420)과 연결되고, 타측은 접점전극부(433)에 연결된다. 제1연결전극부(432a)는 제1직선부(435c), 제1호부(435b)에 배치되므로, 제1직선부(435c), 제1호부(435b)와 유사한 형태로 형성된다.
제2연결전극부(432b)는 제2호부(435e)에 배치되며, 일측이 접점전극부(433)와 연결되고, 타측은 RF칩(420)과 연결된다. 그러므로 제2연결전극부(432b)는 제2호부(435e)와 유사한 형태로 형성된다.
방출전극부(434)는 제2직선부(435d), 교차부(435f), 원형부(435g)에 배치되며, 일측이 접점전극부(433)와 연결된다. 방출전극부(434)는 원형부(435g)에 배치되어 있지만, 다른 전극부와는 배치된 부분의 형태를 따라 형성되지 않는다.
제2연결전극부(432b)는 선부(434a)와 패턴부(434b)로 구성된다. 선부(434a)는 직선의 형태로 형성된다. 선부(434a)의 일부는 원형부(435g)에 배치된다. 패턴부(434b)는 일예로 '+'의 형태로 형성된다. RF칩(420)이 생성한 전파는 이와 같이 방출전극부(434)를 따라 가이드되어 원형부(435g)에서 일측면을 통하여 방출된다.
이와 같은 전파의 또 다른 명칭은 레이더가 될 수 있으며, 이 레이더는 전술한 바와 같이 방출홈(411)이 변경가이드홀(350)과 매칭되어 배치되어 있으므로, 변경가이드홀(350)을 따라 일측으로 이동할 수 있다.
도 5a는 본 발명의 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서의 가이드렌즈체의 외형을 도시한 것이고, 도 5b는 본 발명의 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서의 단면을 도시한 것이며, 도 5c는 본 발명의 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서의 가이드렌즈체의 렌즈부만을 도시한 것이다.
가이드렌즈체(500)는 연장바디부(510), 확장부(520), 렌즈부(530)로 구성될 수 있다.
가이드렌즈체(500)에는 방출홀(540)이 형성된다. 방출홀(540)은 연장바디부(510)와 확장부(520)를 관통하여 형성된다. 방출홀(540)은 변경가이드홀(350)과 유사한 형태로 형성된다. 즉, 방출홀(540)은 변경가이드홀(350)의 유지부(351)와 변경부(352)와 같이 비확경부(541)와 확경부(542)로 구성된다. 비확경부(541)는 직경이 변경되지 않는 부분으로 연장바디부(510)의 타측에 설정된 길이로 형성된다.
확경부(542)는 비확경부(541)와 연통되며 형성된다. 그러나 확경부(542)는 비확경부(541)와 다르게 일측에서 타측으로 갈수록 직경이 연속되어 작아지는 형태로 형성된다. 확경부(542)의 타측 단부의 직경은 비확경부(541)의 직경보다 작게 형성된다. 여기서 비확경부(541)의 직경은 전술한 지지돌출부(330)의 직경보다 약간 크게 형성된다. 그리고 비확경부(541)가 형성된 연장바디부(510)의 내주면에는 나사산이 형성된다.
따라서 가이드베이스체(300)의 지지돌출부(330)의 외주면에 형성된 나사산은 연장바디부(510)의 내주면에 형성된 나사산과 결합되어 가이드베이스체(300)가 가이드렌즈체(500)와 연결될 수 있다. 이와 같이 가이드베이스체(300)의 일측에 가이드렌즈체(500)에 삽입되며 결합되면 변경가이드홀(350)의 일측 단부는 확경부(542)의 타측 단부와 연통되게 배치된다.
확경부(542)의 타측 단부의 직경은 변경가이드홀(350)의 일측 단부의 직경과 유사하게 형성된다. 즉, 확경부(542)의 타측 단부의 직경과 변경가이드홀(350)의 일측 단부의 직경은 16.9파이임이 바람직하다.
확장부(520)는 외측의 직경이 급격하게 커지는 부분으로 연장바디부(510)의 일측단부에 연결되며 형성된다. 확경부(542)는 연장바디부(510)에서 확경부(542)를 관통하는 형태로 형성되고, 확경부(542)는 타측단부에서 일측단부까지 외측으로 25.9도를 이루며 형성되는 것이 바람직하며, 최종적으로 확장부(520)에 형성된 확경부(542)의 단부(확경부(542)의 일측 단부)의 직경은 57.15임이 바람직하다. 확경부(542)의 일측 단부에는 렌즈부(530)가 설치된다.
렌즈부(530)는 볼록렌즈의 형태로 형성되며, 변경가이드홀(350)을 통과하고, 방출홀(540)을 통과한 레이더의 이동을 가이드하는 역할을 한다. 렌즈부(530)는 직경유지부(531)와 볼록부(432)로 구성된다. 직경유지부(531)는 직경이 변하지 않는 부분으로 높이가 4로 형성되고, 직경이 58파이로 형성됨이 바람직하다.
전술한 확장부(520)에는 외측 둘레에 단차가 형성되고, 이 단차에 렌즈부(530)의 직경유지부(531)가 억지로 인입되어 끼워지도록 구성된다. 볼록부(432)는 볼록렌즈의 형태로 직경유지부(531)의 일측에서 직경유지부(531)와 함께 연속되어 형성되며, 높이는 10.29로 형성됨이 바람직하다.
여기서, 미도시되어 있지만, 렌즈부(530)에는 렌즈부(530)를 관통하는 홀이 형성될 수 있으며, 이 홀을 통하여 볼트가 인입될 수 있으며, 이를 통하여 렌즈부(530)가 가이드렌즈체(500)에 견고하게 결합될 수 있다.
도 6a는 본 발명의 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서의 전파흡수체의 타측면을 도시한 것이고, 도 6b는 본 발명의 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서의 전파흡수체의 일측면을 도시한 것이다.
또한, 가이드베이스체(300)의 타측면에는 전파흡수체(600)가 연결될 수 있다.
전파흡수체(600)가 필요한 이유는 기판(410)이 전파(레이더)를 방출 시, 자기장 등으로 인하여 기판(410)이 진동되거나 자기장 등으로 인하여 다른 기판(410)에 영향을 줄 수 있으므로, 기판(410)을 안정적으로 고정할 필요가 있기 때문이다.
전파흡수체(600)는 베이직프레임(610), 둘레돌출부(620), 탄성체(650), 간섭방지홀(630), 지지연결부(640)을 포함한다.
베이직프레임(610)은 원형의 형태로 형성되고, 일측면의 외곽측에는 베이직프레임(610)의 형태를 따라 일측으로 돌출된 둘레돌출부(620)가 형성될 수 있다. 둘레돌출부(620)에는 둘레돌출부(620)의 형태를 따라서 이격되어 배치되는 지지연결부(640)가 형성된다. 여기서 지지연결부(640)는 대응되는 위치에 형성됨이 바람직하며, 일예로 8개가 원형의 형태로 배치됨이 바람직하다. 그리고 베이직프레임(610)의 일측에는 장형의 간섭방지홀(630)이 형성된다. 또한, 베이직프레임(610)의 일측면에는 둘레돌출부(620)와 간섭방지홀(630) 이외의 부분에 탄성체(650)가 형성될 수 있다.
전파흡수체(600)는 지지연결부(640)가 가이드베이스체(300)의 베이스체결홀(341)과 대응되는 위치에 배치된 후 베이스체결홀(341)과 연결될 수 있다. 보다 정확하게는 가이드베이스체(300)의 타측면에 배치되며 베이스체결홀(341)과 매칭된 기판(410)의 기판체결홀(412)과 전파흡수체(600)의 지지연결부(640)가 매칭된 채 연결될 수 있다.
여기서, 전파흡수체(600)의 둘레돌출부(620)는 일측으로 돌출되어 있으므로, 기판(410)의 타측면에 배치되어도, 기판(410)의 각종 칩들이 위치될 공간을 형성하고, 일부 칩들은 전파흡수체(600)가 기판(410)의 타측면에 고정 시, 전파흡수체(600)에 의하여 일측으로 밀릴 수 있으나, 탄성체(650)에 의하여 밀리며 고정되므로, 파손이 되지 않는다.
그리고 전파흡수체(600)에는 장형의 간섭방지홀(630)이 형성되어 있으므로, 장형 칩연결부(440)가 이 위치에 배치된다면, 기판(410)이 가이드베이스체(300)와 전파흡수체(600) 사이에 배치될 수 있다.
한편, 지지연결부(640)는 볼팅홀(641), 원통부(642), 절개부(643)를 포함할 수 있다.
볼팅홀(641)은 전파흡수체(600)의 일면과 타면을 관통하는 형태로 형성된다. 볼팅홀(641)을 통하여 볼트가 끼워져 가이드베이스체(300), 기판(410), 전파흡수체(600)가 고정될 수 있다.
도 7은 본 발명의 가이드베이스체, 레이더발생부, 전파흡수체, 지지막대볼트가 결합된 상태를 도시한 것이다.
그러나 지지연결부(640)는 다른 기판(410)을 고정하기 위하여 지지막대볼트(700)가 끼워져야 된다. 전술하여 설명한 바와 같이, 8개가 대칭되는 위치에서 이격되어 형성되므로, 4개의 지지막대볼트(700)를 대칭되게 배치한다면 사각형과 같이 4개의 모서리에서 끼워질 수 있다.
지지막대볼트(700)는 설정된 길이를 가지며, 길이방향을 따라 일부 영역은 지지막대볼트(700)의 길이방향을 따라 플랫하게 형성될 수 있다. 지지막대볼트(700)는 지지연결부(640)에 인입되는데, 지지막대볼트(700)의 둘레면은 원통부(642)와 맞닿게 되고, 플랫한 부분은 절개부(643)에 배치된다. 이와 같은 방식으로 지지막대볼(700)트는 지지연결부(640)에 안정적으로 배치될 수 있다.
지지막대볼트(700)는 미도시되어 있지만, 길이방향을 따라 볼팅홀(641)이 형성되어 있다. 따라서, 전파흡수체(600)의 볼팅홀(641), 지지막대볼트(700)의 볼팅홀(641), 그리고 지지막대볼트(700)의 상면에 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서(1000)가 동작되기 위한 다른 기판의 볼팅홀을 배치하고, 이 3개의 구성을 관통하는 볼트를 각각의 볼팅홀에 인입하여 고정한다면, 전파흡수체(600)와 이격된 위치에 기판을 고정할 수 있을 것이다.
도 8은 본 발명의 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서의 특징을 도시한 것이다.
이와 같은 형태로 제조되는 본 발명인 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서(1000)는 80GHz의 레이더를 방출하므로, 주변 환경에 영향을 받지 않으며, 레이더를 직선으로 방출하므로, 목표물의 배치 형태에 영향을 최소한으로 받아 정확한 결과를 획득할 수 있다.
본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10 : 종래의 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서
1000 : 본 발명의 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서
100 : 고정체
110 : 제1고정체
120 : 제2고정체
200 : 하우징
300 : 가이드베이스체
310 : 지지부
320 : 가이드돌출부
330 : 지지돌출부
340 : 외측돌출부
341 : 베이스체결홀
350 : 변경가이드홀
351 : 유지부
352 : 변경부
360 : 하우징체결홀
400 : 레이더발생부
410 : 기판
411 : 방출홈
412 : 기판체결홀
420 : RF칩
430 : 전극패턴
431 : 베이스전극부
432 : 연결전극부
432a : 제1연결전극부
432b : 제2연결전극부
433 : 접점전극부
434 : 방출전극부
434a : 선부
434b : 패턴부
435a : 중심부
435b : 제1호부
435c : 제1직선부
435d : 제2직선부
435e : 제2호부
435f : 교차부
435g : 원형부
440 : 장형 칩연결부
500 : 가이드렌즈체
510 : 연장바디부
520 : 확장부
530 : 렌즈부
531 : 직경유지부
532 : 볼록부
540 : 방출홀
541 : 비확경부
542 : 확경부
600 : 전파흡수체
610 : 베이직프레임
620 : 둘레돌출부
630 : 간섭방지홀
640 : 지지연결부
641 : 볼팅홀
642 : 원통부
643 : 절개부
650 : 탄성체
700 : 지지막대볼트

Claims (6)

  1. 설정된 대역의 레이더를 일방향으로 방출하는 레이더발생부;
    상기 레이더발생부가 배치되어 상기 레이더의 이동을 가이드하는 가이드베이스체; 및
    상기 가이드베이스체의 일측에 연결되어 상기 레이더가 직선의 방향을 유지하며 방출되도록 하는 가이드렌즈체를 포함하며
    상기 레이더발생부는,
    기판, 상기 기판에 배치된 RF칩과 상기 RF칩과 연결되며, 상기 기판에 그려지는 전극패턴을 포함하여서, 상기 RF칩과 연결되어 설정된 대역의 레이더가 상기 전극패턴을 통하여 일방향으로 방출되고,
    상기 전극패턴은
    상기 기판에 설정된 형상으로 전극이 그려지되, 설정된 형상의 베이스전극부와 상기 베이스전극부의 내측에서 전극이 존재하지 않는 공백부를 포함하되,
    상기 공백부에는 3부분 이상에서 접점을 갖도록 그려지는 접점전극부와, 일측이 상기 접점전극부와 연결되고 타측이 상기 RF칩과 연결되는 연결전극부와, 일측이 상기 접점전극부와 연결되되 상기 RF칩에서 멀어지는 방향으로 그려지며, 상기 RF칩에서 생성된 레이더를 방출하는 방출전극부
    를 포함하는 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 방출전극부가 위치되는 공백부의 단부는 원형으로 형성되어 있으며,
    상기 전극패턴이 형성되지 않는 기판의 일면에는 상기 공백부의 단부와 대응되는 형태의 방출홈이 형성된 것
    을 특징으로 하는 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가이드베이스체는
    상기 레이더발생부가 위치되는 베이스프레임과, 상기 베이스프레임에서 일방향으로 돌출되는 가이드돌출부와 상기 가이드돌출부를 관통하며 형성되되 직경이 일측에서 타측으로 갈수록 연속되며 커지는 변경가이드홀을 포함하는 것
    을 특징으로 하는 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서는,
    설정된 영역에 탄성체가 형성된 전파흡수체가 상기 레이더발생부를 가압하며 상기 베이스프레임과 연결되는 것
    을 특징으로 하는 레이더를 이용한 크레인 충돌 방지 센서.









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