KR101648525B1 - 지게차량의 작업 관리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지게차량의 작업 관리 시스템에 관한 것으로서, 적어도 두 개의 비전식별부가 지게차량의 일측에 설치되고, 상기 지게차량의 주변을 촬상하여 적어도 두 개의 주변영상을 획득하는 촬상부와, 상기 적어도 두 개의 주변영상에 기초하여 상기 지게차량 주변에 대한 삼차원 입체영상을 획득하는 입체영상 생성부와, 상기 삼차원 입체영상으로부터 상기 지게차량 포크의 상태정보 및 적재물의 상태정보를 추출하는 상태정보 검출부와, 상기 지게차량 포크의 상태정보 및 상기 적재물의 상태정보에 기초하여 상기 지게차량의 작업상태 정보를 분석하는 분석부 및 상기 지게차량의 일측에 설치되고, 상기 분석부에 의해 분석된 상기 지게차량의 작업상태 정보를 표시하는 정보출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지게차량의 안전 관리 시스템을 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 적재물의 위치, 높이등을 포함하는 적재물의 상태정보와, 포크의 위치 및 기울기등을 포함하는 지게차량의 상태정보를 취득하고, 취득된 적재물 및 지게차량의 상태정보에 기초하여 지게차량의 작업상태를 분석한 후 지게차량의 작업상태가 기준값을 벗어나는 경우 이를 경고할 수 있도록 함으로써 지게차량의 작업상태를 실시간으로 모니터링하고 이를 경고할 수 있도록 하여 물적 사고를 효율적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

지게차량의 작업 관리 시스템{Work management system for forklift trucks}

본 발명은 지게차량의 작업 관리 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 적재물의 위치, 높이등을 포함하는 적재물의 상태정보와, 포크의 위치 및 기울기등을 포함하는 지게차량의 상태정보를 취득하고, 취득된 적재물 및 지게차량의 상태정보에 기초하여 지게차량의 작업상태를 분석한 후 지게차량의 작업상태가 기준값을 벗어나는 경우 이를 경고할 수 있도록 함으로써 지게차량의 작업상태를 실시간으로 모니터링하고 이를 경고할 수 있도록 하여 물적 사고를 효율적으로 방지할 수 있는 지게차량의 작업 관리 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 지게차량은 차량과, 차량의 선두부분에 2개의 포크가 상하방향으로 이동가능하게 설치되고, 포크를 이용하여 화물을 싣고 상하방향으로 움직여서 화물을 운반하는 것으로서, 산업현장에서 널리 이용되고 있다.

그러나, 화물이 대형화, 중량화됨과 아울러 운반처리 속도가 고속화되면서 작업 중 인적 또는 물적 관련 안전사고가 빈번하게 발생되고 있으며, 매년 지게차량 사고가 끊이지 않고 발생하고 있다.

이러한, 지게차량은 차체의 제한된 시야로 인해 혹은 열악한 작업환경 등으로 인하여 화물을 상차하는 과정에서 화물의 중량 또는 부피에 의해 지게차량 또는 포크가 기울어지면서 안전사고가 발생하기 때문에 최근에는 안전사고를 미연에 예방하기 위해 작업자 및 운전자 교육을 통해 주의를 높이도록 함과 아울러 지게차량 차체에 경고음을 발생하기 위한 사이렌을 탑재하여 지게차량 이동시 사이렌을 통해 주변 작업자에게 경고하는 기능을 갖추도록 하고 있다.

여기서, 사이렌을 탑재한 지게차량은 주위 작업자에게 지게차량이 주위에 있음을 경각시켜 주위 작업자가 지기차량을 회피할 수 있도록 한다는 점에서 인적사고 예방에 다소 효과가 있었다.

그러나, 화물에 의한 물적 사고를 방지하기 위해서는 지게차량의 운전자가 포크의 위치, 기울기등을 용이하게 식별할 수 있도록 지게차량 운전자의 시야확보가 중요하나, 사이렌을 탑재한 지게차량은 지게차량 운전자의 시야를 확보할 수 있는 수단이나 방법이 없어 물적 사고의 예방에는 한계가 있었다.

한국공개특허 10-2011-0095536호 "RFID를 이용한 지게차 안전주행 시스템"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 적재물의 위치, 높이등을 포함하는 적재물의 상태정보와, 포크의 위치 및 기울기등을 포함하는 지게차량의 상태정보를 취득하고, 취득된 적재물 및 지게차량의 상태정보에 기초하여 지게차량의 작업상태를 분석한 후 지게차량의 작업상태가 기준값을 벗어나는 경우 이를 경고할 수 있도록 함으로써 지게차량의 작업상태를 실시간으로 모니터링하고 이를 경고할 수 있도록 하여 물적 사고를 효율적으로 방지할 수 있는 지게차량의 작업 관리 시스템을 제공함에 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 주행속도, 이동방향등을 포함하는 지게차량의 상태정보를 더 취득하고, 해당 지게차량의 상태정보와 적재물의 위치정보에 기초하여 포크의 진입루트를 가이드하도록 함으로써 지게차량의 작업효율을 현저하게 향상시킬 수 있는 지게차량의 작업 관리 시스템을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 적어도 두 개의 영상검출수단이 지게차량의 일측에 설치되고, 상기 지게차량의 주변을 촬상하여 적어도 두 개의 주변영상을 획득하는 촬상부와, 상기 적어도 두 개의 주변영상에 기초하여 상기 지게차량 주변에 대한 삼차원 입체영상을 획득하는 입체영상 생성부와, 상기 삼차원 입체영상으로부터 상기 지게차량 포크의 상태정보 및 적재물의 상태정보를 추출하는 상태정보 검출부와, 상기 지게차량 포크의 상태정보 및 상기 적재물의 상태정보에 기초하여 상기 지게차량의 작업상태 정보를 분석하는 분석부와, 상기 지게차량의 일측에 설치되고, 상기 분석부에 의해 분석된 상기 지게차량의 작업상태 정보를 표시하는 정보출력부 및 상기 지게차량의 일측에 설치되고, 상기 지게차량의 이동정보를 검출하는 이동정보 검출부를 포함하되, 상기 상태정보 검출부는 상기 지게차량의 이동정보에 포함된 상기 지게차량의 위치로부터 상기 지게차량 포크의 상태정보 및 상기 적재물의 상태정보에 포함된 상기 지게차량 포크의 위치 및 상기 적재물의 위치를 추출하며, 상기 분석부는 추출된 상기 지게차량의 위치, 상기 포크의 위치 및 상기 적재물의 위치에 기초하여 상기 적재물에 대한 상기 포크의 진입정보를 분석할 수 있다.

삭제

아울러, 상기 상태정보 검출부는 상기 지게차량의 일측에 설치되고, 상기 지게차량의 위치를 검출하는 위치검출부와, 상기 지게차량의 일측에 설치되고, 상기 지게차량의 주행방향을 검출하는 방향검출부 및 상기 지게차량의 일측에 설치되고, 상기 지게차량의 주행속도를 검출하는 속도검출부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 지게차량의 일측에 설치되고, 상기 지게차량의 전방 하부를 스캔하여 상기 지게차량 전방의 장애물을 검출하는 장애물 검출부를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 상태정보 검출부는 상기 삼차원 입체영상으로부터 상기 적재물을 기준으로 상기 지게차량 포크의 기울기를 검출 또는 상기 지게차량의 포크를 기준으로 상기 적재물의 기울기 중 어느 하나를 검출하며, 상기 분석부는 상기 상태정보 검출부에서 검출된 상기 지게차량의 포크 기울기 또는 상기 적재물의 기울기를 기 저장된 기준값을 비교하여 상기 지게차량의 포크 기울기 또는 상기 적재물의 기울기가 기 저장된 기준값 미만이거나 이를 초과하는 경우 경고신호를 발생하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 적재물의 위치, 높이등을 포함하는 적재물의 상태정보와, 포크의 위치 및 기울기등을 포함하는 지게차량의 상태정보를 취득하고, 취득된 적재물 및 지게차량의 상태정보에 기초하여 지게차량의 작업상태를 분석한 후 지게차량의 작업상태가 기준값을 벗어나는 경우 이를 경고할 수 있도록 함으로써 지게차량의 작업상태를 실시간으로 모니터링하고 이를 경고할 수 있도록 하여 물적 사고를 효율적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 주행속도, 이동방향등을 포함하는 지게차량의 상태정보를 더 취득하고, 해당 지게차량의 상태정보와 적재물의 위치정보에 기초하여 포크의 진입루트를 가이드하도록 함으로써 지게차량의 작업효율을 현저하게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 지게차량의 작업 관리 시스템을 개략적으로 도시한 블럭도,
도2는 도1에 도시된 제어단말의 내부구성을 도시한 블록도,
도3은 본 발명의 지게차량 작업 관리 시스템의 동작을 도시한 순서도.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명하도록 한다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 지게차량의 작업 관리 시스템을 개략적으로 도시한 블럭도이다.

도1에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 지게차량의 작업 관리 시스템(1)은 촬상부(10)와, 상태정보 검출부(20) 및 제어단말(30)을 포함하여 구성된다.

촬상부(10)는 지게차량(G)의 전면 상부에 설치되는 적어도 두 대의 영상검출수단인 카메라를 포함하여 구성되며, 적어도 두 대의 카메라가 상호 이격되게 설치되어 지게차량의 주변을 촬상하고 주변영상을 취득하고, 이를 후술하는 입체영상 생성부(31)에 제공함으로써 삼차원 입체영상을 생성할 수 있도록 하는 역할을 하는데, 이러한 촬상부(10)는 복수개의 CCD/CMOS카메라가 사용되거나 CCD/CMOS카메라와 레이저 스캐너가 복합적으로 사용될 수 있다.

상태정보 검출부(20)는 지게차량(G)의 일측에 설치되어 지게차량의 위치를 검출하는 위치검출부(21)와, 지게차량(G)의 일측에 설치되어 지게차량의 주행방향을 검출하는 방향검출부(22)와, 지게차량(G)의 일측에 설치되어 지게챠랑의 주행속도를 검출하는 속도검출부(23) 및 지게차량(G)의 일측에 설치되어 지게차량 주변의 장애물을 검출하는 장애물 검출부(24)를 포함하여 구성되며, 지게차량(G)의 상태정보 및 지게차량(G) 주변의 장애물을 검출하는 역할을 한다.

이러한 상태정보 검출부(20)는 지게차량의 상태정보, 즉 지게차량(G)이 작업위치 중 어디에 위치하고 있는지, 어느 정도의 속도로 주행하고 있는지, 어느 방향으로 주행하고 있는지 여부를 검출하여 이를 분석부(32)에 전송함으로써 분석부(32)에서 해당 지게차량(G)의 상태정보에 따라 적재물로 진입하는 지게차량의 진입루트를 분석할 수 있도록 하는 역할을 한다.

여기서 위치검출부(21)는 GPS가 사용될 수 있고, 방향검출부(22)는 지자기 센서가 사용될 수 있으며, 속도검출부(23)는 초음파, 레이저 또는 마이크로파 중 어느 하나를 이용한 속도센서가 사용될 수 있다.

그리고, 장애물 검출부(24)는 지게차량(G)의 하부 일측에 설치되어 지게차량의 주변에 위치하는 장애물을 검출하고, 장애물 검출신호를 발생하는 역할을 한다.

제어단말(30)은 촬상부(10)로부터 인가된 주변영상을 이용하여 지게차량(G) 주변환경, 특히 전방환경에 대한 삼차원 입체영상을 생성하고, 상태정보 검출부(20)로부터 인가되는 지게차량의 상태정보와, 삼차원 입체영상으로부터 취득되는 적재물의 상태정보 및 포크의 상태정보에 따라 적재물로 진입하는 포크의 진입루트를 분석함과 아울러 지게차량의 작업상태를 분석하여 작업 안전도를 분석하여 이에 따른 정보를 출력하는 역할을 하는데, 이러한 제어단말(30)은 도2를 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도2는 도1에 도시된 제어단말의 내부구성을 도시한 블록도이다.

도2에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 제어단말(30)은 입체영상 생성부(31)와, 분석부(32)와, 정보출력부(33) 및 메모리부(34)를 포함하여 구성된다.

입체영상 생성부(31)는 촬상부(10)로부터 취득된 적어도 두 개의 지게차량 주변영상을 인가받고, 인가된 두 개의 지게차량 주변영상에서 임의의 특징점을 기준으로 한 쌍의 주변영상간 거리차에 기초하여 삼차원 입체영상을 생성하는 역할을 하는데, 이러한 삼차원 입체영상 생성방법은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에게는 이미 공지된 것임이 자명한 것으로서 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

분석부(32)는 생성된 삼차원 입체영상을 분석하여 적재물의 위치, 높이, 부피등 적재물에 대한 상태정보 및 포크의 위치, 기울기등 지게차량 포크에 대한 상태정보를 분석하고, 분석된 적재물의 상태정보, 포크의 상태정보와, 상기한 상태정보 검출부(20)로부터 취득되는 지게차량의 상태정보에 기초하여 적재물에 대한 포크의 진입루트, 지게차량의 작업상태를 분석하는 역할을 한다.

다시 말하면, 분석부(32)는 적재물까지의 지게차량 주행루트와, 적재물에 대한 포크의 진입루트 및 적재물을 상차시 지게차량의 작업상태를 분석하는 역할을 하는데, 여기서 지게차량 주행루트는 적재물의 위치와, 현재 지게차량의 위치 및 이동방향, 이동속도등 적재물과 지게차량의 상태정보를 고려하여 분석하되, 분석된 주행루트 상에 장애물이 검출되는 경우 장애물을 회피하여 설정된다.

그리고, 포크의 진입루트는 적재물의 위치와, 포크의 현재 위치, 지게차량의 이동방향을 고려하여 분석되는데, 여기에는 포크의 진입방향, 진입높이, 진입속도등의 정보가 포함될 수 있다.

또한, 지게차량의 작업상태는 적재물의 높이에 근거하여 적재물의 중량을 분석하여 적재물의 과적재 상태를 분석함과 아울러 포크를 이용하여 적재물을 상차하는 과정에서 포크를 기준으로 적재물의 기울기를 검출하거나 적재물을 기준으로 포크의 기울기를 검출하여 적재물의 기울기 상태를 분석하고, 분석된 기울기값과 미리 설정된 기준값을 비교하여 작업상태의 안전도를 분석한다.

여기서, 분석부(32)는 작업상태의 안전도가 기준치를 벗어나는 경우 경고신호를 발생할 수 있다.

정보출력부(33)는 분석된 각종 정보를 출력하기 위한 것으로서, 이러한 정보를 출력하기 위한 디스플레이 수단(41)을 포함하여 구성될 수 있다.

예컨데, 정보출력부(33)는 디스플레이 수단(41)에 지게차량 주변의 삼차원 입체영상이 표시되도록 한 상태에서 적재물까지의 주행루트 및 포크의 진입루트와, 적재물 또는 포크의 기울기 상태에 따른 작업상태의 안전도 정보가 표시되도록 할 수 있을 뿐 아니라 상태정보 검출부(20)로부터 검출된 지게차량의 이동속도, 주행방향, 현재 위치가 동반하여 표시될 수 있다.

또한, 정보출력부(33)는 분석부(32)로부터 경고신호가 발생하는 경우 디스플레이트 수단에 경고문구를 표시함과 아울러 경고음을 발생함으로써 작업자가 위험상태를 인식하도록 할 수 있다.

메모리부(34)는 작업상태의 안전도를 분석하기 위해 포크 또는 적재물의 기울기값과 비교할 안전도 기준정보와, 제어부에서 분석된 적재물의 위치, 적재물의 높이 지게차량의 주행루트, 포크의 진입루트, 작업상태의 안전도 정보등을 포함하는 분석정보와, 상태정보 검출부(20)로부터 검출되는 지게차량의 위치, 지게차량의 주행속도, 방향등의 상태정보등이 저장된다.

또한, 메모리부(34)는 분석부(32)가 적재물의 높이 또는 크기에 따라 적재물의 중량을 분석할 수 있도록 적재물의 높이 또는 크기에 대응되는 중량데이터가 포함된 룩업테이블이 저장됨과 아울러 적재물의 과적재 상태를 비교하여 판단할 기준 중량값이 저장된다.

도3은 본 발명의 지게차량 작업 관리 시스템의 동작을 도시한 순서도이다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 지게차량의 작업 관리 시스템의 동작을 첨부된 도3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 적재물의 과적재 상태를 판단하기 위한 적재물의 높이 또는 크기에 대응되는 중량데이터가 포함된 룩업테이블과, 기준 중량값 및 허용 오차범위를 포함하는 과적재판단정보와, 적재물의 기울기 또는 포크의 기울기에 대응되는 안전도 기준정보가 메모리부(34)에 저장된다.(S10)

상기한 상태에서 지게차량이 주행을 시작하면, 적어도 두 대의 카메라가 지게차량의 주변을 촬상하여 지게차량의 주변영상을 획득(S20)하고, 상태정보 검출부(20)에서는 지게차량의 위치, 주행속도 및 주행방향을 검출함과 아울러 지게차량의 주변, 특히 전방에 위치하는 장애물을 검출한다.(S30)

촬상부(10)에서 획득된 주변영상은 입체영상 생성부(31)로 인가되고, 입체영상 생성부(31)는 인가된 주변영상에 기초하여 삼차원 입체영상을 생성한다.(S40)

이후, 분석부(32)는 생성된 삼차원 입체영상으로부터 적재물의 위치, 적재물의 높이등 적재물에 대한 상태정보 및 상태정보 검출부(20)에서 검출된 지게차량의 위치, 주행속도, 주행방향등 지게차량의 상태정보에 기초하여 현재위치로부터 적재물까지의 주행루트를 분석(S50)함과 아울러 적재물에 대한 포크의 진입루트를 분석하고, 분석된 결과가 디스플레이 수단(41)에 표시되도록 함으로써 작업자가 디스플레이 수단(41)에 표시된 주행루트 및 진입루트를 참조하여 작업이 이루어질 수 있도록 한다.

또한, 분석부(32)는 촬상부(10)에 의해 촬상된 주변영상에 기초한 삼차원 입체영상으로부터 적재물의 높이를 분석하고, 분석된 적재물의 높이에 따른 중량을 기 저장된 룩업테이블로부터 추출한 후 이를 기준 중량값과 비교하여 과적재 상태를 분석한다.(S60)

이후, 적재물을 상차하고자 하는 경우 분석부(32)는 삼차원 입체영상으로부터 적재물을 기준으로 포크의 기울기를 검출(S70)하고, 검출된 포크의 기울기 값이 메모리에 저장된 안전도 기준정보와 비교하여 지게차량의 작업상태를 분석(S80)한 후 분석된 지게차량의 작업상태가 디스플레이수단에 표시되도록 한다.

이때, 검출된 포크의 기울기 값이 안전도 기준정보를 벗어나는 경우 분석부(32)에서 경고신호를 발생하고, 정보출력부(33)는 발생된 경고신호에 따라 디스플레이 수단(41)에 경고문구를 표시함으로써 작업자가 위험상태를 인지할 수 있도록 함으로써 물적안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 한다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

1 : 지게차량의 작업 관리 시스템 10 : 촬상부
20 : 상태정보 검출부 21 : 위치검출부
22 : 방향검출부 23 : 속도검출부
24 : 장애물 검출부 30 : 제어단말
31 : 입체영상 생성부 32 : 분석부
33 : 정보출력부 34 : 메모리부

Claims (5)

1. 적어도 두 개의 영상검출수단이 지게차량의 일측에 설치되고, 상기 지게차량의 주변을 촬상하여 적어도 두 개의 주변영상을 획득하는 촬상부와;
   상기 적어도 두 개의 주변영상에 기초하여 상기 지게차량 주변에 대한 삼차원 입체영상을 생성하는 입체영상 생성부와;
   상기 삼차원 입체영상으로부터 상기 지게차량 포크의 상태정보 및 적재물의 상태정보를 추출하는 상태정보 검출부와;
   상기 지게차량 포크의 상태정보 및 상기 적재물의 상태정보에 기초하여 상기 지게차량의 작업상태 정보를 분석하는 분석부와;
   상기 지게차량의 일측에 설치되고, 상기 분석부에 의해 분석된 상기 지게차량의 작업상태 정보를 표시하는 정보출력부; 및
   상기 지게차량의 일측에 설치되고, 상기 지게차량의 이동정보를 검출하는 이동정보 검출부를 포함하되,
   상기 상태정보 검출부는 상기 지게차량의 이동정보에 포함된 상기 지게차량의 위치로부터 상기 지게차량 포크의 상태정보 및 상기 적재물의 상태정보에 포함된 상기 지게차량 포크의 위치 및 상기 적재물의 위치를 추출하며,
   상기 분석부는 추출된 상기 지게차량의 위치, 상기 포크의 위치 및 상기 적재물의 위치에 기초하여 상기 적재물에 대한 상기 포크의 진입정보를 분석하는 것을 특징으로 하는 지게차량의 안전 관리 시스템.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 상태정보 검출부는
   상기 지게차량의 일측에 설치되고, 상기 지게차량의 위치를 검출하는 위치검출부와;
   상기 지게차량의 일측에 설치되고, 상기 지게차량의 주행방향을 검출하는 방향검출부; 및
   상기 지게차량의 일측에 설치되고, 상기 지게차량의 주행속도를 검출하는 속도검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지게차량의 안전 관리 시스템.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 상태정보 검출부는
   상기 지게차량의 일측에 설치되고, 상기 지게차량의 전방 하부를 스캔하여 상기 지게차량 전방의 장애물을 검출하는 장애물 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지게차량의 안전 관리 시스템.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 상태정보 검출부는 상기 삼차원 입체영상으로부터 상기 적재물을 기준으로 상기 지게차량 포크의 기울기를 검출 또는 상기 지게차량의 포크를 기준으로 상기 적재물의 기울기 중 어느 하나를 검출하며,
   상기 분석부는 상기 상태정보 검출부에서 검출된 상기 지게차량의 포크 기울기 또는 상기 적재물의 기울기를 기 저장된 기준값을 비교하여 상기 지게차량의 포크 기울기 또는 상기 적재물의 기울기가 기 저장된 기준값 미만이거나 이를 초과하는 경우 경고신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 지게차량의 안전 관리 시스템.

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