KR101527220B1

KR101527220B1 - Apparatus for Enhancing Operative Safety of Construction Equipment

Info

Publication number: KR101527220B1
Application number: KR1020080131808A
Authority: KR
Inventors: 방재석
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2008-12-23
Filing date: 2008-12-23
Publication date: 2015-06-08
Also published as: KR20100073203A

Abstract

본 발명에 따른 건설 기계의 조작 안전성 향상 장치는 상부 선회체(1)와 이 상부 선회체(1)를 선회 조작하는 조이스틱(LL)과, 주행이 가능한 하부 주행체(5)와, 이 하부 주행체(5)의 전/후진 주행을 조작하는 주행 레버(TL)와, 굴착 및 기타 작업을 할 수 있는 작업기(2, 3, 4)와, 이 작업기(2, 3, 4)를 조작하는 조이스틱(RL)을 구비한 건설 기계에 적용되는 것으로서, 상기 상부 선회체(1) 내에 위치한 작업자의 작업 주시 영역을 판단하여 주시 방향 판별 신호를 발생시키는 영상 처리 장치(100)와; 상기 주시 방향 판별 신호로부터 상기 작업자의 작업 주시 영역 이외로 상기 상부 선회체(1)가 선회하거나 상기 하부 주행체(5)가 전/후진하는 것을 방지하도록 제어 신호를 출력하는 제어 장치(200);를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 굴삭기에서 작업자의 시야가 확보되지 않은 방향으로의 작업기의 조작이 안되도록 함으로써 예기치 못한 오작동으로 일어날 수 있는 사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.An operation safety improvement device for a construction machine according to the present invention comprises an upper revolving structure (1), a joystick (LL) for turning the upper revolving structure (1), a lower traveling structure (5) A traveling lever TL for operating a forward / backward travel of the body 5, a working machine 2, 3 and 4 capable of excavating and other work, a joystick 3 for operating the working machine 2, (100) for determining a working direction of a worker located within the upper revolving structure (1) and generating a direction determination signal for determining a direction of sight; A control device (200) for outputting a control signal to prevent the upper swing body (1) from turning or moving backward or forward from the working direction of the operator other than the work watching area from the direction of sight direction discrimination signal. And a control unit. According to the present invention, it is possible to prevent an accident that may occur due to an unexpected malfunction by preventing operation of a machine in a direction in which an operator's field of view is not secured in an excavator.

건설 기계, 굴삭기, 작업 방향, 조작, 안정성, 작업 주시 영역 Construction machinery, Excavator, Working direction, Operation, Stability, Working area

Description

건설 기계의 조작 안전성 향상 장치{Apparatus for Enhancing Operative Safety of Construction Equipment}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a safety device for a construction machine,

본 발명은 건설기계의 조작 안전에 관한 것이고, 보다 상세하게는 본 발명은 굴삭기의 작업자가 주시하는 방향으로 조작을 할 경우에는 정상적인 조작이 이루어지나, 작업자가 주시하는 방향과 반대 방향으로 회전을 하거나 졸음 등으로 고개를 숙이고 있을 경우에는 조작이 안되도록 하여 예기치 못한 오작동으로 일어날 수 있는 사고를 미연에 방지하는 조작 안정성 향상 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an operation safety of a construction machine, and more particularly, to an operation of a construction machine in which a user operates the excavator in a direction to be watched by an operator, The present invention relates to an operation stability enhancing device for preventing an accident that may occur due to an unexpected malfunction by preventing operation when the user's head is slumped due to drowsiness or the like.

종래의 굴삭기는 도 1 및 도 3에 도시된 것과 같이, 상부 선회체(또는 캐빈, 1)와 이 상부 선회체(1)를 선회 조작하는 조이스틱(LL)과, 주행이 가능한 하부 주행체(5)와, 이 하부 주행체(5)의 전/후진 주행을 조작하는 주행 레버(TL)와, 굴착 및 기타 작업을 할 수 있는 작업기, 즉 버켓(2), 암(3), 및 붐(4)과, 이 작업기(2, 3, 4)를 조작하는 조이스틱(RL)으로 구성되어 있는 것이 일반적이다.1 and 3, a conventional excavator includes an upper revolving body (or a cabin) 1, a joystick LL for turning the upper revolving body 1, a lower traveling body 5 A traveling lever TL for operating forward and backward travel of the lower traveling body 5 and a working machine capable of excavation and other work such as a bucket 2, an arm 3, and a boom 4 And a joystick RL for operating the work machines 2, 3, and 4 in general.

이와 같은 종래의 굴삭기는 휠타입/크롤러 타입에 관계 없이 작업기(2, 3, 4)의 동작은 운전석의 좌우측에 마련되어 있는 조이스틱(LL, RL)을 조작하여 움직이게 되어 있다.In such a conventional excavator, regardless of the wheel type / crawler type, the operation of the working machines 2, 3 and 4 is operated by operating the joysticks LL and RL provided on the left and right sides of the driver's seat.

휠타입의 굴삭기는 자동차와 같이 전/후진 방향레버와 조향 핸들을 이용하여 전/후진을 하고 좌우 조이스틱(LL, RL)을 이용하여 회전 및 작업기 조작을 하게 되어 있으며, 크롤러 굴삭기(도 3 참조)는 작업자 앞쪽에 있는 좌우 전/후진 레버(TL)를 조작하여 전/후진을 하고 좌우 조이스틱을 이용하여 회전 및 작업기 조작을 하도록 되어있다. The wheel-type excavator is used for forward / backward movement using a forward / reverse direction lever and a steering wheel like a car, and is operated to rotate and operate a machine using left and right joysticks LL and RL. A crawler excavator (see FIG. 3) Operates the left / right forward / reverse lever (TL) on the front side of the worker to forward / backward, and rotates and operates the worker using the left and right joysticks.

그런데, 종래의 굴삭기에서의 이러한 조작은 작업자가 작업영역을 주시하지 않아도 조이스틱 및 레버의 입력에 따라서 자동적으로 움직이도록 유압회로가 구성되어 있다. However, in the conventional excavator, the hydraulic circuit is configured so that the operator can automatically move according to the input of the joystick and the lever, even if the operator does not need to look at the work area.

따라서 예를 들면 작업자가 오른쪽을 보면서 좌 선회가 되도록 조이스틱을 움직이더라도 굴삭기는 좌 선회를 하게 되는 것이다. 이에 따라 작업자가 좌측의 상황을 살피지 않은 상태에서 좌 선회를 하게 됨으로 예기치 않은 장애물과 충돌할 소지가 있으며, 장애물이 위험물질 이거나 사람인 경우에는 커다란 사고로 이어질 수 있다. Therefore, for example, even if the operator moves the joystick to the left while looking to the right, the excavator will turn left. Therefore, the worker is likely to collide with unexpected obstacles because he / she is left turning without considering the situation on the left side, and if the obstacle is dangerous material or a person, it can lead to a serious accident.

이에 대한 자세한 동작은 도 2 및 도 5를 참조하여 설명한다.The detailed operation will be described with reference to FIG. 2 and FIG.

도 2는 종래의 굴삭기의 버켓(2), 암(3), 및 붐(4)의 동작 및 상부 선회체(1)의 선회 동작 및 하부 주행체(5)의 전/후진 동작을 유압식으로 제어하기 위한 콘트롤 밸브(CV)가 도시되어 있고, 도 5는 종래의 굴삭기의 동작을 제어하기 위한 유압 회로의 개요도를 도시하고 있다. 2 is a diagram showing the hydraulic operation of the bucket 2, the arm 3 and the boom 4 of the conventional excavator and the swinging operation of the upper swing body 1 and the forward / backward movement of the lower swing body 5 And FIG. 5 shows a schematic diagram of a hydraulic circuit for controlling the operation of a conventional excavator.

도시된 것과 같이 작업자가 좌우 조이스틱(LL, RL)이나 주행 레버(TL)를 전방 또는 후방으로 밀거나 혹은 좌측 또는 우측으로 밀게 되면 그에 상응하는 각 유 로(PA1,PB1; PA3,PB3; PA5,PB5; PA6,PB6; PA7,PB7; PA8,PB8)를 통해 파이럿 유량이 발생하여 각 작업기(붐, 암, 버켓, 선회, 좌륜, 우륜)의 스풀을 밀어서 상승/하강, 좌선회/우선회, 또는 전/후진을 하게 된다.When the operator pushes the left and right joysticks LL and RL or the traveling lever TL forward or backward or pushes it to the left or right side, the corresponding oil lines PA1, PB1, PA3, PB3, PA5, Pilot flow rate is generated through PB5, PA6, PB6, PA7, PB7, PA8, PB8 and pushing spool of each work machine (boom, arm, bucket, turning, left wheel, right wheel) to raise / lower, left turn / Or forward / backward.

그러나, 도 5에 도시된 것과 같이, 기존에는 작업기의 조작을 금지할 수 있는 수단으로서 오직 작업자가 수동으로 조작하는 파일럿 컷 오프 레버(PL)만이 존재하였다.However, as shown in Fig. 5, only the pilot cut-off lever PL, which is manually operated by the operator, exists as a means for prohibiting the operation of the working machine.

즉, 작업자가 도 1과 같이 파일럿 컷 오프 레버(PL)를 내려놓아 온(On)이 된 상태에서는 작업자의 주시 영역 또는 시야가 어느 향향 이던지 상관 없이 어떤 조작기(조이스틱, 주행 레버)를 움직이더라도 굴삭기는 움직이게 되어있는 것이다. That is, in a state in which the operator has turned the pilot cutoff lever PL ON (ON) as shown in FIG. 1, regardless of which direction the operator's viewing area or field of view is, any operator (joystick, traveling lever) Is moving.

예를 들면 좌측 외부에 있는 다른 작업자와 이야기를 하기 위해 얼굴을 돌리고 있어서 우측에 대한 시야가 확보되지 않은 경우라도 작업자가 우측 조이스틱(RL)을 앞쪽으로 밀면 우측 조이스틱 밸브(RV) 및 PB8을 통해서 파일럿 유량이 컨트롤 밸브(CV)의 붐(BOOM) 스풀에 입력되고, 이 파일럿 유량의 압력에 의해서 붐(BOOM) 스풀이 좌측으로 밀리게 되어 메인 펌프에서 토출되는 유량이 컨트롤밸브(CV)의 붐 스풀을 통해서 붐 실린더에 입력됨으로써 붐(4) 다운 동작을 하게 되어 있다. For example, if you are turning your face to talk to another worker outside on the left side and you do not have a view on the right side, you can push the right joystick (RL) The flow rate is input to the boom spool of the control valve CV and the boom BOOM spool is pushed to the left by the pressure of the pilot flow rate so that the flow rate discharged from the main pump reaches the boom spool So that the boom 4 is operated down.

만일 이 경우에 굴삭기 작업범위 내에 사람이나 기타 화물이 적재되어 있을 경우에 출동사고가 발생할 수 있다. 따라서 굴삭기에서는 항상 작업을 하지 않을 때는 파일럿 컷 오프 레버(PL)를 오프(Off)시키도록 하도록 되어 있으나 작업자가 잠시 작업을 멈추고 다를 일을 할 경우 이러는 안전수칙을 잘 지키지 않거나 순간 적으로 착각으로 하기도 한다. 따라서 작업자의 원치 않는 조작에 의한 사고발생 개연성이 많이 존재한다. In this case, a moving accident may occur if a person or other cargo is loaded in the excavator working range. Therefore, the excavator is designed to turn off the pilot cut off lever (PL) when it is not working all the time, but when the worker stops work for a while and does different work, it does not follow these safety rules well or is mistaken for a moment do. Therefore, there is a possibility of an accident occurring due to an operator's unwanted manipulation.

본 발명은 상술한 문제점을 해결코자 하는 것으로서, 본 발명은 굴삭기에서 작업자가 주시하는 방향과 반대 방향으로 회전을 하거나 졸음 등으로 고개를 숙이고 있을 경우에는 작업자의 시야가 확보되지 않은 방향으로의 작업기의 조작이 안되도록 함으로써 예기치 못한 오작동으로 일어날 수 있는 사고를 미연에 방지하고자 하는데 그 목적이 있는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an excavator which is capable of rotating in a direction opposite to an operator's direction, The purpose of the present invention is to prevent an accident that may occur due to an unexpected malfunction by preventing operation.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상부 선회체(1)와 이 상부 선회체(1)를 선회 조작하는 조이스틱(LL)과, 주행이 가능한 하부 주행체(5)와, 이 하부 주행체(5)의 전/후진 주행을 조작하는 주행 레버(TL)와, 굴착 및 기타 작업을 할 수 있는 작업기(2, 3, 4)와, 이 작업기(2, 3, 4)를 조작하는 조이스틱(RL)을 구비한 건설 기계에 적용되는 것으로서, 상기 상부 선회체(1) 내에 위치한 작업자의 작업 주시 영역을 판단하여 주시 방향 판별 신호를 발생시키는 영상 처리 장치(100)와; 상기 주시 방향 판별 신호로부터 상기 작업자의 작업 주시 영역 이외로 상기 상부 선회체(1)가 선회하거나 상기 하부 주행체(5)가 전/후진하는 것을 방지하도록 제어 신호를 출력하는 제어 장치(200);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to attain the above object, the present invention provides a vehicle comprising a upper revolving structure (1), a joystick (LL) for turning the upper revolving structure (1), a lower traveling body (5) 3 and 4 for operating the work machine 2, 3 and 4, and a traveling lever TL for operating forward and backward travel of the joystick 5 The image processing apparatus 100 is adapted to a construction machine equipped with an upper swing structure 1, and generates a sight direction discrimination signal by determining a working area of an operator located in the upper swing structure 1; A control device (200) for outputting a control signal to prevent the upper swing body (1) from turning or moving backward or forward from the working direction of the operator other than the work watching area from the direction of sight direction discrimination signal. And a control unit.

한편, 상기 영상 처리 장치(100)는 상기 상부 선회체(1) 내의 복수개의 지점에설치되어 각 설치 지점에 대한 상기 작업자의 작업 주시 여부를 판단하기 위한 복수개의 작업 주시 영역 검출 장치(C1, C2, C3, C4, C5)를 포함하는 것이 바람직 하다.The image processing apparatus 100 includes a plurality of work-and-watching zone detection devices C1 and C2 installed at a plurality of points in the upper revolving structure 1 for determining whether or not the operator is watching the work for each installation point, , C3, C4, C5).

여기서, 상기 작업 주시 영역 검출 장치(C1, C2, C3, C4, C5)는 카메라, 적외선 센서 또는 초음파 센서 등 다양한 수단으로 채용할 수 있다.Here, the work-and-watching area detecting devices C1, C2, C3, C4, and C5 may be employed by various means such as a camera, an infrared sensor, or an ultrasonic sensor.

그리고, 상기 제어 장치(200)는 상기 각 작업 주시 영역 검출 장치(C1, C2, C3, C4, C5)에 의해 판단된 각 설치 지점에서의 상기 작업자의 작업 주시 여부 결과를 조합하여 제어 신호를 발생시키는 것이 바람직하다.The control device 200 generates a control signal by combining the results of the worker's operation watching or not at the respective mounting points determined by the respective work-and-watching zone detecting devices C1, C2, C3, C4, and C5 .

한편, 본 발명에 따른 각 작업기의 제어 방식은 유압식과 전자식 모두 적용가능하다.Meanwhile, the control method of each working machine according to the present invention is applicable to both hydraulic type and electronic type.

우선, 제1 실시예에 따르면, 상기 상부 선회체(1), 하부 주행체(5), 및 작업기(2, 3, 4)의 동작은 상기 주행 레버(TL) 및 상기 조이스틱(LL, RL)에서 출력되는 파일럿 유량에 의해 작동하는 유압식 콘트롤 밸브(CV)에 의해 수행된다.First, the operation of the upper revolving body 1, the lower traveling body 5, and the working machines 2, 3 and 4 is performed by the operation lever TL and the joysticks LL and RL, (CV) operated by the pilot flow rate outputted from the hydraulic control valve (CV).

이 때, 상기 주행 레버(TL) 및 상기 조이스틱(LL, RL)에 공급되는 파일럿 유량과 출력되는 파일럿 유량을 차단할 수 있는 솔레노이드 밸브(310, 320, 330, 340, 350, 360);를 더 포함하여, 상기 제어 장치(200)는 상기 각 솔레노이드 밸브(310, 320, 330, 340, 350, 360)에 대한 파일럿 유량을 차단하기 위한 제어신호를 선택적으로 출력함으로써 제어 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.The solenoid valve 310, 320, 330, 340, 350, 360 may block the pilot flow rate supplied to the travel lever TL and the joysticks LL, RL and the output pilot flow rate The controller 200 performs a control operation by selectively outputting a control signal for shutting off the pilot flow rate to the solenoid valves 310, 320, 330, 340, 350, and 360 .

그리고 제2 실시예에 따르면, 상기 상부 선회체(1), 하부 주행체(5), 및 작업기(2, 3, 4)의 동작은 상기 주행 레버(TL) 및 상기 조이스틱(LL, RL)에서 출력되는 전기 신호를 상기 제어 장치(200)에서 받아들여 전자 비례 밸브(EPV)를 제어함으로써 전자 콘트롤 밸브(ECV)에 의해 수행된다.According to the second embodiment, the operations of the upper revolving body 1, the lower traveling body 5 and the working machines 2, 3 and 4 are performed by the traveling lever TL and the joysticks LL and RL And is performed by an electronic control valve (ECV) by receiving an electric signal to be outputted from the control device 200 and controlling the electronic proportional valve (EPV).

이 때, 상기 제어 장치(200)는 상기 주행 레버(TL) 및 상기 조이스틱(LL, RL)로부터 출력되는 전기 신호를 선택적으로 무시하여 처리 하지 않도록 함으로써 제어 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.At this time, the control device 200 performs a control operation by selectively ignoring the electrical signals output from the traveling lever TL and the joysticks LL and RL, thereby not performing the control.

한편, 작업자의 작업 주시 영역은 작업자의 정방향을 중심으로 양의 방향 및 음의방향으로 90° 이내, 바람직하게는 60° 이내일 수 있다.On the other hand, the worker's work-watching area may be within 90 [deg.], Preferably within 60 [deg.] In the positive and negative directions about the forward direction of the worker.

한편, 본 발명에 따른 건설 기계의 조작 안전성 향상방법은, 작업자의 주시 영역을 판단하여 주시방향 판별 신호를 발생시키는 단계와; 상부 선회체(1)의 선회신호 방향정보 및 하부 주행체(5)의 주행신호 방향정보를 감지하는 단계와; 상기 작업자 주시방향과 상기 상부 선회체(1)의 선회신호 방향정보 또는 상기 하부 주행체(5)의 주행신호 방향정보 또는 작업기(2, 3, 4)의 방향을 비교하는 단계와; 상기 비교결과에 따라 상부 선회체(1)의 선회방향과 상기 하부 주행체(5)의 주행방향과 상기 작업기의 조작을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for improving operational safety of a construction machine, the method comprising: generating a direction determination signal by determining a viewing area of an operator; Detecting turning signal direction information of the upper revolving structure (1) and traveling signal direction information of the lower traveling body (5); Comparing the gaze direction of the operator with the turning signal direction information of the upper revolving structure (1) or the traveling signal direction information of the lower traveling body (5) or the direction of the working machine (2, 3, 4); And controlling the turning direction of the upper revolving structure (1), the running direction of the lower traveling body (5) and the operation of the working machine according to the comparison result.

이때, 상기 작업자 주시방향과 다른 방향에서의 상부 선회체(1)의 선회 또는 상기 하부 주행체(5)의 주행 또는 상기 작업기(2, 3, 4)의 조작 동작을 제한하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable to restrict the operation of turning the upper revolving structure 1 or the running of the lower traveling body 5 or the operation of the working machines 2, 3, 4 in a direction different from the worker's gaze direction.

본 발명의 장치 및 방법을 적용하면 굴삭기의 작업자가 작업영역을 주시하고 있는 경우에만 정상적인 운전이 가능하다. 이에 따라 작업자가 작업하고자 하는 영역 외에 사각지대방향으로 굴삭기를 조작하게 되더라고 동작을 금지하기 때문에 굴삭기의 작업 범위 내 사각지대에 외부 작업자나 물체가 존재하는 경우 작업자가 굴삭기를 사각지대 방향으로 오동작하여 일어날 수 있는 사고를 미연에 방지하는 효과가 있다.With the apparatus and method of the present invention, normal operation is possible only when the operator of the excavator is watching the work area. Accordingly, since the operation is inhibited even if the operator operates the excavator in the direction of the blind spot besides the area to be worked by the operator, if there is an external worker or an object in the blind spot of the excavator, the worker operates the excavator in a wrong direction There is an effect to prevent an accident that may happen.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals refer to the like elements throughout. The same elements are denoted by the same reference numerals even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

기본적으로 본 발명에 따른 건설 기계의 조작 안전성 향상 장치는 상부 선회체(1)와 이 상부 선회체(1)를 선회 조작하는 조이스틱(LL)과, 주행이 가능한 하부 주행체(5)와, 이 하부 주행체(5)의 전/후진 주행을 조작하는 주행 레버(TL)와, 굴착 및 기타 작업을 할 수 있는 작업기(2, 3, 4)와, 이 작업기(2, 3, 4)를 조작하는 조이스틱(RL)을 구비한 건설 기계에 적용되는 것이다.Basically, the operation safety improvement device for a construction machine according to the present invention comprises an upper revolving structure (1), a joystick (LL) for turning the upper revolving structure (1), a lower traveling structure (5) A traveling lever TL for operating a forward / backward travel of the lower traveling body 5, working machines 2, 3 and 4 capable of excavating and performing other operations, The present invention is applied to a construction machine having a joystick RL.

여기서 본 발명에 따른 장치는 도 7 및 도 8에 도시된 것과 같이 상기 상부 선회체(1) 내에 위치한 작업자의 작업 주시 영역을 판단하여 주시 방향 판별 신호를 발생시키는 영상 처리 장치(100)와; 상기 주시 방향 판별 신호로부터 상기 작업자의 작업 주시 영역 이외로 상기 상부 선회체(1)가 선회하거나 상기 하부 주행체(5)가 전/후진하는 것을 방지하도록 제어 신호를 출력하는 제어 장치(200);를 포함하는 것을 특징으로 한다.7 and 8, the apparatus according to the present invention includes an image processing apparatus 100 for determining a work-watching area of an operator located within the upper revolving structure 1 and generating a gaze direction discrimination signal; A control device (200) for outputting a control signal to prevent the upper swing body (1) from turning or moving backward or forward from the working direction of the operator other than the work watching area from the direction of sight direction discrimination signal. And a control unit.

여기서 작업자의 작업 주시 영역은 작업자의 정방향을 중심으로 양음 방향으로 소정 각도 이내의 영역을 의미한다. 예컨대, 작업자의 작업 주시 영역은 작업자의 정방향을 중심으로 양의 방향 및 음의방향으로 90° 이내일 수 있고, 바람직하게는 작업자의 정방향을 중심으로 양의 방향 및 음의방향으로 60° 이내일 수 있다.Here, the worker's work-watching area means an area within a predetermined angle in the positive and negative directions about the forward direction of the worker. For example, the worker's work-watching area may be within 90 [deg.] In the positive and negative directions about the forward direction of the worker, preferably within 60 [deg.] In the positive and negative directions about the forward direction of the worker .

제1 1st 실시예Example - 유압 제어 - Hydraulic control

우선 본 발명의 제1 실시예를 도 2, 도 3, 도 4, 도 6, 도 7 및 도 10을 참조로 설명하기로 한다. 제1 실시예는 도 2와 같이 유압 콘트롤 밸브(CV)가 적용되는 경우이다.First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 2, 3, 4, 6, 7, and 10. Fig. The first embodiment is a case where the hydraulic control valve CV is applied as shown in FIG.

도 3은 일반적인 굴삭기의 외형도이고, 도 4는 본 발명에 따라 굴삭기 캐빈내에 작업 주시 영역 검출 장치가 장착된 모습을 도시한 도면이며, 도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 순서도이다.Fig. 3 is an external view of a general excavator, Fig. 4 is a view showing a state in which an operation-focused area detecting device is mounted in an excavator cabin according to the present invention, and Fig. 10 is a flowchart according to the first embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4를 참조하면 굴삭기의 상부 선회체(캐빈, 1) 내에는 복수개의 작업 주시 영역 검출 장치(C1, C2, C3, C4, C5) 즉, 카메라가 장착되어 있다.Referring to FIGS. 3 and 4, a plurality of work-and-watching area detection devices C1, C2, C3, C4, and C5, that is, a camera, are mounted in an upper swivel (cabin) 1 of an excavator.

작업 주시 영역 검출 장치(C1, C2, C3, C4, C5)는 카메라, 적외선 센서 또는 초음파 센서 등 다양한 수단을 채용할 수 있다.The working range detection devices C1, C2, C3, C4, and C5 may employ various means such as a camera, an infrared sensor, or an ultrasonic sensor.

도시된 것과 같이, 작업 주시 영역 검출 장치(C1, C2, C3, C4, C5)는 각각 설치된 위치에서 작업자의 얼굴영상을 입력 받아 현재 작업자가 어느 방향을 보고 있는지 판단하기 위한 수단이다.As shown in the figure, the work-and-wearer-zone detecting devices C1, C2, C3, C4, and C5 are means for determining the direction in which the current operator is looking at the operator's face image.

예를 들면 C1, C2, C3에만 작업자가 주시하고 있는 것으로 인식이 되면 작업자가 정면으로 바라보고 있는 것으로 판단을 하고, C1, C2에만 인식이 되면 작업자는 좌측, C1, C3에만 인식이 되면 작업자는 우측, C2, C4에만 인식이 되면 작업자는 얼굴을 90도 돌려서 좌측, C3, C5에만 인식이 되면 작업자는 얼굴을 90도 돌려서 우측, C4에만 인식이 되면 좌측 후미, C5에만 인식이 되면 우측 후미, C4, C5에 인식이 되면 작업자는 작업을 하지 않고 뒤로 돌아서는 있는 것으로 판단을 한다.For example, if it is recognized that the worker is looking at only C1, C2, and C3, the worker is judged to be looking straight ahead. If only C1 and C2 are recognized, if the worker is recognized only to the left, C1 and C3, If only the right side, C2, and C4 are recognized, the operator rotates the face 90 degrees and recognizes only on the left side, C3, and C5. If the operator rotates the face by 90 degrees and recognizes only C4 on the left side, C4, and C5, the operator judges that the worker does not work and turns around.

또한 C1 내지 C5 어느 곳에서도 작업자 얼굴 인식이 안되는 경우에는 작업자가 운전석을 이탈 했거나 작업자가 얼굴을 숙이고 다른 일을 한다고 판단한다.In addition, when the operator's face is not recognized anywhere in C1 to C5, the operator judges that the operator has left the driver's seat or the operator leans his or her face and does something else.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴삭기의 조작 밸브 구성도이고, 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 영상처리장치 및 제어장치의 입출력 신호를 도시한 블록도이다.FIG. 6 is a block diagram of an operation valve of an excavator according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a block diagram showing input / output signals of an image processing apparatus and a control apparatus according to the first embodiment of the present invention.

우선, 도 6의 유압 회로도를 도 5의 종래 유압 회로도와 비교할 때 명확한 차이점은 본 발명의 제1 실시예에서는 솔레노이드 밸브(310, 320, 330, 340, 350, 360);를 추가로 설치함으로써 주행 레버(TL) 및 조이스틱(LL, RL)에 공급되는 파일럿 유량과 출력되는 파일럿 유량을 차단할 수 있도록 한 것이다.6, the solenoid valve 310, 320, 330, 340, 350, 360 is additionally provided in the first embodiment of the present invention. The pilot flow rate supplied to the lever TL and the joysticks LL and RL and the output pilot flow rate can be blocked.

즉, 도 7에 도시된 것과 같이 영상 처리 장치(100)는 복수개의 카메라(C1, C2, C3, C4, C5)로부터 각 설치 지점별 작업자의 주시 여부를 체크한 후 이를 기초로 주시 방향 판별 신호를 제어 장치(200)에 전달한다. 이때, 제어장치(200)는 상부 회전체(1)의 회전각도 입력 받는 것이 바람직하다.That is, as shown in FIG. 7, the image processing apparatus 100 checks whether or not the operator observes the operator for each installation point from the plurality of cameras C1, C2, C3, C4, and C5, To the control device (200). At this time, it is preferable that the control device 200 receives the rotation angle of the upper rotating body 1.

그리고 제어장치(200)는 영상처리장치(100)로부터 전달받은 주시방향 판별 신호를 기초로 하여 작업자의 작업 주시 영역 이외로 상부 선회체(1)가 선회하거나 하부 주행체(5)가 전/후진하는 것을 방지하도록 제어 신호(S1, S2, S3, S4, S5, S6)을 출력한다.The control device 200 controls the upper and lower traveling bodies 1 and 2 so that the upper and lower traveling bodies 1 and 2 are rotated in a direction other than the working area of the worker on the basis of the viewing direction discrimination signal transmitted from the image processing apparatus 100, S2, S3, S4, S5, and S6 so as to prevent the control signals S1, S2, and S3 from being output.

또한, 도 7에 도시된 것과 같이, 본 실시예에서의 제어신호의 종류는 파일럿 컷 오프 신호(S1), 작업 조작 금지 신호(S2), 좌선회 금지 신호(S3), 우선회 금지 신호(S4), 전진 금지 신호(S5), 후진 금지 신호(S6)로 구성되며 제어 신호의 종류는 이에 한정되는 것이 아니다.7, the types of the control signals in the present embodiment include a pilot cutoff signal S1, a work operation prohibition signal S2, a left turn inhibition signal S3, a priority inhibition signal S4 ), A forward inhibition signal (S5), and a reverse inhibition signal (S6), and the type of the control signal is not limited thereto.

이상의 구성에 따라 본 발명의 제1 실시예에 따른 조작 안전성 향상 장치가 작동하는 과정을 도 10의 흐름도를 참조로 설명한다.The operation of the operation safety enhancing device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG.

굴삭기의 제어장치에 전원이 투입되면 타이머 1이 작동되고(S 10), 카메라(C1~C5)는 각 위치에서 찍은 영상을 처리한다(S 20).When power is supplied to the control device of the excavator, the timer 1 is operated (S 10), and the cameras (C 1 to C 5) processes images taken at each position (S 20).

그리고, 제어장치(200)는 카메라(C1~C5)의 영상을 검출하여 작업자가 주시하는 영역을 도출하는 동시에(S 30), 상부 회전체(1)와 하부체(5) 사이의 선회각을 검출한다(S 40). The control device 200 detects an image of the cameras C1 to C5 to derive an area to be watched by the operator (S30), and calculates a turning angle between the upper rotating body 1 and the lower body 5 (S40).

만약, 모든 카메라(C1~C5)에 작업자의 얼굴이 검출이 되지 않거나(S 60), C4와 C5에 모두 인식이 되는 경우(S 70)에는 작업자가 운전석을 이탈 했거나 굴삭기 조작에 대한 의지가 없는 것으로 판단을 한다.If the operator's face is not detected in all of the cameras C1 to C5 (S60), or if all of the cameras C4 and C5 are recognized (S70), the worker has left the driver's seat or has no intention to operate the excavator .

즉, 타이머 1을 가동시켜 타이머 1이 2초를 초과하면(S 70), 파일럿 컷 오프 플래그(Pilot Cut Off Flag)가 1인지 여부를 판단한다(S 90).That is, when the timer 1 is activated and the timer 1 exceeds 2 seconds (S70), it is determined whether or not the pilot cutoff flag is 1 (S90).

판단결과 파일럿 컷 오프 플래그가 1이 아니면, 파일럿 컷오프(Pilot Cut Off) 신호를 하이(High)로 출력하고(S 100), 파일럿 컷 오프 플래그(Pilot Cut Off Flag)를 1로 설정한 후(S 110), 계기판에 파일럿 컷오프 상태임을 표시한다(S 120). If the pilot cutoff flag is not 1, the pilot cutoff signal is outputted as High (S100), the pilot cutoff flag is set to 1 (S 110), and a pilot cutoff state is displayed on the instrument panel (S 120).

판단결과, 파일럿 컷 오프 플래그가 1이 아니면 S 100 및 S 110 단계를 생략하고 곧바로 계기판에 파일럿 컷오프 상태임을 표시한다(S 120).If it is determined that the pilot cutoff flag is not 1, the steps S 100 and S 110 are skipped and the pilot cutoff state is immediately displayed on the instrument panel (S 120).

한편, 도 6을 참조하면, 파일럿 컷 오프 신호가 하이(High)로 출력이 되는 경우, 파일럿 전기적 스위치(PSW)가 open 되어 파일럿 컷 오프 솔레노이드 밸브(310)를 움직여 파일럿 펌프(PP)에서 토출되는 유량이 탱크로 리턴 되도록 함으로써 좌우조이스틱(LL, RL) 또는 주행 레버(TL)를 움직여도 굴삭기가 동작되지 않게 된다. 6, when the pilot cutoff signal is output as High, the pilot electric switch PSW is opened to move the pilot cutoff solenoid valve 310 to be discharged from the pilot pump PP By moving the left and right joysticks (LL, RL) or travel lever (TL) by allowing the flow rate to return to the tank, the excavator will not operate.

다시, 도 10의 S 50, S 60 및 S 130 단계를 참조하면, 카메라 C1~C5에 작업자의 얼굴이 인식되었지만, C4와 C5 동시에 인식이 되지는 않은 상태이면, 작업자가 조작을 하려는 의지가 있는 것으로 판단하고, 계기판에 Pilot Cut Off 상태를 해제할 것인지를 문의하는 화면이 표시되게 된다(S 140).Referring again to steps S50, S60 and S30 of FIG. 10, if the face of the operator is recognized in the cameras C1 to C5, but C4 and C5 are not recognized at the same time, And a screen asking whether to release the Pilot Cut Off state is displayed on the instrument panel (S 140).

이때 작업자가 확인버튼을 누르지 않으면 작업할 의지가 없는 판단하여 Pilot Cut Off 상태를 유지하는 시퀀스(S 120 단계 이후)로 돌아간다. At this time, if the operator does not press the OK button, it is determined that there is no will to work, and the sequence returns to the sequence of maintaining the Pilot Cut Off state (after step S 120).

그러나, 만일 S 140 단계에서 작업자가 파일럿 컷 오프 상태 해제 확인 버튼을 누르면 작업할 의지가 있는 것으로 판정하여 타이머 1을 클리어하고, 파일럿 컷오프 플래그를 0으로 리셋하며, 파일럿 컷 오프 신호를 Low로 출력하여 파일럿 압 력이 조이스틱(LL, RL)에 정상적으로 공급되도록 한다(S 150). However, if the operator presses the pilot cutoff state cancel confirmation button in step 140, it is determined that there is a will to work, the timer 1 is cleared, the pilot cutoff flag is reset to 0, the pilot cutoff signal is outputted as Low So that the pilot pressure is normally supplied to the joysticks LL and RL (S 150).

파일럿 압력이 조이스틱(LL, RL)에 정상적으로 공급되면, 그 다음으로는 각 카메라(C1~C5) 별로 작업자가 인식된 카메라가 무엇인지 케이스별로 분류하고(S 160), 각 케이스에 상응하는 제어 신호를 출력한다(S 170~ S 220). When the pilot pressure is normally supplied to the joysticks LL and RL, the operator classifies the cameras recognized by the operator for each case (S 160) for each of the cameras C 1 to C 5 (S 160) (S 170 to S 220).

먼저, 카메라 C1, C2, C3에 작업자의 얼굴이 인식되면 제어장치(200)는 작업자자 정상적인 작업위치에 있는 것으로 판단하고 모든 작업기기 동작되도록 한다(S 170). First, when the operator's face is recognized in the cameras C1, C2, and C3, the controller 200 determines that the operator is in a normal work position and causes all the work tools to operate (S 170).

한편, C1과 C2에만 인식이 되면 작업자가 좌측 전방을 보는 것으로 판단하여 우회전 금지 신호(S4, 도 7 참조)를 출력하여 작업자가 좌측 조이스틱(LL)을 우측으로 당겨도 스윙 조이스틱을 통해 출력되는 파일럿 유량이 탱크로 리턴 되도록 함으로써 우회전이 되지 않도록 한다(S 180). On the other hand, when only C1 and C2 are recognized, it is determined that the operator sees the front of the left side, and the right turn prohibition signal S4 (see Fig. 7) is outputted so that even if the operator pulls the left joystick LL to the right, The flow rate is returned to the tank so as not to make a right turn (S 180).

반대로 C1과 C3에만 인식이 되면 작업자가 우측 전방을 보는 것으로 판단하여 좌회전 금지 신호(S3, 도 7 참조)를 출력하여 작업자가 좌측 조이스틱(LL)을 좌측으로 밀어도 스윙 조이스틱을 통해 출력되는 Pilot 유량이 탱크로 리턴 되도록 함으로써 좌회전이 되지 않도록 한다(S 190). On the other hand, if only C1 and C3 are recognized, it is determined that the operator sees the right front, and the left turn prohibition signal S3 (see FIG. 7) is outputted so that even if the operator pushes the left joystick LL to the left, So as not to make a left turn (S 190).

C2 와 C4에만 인식이 되면 작업자가 좌측으로 얼굴을 완전히 돌렸다고 판단을 하여 우회전 금지 신호(S4, 도 7 참조)와 작업조작 금지신호(S2, 도 7 참조)를 출력하여 우회전과 붐(4), 암(3) 및 버켓(2)의 동작을 제한한다(S 200). (See Fig. 7) and the work operation prohibition signal S2 (see Fig. 7), and the right turn and the boom 4 are not operated, , The arm (3) and the bucket (2) (S 200).

그리고, 이때 상부 회전체(1)가 3의 위치에 있으면(S 230), 전진 금지 신호(S5, 도 7 참조)를 출력하고(S 250), 상부 회전체(1)가 4의 위치에 있으면 후진 금지 신호(S6, 도 7 참조)를 출력하며(S 260), 그 외의 경우에는 전/후진을 모두 금지하도록 신호(S5, S6 도 7 참조)를 출력한다(S 270). At this time, if the upper rotating body 1 is at the position of 3 (S 230), the forward inhibition signal S5 (see FIG. 7) is outputted (S 250) and if the upper rotating body 1 is at the position of 4 (S60). In other cases, the signals (S5 and S6, see FIG. 7) are outputted (S 270) so as to prohibit the forward / backward movement.

반대로 C3과 C5에만 인식이 되면 작업자가 우측으로 얼굴을 완전히 돌렸다고 판단을 하여 좌회전 금지 신호(S3)와 작업조작 금지신호(S2)를 출력하여 좌회전과 붐(4), 암(3) 및 버켓(2)의 동작을 제한한다(S 210). On the other hand, if only C3 and C5 are recognized, the operator determines that the face has been completely turned to the right side, and outputs the left turn prohibition signal S3 and the operation prohibition signal S2 to make the left turn, the boom 4, the arm 3, (S 210).

그리고, 이때 상부 회전체(1)가 3의 위치에 있으면 후진 금지 신호(S6,)를 출력하고(S 300), 상부 회전체(1)가 4의 위치에 있으면 전진 금지 신호(S5)를 출력하며(S 310), 그 외의 경우에는 전/후진을 모두 금지하도록 신호(S5, S6)를 출력한다(S 320). At this time, if the upper rotating body 1 is at the position of 3, the reverse inhibition signal S6 is output (S 300). If the upper rotating body 1 is at the position of 4, the forward inhibition signal S5 is outputted (S 310). Otherwise, signals S5 and S6 are output to inhibit forward / backward movement (S 320).

마지막으로 C4 또는 C5에만 인식이 될 경우에는 작업자가 후면을 보고 있다고 판단하여 좌/우 선회금지 신호(S3, S4)와 작업 조작 금지 신호(S2)를 출력하는 상태에서(S 220), 상부 회전체(1)의 위치가 1인 경우에는 전진금지 신호(S5)를 출력하며(S 350), 반대로 상부 회전체(1)의 위치가 2인 경우에는 후진 금지신호(S6)를 출력하고(S 360), 상부 회전체(1)의 위치가 1또는 2의 위치가 아닌 경우에는 전/후진 금지 신호(S5, S6)를 모두 출력한다. Finally, in the case of recognizing only C4 or C5, it is determined that the operator is looking at the rear surface, and in a state of outputting the left / right turn prohibition signals S3 and S4 and the operation prohibition signal S2 (S220) When the position of the whole body 1 is 1, the forward inhibition signal S5 is outputted (S 350). On the other hand, when the position of the upper body 1 is 2, the backward inhibition signal S6 is outputted 360, and outputs the forward / backward inhibition signals S5 and S6 when the position of the upper rotating body 1 is not the position of 1 or 2, respectively.

제2 Second 실시예Example - 전자식 제어 - Electronic control

다음으로 본 발명의 제2 실시예를 도 8, 도 9 및 도 11을 참조로 설명한다. 제2 실시예는, 도 2 및 도 5에 도시된 기존의 수동식 유압 조이스틱과 컨트롤 밸브 를 사용하였던 제1 실시예와 달리, 도 8 및 도 9와 같이 전자식 콘트롤 밸브(ECV) 및 전자 비례 밸브(EPV)가 적용되는 점이 상이하다.Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 8, 9 and 11. Fig. The second embodiment differs from the first embodiment in that the conventional manual hydraulic joystick and the control valve shown in Figs. 2 and 5 are used. The electronic control valve ECV and the electronic proportional valve EPV) is applied.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 조이스틱과 제어장치의 연결 및 입출력 신호도이고, 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 컨트롤 밸브의 간략화 된 구성도이며, 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 순서도이다.FIG. 8 is a connection and input / output signal diagram of a joystick and a control device according to a second embodiment of the present invention, FIG. 9 is a simplified configuration diagram of an electronic control valve according to a second embodiment of the present invention, Fig. 2 is a flowchart according to a second embodiment of the present invention. Fig.

우선, 도 8 및 도 9에 도시된 것과 같이 제2 실시예에 따르면, 영상 처리 장치(100)는 복수개의 카메라(C1, C2, C3, C4, C5)로부터 각 설치 지점별 작업자의 주시 여부를 체크한 후 이를 기초로 주시 방향 판별 신호를 제어 장치(200)에 전달하고, 제어장치(200)는 영상처리장치(100)로부터 전달받은 주시방향 판별 신호를 기초로 하여 작업자의 작업 주시 영역 이외로 상부 선회체(1)가 선회하거나 하부 주행체(5)가 전/후진하는 것을 방지하도록 제어 신호(E_PA1,E_PB1; E_PA3,E_PB3; E_PA5,E_PB5; E_PA6,E_PB6; E_PA7,E_PB7; E_PA8,E_PB8)을 출력하며, 이러한 기본적 구성은 제1 실시예와 동일하다.8 and 9, according to the second embodiment, the image processing apparatus 100 determines whether or not an operator is watching each installation point from a plurality of cameras C1, C2, C3, C4, and C5 The control device 200 transmits the direction-of-sight determination signal to the control device 200 based on the check-direction determination signal, E_PA6, E_PB6, E_PA6, E_PB6, E_PA7, E_PB7, E_PA8, E_PB8 to prevent the upper swing body 1 from turning or moving the lower traveling body 5 forward / And this basic configuration is the same as that of the first embodiment.

제2 실시예가 제1 실시예와 상이한 점은 전자 조이스틱(LL, RL)과 전자 주행 레버(TL)를 사용하고, 제어장치(200)에서 출력되는 신호(E_PA1,E_PB1; E_PA3,E_PB3; E_PA5,E_PB5; E_PA6,E_PB6; E_PA7,E_PB7; E_PA8,E_PB8)가 전기 신호라는 점이다.The second embodiment differs from the first embodiment in that the electronic joysticks LL and RL and the electronic travel lever TL are used and the signals E_PA1 and E_PB1, E_PA3, E_PB3, and E_PB5 output from the control device 200, E_PB5, E_PA6, E_PB6, E_PA7, E_PB7, E_PA8, E_PB8) are electrical signals.

즉, 작업자가 전자 조이스틱(LL, RL)을 조작할 때에는 조이스틱(LL, RL)의 조작신호를 전기전인 신호로 제어장치(200)에서 받아들이고, 프로그래밍된 제어시퀀스에 따라 제어장치(200)에서 전자 컨트롤 밸브(ECV)의 스풀이 움직이도록 제어 신호(E_PA1,E_PB1; E_PA3,E_PB3; E_PA5,E_PB5; E_PA6,E_PB6; E_PA7,E_PB7; E_PA8,E_PB8)를 발생시킴으로써 각각의 전자비례밸브(EPV)를 구동하도록 되어있다. That is, when the operator operates the electronic joysticks LL and RL, the control device 200 receives the operation signals of the joysticks LL and RL as electric signals, (EPV) by generating control signals (E_PA1, E_PB1; E_PA3, E_PB3; E_PA5 and E_PB5; E_PA6 and E_PB6; E_PA7 and E_PB7; E_PA8 and E_PB8) so that the spool of the control valve (ECV) .

이상의 구성에 따라 본 발명의 제2 실시예가 작동하는 과정을 도 11의 흐름도를 참조로 설명한다.The operation of the second embodiment of the present invention with the above configuration will be described with reference to the flowchart of FIG.

이하의 설명에서는 전자비례 밸브의 동작 방법이나, 도 10에 도시된 제1 실시예와 실질적으로 동일한 내용에 대해서는 구체적인 설명을 생략하고, 제 1 실시예와 상이한 부분을 중심으로 설명하기로 한다.In the following description, the operation method of the proportional valve or substantially the same components as those of the first embodiment shown in FIG. 10 will not be described in detail, and a description will be given mainly of the components different from those of the first embodiment.

도 11을 참조하면 명확히 확인되듯이, 도 11의 제2 실시예에서 S 10 내지 S 160 단계까지의 과정은, S 41의 전자 조이스틱(LL, RL) 및 주행 레버(TL)의 신호 검출단계를 제외하고는 도 10의 제1 실시예와 실질적으로 동일하다.11, steps S 10 to S 160 in the second embodiment of FIG. 11 are performed by detecting signals of the electronic joysticks LL and RL and the traveling lever TL of S 41 Is substantially the same as the first embodiment of Fig.

대신, S 170 내지 S 220 단계 이하에서의 각 케이스별 제어 신호의 출력 방식만이 상이하다.Instead, only the output method of the control signal for each case in steps S 170 to S 220 is different.

즉, 제1 실시예에서는 솔레노이드밸브(310, 320, 330, 340, 350, 360 ,도 6 참조)에 의해 컨트롤 밸브(CV)에 유입되는 각각의 동작에 대한 파일럿 유량을 차단하는 방식이었지만, 제 2 실시예에서는 제어장치(200)가 전자 컨트롤 밸브(ECV)를 전자비례밸브(EPV)로 직접 제어할 수 있기 때문에 파일럿 유량을 차단하는 동작은 수행하지 않는다. 그 대신, 제2 실시예에서는 제어장치(200)로 입력되는 조작기의 신호(버켓 신호, 붐 신호, 좌/우측 주행신호, 암 신호, 스윙 신호, 도 8 참조)를 선택적으로 무시함으로써 굴삭기의 동작을 제한하는 것이다.That is, in the first embodiment, the pilot flow rate is shut off for each operation that is introduced into the control valve CV by the solenoid valves 310, 320, 330, 340, 350, 360 In the second embodiment, since the control device 200 can directly control the electronic control valve (ECV) with the electronic proportional valve (EPV), the operation to cut off the pilot flow rate is not performed. Instead, in the second embodiment, by selectively ignoring signals (bucket signals, boom signals, left / right travel signals, rock signals, swing signals, and swing signals, see FIG. 8) of the manipulators input to the control device 200, .

예컨대, 즉 C2 와 C4에만 인식이 된 S 200 단계의 경우에 대해 설명을 하기 로 한다.For example, the case of step S 200 in which only C2 and C4 are recognized will be described.

C2 와 C4에만 인식이 되면 작업자가 좌측으로 얼굴을 완전히 돌렸다고 판단을 하여 우회전 입력 신호와 붐, 암 및 버켓 입력 신호는 처리하지 않게 되어 굴삭기의 동작이 좌선회만 가능하도록 제한한다(S 200).C2 and C4 are recognized, the operator determines that the face is completely turned to the left side, and does not process the right turn input signal and the boom, arm, and bucket input signals so that the operation of the excavator is limited to the left turn only (S 200) .

이때 상부 회전체(1)가 3의 위치에 있으면 주행레버(TL)의 전진 방향 신호를 무시하여 후진만 가능하도록 하고(S 300), 상부 회전체(1)가 4의 위치에 있으면(S 290) 후진 방향 신호를 무시하여 전진만 가능하도록 한다(S 310). 그리고 그 외의 경우에는 전/후진 입력신호를 모두 무시하여 주행이 되지 않도록 하는 것이다(S 320). At this time, if the upper rotating body 1 is at the position of 3, it can ignore the advancing direction signal of the traveling lever TL (S 300), and if the upper rotating body 1 is at the position of 4 (S 290 ) The backward direction signal is ignored so as to allow forward movement only (S 310). In other cases, all the forward / backward input signals are ignored so as not to travel (S 320).

즉, 제 2 실시예는 제 1 실시예와 동일한 처리를 하는 데 단지 동작 금지 신호를 출력하여 파일럿 유압의 공급을 차단하는 대신에 입력되는 조작기의 신호를 무시하여 굴삭기의 동작을 제한하는 것이다.In other words, the second embodiment performs the same processing as that of the first embodiment and outputs only the operation prohibition signal to limit the operation of the excavator by disregarding the input signal of the operator instead of interrupting the supply of the pilot hydraulic pressure.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였지만, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다. Although specific embodiments of the present invention have been described above, it should be understood that the spirit and scope of the present invention is not limited to these specific embodiments, but various modifications and variations may be made without departing from the scope of the present invention. It will be understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are provided so that those skilled in the art can fully understand the scope of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, The invention is only defined by the scope of the claims.

도 1은 굴삭기의 캐빈 내부를 도시한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a cabin interior view of an excavator.

도 2는 종래 굴삭기의 간략화 된 유압식 컨트롤 밸브 구성도.2 is a simplified hydraulic control valve configuration diagram of a conventional excavator.

도 3은 일반적인 굴삭기의 외형도.3 is an external view of a typical excavator.

도 4는 본 발명에 따라 굴삭기 캐빈내에 작업 주시 영역 검출 장치가 장착된 모습을 도시한 도면.4 is a view showing a state in which a working-and-viewing area detecting device is mounted in an excavator cabin according to the present invention;

도 5는 종래 굴삭기의 조작 밸브의 구성도.5 is a configuration diagram of an operation valve of a conventional excavator.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴삭기의 조작 밸브 구성도.6 is a block diagram of an operating valve of an excavator according to the first embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 영상처리장치 및 제어장치의 입출력 신호를 도시한 블록도.7 is a block diagram showing input / output signals of an image processing apparatus and a control apparatus according to a first embodiment of the present invention;

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 조이스틱과 제어장치의 연결 및 입출력 신호도.8 is a connection and input / output signal diagram of a joystick and a control device according to a second embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 컨트롤 밸브의 간략화 된 구성도.9 is a simplified block diagram of an electronic control valve according to a second embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 순서도Fig. 10 is a flowchart showing a flowchart according to the first embodiment of the present invention

도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 순서도.11 is a flowchart according to a second embodiment of the present invention;

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Description of the Related Art [0002]

LL, RL: 좌우측조작레버(조이스틱) TL: 주행레버 LL, RL: Left and right operating lever (joystick) TL: Travel lever

P: 계기판 CV: 콘트롤밸브P: Instrument cluster CV: Control valve

LV, RV: 좌우측조이스틱밸브 TV: 페달밸브LV, RV: left and right joystick valve TV: pedal valve

PL: 파일럿 컷 오프 레버 PP: 파일럿 펌프PL: Pilot cut off lever PP: Pilot pump

1: 상부 선회체(캐빈) 2: 버켓1: upper swivel (cabin) 2: bucket

3: 암 4: 붐3: Arm 4: Boom

5: 하부 주행체 100: 영상처리장치5: lower traveling body 100: image processing device

200: 제어장치 200: Control device

310, 320, 330, 340, 350, 360: 솔레노이드밸브310, 320, 330, 340, 350, 360: solenoid valve

S1: 파일럿 컷 오프 신호 S2: 작업 조작 금지 신호S1: Pilot cutoff signal S2: Job operation inhibit signal

S3: 좌선회 금지 신호 S4: 우선회 금지 신호S3: Left turn prohibition signal S4: Priority turn prohibition signal

S5: 전진 금지 신호 S6: 후진 금지 신호S5: forward inhibition signal S6: reverse inhibition signal

EPV: 전자 비례 밸브 ECV: 전자 콘트롤 밸브EPV: Electronic proportional valve ECV: Electronic control valve

C1, C2, C3, C4, C5, C6: 작업 주시 영역 검출 장치 C1, C2, C3, C4, C5, and C6:

Claims

상부 선회체(1)와 이 상부 선회체(1)를 선회 조작하는 조이스틱(LL)과, 주행이 가능한 하부 주행체(5)와, 이 하부 주행체(5)의 전/후진 주행을 조작하는 주행 레버(TL)와, 굴착 및 기타 작업을 할 수 있는 작업기(2, 3, 4)와, 이 작업기(2, 3, 4)를 조작하는 조이스틱(RL)을 구비한 건설 기계에 있어서,A joystick LL for turning the upper revolving structure 1 and a joystick LL for turning the upper revolving structure 1; a lower traveling body 5 capable of traveling; A construction machine having a traveling lever (TL), working machines (2, 3, 4) capable of excavating and other work, and a joystick (RL) for operating the working machines (2, 3, 4)

상기 상부 선회체(1) 내에 위치한 작업자의 작업 주시 영역을 판단하여 주시 방향 판별 신호를 발생시키는 영상 처리 장치(100)와;An image processing apparatus (100) for determining a work-watching area of an operator located in the upper revolving structure (1) and generating a gaze direction discrimination signal;

상기 주시 방향 판별 신호로부터 상기 작업자의 작업 주시 영역 이외로 상기 상부 선회체(1)가 선회하거나 상기 하부 주행체(5)가 전/후진하거나 또는 상기 작업기(2, 3, 4)를 조작하는 것을 방지하도록 제어 신호를 출력하는 제어 장치(200);It is possible to determine from the direction of sight direction discrimination signal whether the upper revolving structure 1 is pivoted to other than the working area of the operator or the lower traveling body 5 is moved forward or backward or the manipulation of the working machines 2, A control device (200) for outputting a control signal to prevent the control signal

를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설 기계의 조작 안전성 향상 장치.And an operating stability improving device for the construction machine.

제1항에 있어서,The method according to claim 1,

상기 영상 처리 장치(100)는 상기 상부 선회체(1) 내의 복수개의 지점에설치되어 각 설치 지점에 대한 상기 작업자의 작업 주시 여부를 판단하기 위한 복수개의 작업 주시 영역 검출 장치(C1, C2, C3, C4, C5)를 포함하고,The image processing apparatus 100 includes a plurality of work-watching zone detection devices C1, C2, C3 (hereinafter referred to as " C1 " , C4, C5)

상기 제어 장치(200)는 상기 각 작업 주시 영역 검출 장치(C1, C2, C3, C4, C5)에 의해 판단된 각 설치 지점에서의 상기 작업자의 작업 주시 여부 결과를 조합하여 제어 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 건설 기계의 조작 안전성 향상 장치.The control device 200 generates a control signal by combining the results of the worker's watching or watching whether or not each of the mounting points determined by the respective work-and-watching zone detecting devices (C1, C2, C3, C4, C5) A device for enhancing operational stability of a construction machine.

제1항에 있어서,The method according to claim 1,

상기 상부 선회체(1), 하부 주행체(5), 및 작업기(2, 3, 4)의 동작은 상기 주행 레버(TL) 및 상기 조이스틱(LL, RL)에서 출력되는 파일럿 유량에 의해 작동하는 유압식 콘트롤 밸브(CV)에 의해 수행되고,The operation of the upper revolving body 1, the lower traveling body 5 and the working machines 2, 3 and 4 is performed by the pilot flow rate output from the traveling lever TL and the joysticks LL and RL Is performed by a hydraulic control valve (CV)

상기 주행 레버(TL) 및 상기 조이스틱(LL, RL)에 공급되는 파일럿 유량과 출력되는 파일럿 유량을 차단할 수 있는 솔레노이드 밸브(310, 320, 330, 340, 350, 360);를 더 포함하여,And solenoid valves (310, 320, 330, 340, 350, 360) capable of shutting off the pilot flow rate and the output pilot flow rate supplied to the traveling lever (TL) and the joysticks (LL, RL)

상기 제어 장치(200)는 상기 각 솔레노이드 밸브(310, 320, 330, 340, 350, 360)에 대한 파일럿 유량을 차단하기 위한 제어신호를 선택적으로 출력함으로써 제어 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 건설 기계의 조작 안전성 향상 장치.Wherein the control device (200) performs a control operation by selectively outputting a control signal for shutting off the pilot flow rate to each of the solenoid valves (310, 320, 330, 340, 350, 360) A device for enhancing operational safety of the device.

제1항에 있어서,The method according to claim 1,

상기 상부 선회체(1), 하부 주행체(5), 및 작업기(2, 3, 4)의 동작은 상기 주행 레버(TL) 및 상기 조이스틱(LL, RL)에서 출력되는 전기 신호를 상기 제어 장치(200)에서 받아들여 전자 비례 밸브(EPV)를 제어함으로써 전자 콘트롤 밸브(ECV)에 의해 수행되고,The operation of the upper revolving body 1, the lower traveling body 5 and the working machines 2, 3 and 4 causes the electric signals outputted from the traveling lever TL and the joysticks LL and RL to be transmitted to the control device (ECV) by taking in the control valve (200) and controlling the electronic proportional valve (EPV)

상기 제어 장치(200)는 상기 주행 레버(TL) 및 상기 조이스틱(LL, RL)로부터 출력되는 전기 신호를 선택적으로 무시하여 처리 하지 않도록 함으로써 제어 동작 을 수행하는 것을 특징으로 하는 건설 기계의 조작 안전성 향상 장치.The control device 200 performs a control operation by selectively ignoring the electrical signals output from the traveling lever TL and the joysticks LL and RL so as not to process the control signal. Device.

제2항에 있어서,3. The method of claim 2,

상기 작업 주시 영역 검출 장치(C1, C2, C3, C4, C5)는 카메라, 적외선 센서 또는 초음파 센서 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 건설 기계의 조작 안전성 향상 장치.Wherein the operation watching zone detecting device (C1, C2, C3, C4, C5) is any one of a camera, an infrared sensor, and an ultrasonic sensor.

제1항에 있어서,The method according to claim 1,

작업자의 작업 주시 영역은 작업자의 정방향을 중심으로 양의 방향 및 음의방향으로 90° 이내인 것을 특징으로 하는 건설 기계의 조작 안전성 향상 장치.Wherein the worker's work-watching area is within 90 degrees in the positive and negative directions with respect to the forward direction of the worker.

제1항에 있어서,The method according to claim 1,

작업자의 작업 주시 영역은 작업자의 정방향을 중심으로 양의 방향 및 음의방향으로 60° 이내인 것을 특징으로 하는 건설 기계의 조작 안전성 향상 장치.Wherein the worker's work-watching area is within 60 degrees in the positive and negative directions with respect to the forward direction of the worker.

작업자의 주시 영역을 판단하여 주시방향 판별 신호를 발생시키는 단계;Determining a viewing area of an operator and generating a direction direction discrimination signal;

상부 선회체(1)의 선회신호 방향정보 및 하부 주행체(5)의 주행신호 방향정보를 감지하는 단계;Sensing the turning signal direction information of the upper swing body (1) and the traveling signal direction information of the lower traveling body (5);

상기 작업자 주시방향과 상기 상부 선회체(1)의 선회신호 방향정보 또는 상기 하부 주행체(5)의 주행신호 방향정보 또는 작업기(2, 3, 4)의 방향을 비교하는 단계;Comparing the operator's gaze direction with the turning signal direction information of the upper revolving body (1) or the traveling signal direction information of the lower cruising body (5) or the direction of the working machine (2, 3, 4);

상기 비교결과에 따라 상부 선회체(1)의 선회방향과 상기 하부 주행체(5)의 주행방향과 상기 작업기의 조작을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설 기계의 조작 안전성 향상방법.And controlling operation of the working machine and the traveling direction of the lower traveling body (5) according to the comparison result.

제8항에 있어서,9. The method of claim 8,

상기 작업자 주시방향과 다른 방향에서의 상부 선회체(1)의 선회 또는 상기 하부 주행체(5)의 주행 또는 상기 작업기(2, 3, 4)의 조작 동작을 제한하는 것을 특징으로 하는 건설 기계의 조작 안전성 향상방법.(2, 3, 4) of the upper revolving structure (1) or the running of the lower traveling body (5) in a direction different from the direction of the operator's gaze How to improve operational safety.