KR101524414B1 - Ｒｆｉｄ를 이용한 무인운송시스템 및 무인운송차량 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 무인운반차에 관한 것으로, 유도선을 따라 주행하는 하나 이상의 무인운송차량을 제어하는 무인운송시스템으로서, 운송경로 상에 배치되어 자기신호를 누설하는 유도선, 위치 또는 가감속에 관련된 정보를 내장하며 RF신호를 발진하도록 운송경로에 배치되는 복수의 RFID태그, 감지된 자기신호의 양에 따라 유도선을 추종하도록 하는 픽업센서부와, RFID태그의 RF신호를 수신하여 위치 또는 가감속의 운행과 관련된 운행정보를 취득하는 RFID수신부를 구비하는 하나 이상의 무인운송차량 및 상기 무인운송차량으로부터 취득된 운행정보를 무선수신하여 각각의 무인운송차량의 운행을 제어하는 중앙제어부를 포함하는 RFID를 이용한 무인운송시스템을 제공한다.

Description

ＲＦＩＤ를 이용한 무인운송시스템 및 무인운송차량{SYSTEM AND VEHICLE FOR GUIDED TRANSPORTATION USING RFID}

본 발명은 무인운반차에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 정해진 유도선을 따라 주행함에 있어서 주행의 제어가 정확하고 효율적으로 수행될 수 있는 RFID를 이용한 무인 운송시스템 및 무인 운송차량에 관한 것이다.

일반적으로 물류시스템 및 자동생산시스템과 같은 자동화시스템에서는 운송의 자동화공정을 위하여 AGV(Automatic Guided Vehicle)로 호칭되는 자동운송차량을 사용한다.

이러한 자동운송차량을 위한 제어시스템은 가이드방식에 따라 유도선 추적방식, 자기 추적방식, 광 추적방식으로 구분되기도 한다.

상기 자기 추적방식과 레이저 광 추적방식의 경우 지표면에 가이드를 위한 유도부재들이 설치되어야 하는데 실외환경에서 중량 부품들을 운송하는 데 적절하지 않기 때문에 실내나 비교적 작은 규모의 운송영역에 활용된다.

실외의 주로 넓은 영역에서의 운송을 수행하기 위하여 최근에는 지중에 유도선을 매설하는 방식으로 유도선 추적방식이 사용된다. 이러한 유도선은 노상의 지중에 유도선을 매설하고 저주파 발진신호를 공급하여 자기장을 발생시키고 자동운송차량은 자기장을 감지하여 추적한다.

이러한 자동운송차량의 제어를 위한 시스템을 살펴보면, 중앙에서 전체 자동운송차량의 주행을 통제하는 자동운송차량 제어컴퓨터와, 자동운송차량과 송수신하기 위한 무선통신기, 유도선(guide path), 자동운송차량, 작업 스테이션(station) 등으로 구성되어 자동운송차량 제어컴퓨터가 무선통신기를 통해 지시하는 경로로 무인차가 유도선을 따라 이동하고 작업 스테이션에서 일시 정지하여 부품, 자재, 제품 등을 이,적재하도록 되어 있다.

상기 유도선은 자동운송시스템이 운용되는 환경에 따라 다양한데, 주로 직선구간, 곡선구간, 분기구간 및 합류구간으로 구분될 수 있다.

상기 자동운송시스템에서에서 자동운송차량의 위치를 파악할 수 있도록 경로 상에 소정의 마크(mark)가 표시되어 무인차가 위치를 파악할 수 있도록 하는 것이 일반적이다.

이와 같은 자동운송시스템에서 자동운송차량은 제어컴퓨터가 지시하는 지령에 의해 유도선을 따라 주행하는데, 자동운송차량이 유도선으로부터 벗어나지 못하도록 주행방향을 제어할 필요가 있다.

도 1은 일반적인 자동운송차량의 제어과정을 나타내는 블록도이다.

자동운송차량은 주행을 위한 좌측모터(11)와, 우측모터(12)와, 무인차(1)가 유도선(2)으로부터 벗어나는 거리를 감지하기 위한 좌측 픽업센서(14) 및 우측 픽업센서(15)와 제어장치(13)를 포함하는 것이 일반적이다.

도시사항과 같이 제어장치(13)는 좌측 픽업센서(14)와 우측 픽업센서(15)로부터 무인차가 유도선으로부터 벗어난 거리에 따른 신호를 입력받아 좌측 및 우측 모터(11,12)를 구동하여 자동운송차량(1)이 상시적으로 유도선(2)을 추종하도록 제어한다.

종래에는 자동운송차량이 정확하게 유도선을 추종하고 정확한 위치에서 물품들을 적재 또는 하역하는데 주안을 두기 때문에 픽업센서의 작동과 모터의 정밀제어에만 개선이 있어왔다.

최근에는 운송의 영역이 넓어지고 복잡해지며, 신속한 운송이 요청에 따라 경로 상에 다수의 자동운송차량들이 효율적으로 움직일 수 있는 시스템에 대한 필요성은 점점 증가되고 있다.

그러나, 단순히 유도선만을 감지하고 이동하는 종래의 방식만으로는 복잡한 운송경로에서 효율적으로 자동운송차량들이 작업을 수행하는 데에는 한계가 있다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 복잡한 경로에서 신속하고 정확하게 물품의 운송을 수행할 수 있는 RFID를 이용한 무인 운송시스템 및 무인 운송차량을 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히, 본 발명은 운행경로의 분기점에서 정확한 이동에 대한 모니터링과 통합적인 제어가 가능한 RFID를 이용한 무인 운송시스템 및 무인 운송차량을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 유도선을 따라 주행하는 하나 이상의 무인운송차량을 제어하는 무인운송시스템으로서, 운송경로 상에 배치되어 자기신호를 누설하는 유도선, 위치 또는 가감속에 관련된 정보를 내장하며 RF신호를 발진하도록 운송경로에 배치되는 복수의 RFID태그, 감지된 자기신호의 양에 따라 유도선을 추종하도록 하는 픽업센서부와, RFID태그의 RF신호를 수신하여 위치 또는 가감속의 운행과 관련된 운행정보를 취득하는 RFID수신부를 구비하는 하나 이상의 무인운송차량 및 상기 무인운송차량으로부터 취득된 운행정보를 무선 수신하여 각각의 무인운송차량의 운행을 제어하는 중앙제어부를 포함하는 RFID를 이용한 무인운송시스템을 제공한다. 따라서, 운행 및 상태의 정확한 확인이 가능하고 통합적인 제어가 효율적으로 수행될 수 있다.

상기 RFID태그는, 유도선의 중심에 대해 어느 일측으로 치우쳐서 배치되며, 상기 RFID수신부는, 무인운송차량의 중심에 대해 어느 일측으로 치우쳐서 배치되는 것이 바람직하다. 따라서, 전파의 간섭에 의한 영향이 최소화된다.

상기 픽업센서부는, 양측에 배치되어 유도선과의 거리에 따른 자기신호의 강도와 설정된 강도를 비교하는 제1센서 및 제2센서와, 상기 무인운송차량의 좌우방향의 중심에 배치되어 자기신호의 강도에 따라 정확한 위치로의 추종여부를 감지하는 제3센서로 이루어질 수 있다. 따라서, 유도선에 대한 추종이 정밀하게 이루어진다.

상기 RFID태그는, 운송경로 상에 복수로 배치되는 경로정보 복수의 경로정보 RFID태그를 포함하고, 상기 RFID수신부는 운행과정에서 각각의 경로정보 RFID태그의 위치정보 및 시간관계를 통하여 속도를 감지하도록 한다.

상기 RFID태그는, 분기지점의 직전에 배치되는 분기지점 RFID태그와, 분기지점 이후의 각 분기경로에 배치되는 복수의 분기 RFID태그를 포함하며, 상기 분기지점 RFID태그는, 분기위치에 대한 정보와 감속정보를 제공하고, 상기 분기 RFID태그는, 선택된 분기경로로 진입하였는지의 확인정보를 제공할 수 있다. 따라서, 분기 및 합류에 대한 정확한 식별과 대응이 가능하다.

상기 분기 RFID태그는, 경로정보 RFID태그에 비하여 RF신호의 수신거리가 제한되는 것이 바람직하다. 따라서, 작동오류의 가능성이 최소화된다.

한편, 본 발명은, 전방의 장애물을 감지하는 IR센서부, 상기 IR센서부를 고정하며 운행모드의 조절을 위한 조절부를 구비하는 컨트롤부, 상기 컨트롤부의 후방측에 배치되고 전륜휠의 조향을 제어하는 조향구동부와 상기 조향구동부에 의하여 전륜휠과 함께 회동되고 유도선의 자기신호를 검출하여 추종하도록 하는 픽업센서부와, 운송경로 상에 배치되는 복수의 RFID태그로부터 위치정보 및 가감속정보를 수신하는 RFID수신부를 구비하는 조향 및 감지부, 상기 조향 및 감지부의 후방측에 배치되어 충전전력을 공급하는 전력공급부 및 상기 전력공급부의 후방측에 배치되고 후륜휠에 동력을 제공하는 구동모터를 구비하는 구동부를 포함하는 무인운송차량을 제공한다. 따라서, 배치관계가 효율적이면서도 높이에서 컴팩트화된다.

상기 구동모터는, BLDC모터인 것이 바람직하다.

또한, 상기 픽업센서부는, 유도선의 양측에 배치되는 제1센서 및 제2센서와, 유도선의 중심측을 추종하는 제3센서를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 조향 및 감지부는, 조향구동부에 의하여 회전되는 조향브라켓과, 상기 조향브라켓의 후단에 연결되어 조향각도를 제어하는 양측의 링크 및 암을 포함하며, 상기 픽업센서부는 조향브라켓의 전단에 결합될 수 있다.

상기 구동부의 후방측에 배치되며 외부로 인출 가능한 케이블이 권취되는 릴을 수용하는 후방케이싱 및 상기 후방케이싱의 상면을 개폐 가능하도록 배치되며 저면에 릴이 결합되는 후방커버를 더 포함할 수 있다.

상기 IR센서부를 전방측에 결합하며 컨트롤부의 상측을 개폐 가능하도록 배치되는 커버부를 더 포함하며, 상기 커버부의 개방시에만 상기 조절부가 외부로 노출되는 것이 바람직하다. 따라서, 컨트롤 장치의 오염이 방지되며 유지보수성이 향상된다.

본 발명에 따르면, 픽업센서부에 의한 유도선의 감지 및 추종이 정확하게 이루어지고 RF신호를 이용하여 각 위치별로 위치정보와 감가속정보와 분기 또는 합류정보 등을 입력받을 수 있어 특히 다수의 무인운송차량의 통합제어가 효율적이면서도 안전하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.

또한, IR센서부와 컨트롤부를 최적화된 위치에 배치하면서, 조향 및 감지부, 전력공급부, 구동부를 효과적으로 연결함으로써 저상운송수단으로서 높이의 컴팩트화가 가능하고 무게의 배분이 효율적으로 이루어질 수 있다.

또한, 전후방측에 각각 수용공간과 개폐구조를 배치함으로써 유지보수성과 사용상의 편리성 및 작동의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 종래기술의 자동운송차량을 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 무인운송차량을 설명하기 위한 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 RFID를 이용한 무인 운송시스템을 설명하기 위한 개념도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 RFID를 이용한 무인 운송시스템의 블록도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무인운송차량을 설명하기 위한 평면도.
도 6은 도 5의 실시예에서 조향 및 감지부의 곡선형 유도선에서의 작동을 나타내는 평면도.
도 7은 도 5의 실시예에 따른 무인운송차량의 측면도.
도 8은 도 5의 실시예에서 컨트롤부를 확대하여 나타내는 평면도.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 RFID를 이용한 무인 운송시스템 및 무인 운송차량을 더욱 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 무인운송차량을 설명하기 위한 개념도이다.

본 발명은 기본적으로, 유도선을 따라 주행하는 하나 이상의 무인운송차량을 제어하는 무인운송시스템으로서, 운송경로 상에 배치되어 자기신호를 누설하는 유도선과, 위치 또는 경로에 관한 고유 정보를 내장하며 RF(radio frequency)신호를 발진하는 복수의 RFID태그와, 상기 유도선을 따라 운행하고 감지된 자기신호의 양에 따라 유도선을 추종하도록 하는 픽업센서부와 RFID태그의 RF신호를 수신하여 위치나 가감속의 운행과 관련된 운행정보를 취득하는 RFID수신부를 구비하는 하나 이상의 무인운송차량과, 상기 무인운송차량으로부터 취득된 운행정보를 무선 수신하여 각각의 무인운송차량의 운행을 제어하는 중앙제어부를 포함하는 RFID를 이용한 무인운송시스템을 제공한다.

본 발명의 RFID를 이용한 무인운송시스템에 적용되는 무인운송차량(1000)은 휠, 동력원, 단말제어부 및 송수신모듈이 구비되어 무선신호를 통하여 운행정보의 송수신이 가능한 다양한 종류의 AGV(Automatic Guided Vehicle)일 수 있다. 이와 관련하여 바람직한 실시예는 도 3의 설명에서 후술하도록 한다.

이러한 무인운송차량(1000)은 물품의 생산 공정에서 부품이나 완성품들을 조립라인이나 창고로 이동할 수 있도록 미리 설정된 제어알고리즘에 의하여 유도선(100)을 따라 자율적인 운행이 가능하다.

유도선(100)은 운행경로를 따라 설치된 것으로 중앙제어부에서 발진된 저주파신호를 발진할 수 있는 유도라인을 포함할 수 있는데, 이러한 유도라인은 무인운송차량(1000)의 운행 간에 발생되는 장애나 손상을 방지하기 위하여 지중의 소정의 깊이에 매설되는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 경우에 따라 상기 유도라인은 노면 상의 표시에 일체로서 노상에 배치될 수도 있다. 따라서, 상기 유도라인은 와이어 또는 마그네틱테이프일 수 있다.

상기 유도선에서 누설되는 저주파신호는 1 내지 15kHz의 저주파교류신호일 수 있으며 바람직하게는 1.5kHz일 수 있다. 상기 바람직한 주파수의 오차 범위는 상하로 10% 이내로 제한되는 것이 적절하다. 이러한 저주파신호는 유도선을 따라 방사상으로 자기력선을 형성하고 무인운송차량의 픽업센서부가 저주파신호의 강도를 감지하여 능동적으로 유도선을 따라 운행을 할 수 있도록 한다.

픽업센서부(1310)는 두 개 이상의 센서를 구비하는 것이 바람직하며, 상기 센서는 자기코일을 구비하여 자기신호를 감지할 수 있는데, 더욱 정확하게는 자기신호의 강도를 양측의 센서에서 감지하고 적절하게 설정된 자기신호의 강도에 따라 휠의 조향을 제어하여 추종이 가능하도록 한다. 이러한 센서는 바람직하게는 공간적인 효과와 정밀도를 고려하여 홀소자를 포함하는 반도체센서일 수 있다.

더욱 바람직하게는 상기 센서는 세 개로 이루어질 수 있는데, 양측의 제1센서(1311) 및 제2센서(1312)와 상기 제1센서(1311) 및 제2센서(1312)의 중심측에 배열되는 제3센서(1313)일 수 있다.

예를 들어, 운행방향을 기준으로 왼쪽으로부터 제1센서(1311), 제3센서(1313) 및 제2센서(1312)의 순으로 배열되었다고 할 때, 제1센서(1311)와 제2센서(1312)는 적절한 자기신호의 강도가 미리 설정될 필요가 있다. 즉, 제1센서(1311) 및 제2센서(1312)는 유도선(100)과 적절한 거리를 유지하여야 하는데 이는 유도선(100)의 중심과의 거리일 수 있다.

제1센서(1311)의 자기신호의 강도가 설정된 강도보다 강한 경우는 무인운송차량(1000)이 유도선(100)에 대해 오른쪽으로 치우친 것으로 이해될 수 있고 단말제어부(도 4의 1030)를 통하여 휠을 왼쪽으로 조향하도록 하며, 설정된 강도보다 약한 경우는 왼쪽으로 치우친 것으로 이해될 수 있기 때문에 휠을 우측으로 조향하도록 한다.

이렇게, 제1센서(1311)와 제2센서(1312)는 무인운송차량(1000)에서 좌우 대칭된 형태로 형성되어 평면상 그 사이에 유도선(100)이 배치될 수 있도록 함으로써 노면의 추종이 가능한 것이다.

다만, 이러한 추종의 정확성을 담보할 수 있도록 본 발명의 경우와 같이 제3센서(1313)는 추가적으로 자기신호의 강도를 측정하도록 하는 것이 바람직하다. 유도라인이 경로마다 다른 강도를 가지거나 내외부의 전자기파의 영향을 받을 수 있기 때문에, 상기 제3센서(1313)는 이를 보완하여 가장 강한 자기신호의 강도를 유지할 수 있도록 함으로써 유도선(100)에 대한 추종성능을 더욱 향상하도록 할 수 있다. 이 경우, 제1센서(1311) 및 제2센서(1312)가 설정된 강도 또는 상호 간의 상대적인 강도를 대비함에 반하여 제3센서(1313)는 가장 강한 강도를 따르도록 하는 차이가 있음에 유의하여야 한다.

이러한 유도선(100)을 따라 진행함에 있어서, 단말제어부는 소정의 알고리즘을 따라 자율적으로 유도선(100)을 추종할 수 있는데 단순히 개별적인 운행제어를 함에 불과하다. 예를 들어, 복수의 무인운송차량(1000)의 속도와 간격의 조절에 있어서는 중앙제어부로부터의 통합관리가 있어야 가능한데, 종래에는 이를 보완하기 위하여 소정의 마커를 판단하거나 개괄적인 위치정보를 받아서 처리하는 데 그쳤다.

본 발명에서는 통합관리의 성능을 향상하기 위하여 유도선(100) 또는 경로 상에 인접되어 RFID태그(200)를 선택된 위치에 배치시키고, 무인운송차량(1000)은 이를 읽어들일 수 있는 RFID수신부(1350)를 구비한다. 이때, RFID태그가 각 무인운송차량(1000)에 배치되고, 유도선(100) 또는 경로 상에 RFID수신부가 배치되는 경우도 고려해볼 수 있으나, 후술될 바와 같이 분기지점을 포함하는 경로에 대한 통합관리에 있어서는 전자의 경우가 바람직하다.

도시사항에서 RFID태그(200)는 유도선(100)에 인접되어 배치되는 경우를 나타냈는데, 유도라인 또는 노면 상 또는 노면에 인접된 부위에 선택적으로 배치될 수 있다.

상기 RFID태그(200)는 지정된 위치에서의 위치정보와 상기 위치 이후의 경로에 대한 정보 및/또는 가속, 감속와 관련된 운행정보를 포함할 수 있다. 상기 위치정보는 분기지점에 대한 정보 및/또는 경사정보를 포함할 수 있다. 또한, 물리적으로 안테나, 전력생성장치, 수신장치, 송신장치, 제어장치 등을 포함할 수 있는데 공지의 다양한 구성들이 선택적으로 적용될 수 있을 것이다.

RFID태그(200)는 태그의 고유정보나 위치 등에 관한 운행정보를 저장하는 메모리(118)를 포함할 수 있는데, 이러한 메모리로는 일반적인 메모리는 모두 사용 가능하나, 바람직하게는 비휘발성 메모리 (nonvolatile memory), 예를 들면 EEPROM(electrically erasable and programmable readonly memory)이 사용될 수 있다.

또한, 상기 메모리에는 수신 신호의 크기를 제어하기 위한, 미리 설정된 기준값이 저장될 수 있는데 이는 분기와 관련되어 유용하게 작동될 수 있으며 이와 관련하여서는 후술하도록 한다.

또한, 상기 RFID태그(200)는 외부로부터의 제어명령을 입력받을 수 있는 외부 입력장치(미도시)를 더 포함할 수 있다.

무인운송차량(1000)에 구비되는 RFID수신부(1350)는 RFID리더로 이해될 수 있으며, 운행 경로 상에서 각 위치별로 배치되는 RFID태그(200)의 태그 고유정보와 운행정보를 수신하여 이를 중앙제어부와 교환하고 자율적으로 운행을 제어할 수 있도록 한다.

상기 픽업센서부(1310)는 유도선(100)을 따라 주행하면서 후술될 바와 같이 휠의 조정 및 연동회동되는 특성상 좌우방향으로 대칭되게 배치되는 것이 바람직한데, RFID수신부(1350)는 유도라인과 RFID태그(200)의 전자기파의 간섭을 고려하여 무인운송차량(1000)의 중심라인에서 어느 일측으로 편심되게 배치되는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명에 따른 RFID를 이용한 무인 운송시스템을 설명하기 위한 개념도이다.

도면에서는 유도선(100)이 운행경로를 따라 표시되는 일실시예를 도시하였으나 반드시 도시된 사항에 한정되는 것은 아님에 유의하여야 한다.

도시사항에서는 편의상 중앙제어부의 디스플레이에 표시되는 사항을 예로써 설명하도록 한다.

경로의 일실시예에서는 제1경로(101), 제2경로(102), 제3경로(103) 및 상기 경로들이 합류되는 통합경로(참조번호 미표시)를 포함할 수 있다. 이렇게, 각 경로가 만나는 부위에서는 분기점 또는 합류점이 형성될 수 있고, 각각의 무인운송차량(1000)은 정해진 속도와 간격으로 원하는 경로로 분기되거나 합류되어 운행되어야 한다.

상기된 RFID태그(200)는 이러한 분기지점에서의 통합관리에 효과적이다.

상기 RFID태그(200)는 일반적으로 등속으로 주행이 가능한 경로 상에 배치되는 경로정보 RFID태그(200a1)와, 분기지점에 인접되어, 더욱 정확하게는 분기지점의 직전에 배치되는 분기지점 RFID태그(200a2)와, 상기 분기지점의 직후의 분기된 경로 상의 분기 RFID태그(200b, 200c)로 이루어질 수 있다.

이러한 분기 RFID태그는 예를 들어 양측에서 각각 제1분기 RFID태그(200b)와 제2분기 RFID태그(200c)로 정의되나 반드시 이러한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 여기서, 상차위치(110)에 인접 배치되는 RFID태그(200)는 상차위치 RFID태그(200d)로 정의될 수 있다.

무인운송차량(1000)은 유도선(100)을 따라 운행하면서 각각의 RFID태그(200)로부터 위치와 분기지점 및/또는 가감속에 관련된 정보를 수신한다.

경로정보 RFID태그(200a1)는 주로 위치와 관련된 정보를 수신하여 중앙제어부에서 각 무인운송차량(1000)의 실시간 위치를 추적하도록 할 수 있다. 이러한 경로정보 RFID태그(200a1)는 설정된 간격으로 배치될 수 있는데 이는 선택적이다.

상차위치 RFID태그(200d)는 무인운송차량(1000)의 상차 또는 하차가 필요한 위치에 대응되는 정보를 제공하며, 정확한 위치로의 정지가 가능하도록 할 수 있다. 이러한 경우 소정의 정지구역에서 RFID태그(200)를 통하여 정확한 상차 또는 하차의 위치를 확인할 수 있으므로 정밀도가 향상될 수 있다.

본 발명의 RFID를 이용한 무인운송시스템의 작동을 분기지점을 중심으로 더욱 상세하게 설명하도록 한다.

무인운송차량(1000)이 분기지점 RFID태그(200a2)의 RF신호를 수신하면 해당 위치 이후에 분기지점이 있다는 것을 정보제공받아 분기를 위한 조향을 미리 준비하도록 작동된다.

이때, 상기 분기지점 RFID태그(200a2)는 감속에 관련된 정보를 제공할 수 있다. 이에 따라, 분기지점 RFID태그(200a2)를 지나면서 무인운송차량(1000)은 감속을 수행하여 분기지점에 진입하고, 정확한 분기지점에서의 조향이 가능하게 된다.

분기지점 이후의 분기경로에는 각각 제1분기 RFID태그(200b)와 제2분기 RFID태그(200c)가 배치될 수 있는데, 이러한 분기 RFID태그는 정확한 경로로 진입하였는지 여부를 확인할 수 있도록 한다. 따라서, 분기 RFID태그는 선택경로에 대한 추가적인 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 분기 RFID태그는 가속에 관련된 정보를 제공할 수 있다.

한편, 상기 제1분기 RFID태그(200b)와 제2분기 RFID태그(200c)는 분기지점에 인접하여 있는 경우의 전파의 간섭의 우려가 존재한다. 이 경우는 무인운송차량(1000)이 정확한 위치의 판단에 혼동의 가능성이 있으므로 분기 RFID태그의 경우 RF신호의 수신거리를 제한하는 것이 바람직하다. 이러한 제한은 최소한 인접되는 다른 분기경로에 접하지 않을 정도면 족하다.

전파의 범위제한의 방식으로서, 소모전력제어부를 더 구비하여 기준전력을 미리 마련해두는 방식이 고려될 수 있다. RFID태그(200)의 경우 소정의 신호를 바탕으로 전력을 생성하는데 생성된 전력이 RFID태그(200)의 동작을 위하여 필요한 최소 소모전력보다 크면 동작되고 이보다 작으면 동작하지 않는다. 따라서, 소모전력제어부가 온오프스위치와 연관되어 기준전력보다 큰 경우 작동되므로 이는 RFID수신부(1350)의 RFID태그(200)에 대한 인식거리를 제한할 수 있도록 한다.

즉, RFID태그(200)의 기준전력을 증가시키면 동작을 위하여 더 많은 전원이 생성되어야 하므로 RFID수신부(1350)와 RFID태그(200) 사이의 거리는 더 가까워져야 되고, 이에 따라 RFID태그(200)에 대한 RFID수신부(1350)의 인식거리가 줄어들게 되는 것이다.

이러한 인식거리의 제한은 클럭의 생성과 관련된 클럭주파수의 제어, 웨이크업 기준전압의 설정의 방식이 적용될 수 있다.

한편, 상기의 방식은 RFID태그(200)에 적용되는 것으로 경우에 따라 RFID수신부(1350)에서 주파수 수신강도에 의하여 영역을 제한하도록 할 수 있다. 이 경우는 분기지점 RFID태그(200a2)와 연동될 수 있는데, 분기지점 RFID태그(200a2)의 정보를 수신하면 그때부터 RFID수신부(1350)는 허용되는 수신강도를 미리 설정하여 두고 제한된 영역에서만 RFID태그(200)를 인식하도록 하는 것이다. 또한, 범위제한의 다른 실시예로서 각 태그의 주파수 자체를 변경하는 방식도 고려될 수 있을 것이다.

상기의 실시예는 분기지점에 대한 것으로서, 합류지점에 대한 것은 이와 역순으로 이해될 수 있다.

예를 들어, 제1분기 RFID태그(200b) 및 제2분기 RFID태그(200c)측으로부터 분기지점(합류지점)을 진입하고 분기지점 RFID태그(200a2)를 통과한다고 할 때, 제1분기 RFID태그(200b) 및 제2분기 RFID태그(200c)는 각각 합류지점의 정보와 감속에 대한 정보를 포함할 수 있고, 분기지점 RFID태그(200a2)는 합류의 정확한 수행가능여부에 대한 정보와 가속에 대한 정보를 포함할 수 있다.

또한, 상기 분기지점의 경우 일반적으로 고정된 형태의 유도선(100)을 활용하여 선택적인 동선이 이용될 수 있으므로 경우에 따라 분기 또는 합류를 위하여 선택적으로 활용될 수 있을 것이다.

이 경우 제1분기 RFID태그(200b) 및 제2분기 RFID태그(200c)와 분기지점 RFID태그(200a2)는 각각 합류 및 분기에 대한 정보와 가감속에 대한 정보를 모두 포함할 수 있을 것이다.

여기서, 가감속의 제어와 관련하여, 복수의 경로정보 RFID태그(200a1)사이의 위치와 시간관계를 통하여 소정 구간을 지날 때의 속도가 정확하게 모니터링 될 수 있다. 이러한 속도의 판단은 경로정보 RFID태그(200a1), 분기지점 RFID태그(200a2), 제1분기 RFID태그(200b) 및 제2분기 RFID태그(200c), 상차위치 RFID태그(200d)의 선택된 어느 두 개 이상의 위치정보로부터 도출될 수 있다.

도 4는 상술된 본 발명의 RFID를 이용한 무인운송시스템을 설명하기 위한 블록도이다.

본 발명의 RFID를 이용한 무인운송시스템은 송수신모듈(1010), 픽업센서부(1310), RFID수신부(1350) 및 단말제어부(1030)를 포함하는 하나 이상의 무인운송차량(1000)과, 상기 무인운송차량(1000)으로부터의 운행정보를 수신하여 중앙제어신호를 발송하는 중앙제어부(300)와, 자기신호를 누설하는 유도선(100)과, 경로 상에 배치되는 복수의 RFID태그(200)를 포함하여 이루어진다.

송수신모듈(1010)은 중앙제어부(300)에 픽업센서부(1310)로부터의 정보, 단말제어부(1030)의 작동정보, RFID수신부(1350)로부터의 위치정보 등을 송신하고, 적절한 제어신호를 수신하도록 각각의 무인운송차량(1000)에 배치된다.

상기 중앙제어신호는, 복수의 무인운송차량(1000)이 운행될 때 배차나 분기, 합류점의 운행을 위한 가감속 및 정지 또는 출발을 위한 신호를 포함할 수 있다. 또한, 경우에 따라 조향에 대한 제어도 이루어질 수 있음은 물론이다.

픽업센서부(1310)와 RFID수신부(1350)의 작동에 관하여는 상기 설명과 중복되는 설명은 생략하도록 한다.

본 발명에서 무인운송차량(1000)은 전방의 장애물 등의 광학적인 확인을 위한 IR센서부(1110)를 더 포함할 수 있다.

본 발명이 적용되는 장소별로 다양한 유도선(100)의 배치관계와 장비들이 적용될 수 있기 때문에, 경로 상에 장애물이 있는 경우는 안전을 고려하여 감속이나 비상 제동 등이 필요한 경우가 있다. 특히, 자율주행을 위한 무인운송차량(1000)의 경우 이러한 장애물의 확인은 필수적이다.

다만, 이를 위하여 각각의 단말제어부(1030) 또는 중앙제어부(300)에는 소정 위치별로 주변환경에 대한 기본조건과 장애물이 있는 경우의 특이조건을 판별할 수 있는 알고리즘이 요청된다.

이는 최초 시설단계에서 각 위치별 또는 주행환경별로 전방의 경로를 바라보는 기본조건을 이미지화하여 저장함으로써 해소될 수 있다. 따라서, 경로에 따른 이미지를 2차원 내지는 3차원적으로 미리 기본조건으로 저장하고, IR센서부(1110)는 주행중 실제 스캔된 이미지와 대비함으로써 장애물이 있는지 여부를 판단하게 된다. 장애물(120)이 있는 경우는 기본조건의 이미지 대비 이미지 형상이 변경되거나 색도 또는 채도가 차이가 날 수 있으므로 용이한 구별이 가능하다.

한편, 상기 IR센서부(1110)는 적외선 센서로서 적외선을 감지하여 이를 이미지화하고 저장하도록 하는데, 경우에 따라 초음파 센서가 추가적 또는 교환적으로 배치될 수 있다. 본 발명에서 기능적으로 IR센서부(1110)는 초음파센서를 포함하는 것으로 이해되어야할 것이다.

상기 송수신모듈에 의한 무인운송차량(1000)과 중앙제어부(300)의 연결은 무선통신을 이용한 다양한 방식이 적용될 수 있으며 경우에 따라 WIFI신호 내지는 3G 또는 4G 통신망에 의한 연결방식일 수도 있다.

또한, 본 발명의 무인운송차량(1000)은 운행상태나 비상상태의 직관적인 확인이 가능하도록 경보부(1260)를 더 포함할 수 있다. 상기 경보부(1260)는 발광 또는 점멸의 방식을 통하여 운행상태에 대한 시각적 경보를 제공하거나, 경보음을 제공할 수 있는데 주로 공장의 생산라인이나 조립라인에서 활용되는 특성을 고려하여 시각적, 청각적인 경보는 함께 제공되는 것이 바람직하다. 이러한 경보음의 소리의 크기는 환경을 고려하여 90dB 내외로 설정되는 것이 더욱 바람직하다.

상기 중앙제어부(300)는 복수의 무인운송차량(1000a, 1000b, 1000c)의 운행과 관련된 정보를 수신하여 이를 통합적으로 제어하도록 소정의 수신부, 저장부, 데이터처리부, 운행정보관리부, 제어신호송신부 등을 포함할 수 있으며 공지의 다양한 요소들이 사용될 수 있다. 또한, 소정의 통합관리를 위하여 유도선(100)에 대한 표시와 무인운송차량(1000)의 상태 및 위치 등을 판단할 수 있는 디스플레이를 더 구비할 수 있다.

도 5는 본 발명의 시스템에 적용되는 무인운송차량의 바람직한 실시예를 설명하기 위한 평면도이다.

바람직한 실시예에 따라, 무인운송차량(1000)은, 전방으로부터 범퍼부(1100), 컨트롤부(1200), 조향 및 감지부(1300), 전력공급부(1400), 구동부(1500), 후방케이싱(1600) 및 체결부(1700)의 결합으로서 이루어질 수 있다.

다만, 본 발명의 기본적인 개념이 적용된다면 이러한 배치는 상호 간에 변경되거나 결합될 수 있음에 유의하여야 한다.

범퍼부(1100)는 직접적으로 장애물이나 외부의 건조물, 다른 무인운송차량(1000)에 충돌하였을 때 손상을 방지하기 위한 1차적인 충격 흡수구조로서 기능을 고려하여 플라스틱이나 고무재질이 고려될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

이러한 범퍼부(1100)는 실질적인 접촉상태의 감지를 위하여 추가적으로 접촉센서 내지는 접촉스위치를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 접촉센서 내지는 접촉스위치에 의한 접촉상태가 감지된 경우 단말제어부(1030)는 비상적으로 구동력을 제한하여 추가적인 손상을 방지하도록 할 수 있다.

이러한 단말제어부(1030)는 도 5에 표시되지는 않았으나 주행과 관련된 제어나 정보의 처리를 수행하는 마이콤으로 이루어질 수 있다.

범퍼부(1100)의 바로 후방측에는 IR센서부(1110)가 구비되어 전방의 이미지를 감지하고 이를 통하여 장애물의 유무를 감지할 수 있도록 한다. 이러한 IR센서부(1110)의 작동은 생략하도록 한다.

본 실시예에서는 범퍼부(1100)의 바로 후단에 컨트롤부(1200)가 배치되기 때문에 이러한 IR센서부(1110)는 컨트롤부(1200)에 결합될 수 있는데, 도 7의 설명에서 후술하도록 한다.

컨트롤부(1200)는 이용자가 소정의 알고리즘의 선택 또는 주행모드 또는 온오프 등의 선택을 할 수 있는 조절부(1210) 및 온오프스위치(1230)를 구비할 수 있다. 상기 조절부(1210)의 작동에 관하여는 후술한다.

선택된 알고리즘 내지는 모드는 디스플레이부(1220)를 통하여 표시될 수 있고, 비상정지를 위한 비상스위치(1240)가 더 구비될 수 있다.

한편, 경우에 따라 개별 무인운송차량(1000)에 대한 수동 조작의 필요성이 있고, 이 경우 원격 조작이 가능하도록 상기 컨트롤부(1200)를 리모콘부(1250)를 구비할 수 있는데, 이러한 리모콘부(1250)는 컨트롤부(1200)와 유선 또는 무선으로 연결되고 주행 및 좌우방향전환의 기본적인 동작을 수행하는 버튼을 구비할 수 있다.

상기된 조절부(1210)나 리모콘부(1250)의 경우는 상시적으로 외부에 노출되지 않는 것이 바람직한데 이를 위하여 컨트롤부(1200)는 내부에 소정의 수용공간을 구비하고 상측에 커버부를 구비할 수 있다. 이와 관련하여 도 7의 설명에서 후술하도록 한다.

상기 컨트롤부(1200)의 후방측에는 전륜휠(1321)이 구비되는 조향 및 감지부(1300)가 배치될 수 있다.

상기 조향 및 감지부(1300)는 전륜휠의 조향동력을 제공하는 조향구동부(1320)와 이에 연결되는 암 및 링크의 구조를 결합하며, 이러한 조향구동부(1320)는 픽업센서부(1310)와 결합되는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 전륜측에서 조향이 수행되기 때문에 픽업센서부(1310)가 연속적으로 배치되는 유도선(100)을 추종하는 특성상 차체 전체보다 전륜휠(1321)이 상시적으로 유도선(100)을 추종하게 된다.

따라서, 전륜휠(1321)의 조향에 따라 픽업센서부(1310)도 일체로서 함께 회동되어 추종이 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 구조와 관련하여서는 도 6의 설명에서 후술하도록 한다.

한편, 조향이 후륜휠(1511)에서 이루어지는 경우는 상기 픽업센서부(1310)의 배치와 연결관계도 후륜휠(1511) 측으로 이동될 수 있다.

상기 조향구동부(1320)는 조향모터(참조번호 미표시)를 포함하며 단말제어부(1030)를 통하여 조향의 정도를 제어받게 된다.

이러한 조향구동부(1320)와 구동모터(1510) 및 컨트롤부(1200) 등에의 전력의 공급을 위하여 전력공급부(1400)를 더 구비할 수 있으며, 이러한 전력공급부(1400)는 하나 이상의 배터리부(1410)를 포함할 수 있다. 이러한 배터리의 개수와 용량은 선택적이나 20시간의 자율 운행이 가능한 정도로 이루어지는 것이 바람직하다.

후술될 BLDC모터의 경우를 고려하면, 13.6V 및 100A의 배터리 두 개가 직렬 연결되어 사용될 수 있다.

상기 배터리부(1410)는 공지의 전력충방전수단이 적용될 수 있는데, 외부와 전기적인 연결이 가능한 단자(참조번호 미표시)를 포함할 수 있다.

상기 전력공급부(1400)는 무게의 배분을 고려하여 무인운송차량(1000)의 중심측에 배치되는 것이 거동의 제어를 위하여 바람직하다.

이러한 전력공급부(1400)의 후방측에는 후륜휠(1511)을 포함하는 구동부(1500)가 형성될 수 있고, 운행의 구동력을 제공하는 구동모터(1510)를 포함할 수 있다.

상기 구동모터(1510)는 단말제어부(1030)의 제어입력 또는 중앙제어부(300)의 제어신호를 통하여 후륜휠(1511)에 동력을 제공하며, 감속부를 포함할 수 있다.

상기 전륜휠(1321) 및/또는 후륜휠(1511)측에는 제동을 위한 제동부(미도시)가 포함될 수 있는데, 이러한 제동부는 드럼, 디스크 또는 기어 방식 등이 다양하게 적용되어 상차위치(110)에서의 정지판단시 비상스위치(1240)의 작동시, IR센서부(1110)에 의한 장애물의 검출 등의 조건에서 정지 또는 감속을 위하여 작동될 수 있다. 또한, 이러한 제동부의 기능은 구동모터(1510)에 구비된 감속부에서 수행할 수도 있음은 물론이다.

상기 제동부는, 추가적으로 경사로의 진입 또는 정지시 뒤로 밀리는 현상을 방지하도록 기능할 수 있다.

한편, 상기 구동모터(1510)는 다양한 전자기력을 이용하는 동력원이 사용될 수 있는데, 효율적인 회전의 제어를 위하여 BLDC(BrushLess Direct Current)모터로 이루어지는 것이 바람직하다.

여기서 BLDC 모터는 브러쉬(Brush)에 기초한 기계적 정류 시스템 대신에 전자적으로 제어되는 정류 시스템을 갖고, 직류 전기에 의해 전력을 공급받는 동기 전동기를 말하며, BLDC 모터의 구동회로는 이와 같이 구성되어 있는 3상 BLDC 모터의 고정자측의 코일의 각 상으로 전류를 흘려주며, 모터의 회전자는 구동회로로부터 공급되는 전류에 기초한 자계에 의해 회전된다.

모터의 회전자를 한쪽 방향으로 계속해서 회전시키기 위해서는 회전자의 위치(회전자의 자계의 세기)를 검출하고, 검출된 회전자의 위치에 따라 코일의 각 상에 흐르는 전류의 방향을 전환시키기 위한 스위칭 소자들을 순차적으로 온, 오프 시켜키며, 회전자(rotor)의 자계에 의해 형성되며 위상이 120°차이가 나는 3개의 신호를 통해 회전자의 정확한 위치를 알 수 있는데, 이러한 3개의 홀 신호는 홀(hall)센서나 홀 IC(integrated circuit) 등과 같은 홀 검출기를 통해 검출된다.

이러한 BLDC모터가 적용되는 경우 정확하고 효율적인 동력의 전달이 가능한 이점을 가진다. 본 발명에서는 상기 구동모터(1510)의 구동력은 최대중량 1.8ton의 하중을 경사각 1도에서 견인할 수 있을 정도로 이루어질 수 있으며 1.5kW 에서 3kW의 사이에서 출력이 정해질 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

추가적으로, 상기 구동부(1500)의 후방측에는 릴(1610)을 구비하는 후방케이싱(1600)이 더 구비될 수 있으며, 상기 릴(1610)에는 외부로 전력을 입출력하는 케이블이 권취되어 필요에 따라 인출사용될 수 있다. 이러한 후방케이싱(1600)에는 충전부(1630)를 더 구비할 수 있는데, 상기 릴(1610)은 필요한 경우에 개방된 상태를 유지할 필요성이 있기 때문에 개방상태의 유지를 위한 댐퍼를 더 구비할 수 있다.

무인운송차량(1000)의 후방 말단측에는 체결부(1700)를 더 구비하여, 트레이, 물품 또는 다른 무인운송차량(1000)의 연결을 할 수 있다.

도 6은 상기 실시예에 따른 무인운송차량에서 조향 및 감지부를 더욱 구체적으로 나타내는 평면도이다.

도시사항에서는 전륜휠(1321)이 곡선 형태의 유도선(100)을 추종하여 진행되는 상태를 나타낸다.

유도선(100)이 곡선 형태로 이루어지는 경우는 픽업센서부(1310)가 이를 감지하여 단말제어부(1030)로 송신하여 자율적으로 주행방향의 제어가 가능하도록 하는데, 도시사항에서는 좌측으로 회전되는 상태를 나타내므로 픽업센서부(1310)의 작동을 우선 설명하도록 한다.

곡선주로의 진입과정에서 전륜휠(1321)은 직진 상태로서 후륜휠(1511)과 직렬로 배치되고, 진입이 이루어지면 왼쪽의 제1센서(1311)에서 자기신호에 대한 강도가 설정된 강도보다 강해지고 오른쪽의 제2센서(1312)에서 자기신호에 대한 강도가 설정된 강도보다 약해지면서 유도선(100)이 좌측으로 편심되어 있음이 감지된다. 이러한 곡선주로에 대한 감지는 제3센서(1313)에서 최종적으로 확인될 수 있는데 유도선(100)과 제3센서(1313)의 강도가 상대적으로 약해짐에 따라 이루어질 수 있다.

이에 의하여, 단말제어부(1030)는 좌측으로 소정 각도로서 조향이 이루어지는 제어명령을 조향구동부(1320)로 송부하고, 조향구동부(1320)의 모터는 기어수단을 회전시키면서 이에 결합된 조향브라켓(1330)을 회동되도록 한다.

조향브라켓(1330)은 후단측에서 양측으로 신축 가능한 링크(1323)를 포함하며, 상기 링크(1323)들은 각각 양단측에서 전륜휠(1321)과 결합되는 암(1322)에 연결된다. 조향브라켓(1330)의 회동에 따라 각 링크(1323) 및 암(1322)이 연결부위를 따라 회전되면서 전륜휠(1321)을 좌측으로 조향시키도록 하는 것이다.

이러한 픽업센서부(1310)에서의 유도선(100)의 감지는 실시간으로 이루어지며, 조향구동부(1320)는 곡률과 속도에 맞추어 적절하게 전륜휠(1321)의 조향을 실시간으로 제어하게 된다.

조향브라켓(1330)은 조향구동부(1320)의 전방측으로 연장되어 픽업센서부(1310)를 결합하며, 픽업센서부(1310)는 조향브라켓(1330)의 회동에 따라 함께 회동된다. 즉, 좌측으로 곡선을 이루는 곡선주로를 따라 주행하는 경우 전륜휠의 조향에 따라 상시적으로 제3센서(1313)가 유도선(100)의 중심을 지향할 수 있도록 함으로써 정확한 주행이 가능한 것이다.

도 7은 도 5의 실시예에 다른 무인운송차량의 측면도이다.

도 5를 참고하여 설명하면, 최전방측에는 범퍼부(1100)가 구비되고 상기 범퍼부(1100)는 컨트롤부(1200)의 전방에 연결된다. 이러한 범퍼부(1100)는 컨트롤부(1200)의 전방 하측에 배치되는 것이 바람직하다.

상기 컨트롤부(1200)에는 조절부(1210), 온오프스위치(1230), 디스플레이부(1220), 리모콘부(1250) 및 디스플레이부(1220)와 같은 제어를 위한 기초정보의 설정 또는 운행의 조작을 위한 장치들이 배치되어 있음은 상기한 바와 같다.

이러한 전자제어부품들의 외부환경에의 오염에 따른 손상을 방지하기 위하여 상기 컨트롤부(1200)는 내외부를 격리할 수 있도록 소정의 수용공간을 마련하고 커버부(1270)에 의하여 개폐 가능하도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 커버부(1270)는 컨트롤부(1200)의 후단측에 상하로 개폐 가능하도록 힌지부(1271)에 의하여 연결되는 덮개로서, 주로 컨트롤부(1200)의 수용공간의 상측을 덮는 형상으로 이루어진다.

이때, 상기 커버부(1270)는 전단측에 IR센서부(1110)를 결합하여 커버부(1270)의 개방시 IR센서부(1110)도 함께 상측으로 회동될 수 있다. 이러한 경우 컨트롤 장치들의 조작이나 유지보수를 위한 커버부(1270)의 개방후 조작시 IR센서부(1110)에 부딛치거나 장애가 되는 경우를 방지할 수 있고, IR센서부(1110) 자체의 유지보수가 용이하여지는 이점이 있음에 유의하여야 한다. 이러한 IR센서부(1110)의 유지보수성을 고려하여 상기 커버부(1270)의 전방측으로는 IR브라켓(1111)이 더 결합되고 IR센서부(1110)는 IR브라켓(1111)에 배치될 수 있다.

이러한 IR센서부(1110)는 전방측을 지향하기 때문에 외부에 노출된 상태가 유지된다. 따라서, 낙하하는 물체 또는 우수 등에의 영향을 최소화할 수 있도록 상기 IR브라켓(1111)은 최소한 IR센서부(1110)의 상측을 덮도록 'ㄱ'자 형태로 절곡되어 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 커버부(1270)의 개방 각도는 후방측으로 90도 이상으로 형성되는 것이 유지보수 및 조작성의 향상을 위하여 더욱 바람직하다.

컨트롤부(1200)의 후방측으로 전륜휠(1321)의 조작과 픽업센서부(1310)의 작동을 위한 조향 및 감지부(1300), 배터리부(1410)가 배치되어 전력을 공급하는 전력공급부(1400) 및 후륜휠(1511)의 구동을 휘한 구동부(1500)의 순으로 배치될 수 있는데 이러한 작동관계에 관하여 중복되는 설명은 생략하도록 한다.

무인운송차량(1000)의 후방측에는 필요에 따라 케이블의 인출 사용이 가능한 릴(1610)이 배치될 수 있도록 후방케이싱(1600)이 구성될 수 있다.

이러한 후방케이싱(1600)은 소정의 수용공간을 마련하며 기본적으로 릴(1610)이 수용된 상태를 유지할 수 있도록 한다. 상기 릴(1610)은 후방커버(1620)의 저면에 결합되고, 이러한 후방커버(1620)는 후방케이싱(1600)의 상측을 개폐할 수 있도록 후방힌지(1621)에 의하여 상하회동 가능하도록 연결된다.

릴(1610)에 권취된 케이블의 인출사용시에는 상기 후방커버(1620)의 개방상태를 유지할 필요성이 있고 하방으로의 회동을 제한할 수 있는 댐퍼(1622)가 더 배치되는 것이 바람직하다. 이러한 댐퍼(1622)는 후방케이싱(1600)의 저부와 후방커버(1620)의 후방힌지(1621)에 인접되는 저면을 연결하는 방식으로 결합될 수 있다.

한편, 상기 커버부(1270)는 전방에서 컨트롤 장치의 조작과 유지보수에 관련되므로 90도 이상 개방되는 것이 바람직함은 상기한 바와 같다. 후방커버(1620)의 경우는 릴(1610)에서 케이블의 인출시 사용되므로 후방커버(1620)는 수평방향에 대하여 직립한 상태로 배치되는 것이 바람직하다. 따라서, 커버부(1270)의 개방 각도는 후방커버(1620)의 개방각도보다 더 크게 형성된다.

상기 후방케이싱(1600)의 후단측 외부에는 체결부(1700)가 형성되어 외부의 장치와 연결될 수 있는데, 이러한 체결부(1700)는 핀 구조의 예가 도시되어 있으나 후크나 소정의 브라켓이 후방으로 연장되는 형태로서 배치될 수도 있다.

한편, 상기 커버부(1270)와 후방커버(1620)가 소정의 공간을 덮은 상태에서 상면은 대략 평평한 형태로 이루어진다.

정확하게는 상기 조향 및 감지부(1300), 전력공급부(1400) 및 구동부(1500)의 상측은 소정의 판 형상의 평판부(참조번호 미표시)에 의하여 덮여 있는 것이 밀봉성을 위하여 바람직하고, 이러한 평판부는 소정의 물체들을 적재하는 데 사용될 수 있다.

또한, 상기 적재는 주로 하중을 지지할 수 있는 조향 및 감지부(1300), 전력공급부(1400) 및 구동부(1500)의 상측에서 이루어지는 것이 바람직한데, 후륜휠(1511)의 후방이나 전륜휠(1321)의 전방에서 하중이 작용되는 경우에는 전방 또는 후방으로 모멘트가 발생되어 접지력을 떨어뜨리거나 심한 경우 조향이나 구동이 불가능한 문제를 야기할 수 있기 때문이다.

커버부(1270)는 주로 컨트롤 장치들의 조작과 IR센서부(1110)가 외부로 노출되어 배치되므로, 일부에서 전방측으로 하향 경사지도록 하여 측단면상의 높이가 다른 부위보다 적게 형성되는 것이 바람직하다.

도 8은 상기 실시예에서 컨트롤부를 더욱 구체적으로 나타내는 평면도이다.

상기 컨트롤부(1200)는 커버부(1270)에 의하여 개폐가 가능하며, 도시사항에서는 개방된 상태를 나타낸다.

조절부(1210)는 다이얼의 형태로 이루어질 수 있고, 저속/중속/고속의 속도의 단계를 미리 설정할 수 있다. 또한, 정지와 후진 및 브레이크의 해제에 대한 명령을 입력할 수 있다.

또한, 저상/견인시의 출력에 대한 설정을 미리 수행하도록 할 수 있는데, 여기서 저상/견인의 경우는 자동적인 판단을 수행하여 주행함을 의미하며, 저속/중속/고속의 속도의 경우는 인위적으로 속도를 제한하여 놓는 것을 의미한다.

모드선택부(1280)는 각 경로별로 미리 설정된 사항에 따라 유도선(100)을 따라 적절하게 주행할 수 있도록 하는 것을 의미하며, 도 3에서 제1경로(101), 제2경로(102) 및 제3경로(103)에 대응될 수 있다.

또한, 비상스위치(1240)는 비상상황에서 강제적으로 전력을 차단하거나 정지시키는 기능을 수행함으로써 이상상황에서 문제를 미연에 방지할 수 있도록 한다.

상기된 조작들은 디스플레이부(1220)에 의하여 표시되어 조작자가 각각의 조작입력상태를 직관적으로 확인할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명에서는 소정의 상태의 확인이 가능하도록 경보부(1260)를 구비하며, 이러한 경보부는 조명 및/또는 경보음을 통하여 경보신호를 확인하도록 한다. 상기 경보신호는 장애물의 발생, 충돌, 장비이상, 배터리의 방전 등의 경우에 발생되도록 할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 상기 컨트롤부(1200)에는 조작자에 의한 수동조작이 가능하도록 리모콘부(1250)를 더 포함할 수 있으며, 이러한 리모콘부(1250)는 컨트롤부(1200)로부터 인출되는 라인에 연결되어 유선으로 조작되거나 WIFI, 블루투스, RF신호 등을 이용하여 무선으로 단말제어부(1030)와 연결되어 외부로부터 임의로 조작이 가능하다.

상기 리모콘부(1250)는 출발, 정지, 좌우 조향에 대한 선택이 가능한 소정의 버튼을 구비할 수 있으며 경우에 따라 터치패널로서 이루어질 수 있다.

상기된 본 발명에 따라 RFID를 이용한 무인운송시스템과 무인운송차량에 따라, 픽업센서부에 의한 유도선의 감지 및 추종이 정확하게 이루어지고 RF신호를 이용하여 각 위치별로 위치정보와 감가속정보와 분기 또는 합류정보 등을 입력받을 수 있어 특히 다수의 무인운송차량의 통합제어가 효율적이면서도 안전하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.

또한, IR센서부와 컨트롤부를 최적화된 위치에 배치하면서, 조향 및 감지부, 전력공급부, 구동부를 효과적으로 연결함으로써 저상운송수단으로서 높이의 컴팩트화가 가능하고 무게의 배분이 효과적으로 이루어진다.

또한, 전후방측에 각각 수용공간과 개폐구조를 배치함으로써 유지보수성과 사용상의 편리성 및 작동의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.

100...유도선 101...제1경로
102...제2경로 103...제3경로
110...상차위치 200...RFID태그
200a1...경로정보 RFID태그 200a2...분기지점 RFID태그
200b...제1분기 RFID태그 200c...제2분기 RFID태그
200d...상차위치 RFID태그 300...중앙제어부
1000...무인운송차량 1010...송수신모듈
1030...단말제어부 1100...범퍼부
1110...IR센서부 1111...IR브라켓
1200...컨트롤부 1210...조절부
1220...디스플레이부 1230...온오프스위치
1240...비상스위치 1250...리모콘부
1260...경보부 1270...커버부
1271...힌지부 1300...조향 및 감지부
1310...픽업센서부 1311...제1센서
1312...제2센서 1313...제3센서
1320...조향구동부 1321...전륜휠
1322...암 1323...링크
1330...조향브라켓 1350...RFID수신부
1400...전력공급부 1410...배터리부
1500...구동부 1511...후륜휠
1600...후방케이싱 1610...릴
1620...후방커버 1621...후방힌지
1622...댐퍼 1630...충전부
1700...체결부

Claims (11)

1. 유도선을 따라 주행하는 하나 이상의 무인운송차량을 제어하는 무인운송시스템으로서,
   운송경로 상에 배치되어 자기신호를 누설하는 유도선;
   위치 또는 가감속에 관련된 정보를 내장하며 RF신호를 발진하도록 운송경로에 배치되는 복수의 RFID태그;
   감지된 자기신호의 양에 따라 유도선을 추종하도록 하고 전륜휠과 함께 회동되는 픽업센서부와, RFID태그의 RF신호를 수신하여 위치 또는 가감속의 운행과 관련된 운행정보를 취득하는 RFID수신부를 구비하는 하나 이상의 무인운송차량; 및
   상기 무인운송차량으로부터 취득된 운행정보를 무선 수신하여 각각의 무인운송차량의 운행을 제어하는 중앙제어부;를 포함하며,
   상기 픽업센서부는,
   무인운송차량의 좌우로 대칭되도록 배치되어 유도선과의 거리에 따른 자기신호의 강도를 비교하여 유도선에 대해 무인운송차량이 치우쳐있는 것을 감지하도록 하는 제1센서 및 제2센서와, 무인운송차량의 좌우방향의 중심에 배치되어 자기신호의 강도에 따라 정확한 위치로의 추종여부를 확인하는 제3센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 무인운송시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 RFID태그는,
   유도선의 중심에 대해 어느 일측으로 치우쳐서 배치되는 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 무인운송시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 RFID수신부는,
   유도라인과의 전자기파의 간섭을 회피하도록 무인운송차량의 중심에 대해 어느 일측으로 치우쳐서 배치되는 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 무인운송시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 RFID태그는,
   운송경로 상에 복수로 배치되는 경로정보 복수의 경로정보 RFID태그를 포함하고,
   상기 RFID수신부는 운행과정에서 각각의 경로정보 RFID태그의 위치정보 및 시간관계를 통하여 속도를 감지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 무인운송시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 RFID태그는,
   분기지점의 직전에 배치되는 분기지점 RFID태그와, 분기지점 이후의 각 분기경로에 배치되는 복수의 분기 RFID태그를 포함하며,
   상기 분기지점 RFID태그는, 분기위치에 대한 정보와 감속정보를 제공하고,
   상기 분기 RFID태그는, 선택된 분기경로로 진입하였는지의 확인정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 무인운송시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 분기 RFID태그는,
   경로정보 RFID태그에 비하여 RF신호의 수신거리가 제한되는 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 무인운송시스템.
7. 전방의 장애물을 감지하는 IR센서부;
   상기 IR센서부를 고정하며 운행모드의 조절을 위한 조절부를 구비하는 컨트롤부;
   상기 컨트롤부의 후방측에 배치되고 전륜휠의 조향을 제어하는 조향구동부와, 유도선의 자기신호를 검출하여 추종하도록 하는 픽업센서부와, 운송경로 상에 배치되는 복수의 RFID태그로부터 위치정보 및 가감속정보를 수신하는 RFID수신부를 구비하는 조향 및 감지부;
   상기 조향 및 감지부의 후방측에 배치되어 충전전력을 공급하는 전력공급부; 및
   상기 전력공급부의 후방측에 배치되고 후륜휠에 동력을 제공하는 구동모터를 구비하는 구동부;를 포함하며,
   상기 조향 및 감지부는,
   조향구동부에 의하여 회전되고 양측으로 전륜휠에 연결되는 링크와 결합되는 조향브라켓을 구비하고 전방측으로 연장된 부위에 픽업센서부를 결합하고 조향구동부에 의하여 전륜휠과 함께 회동되어 곡선주로의 주행시 픽업센서부가 유도선의 중심을 상시적으로 지향하도록 하는 것을 특징으로 하는 무인운송차량.
8. 제7항에 있어서,
   상기 구동모터는,
   BLDC모터인 것을 특징으로 하는 무인운송차량.
9. 제7항에 있어서,
   상기 픽업센서부는,
   무인운송차량의 좌우로 대칭되도록 배치되어 유도선과의 거리에 따른 자기신호의 강도를 비교하여 유도선에 대해 무인운송차량이 치우쳐있는 것을 감지하도록 하는 제1센서 및 제2센서와, 무인운송차량의 좌우방향의 중심에 배치되어 자기신호의 강도에 따라 정확한 위치로의 추종여부를 확인하는 제3센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무인운송차량.
10. 제7항에 있어서,
    상기 구동부의 후방측에 배치되며 외부로 인출 가능한 케이블이 권취되는 릴을 수용하는 후방케이싱; 및
    상기 후방케이싱의 상면을 개폐 가능하도록 배치되며 저면에 릴이 결합되는 후방커버;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인운송차량.
11. 제10항에 있어서,
    상기 IR센서부를 전방측에 결합하며 컨트롤부의 상측을 개폐 가능하도록 배치되는 커버부;를 더 포함하며,
    상기 커버부의 개방시에만 상기 조절부가 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 무인운송차량.
    
    
    

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