KR101140354B1 - 컨테이너의 로딩/언로딩을 위한 위치 인식 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 컨테이너의 로딩/언로딩 시스템의 수평이송부를 통하여 화차로부터 트레일러에 또는 트레일러로부터 화차에 컨테이너를 로딩/언로딩하는 과정에서 화차-트레일러 정렬 정확도를 높일 수 있도록 한 컨테이너의 로딩/언로딩을 위한 위치 인식 시스템에 관한 것으로, 제 1,2 컨테이너 운송 수단간의 컨테이너 수평 이송을 위한 시스템에 있어서,상기 제 1,2 컨테이너 운송 수단의 정렬 상태에 관한 데이터를 출력하는 위치 인식 센서 모듈;상기 위치 인식 센서 모듈의 센싱 신호를 받아 제 1 컨테이너 운송 수단의 정차상태와 위치를 산출하고, 제 1,2 컨테이너 운송 수단 정렬상태를 디스플레이 수단으로 전송하는 메인 컨트롤 보드;상기 제 1,2 컨테이너 운송 수단의 정렬 상태를 상기 제 1 컨테이너 운송 수단의 운전자에게 알려주기 위해 상기 제 1,2 컨테이너 운송 수단의 정렬상태에 관한 정보를 표시하는 디스플레이 수단;을 포함한다.

Description

컨테이너의 로딩/언로딩을 위한 위치 인식 시스템{Trailer Positioning System for Loading and unloading a container}
본 발명은 컨테이너의 로딩/언로딩 시스템에 관한 것으로, 구체적으로 수평이송부를 통하여 화차로부터 트레일러에 또는 트레일러로부터 화차에 컨테이너를 로딩/언로딩하는 과정에서 화차-트레일러 정렬 정확도를 높일 수 있도록 한 컨테이너의 로딩/언로딩을 위한 위치 인식 시스템에 관한 것이다.
현재 국가 간의 교역 또는 지역 간의 화물의 운송으로 인해 해상물동량이 증가하고 있으며, 이와 같은 운송 또는 교역에 의해 컨테이너를 이용한 물류수송이 지속적으로 증가하고 있다.
일반적으로, 컨테이너를 수송하는 방식은 육상수송과 해상수송으로 대별되며, 육상수송은 공로를 통한 수송과 철도를 통한 수송으로 분류된다. 현재, 공로는 포화상태에 있으며, 트레일러의 장시간 운전으로 인한 사고발생 및 매연으로 인한 환경오염 등으로 인해 철도를 통한 수송량을 증가시키기 위한 노력과 연구가 활발히 진행되고 있다. 이와 같이 철도를 통한 수송은 비용이 저렴하고 안정적인 수송이 가능하지만 공로와의 연결지역이 제한되는 단점이 있다. 또한, 철도를 사용하여 컨테이너를 수송하기 위해서는 하역장 또는 장치장에 컨테이너를 보관해야 하기 때문에 직배송(DTD(Door to door)) 및 실시간 배송(JIT(Just in time))이 곤란하거나 불가능한 문제점이 있다.
한편, 현재 철송장에서는 대부분 크레인을 사용하여 트레일러와 화차 간 컨테이너를 로딩/언로딩하고 있으나, 기관차의 전차화로 인하여 작업장에 전선이 공중 가설되기 때문에 크레인의 사용이 제한되거나 불가하게 되므로 새로운 형태의 컨테이너 이송방식의 개발이 절실하게 요구되고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 크레인을 이용하지 않고 컨테이너를 트레일러와 화차 사이에 로딩/언로딩 시키는 컨테이너의 로딩/언로딩 가능한 2중 모드 트레일러가 대한민국 특허 제774015호와 제797200호 등에 개시되고 있다.
상기 특허들 중 제774015호는 화물의 레일/도로 조합 수송 및 하역용 레일카에 관한 것으로, 레일차 구조체의 적어도 하나의 단부가 분리 가능한 연결부에 의하여 단부 플랫폼에 연결되어 강성 조립체를 형성하고 운송을 위한 결합상태에서는 견인, 운송 및 하역에 의해 일어나는 모든 정적 또는 동적 힘을 전달하며, 하역을 위해 분리되는 경우에는 단부 플랫폼의 단부가 완전히 해제될 수 있고, 단부 플랫폼 사이에는 하역 작업 중 단부 플랫폼의 위치를 유지시켜주는 유지수단이 제공되며, 유지수단은 견인, 운송 및 하역 작업과 관련된 정적 또는 동적 힘을 전달하지 않고, 레일 캐리어 구조체에는 상승력 및 회동력을 받는 위치에 배치되고 레일카에는 길이방향 중심선 중에 회동지점을 갖는 특징이 있다.
또한, 상기 특허 제797200호는 특허 제774015호를 이용하여 컨테이너를 하역하는 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 캐리어 구조체를 상승시킨 후 회동시켜 컨테이너를 화차에서 트레일러로 또는 트레일러에서 화차로 로딩/언로딩 시키는 방법적 특징이 있다.
그러나 이와 같은 종래의 특허에서는 각각의 하역장의 플랫폼에는 캐리어 구조체를 회동시키기 위한 회동수단의 설치가 필수적이므로 유효공간 및 작업공간을 과도하게 필요로 함은 물론 비용이 현저하게 증가되는 문제점이 있다.
또한, 상기 컨테이너를 회동방식으로 로딩/언로딩 시키기 때문에 작업공간이 많이 소요되어 시스템 및 하역작업이 복잡해지는 문제점이 있다.
또한, 반드시 구동수단 또는 회동수단이 구비된 플랫폼에서만 로딩/언로딩 작업이 가능하므로 적용성이 제한되는 문제점이 있다.
본 발명은 컨테이너 로딩/언로딩 시스템의 수평이송부를 통하여 화차로부터 트레일러에 또는 트레일러로부터 화차에 컨테이너를 로딩/언로딩하는 과정에서 화차-트레일러 정렬 정확도를 높일 수 있도록 한 컨테이너의 로딩/언로딩을 위한 위치 인식 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 화차에 설치되어 있는 수평이송장치(HTS)를 이용하여 컨테이너 박스를 트레일러와 화차간에 원활한 이송을 위한 정렬 상태를 만들기 위한 컨테이너의 로딩/언로딩을 위한 위치 인식 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 디스플레이장치를 통하여 트레일러의 정차상태와 위치를 정확히 운전자에게 알려주고 화차-트레일러 정렬상태를 메인 컨트롤시스템에 전송하여 트레일러의 로딩/언로딩 작업의 제어가 효율적으로 이루어지도록 한 컨테이너의 로딩/언로딩을 위한 위치 인식 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 화차와 트레일러 콘 위치에 CCD 카메라를 설치하여 디스플레이 단말기 화면에 가상의 기준 위치선을 표시하고 화차에 확인 가능한 부착물로 차간거리 및 차량의 전후 위치를 확인할 수 있도록 한 컨테이너의 로딩/언로딩을 위한 위치 인식 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 위치 인식을 위해 부착되어진 센서로부터 취득된 데이터를 트레일러 운전석의 디스플레이 단말기로 전송을 하기 위한 통신 모듈을 포함하고 구성되어 통신 거리 및 데이터 신뢰성을 확보할 수 있도록 한 컨테이너의 로딩/언로딩을 위한 위치 인식 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 컨테이너의 로딩/언로딩을 위한 위치 인식 시스템은 제 1,2 컨테이너 운송 수단간의 컨테이너 수평 이송을 위한 시스템에 있어서,상기 제 1,2 컨테이너 운송 수단의 정렬 상태에 관한 데이터를 출력하는 위치 인식 센서 모듈;상기 위치 인식 센서 모듈의 센싱 신호를 받아 제 1 컨테이너 운송 수단의 정차상태와 위치를 산출하고, 제 1,2 컨테이너 운송 수단 정렬상태를 디스플레이 수단으로 전송하는 메인 컨트롤 보드;상기 제 1,2 컨테이너 운송 수단의 정렬 상태를 상기 제 1 컨테이너 운송 수단의 운전자에게 알려주기 위해 상기 제 1,2 컨테이너 운송 수단의 정렬상태에 관한 정보를 표시하는 디스플레이 수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제 1 컨테이너 운송 수단은 트레일러이고, 제 2 컨테이너 운송 수단은 화차인 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 위치 인식 센서 모듈은,상기 제 1,2 컨테이너 운송 수단간의 경간 거리를 측정하기 위한 초음파 센서들을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 위치 인식 센서 모듈은,상기 제 1,2 컨테이너 운송 수단간의 전후 위치를 인식하기 위한 포토 센서들을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 위치 인식 센서 모듈은,상기 제 1,2 컨테이너 운송 수단간의 정렬 상태를 영상으로 확인하기 위한 CCD(Charge Coupled Device) 카메라를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 CCD(Charge Coupled Device) 카메라는 상기 제 2 컨테이너 운송 수단에 부착되는 차량 전후 위치 판단용 패치 이미지를 촬상하여 메인 컨트롤 보드로 전송하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 메인 컨트롤 보드는,상기 제 1 컨테이너 운송 수단의 진입이 이루어지면 제 1,2 컨테이너 운송 수단 사이의 차량 간격을 먼저 산출하고, 차량 간격이 설정 범위 이내에 들어오면 제 1 컨테이너 운송 수단의 전후방 위치에 관한 정보를 위치 인식 센서 모듈로부터 받아 차량 정위치 여부를 판단하여 디스플레이 수단에 표시되도록 하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 메인 컨트롤 보드는,상기 위치 인식 센서 모듈로부터의 센싱 데이터를 수신하여 통신 가능하도록 처리하고 외부와의 통신을 수행하는 통신 보드와,상기 통신 보드를 통한 센싱 데이터를 기준으로 제 1 컨테이너 운송 수단의 위치를 산출하고 제 1,2 컨테이너 운송 수단간의 정렬 상태를 판정 및 제어하는 위치 제어 보드와,상기 위치 인식 센서 모듈로부터의 영상 데이터를 수신하여 디스플레이 가능하도록 처리하고 저장 및 출력하는 DVR(Digital Video Recorder)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 통신 보드는,외부의 메인 컨트롤 시스템과의 통신시에 동시에 작업이 이루어지는 다른 위치 인식 시스템들이 사용하는 주파수 대역과는 다른 주파수 대역으로 통신을 하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 디스플레이 수단에는,상기 메인 컨트롤 보드에서 전송된 제 2 컨테이너 운송 수단의 전방 영상, 후방 영상 화면과,상기 제 1,2 컨테이너 운송 수단간의 전방 수평 간격, 후방 수평 간격과,상기 제 1,2 컨테이너 운송 수단간의 전후방 위치에 관한 정보를 표시하는 것을 특징으로 한다.
그리고 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 컨테이너의 로딩/언로딩을 위한 위치 인식 시스템은 화차와 트레일러간의 컨테이너 수평 이송을 위한 시스템에 있어서,화차와 트레일러와의 경간 거리를 측정하기 위한 초음파 센서들, 상기 화차와 트레일러와의 전후 위치를 인식하기 위한 포토 센서들, 상기 화차와 트레일러와의 정렬 상태를 영상으로 확인하기 위한 CCD(Charge Coupled Device) 카메라를 포함하는 위치 인식 센서 모듈;상기 초음파 센서들의 센싱 신호를 기준으로 트레일러-화차의 전방 수평 간격, 후방 수평 간격을 산출하고, 상기 포토 센서들의 센싱 신호를 기준으로 트레일러와 화차와의 전후 위치 판단하여 화차-트레일러 정렬상태를 디스플레이 수단으로 전송하는 메인 컨트롤 보드;트레일러의 정차상태와 위치를 상기 트레일러 운전자에게 알려주기 위해 상기 화차-트레일러 정렬상태에 관한 정보를 표시하는 디스플레이 수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 디스플레이 수단에는 화차와 트레일러의 정렬 과정에서 상기 CCD(Charge Coupled Device) 카메라에 의해 촬상된 영상이 계속 표시되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 컨테이너의 로딩/언로딩을 위한 위치 인식 시스템은 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 수평이송부를 통하여 트레일러-화차간에 컨테이너를 로딩/언로딩하는 과정에서 화차-트레일러 정렬 정확도를 높일 수 있다.
둘째, 화차-트레일러 정렬 정확도를 높여 작업 시간 및 효율성을 높일 수 있다.
셋째, 수평이송장치(HTS)를 이용하여 컨테이너 박스를 트레일러와 화차간에 원활한 이송을 위한 정렬 상태를 만들수 있는 위치 인식을 가능하게 한다.
넷째, 디스플레이 장치를 통하여 트레일러의 정차상태와 위치를 정확히 운전자에게 알려줄 수 있다.
다섯째, 화차-트레일러 정렬상태를 메인 컨트롤시스템에 전송하여 트레일러의 로딩/언로딩 작업의 제어가 효율적으로 이루어진다.
여섯째, 디스플레이 단말기 화면에 가상의 기준 위치선을 표시하고 화차에 확인 가능한 부착물로 차간거리 및 차량의 전후 위치를 확인할 수 있어 위치 정렬 정확도를 높일 수 있다.
일곱째, 위치 인식을 위한 센서로부터 취득된 데이터를 전송하기 위한 통신 모듈을 포함하고 있어 통신 거리 및 데이터 신뢰성을 확보할 수 있다.
도 1은 컨테이너의 로딩/언로딩 시스템을 나타낸 구성 블록도
도 2a내지 도 2c는 컨테이너의 로딩/언로딩 시스템의 수평이송장치의 일 예를 나타낸 사시도, 평면도 및 측면도
도 3은 컨테이너의 로딩/언로딩 시스템에 있어서 수평이송장치가 위치된 화차와 트레일러를 개략적으로 나타낸 구성도
도 4는 본 발명에 따른 컨테이너의 로딩/언로딩 시스템의 수평이송장치를 이용한 컨테이너 로딩/언로딩 과정을 나타낸 구성도
도 5는 본 발명에 따른 위치 인식 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 구성도
도 6은 본 발명에 따른 위치 인식 시스템의 구성 블록도
도 7은 본 발명에 따른 위치 인식 시스템을 이용한 트레일러-화차 위치 정렬 상태를 나타낸 구성도
도 8a내지 도 8d는 본 발명에 따른 위치 인식 시스템을 이용한 트레일러-화차 위치 정렬 진행 과정을 나타낸 구성도
도 9a내지 도 9c는 본 발명에 따른 위치 인식 시스템을 이용한 트레일러-화차 위치 정렬시의 디스플레이 수단에 표시되는 화면 구성도
이하, 본 발명에 따른 컨테이너의 로딩/언로딩을 위한 위치 인식 시스템의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 컨테이너의 로딩/언로딩을 위한 위치 인식 시스템의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
도 1은 컨테이너의 로딩/언로딩 시스템을 나타낸 구성 블록도이다.
그리고 도 2a내지 도 2c는 컨테이너의 로딩/언로딩 시스템의 수평이송장치의 일 예를 나타낸 사시도, 평면도 및 측면도이고, 도 3은 컨테이너의 로딩/언로딩 시스템에 있어서 수평이송부가 위치된 화차와 트레일러를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
본 발명은 제 1 컨테이너 운송 수단과 제 2 컨테이너 운송 수단간의 컨테이너 수평 이송을 위한 시스템에 관한 것으로, 이하의 설명에서는 제 1 컨테이너 운송 수단은 트레일러, 제 2 컨테이너 운송 수단은 화차를 일 예로 하여 설명한다.
본 발명은 컨테이너 로딩/언로딩 시스템의 수평이송장치를 이용하여 화차로부터 트레일러에 또는 트레일러로부터 화차에 컨테이너를 로딩/언로딩하는 과정에서 화차-트레일러 정렬 정확도를 높일 수 있도록 한 것이다.
이하의 설명에서 컨테이너의 로딩/언로딩을 위한 '위치 인식 시스템'은 화차(F)와 트레일러(T) 사이에 상기 복수개의 수평이송장치에 의한 정확한 컨테이너(C) 이동을 위하여 화차(F)의 위치를 기준으로 트레일러(T)의 상대적인 위치 즉, 화차(F)와 트레일러(T)의 적재면 사이의 경간 거리와 전후 위치를 판단하여 상호간 정위치 정렬을 가능하게 하는 시스템을 의미한다.
상기한 '위치 인식 시스템'은 화차(F)와 트레일러(T) 사이의 위치 인식을 위한 위치인식수단,통신수단,디스플레이수단,제어수단을 포함한다.
먼저, 본 발명에 따른 컨테이너의 로딩/언로딩을 위한 위치 인식 시스템이 적용될 수 있는 컨테이너의 로딩/언로딩 시스템의 일 예를 설명한다.
본 발명에 따른 위치 인식 시스템이 적용되는 컨테이너의 로딩/언로딩 시스템은 상기 도 1내지 도 3에 나타낸 구성으로 한정되지 않음은 당연하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 컨테이너의 로딩/언로딩 시스템은, 화차(F)의 적재면에 구비되어 화차(F)로부터 트레일러(T)에 컨테이너(C)를 로딩/언로딩시키거나 트레일러(T)로부터 화차(F)에 컨테이너(C)를 로딩/언로딩시키기 위하여 컨테이너(C)를 로딩한 상태로 화차(F)와 트레일러(T) 사이를 이동하는 복수개의 수평이송부(100), 상기 화차(F)와 트레일러(T) 사이에 상기 복수개의 수평이송부(100)에 의한 정확한 컨테이너(C) 이동을 위하여 화차(F)의 위치를 기준으로 트레일러(T)의 상대적인 위치를 판단하여 상호간 정위치 정렬을 가능하게 하는 차량정위치판단부(200), 상기 복수개의 수평이송부(100)의 구동수단들에 유압을 공급하는 유압공급부(300)를 제어하여 상기 복수개의 수평이송부(100)의 구동수단들의 구동을 제어하는 유압구동부(400), 상기 복수개의 수평이송부(100)의 수평 주행을 위해 구동되는 구동수단의 동작을 감지하여 정상적인 동작 여부를 판단하고 상기 복수개의 수평이송부(100)가 동일한 위치에서 구동되도록 상기 복수개의 수평이송부(100)들의 정위치를 판단하는 수평주행판단부(500), 상기 복수개의 수평이송부(100)의 수직 구동을 위해 구동되는 구동수단의 동작을 감지하여 정상적인 동작 여부를 판단하는 수직구동판단부(600), 및 상기 구성부들에 전기적으로 접속되어 상기 구성부들의 동작을 제어하는 제어부(700)를 포함한다.
여기서, 상기 컨테이너의 로딩/언로딩 시스템은, 상기 구성부들에 동작 전원을 공급하기 위한 전원공급부와 상기 제어부(700)에 의해 제어되는 일련의 동작 즉, 화차(F)와 트레일러(T) 상호간의 정위치 정렬 및 상기 수평이송부(100)의 주행과 승강 동작 등의 상황을 작업자가 보다 용이하게 파악하도록 할 수 있는 디스플레이부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어부(700)는 화차(F)의 일측에 구비된 제어판넬 형태로 구비되는 것이 좋으며, 보다 바람직하게는, 상기 제어부(700)는 하역장 또는 철송장 또는 하역장 등의 터미널의 전반적인 상황을 제어하는 제어부 판넬에 전기적으로 연결되어 상기 컨테이너의 로딩/언로딩 시스템에 의한 작업 현황이 전달되도록 하는 것이 좋다.
또한, 상기 제어부(700)는 외부의 원격제어수단(리모콘)을 통하여 상기 구성부들의 제어를 위한 신호를 수신받아 동작하여도 좋다.
상기 화차(F)는, 열차차량에 복수개의 본체가 탈부착 가능하게 연결되어 철로를 운행하며, 컨테이너(C)가 로딩/언로딩되는 적재면이 본체의 길이방향으로 형성된다.
또한, 상기 화차(F)의 측부에는 상기 트레일러(T)를 하역장의 바닥에 안정적으로 지지되도록 하는 복수개의 트리거수단이 더 구비되어 상기 컨테이너(C)의 로딩/언로딩시 흔들림이 발생되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 트레일러(T)는, 견인차량에 본체가 일체로 구비되거나 또는 탈부착 가능하게 결착되어 도로를 운행하며, 컨테이너(C)가 로딩/언로딩되는 적재면이 트레일러(T) 본체의 길이방향으로 형성된다.
또한, 상기 트레일러(T)의 측부에는 상기 트레일러(T)를 하역장의 바닥에 안정적으로 지지되도록 하는 복수개의 트리거수단이 더 구비되어 상기 컨테이너(C)의 로딩/언로딩시 흔들림이 발생되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 수평이송부(100)는, 화차(F)의 적재면에 구비되어 화차(F)로부터 트레일러(T)에 컨테이너(C)를 로딩/언로딩시키거나 화차(F)로부터 트레일러(T)에 컨테이너(C)를 로딩/언로딩시키기 위하여 컨테이너(C)를 로딩한 상태로 화차(F)와 트레일러(T) 사이를 이동하는 것으로, 화차(F)와 트레일러(T) 사이를 왕복이동 하는 수평주행수단(110), 상기 수평주행수단(110)의 일측에 구비되어 승강 동작하는 수직구동수단(120) 및 상기 수직구동수단(120)의 상측에 구비되어 승강 동작되며 컨테이너(C)의 하부를 지지하는 지지수단(130)을 포함한다.
이와 같은 본 발명에 따른 컨테이너의 로딩/언로딩 시스템의 수평이송장치를 이용한 컨테이너의 로딩/언로딩 작업 과정의 일 예를 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 컨테이너의 로딩/언로딩 시스템의 수평이송장치를 이용한 컨테이너 로딩/언로딩 과정을 나타낸 구성도이다.
먼저, 트레일러(T)에 적재된 컨테이너를 화차(F)로 로딩/언로딩 시키는 제어 방법은 상기 트레일러(T)의 적재면과 컨테이너의 하측부 사이에 복수개의 수평이송장치가 설치된다.
이때, 화차(F)의 적재면에는 컨테이너의 하측부를 지지하기 위한 복수개의 콘소켓이 구비되는 것이 바람직하고, 트레일러(T)의 적재면에 적재된 컨테이너의 하측부는 복수개의 콘소켓에 의해 안정적으로 지지된 상태를 가지는 것이 바람직하다.
이와 같이, 상기 트레일러(T)에 복수개의 수평이송장치가 구비된 상태에서, 예컨대 화차(F)가 하역스테이션으로 입장하고 트레일러(T)에 적재된 컨테이너를 화차(F)로 이재시키는 경우, 작업자에 의해 수평이송장치의 유압모터 및 유압실린더에 트레일러(T)의 유압공급원으로부터 유압이 공급된다.
이후, 유압실린더에 공급되는 유압의 출입을 제어하여 유압실린더를 동작시키면, 지지부의 지지버킷이 컨테이터의 하단부에 위치되며, 이때, 상기 트레일러(T)에 구비된 복수개의 콘소켓(S)으로부터 이탈되는 컨테이너가 상기 지지버킷에 안정적으로 로딩 또는 트레일러(T)로부터 언로딩된다.
이와 같이, 지지부의 지지버킷에 컨테이너가 로딩된 상태에서, 상기 유압모터의 유압을 제어하여 유압모터를 정방향으로 동작시키면 구동휠이 정회전하게 되어 수평이송장치가 트레일러(T)와 화차(F) 사이를 이동하게 된다.
이후, 수평이송장치가 트레일러(T)에서 화차(F)로 이동된 상태에서, 유압실린더에 공급되는 유압의 출입을 제어하여 유압실린더를 동작시키면, 지지부의 지지버킷이 하강되며, 이때 상기 지지버킷의 하강에 따라 컨테이너의 하측부가 상기 화차(F)에 구비된 복수개의 콘소켓(S)에 삽입되어 상기 컨테이너가 상기 지지버킷로부터 안정적으로 언로딩 또는 화차(F)에 로딩된다.
이와 같은 상태에서, 수평이송장치를 다시 트레일러(T)로 복귀시키기 위해, 상기 유압모터의 유압을 제어하여 유압모터를 역방향으로 동작시키면 구동휠이 역회전하게 되어 수평이송장치가 화차(F)와 트레일러(T) 사이를 이동하게 된다.
따라서 상기 수평이송장치가 화차(F)로부터 트레일러(T)로 이동되어 결국 원위치로 복귀됨으로써, 트레일러(T)로부터 화차(F)로 컨테이너(C)의 로딩/언로딩이 완료된다.
이후에는 물론, 컨테이너를 화차(F)에 고정 체결시키고, 화차(F)를 목적지를 향해 이동할 수 있다.
도 4에서와 같은 수평이송장치를 이용한 컨테이너 로딩/언로딩 과정에서의 정렬 정확도를 높이기 위한 본 발명에 따른 위치 인식 시스템에 관하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명에 따른 위치 인식 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 구성도이다.
그리고 도 6은 본 발명에 따른 위치 인식 시스템의 구성 블록도이고, 도 7은 본 발명에 따른 위치 인식 시스템을 이용한 트레일러-화차 위치 정렬 상태를 나타낸 구성도이다.
본 발명에 따른 위치 인식 시스템은 트레일러에 설치되는 것으로, 화차에 위치된 수평이송장치(HTS)를 이용하여 컨테이너 박스를 트레일러와 화차간에 이송을 원할히 하기 위한 상태를 만들기 위한 것이다.
본 발명에 따른 위치 인식 시스템은 트레일러 운전가가 볼 수 있는 디스플레이장치를 통하여 트레일러의 정차상태와 위치를 정확히 운전자에게 알려주고 화차-트레일러 정렬상태를 메인 컨트롤시스템에 전송한다.
여기서, '메인 컨트롤 시스템'은 컨테이너의 이송 작업 전체를 제어 관리하는 시스템을 의미한다.
도 5는 트레일러(T)에 구성되는 위치 인식 시스템을 나타낸 것으로, 크게 트레일러의 적재면 일측에 구성되어 화차-트레일러의 정렬 상태에 관한 데이터를 출력하는 위치 인식 센서 모듈(52)과, 트레일러의 특정 위치에 구성되어 상기 위치 인식 센서 모듈(52)의 센싱 신호를 받아 트레일러의 정차상태와 위치를 산출하고, 화차-트레일러 정렬상태를 메인 컨트롤시스템 및 디스플레이 수단에 전송하는 메인 컨트롤 보드(50)와, 트레일러의 운전석 부분에 구성되어 트레일러의 정차상태와 위치를 정확히 운전자에게 알려주기 위한 디스플레이 수단(51)을 포함한다.
이와 같은 본 발명에 따른 위치 인식 시스템의 구체적인 구성은 도 6에서와 같이, 화차와 트레일러와의 경간 거리(수평 거리(기울기) 측정) 및 전후 위치 인식을 위한 초음파 센서(52a), 포토 센서(52b), CCD 카메라(52c)를 포함하고 이루어져 화차와 트레일러의 위치 정보를 센싱하는 위치 인식 센서 모듈과, 위치 인식 센서 모듈로부터의 센싱 데이터를 수신하여 통신 가능하도록 처리하고 외부와의 통신을 수행하는 통신 보드(50b), 통신 보드를 통한 센싱 데이터를 기준으로 트레일러의 위치를 제어하는 위치 제어 보드(50a), CCD 카메라(52c)의 영상 데이터를 수신하여 디스플레이 가능하도록 처리하고 저장 및 출력하는 DVR(50c)를 포함하고 트레일러의 정차상태와 위치를 제어하고, 화차-트레일러 정렬상태를 메인 컨트롤시스템 및 디스플레이 수단에 전송하는 메인 컨트롤 보드(50)와, 메인 컨트롤 보드(50)에서 출력되는 화차-트레일러의 정렬 상태에 관한 정보를 표시하는 디스플레이 수단(51)을 포함한다.
여기서, 상기 통신 보드(50b)는 외부의 메인 컨트롤 시스템과의 통신시에 동시에 작업이 이루어지는 다른 위치 인식 시스템들이 사용하는 주파수 대역과는 다른 주파수 대역으로 통신을 한다.
그리고 도 7은 본 발명에 따른 위치 인식 시스템을 이용한 트레일러-화차 위치 정렬 상태를 나타낸 것으로, 화차에 인접되도록 위치한 트레일러에 구성되는 위치 인식 시스템에서 초음파 센서(52a), 포토 센서(52b), CCD 카메라(52c)를 포함하는 위치 인식 센서 모듈에서 수집된 위치 정보를 메인 컨트롤 보드(50)에서 디스플레이 수단(51)으로 전송하고, 디스플레이 수단(51)에서 화차-트레일러의 정렬 상태에 관한 정보를 표시하는 구성을 나타낸 것이다.
여기서, 메인 컨트롤 보드(50)의 통신 보드에서는 화차-트레일러의 정렬 상태에 관한 정보를 외부의 메인 콘트롤 시스템(HTR Control Panel)으로도 무선 전송한다.
그리고 디스플레이 수단(51)은 화차 또는 트레일러에 설치된 센서로부터 연산된 출력 값을 LCD(Liquid Crystal Display) 모니터로 표시하는 것으로, 트레일러 운전자가 차량 상태 인식이 쉽게 확보되어 질 수 있도록 방향 지시에 대한 표시는 수치 및 도형화하여 표시하는 것이 바람직하다.
그리고 디스플레이 수단(51)은 LCD(Liquid Crystal Display) 소자 이외에 다른 종류의 디스플레이 소자가 사용될 수 있고, 터치 페널로 구성하여 운전자가 화차-트레일러 정렬 상태에 관한 정보를 검색,확대,확인을 위한 제어가 가능하도록 구성할 수 있음은 당연하다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 위치 인식 시스템을 이용한 트레일러-화차 위치 정렬 과정에서의 데이터 센싱 및 처리 그리고 정위치 확인 방법에 관하여 설명하면 다음과 같다.
도 8a내지 도 8d는 본 발명에 따른 위치 인식 시스템을 이용한 트레일러-화차 위치 정렬 진행 과정을 나타낸 구성도이다.
도 8a는 화차와 트레일러의 경간 거리 인식 과정을 나타낸 것이다.
트레일러가 정확히 정차해야 하는 지점에 인식율이 높은 색으로 차선을 그어 정지선을 만들고, 트레일러 운전자가 차선을 직접 확인하여 정확한 위치에 정차를 하는 구성이다.
이는 트레일러 운전자의 육안으로 차선을 직접 확인하며 정차를 하여야 하기 때문에 야간작업 및 주위 환경에 제약을 받으며, 경간 거리 오차율이 일정하지 않다. 하지만, 컨테이너 이송을 위한 화차-트레일러 간의 위치 정렬시에 가장 먼저 시도되는 위치 확인 과정이다.
그리고 도 8b는 초음파 센서를 이용한 경간 거리 인식 과정을 나타낸 것이다.
트레일러의 적재면의 옆측에 최소한 하나 이상 구성되는 것으로, 예를 들어, 두 개의 초음파 센서로 화차와 트레일러간의 수평거리 위치를 센싱하며, 센싱된 데이터를 트레일러 내에 설치된 디스플레이 단말기로 전송하여 위치를 확인하는 과정을 나타낸 것이다.
이와 같은 경간 거리 인식 과정은 화차와 트레일러의 오차한계범위(예를 들면, 300±20mm) 내의 차량 정차를 위한 것으로, 센서 부착위치 및 수신부 거치 부위 선정은 현장 상황에 따라 다르게 할 수 있음은 당연하다.
도 8b는 초음파 센서를 트레일러에 설치한 경우를 나타낸 것이다.
그리고 도 8c는 화차와 트레일러 콘 정렬을 위한 것으로, 편광 미러형 포토 센서를 이용한 정위치 정렬 과정을 나타낸 것이다.
즉, 화차 및 트레일러에 포토센서와 미러 반사판(80a)(80b)을 마주보게 설치하여 트레일러의 정위치를 확인하는 것이다.
그리고 도 8d는 CCD 카메라를 이용한 정위치 정렬 과정을 나타낸 것이다.
화차와 트레일러 콘 위치에 CCD 카메라를 설치하여 디스플레이 단말기 화면에 가상의 기준 위치선을 표시하고 화차에 확인 가능한 부착물로 차간거리 및 차량의 전후 위치를 확인하는 방법이다.
운전자는 화면에 나타나는 이미지를 통하여 화차의 전후 패치 이미지가 모두 허용범위에 들어 왔을때 차량을 정차 시키고, 단말기의 "OK" 또는 “확인” 버튼을 눌러 완전 정차에 대한 신호를 전송한다.
이와 같은 본 발명에 따른 위치 인식 시스템에 사용되는 CCD 카메라는 습기결빙 현상 방지, 야간에 IR 사용시 포커스 왜곡현상을 방지하여 선명한 포커스 상태 유지, 조명이 전혀없는 상태에서도 장거리의 물체 촬영가능, IR LED 자동 ON/OFF, 열방지설계, 방수기능 등의 성능을 갖는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 위치 인식 시스템을 이용한 트레일러-화차 위치 정렬 과정에서의 정위치 확인 방법에 관하여 설명하면 다음과 같다.
도 9a내지 도 9c는 본 발명에 따른 위치 인식 시스템을 이용한 트레일러-화차 위치 정렬시의 디스플레이 수단에 표시되는 화면 구성도이다.
도 9a는 CCD 카메라와 같은 영상 센서를 이용하여 차량 정위치를 확인하는 방법을 나타낸 것으로, 영상 센서를 이용하여 거리 및 전후위치에 대한 정보를 모두 획득하는 것을 나타낸 것이다.
도 9a에서는 화면상의 붉은색선안에 노란색판(화차의 전후 패치 이미지)이 정확하게 들어오면 정렬이 이루어진 것으로 판단하는 것을 나타낸 것이다.
그리고 도 9b는 포토센서를 이용하여 차량 정위치를 확인하는 방법을 나타낸 것으로, 포토센서 위치확인 창에 포토센서표시가 전부 ON 상태일 때 정렬이 이루어진 것으로 판단하는 것을 나타낸 것이다.
그리고 도 9c는 초음파센서를 이용한 거리측정 방법을 나타낸 것으로, 초음파센서를 이용하여 거리값을 읽어서 정렬 여부를 판단하는 것이다.
본 발명의 실시예에서는 읽어들인 거리값이 설정값 이내인 경우에는 디스플레이 수단에 표시되는 글자색이 달라지도록 구성한 것이다.
이상에서와 같은 본 발명에 따른 컨테이너의 로딩/언로딩을 위한 위치 인식 시스템은 화차로부터 트레일러에 또는 트레일러로부터 화차에 컨테이너를 로딩/언로딩하는 과정에서 화차-트레일러 정렬 정확도를 높일 수 있도록 한 것이다.
이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
50. 메인 컨트롤 보드 51. 디스플레이 수단
52. 위치 인식 센서 모듈

Claims (12)

  1. 제 1,2 컨테이너 운송 수단간의 컨테이너 수평 이송을 위한 시스템에 있어서,
    상기 제 1,2 컨테이너 운송 수단의 정렬 상태에 관한 데이터를 출력하는 위치 인식 센서 모듈;
    상기 위치 인식 센서 모듈의 센싱 신호를 받아 제 1 컨테이너 운송 수단의 정차상태와 위치를 산출하고, 제 1,2 컨테이너 운송 수단 정렬상태를 디스플레이 수단으로 전송하는 메인 컨트롤 보드;
    상기 제 1,2 컨테이너 운송 수단의 정렬 상태를 상기 제 1 컨테이너 운송 수단의 운전자에게 알려주기 위해 상기 제 1,2 컨테이너 운송 수단의 정렬상태에 관한 정보를 표시하는 디스플레이 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너의 로딩/언로딩을 위한 위치 인식 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 컨테이너 운송 수단은 트레일러이고, 제 2 컨테이너 운송 수단은 화차인 것을 특징으로 하는 컨테이너의 로딩/언로딩을 위한 위치 인식 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 위치 인식 센서 모듈은,
    상기 제 1,2 컨테이너 운송 수단간의 경간 거리를 측정하기 위한 초음파 센서들을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너의 로딩/언로딩을 위한 위치 인식 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 위치 인식 센서 모듈은,
    상기 제 1,2 컨테이너 운송 수단간의 전후 위치를 인식하기 위한 포토 센서들을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너의 로딩/언로딩을 위한 위치 인식 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 위치 인식 센서 모듈은,
    상기 제 1,2 컨테이너 운송 수단간의 정렬 상태를 영상으로 확인하기 위한 CCD(Charge Coupled Device) 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너의 로딩/언로딩을 위한 위치 인식 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 CCD(Charge Coupled Device) 카메라는 상기 제 2 컨테이너 운송 수단에 부착되는 차량 전후 위치 판단용 패치 이미지를 촬상하여 메인 컨트롤 보드로 전송하는 것을 특징으로 하는 컨테이너의 로딩/언로딩을 위한 위치 인식 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 메인 컨트롤 보드는,
    상기 제 1 컨테이너 운송 수단의 진입이 이루어지면 제 1,2 컨테이너 운송 수단 사이의 차량 간격을 먼저 산출하고, 차량 간격이 설정 범위 이내에 들어오면 제 1 컨테이너 운송 수단의 전후방 위치에 관한 정보를 위치 인식 센서 모듈로부터 받아 차량 정위치 여부를 판단하여 디스플레이 수단에 표시되도록 하는 것을 특징으로 하는 컨테이너의 로딩/언로딩을 위한 위치 인식 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 메인 컨트롤 보드는,
    상기 위치 인식 센서 모듈로부터의 센싱 데이터를 수신하여 통신 가능하도록 처리하고 외부와의 통신을 수행하는 통신 보드와,
    상기 통신 보드를 통한 센싱 데이터를 기준으로 제 1 컨테이너 운송 수단의 위치를 산출하고 제 1,2 컨테이너 운송 수단간의 정렬 상태를 판정 및 제어하는 위치 제어 보드와,
    상기 위치 인식 센서 모듈로부터의 영상 데이터를 수신하여 디스플레이 가능하도록 처리하고 저장 및 출력하는 DVR(Digital Video Recorder)을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너의 로딩/언로딩을 위한 위치 인식 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 통신 보드는,
    외부의 메인 컨트롤 시스템과의 통신시에 동시에 작업이 이루어지는 다른 위치 인식 시스템들이 사용하는 주파수 대역과는 다른 주파수 대역으로 통신을 하는 것을 특징으로 하는 컨테이너의 로딩/언로딩을 위한 위치 인식 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 디스플레이 수단에는,
    상기 메인 컨트롤 보드에서 전송된 제 2 컨테이너 운송 수단의 전방 영상, 후방 영상 화면과,
    상기 제 1,2 컨테이너 운송 수단간의 전방 수평 간격, 후방 수평 간격과,
    상기 제 1,2 컨테이너 운송 수단간의 전후방 위치에 관한 정보를 표시하는 것을 특징으로 하는 컨테이너의 로딩/언로딩을 위한 위치 인식 시스템.
  11. 화차와 트레일러간의 컨테이너 수평 이송을 위한 시스템에 있어서,
    화차와 트레일러와의 경간 거리를 측정하기 위한 초음파 센서들, 상기 화차와 트레일러와의 전후 위치를 인식하기 위한 포토 센서들, 상기 화차와 트레일러와의 정렬 상태를 영상으로 확인하기 위한 CCD(Charge Coupled Device) 카메라를 포함하는 위치 인식 센서 모듈;
    상기 초음파 센서들의 센싱 신호를 기준으로 트레일러-화차의 전방 수평 간격, 후방 수평 간격을 산출하고, 상기 포토 센서들의 센싱 신호를 기준으로 트레일러와 화차와의 전후 위치 판단하여 화차-트레일러 정렬상태를 디스플레이 수단으로 전송하는 메인 컨트롤 보드;
    트레일러의 정차상태와 위치를 상기 트레일러 운전자에게 알려주기 위해 상기 화차-트레일러 정렬상태에 관한 정보를 표시하는 디스플레이 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너의 로딩/언로딩을 위한 위치 인식 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 디스플레이 수단에는 화차와 트레일러의 정렬 과정에서 상기 CCD(Charge Coupled Device) 카메라에 의해 촬상된 영상이 계속 표시되는 것을 특징으로 하는 컨테이너의 로딩/언로딩을 위한 위치 인식 시스템.









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