KR102416201B1 - 유무인 전동 지게차를 위한 자율주행 제어 시스템 - Google Patents

유무인 전동 지게차를 위한 자율주행 제어 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유무인 전동 지게차를 위한 자율주행 제어 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유인모드 혹은 무인모드로 동작하여 지게차의 구동을 제어할 수 있고, 지게차에 적재된 화물의 하중에 대한 정보 및 주변 물체와의 거리정보를 포함하는 센싱정보에 기초하여 지게차의 구동을 자동적으로 제어할 수 있는, 유무인 전동 지게차를 위한 자율주행 제어 시스템에 관한 것이다.

Description

유무인 전동 지게차를 위한 자율주행 제어 시스템{Autonomous Drive Control System for Electric Forklift of Autonomous or Manual}
본 발명은 유무인 전동 지게차를 위한 자율주행 제어 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유인모드 혹은 무인모드로 동작하여 지게차의 구동을 제어할 수 있고, 지게차에 적재된 화물의 하중에 대한 정보 및 주변 물체와의 거리정보를 포함하는 센싱정보에 기초하여 지게차의 구동을 자동적으로 제어할 수 있는, 유무인 전동 지게차를 위한 자율주행 제어 시스템에 관한 것이다.
현재 개발되고 있는 자율주행 자동차는 대부분 기존의 자동차와 같이 사람의 조작에 따라 자동차를 제어할 수 있는 조향 장치 및 가감속 폐달 등의 장치를 탑재하고 있다. 이는 주행 중 돌발 상황이거나 자율 주행이 힘든 상황이 발생하였을 때, 운전자가 직접 운전을 수행하는 수동모드로 운전을 수행할 수 있도록 하기 위함이다.
한편, 운전자가 서있는 자세로 올라타는 형태인 입승식 지게차, 즉 리치형(Reach) 지게차는 실내 물류창고에서 널리 이용되고 있으며, 전체 지게차 시장 규모에서 30%의 비중을 차지하고 있다. 리치형 지게차는 주행 환경이 크게 변하지 않는 실내창고에서 주로 주행하고, 반복적인 작업을 수행하기 때문에 자율 주행 및/또는 무인화의 실현이 보다 빠르게 진행되고 있다. 또한, 물류의 효율성 측면에 있어서, 무인 지게차 시스템에 대한 시장의 요구 또한 점차 증가하고 있기 때문에 관련 연구가 다수 진행되고 있지만, 자율 주행 알고리즘은 고가의 PC를 기반으로 구현되고 있기 때문에 높은 가격으로 인해 시장 진입이 어려워 저가형으로 설계된 제어 솔루션이 시급한 실정이다.
또한, 무인 지게차 시스템을 위한 제어기 설계 시, 기존의 지게차 제어기(Electronic Control Unit; ECU)와는 별도로 무인 지게차 제어기(Autonomous Forklift Controller; AFC)를 추가로 장착해야 한다. 이로 인해, 지게차를 무인화하기 위한 시스템의 설계가 복잡해지는 문제점이 있다.
한편, 센서에 가해지는 압력에 기초하여 화물의 하중을 센싱할 수 있는 로드셀, 광신호를 조사하여 반환되는 신호에 기초하여 신호가 조사된 물체와의 거리를 측정할 수 있는 레이더모듈 등은 현대의 산업 전반에서 활용되고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하고, 안전한 지게차의 무인 시스템 운영을 위하여 로드셀, 레이더모듈 등과 같은 기술을 이용하여 지게차의 상태를 판별하고, 이에 기초하여 자율주행을 수행할 수 있는 기술의 필요가 있었다.
본 발명은 유인모드 혹은 무인모드로 동작하여 지게차의 구동을 제어할 수 있고, 지게차에 적재된 화물의 하중에 대한 정보 및 주변 물체와의 거리정보를 포함하는 센싱정보에 기초하여 지게차의 구동을 자동적으로 제어할 수 있는, 유무인 전동 지게차를 위한 자율주행 제어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 유무인 전동 지게차를 위한 자율주행 제어 시스템으로서, 사용자의 동작에 따라 지게차 및 상기 지게차에 구비된 마스트의 구동을 제어하거나 혹은 상기 지게차의 작업제어신호 및 주행제어신호를 포함하는 차량구동신호를 생성하여 자동적으로 지게차를 제어할 수 있는 일체형임베디드제어기; 상기 마스트에 적재된 화물의 하중을 센싱하여 하중센싱정보를 산출하는 하중센서부; 및 상기 일체형임베디드제어기의 동작에 따른 지게차의 작업정보 및 주행정보에 기초하여 지게차의 작업량을 관리하고, 지게차의 위험동작에 대한 경고알림을 수행할 수 있는 관리서버;를 포함하고, 상기 일체형임베디드제어기는, 1 이상의 안테나를 포함하여, 상기 관리서버와 직접적 혹은 간접적으로 통신을 수행하는 안테나모듈; 지게차의 위험동작에 대한 경고알람을 표시하는 LED모듈; 사용자의 동작에 의하여 지게차의 구동이 제어되는 유인모드 및 상기 차량구동신호에 의하여 자동적으로 지게차의 구동이 제어되는 무인모드를 설정할 수 있는 유무인모드스위치모듈; 지게차의 구동을 정지시키는 정지스위치모듈; 지게차 주변의 물체에 레이저를 조사하여 반환되는 신호를 분석하여 물체와의 거리정보를 생성하는 레이더모듈; 및 지게차의 동작에 따른 X, Y, 및 Z축의 움직임정보를 측정하는 3축센서모듈;을 포함하는 제어기센서모듈; 및 지게차의 동작을 제어하는 지게차제어부;를 포함하고, 상기 지게차제어부는; 상기 하중센싱정보, 상기 거리정보, 및 상기 X, Y, 및 Z축의 움직임정보 중 1 이상에 기초하여 지게차의 상기 차량구동신호를 도출하는 자율주행모듈; 상기 차량구동신호에 기초하여 상기 지게차의 구동을 제어하는 지게차제어모듈; 및 상기 하중센싱정보, 상기 거리정보, 및 상기 X, Y, 및 Z축의 움직임정보 중 1 이상에 기초하여 기설정된 기준에 따라 지게차의 충돌을 포함하는 지게차의 이상상태를 판별하고, 판별한 지게차의 상태정보에 기초하여 상기 LED모듈을 통해 경고알람을 출력하는 경고모듈;을 포함하는, 유무인 전동 지게차를 위한 자율주행 제어 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 지게차제어부는, 상기 차량구동신호 및 상기 차량의 상태정보에 기초하여 기설정된 기준에 따라 상기 지게차의 동작을 자동적으로 정지시키는 자동정지모듈; 및 상기 차량구동신호, 상기 X, Y, 및 Z축의 움직임정보 중 1 이상에 기초하여 지게차의 작업량정보를 산출하는 작업량산출모듈;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 유무인 전동 지게차를 위한 자율주행 제어 시스템은, 상기 일체형임베디드제어기가 상기 관리서버와 데이터 통신을 수행하기 위한 통신신호를 송수신하는 게이트웨이;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 하중센싱정보는, 지게차별 하중 데이터베이스에 기초하여 상기 마스트에 적재된 화물의 하중을 포함하는 적재하중정보; 및 상기 마스트에 적재된 화물의 하중에 대한 좌우 발란스 상태를 판별하여 산출한 하중발란스정보;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 관리서버는, 상기 일체형임베디드제어기로부터 생성된 상기 하중센싱정보, 상기 차량의 상태정보, 경고알람정보, 및 지게차의 작업량정보를 관리자의 단말기로 송신하고, 관리자의 단말기에서 입력된 지게차의 제어입력정보를 수신할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 관리서버는, 상기 자율주행모듈의 상기 차량구동신호에 기초하여 지게차의 자율주행이력정보를 생성하고, 지게차의 동작을 제어하는 서버제어정보를 송신하는 자율주행관리부; 지게차의 이상상태를 판별하여 도출된 지게차의 상태정보에 기초하여 차량이상이력정보를 생성하고, 관리자의 단말기 혹은 외부의 구조기관의 단말기로 상기 차량이상이력정보를 송신하는 경고상황처리부; 및 상기 작업량산출모듈로부터 산출된 작업량정보에 기초하여 지게차의 실시간작업정보를 생성하는 작업량관리부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 일체형임베디드제어기는 Linux 기반의 Quadcore ARM 프로세서로 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 유인모드로 동작을 제어하는 지게차제어기와 무인모드로 동작을 제어하는 무인지게차제어기가 통합되어 일체형으로 설계되어 비용 및 인력을 대폭적으로 절감할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 일체형임베디드제어기는, 제어기센서모듈로부터 센싱된 거리정보, X, Y, 및 Z축에서의 움직임정보, 하중센서부로부터 측정된 지게에 적재된 화물의 하중에 대한 정보를 고려하여 지게차의 위험상태를 판별하고, 경고알람을 출력함으로써 작업현장에서의 안전을 확보할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 일체형임베디드제어기는, 자율주행을 위한 차량구동신호 및 차량의 상태정보에 기초하여 지게차의 상태가 위험하다고 판단되는 경우에 자동정지모듈에 의하여 지게차의 동작을 자동적으로 정지시킴으로써, 작업현장의 안전사고를 예방할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 일체형임베디드제어기가 경고모듈 및 자동정지모듈을 구비함으로써, 작업현장과 관리자의 안전을 확보할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 일체형임베디드제어기가 Linux 기반의 Quadcore ARM 프로세서로 구현됨에 따라 저가형 무인 지게차 솔루션을 제공하는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스트레인게이지의 출력신호를 디지털 신호로 변환함으로써 전송 중에 발생하는 에러를 방지하고, 잡음에 영향을 받지 않도록 하여 측정된 정보를 오류 없이 전송할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 바디부에 고정된 기판보호부의 내부로 스트레인게이지의 리드선이 노출되고 스트레인게이지의 리드선은 게이지선홈을 통해 수용됨으로써, 기판보호부 내부로 스트레인게이지의 리드선이 손상없이 노출되어 기판부와 전기적으로 접속할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 센서앵커볼트는 스트레인게이지의 출력신호를 처리하는 기판부를 기판보호부에 에폭시몰딩층을 형성해 고정시킴으로써, 기판부를 외부의 충격으로부터 보호할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유무인 전동 지게차를 위한 자율주행 제어시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형임베디드제어기를 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형임베디드제어기의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형임베디드제어기의 내부 구성을 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행모듈 및 지게차제어모듈의 수행 프로세스를 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 관리서버의 내부 구성을 개략적으로 도시한다.
도 7은 지게차를 개략적으로 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서앵커볼트가 구비된 지게발구동장치를 개략적으로 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판부 및 기판보호부를 결합시키지 않은 센서앵커볼트의 삼면도를 개략적으로 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판부의 사시도, 및 평면도를 개략적으로 도시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판보호부의 정면도, 저면도, 및 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판부, 및 기판보호부를 결합시킨 센서앵커볼트를 개략적으로 도시한다.
이하에서는, 다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.
또한, 다양한 양상들 및 특징들이 다수의 디바이스들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있는 시스템에 의하여 제시될 것이다. 다양한 시스템들이, 추가적인 장치들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있다는 점 그리고/또는 도면들과 관련하여 논의된 장치들, 컴포넌트들, 모듈들 등 전부를 포함하지 않을 수도 있다는 점 또한 이해되고 인식되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다. 아래에서 사용되는 용어들 '~부', '컴포넌트', '모듈', '시스템', '인터페이스' 등은 일반적으로 컴퓨터 관련 엔티티(computer-related entity)를 의미하며, 예를 들어, 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어를 의미할 수 있다.
더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유무인 전동 지게차를 위한 자율주행 제어시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유무인 전동 지게차를 위한 자율주행 제어 시스템(1)은, 사용자의 동작에 따라 지게차 및 상기 지게차에 구비된 마스트의 구동을 제어하거나 혹은 지게차의 작업제어신호 및 주행제어신호를 포함하는 차량구동신호를 생성하여 자동적으로 지게차를 제어할 수 있는 일체형임베디드제어기(1000); 상기 마스트에 적재된 화물의 하중을 센싱하여 하중센싱정보를 산출하는 하중센서부(2000); 및 상기 일체형임베디드제어기(1000)의 동작에 따른 지게차의 작업정보 및 주행정보에 기초하여 지게차의 작업량을 관리하고, 지게차의 위험동작에 대한 경고알림을 수행할 수 있는 관리서버(3000);를 포함한다. 상기 일체형임베디드제어기(1000) 및 관리서버(3000)는 1 이상의 프로세스 및 1 이상의 메모리를 포함할 수 있다. 상기 관리서버(3000)는 관리자의 단말기와 무선통신을 통하여 데이터의 송수신을 수행할 수 있다.
구체적으로, 상기 일체형임베디드제어기(1000)는 사용자의 동작에 따라 지게차 및 상기 지게차에 구비된 마스트의 구동을 제어하는 유인모드, 혹은 지게차의 작업제어신호 및 주행제어신호를 포함하는 차량구동신호를 생성하여 자동적으로 지게차를 제어할 수 있는 무인모드로 동작될 수 있다. 바람직하게는, 상기 유인모드 및 무인모드는 일체형임베디드제어기(1000)에 구비된 유무인모드스위치모듈(1030)에 의하여 설정되어 동작될 수 있다.
종래의 지게차를 제어하는 기술은, 지게차에 구비된 마스트의 구동을 제어하는 지게차제어기(1000.1)를 장착하고 이후, 지게차의 작업제어신호 및 주행제어신호를 포함하는 차량구동신호를 생성하여 자동적으로 지게차를 제어할 수 있는 무인지게차제어기(1000.2)를 별도로 장착하여 지게차 무인화 시스템을 구축하였다. 이와 같은 종래의 기술은 무인화 시스템을 구축하기 위해 제어기를 추가적으로 설치해야 하는 시간, 인력, 및 비용이 많이 소모되는 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는, 지게차제어기(1000.1) 및 무인지게차제어기(1000.2)를 통합하여 일체형으로 설계함에 따라 추가적인 설치 필요없이 한번의 설치만으로 지게차 무인화 시스템을 구축할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 본 발명의 일체형임베디드제어기(1000)는 지게차의 작업제어신호 및 주행제어신호를 포함하는 차량구동신호를 생성하여 자동적으로 지게차를 제어하는데 특화된 시스템을 임베디드화하여 설계함에 따라, 개발시간을 단축시키고 원가를 절감할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
상기 하중센서부(2000)는, 마스트에 적재된 화물의 하중을 센싱하여 하중센싱정보를 산출할 수 있다. 이와 같이 하중센서부(2000)로부터 센싱된 하중센싱정보는 일체형임베디드제어기(1000)를 통해 관리서버(3000) 및/또는 관리자의 단말기로 송신되어 전동 지게차의 자율주행을 위한 차량구동신호를 도출하는데 기초가 된다.
상기 관리서버(3000)는, 상기 일체형임베디드제어기(1000)의 동작에 따른 지게차의 작업정보 및 주행정보에 기초하여 지게차의 작업량을 관리하고, 지게차의 위험동작에 대한 경고알림을 수행할 수 있다. 바람직하게는, 상기 관리서버(3000)는 일체형임베디드제어기(1000)로부터 수신한 하중센싱정보, 차량의 상태정보, 경고알람정보, 및 지게차의 작업량정보를 관리자의 단말기에 송신할 수 있고, 관리서버(3000)에서 도출한 자율주행이력정보, 차량이상이력정보, 및 실시간작업정보 중 1 이상을 포함하는 정보 또한 관리자의 단말기로 송신할 수 있다. 또한, 관리자의 단말기에서 입력된 지게차의 제어입력정보를 수신할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른, 유무인 전동 지게차를 위한 자율주행 제어 시스템(1)은, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 일체형임베디드제어기(1000)가 상기 관리서버(3000)와 데이터 통신을 수행하기 위한 통신신호를 송수신하는 게이트웨이를 더 포함할 수 있다. 이와 같이, 일체형임베디드제어기(1000)는, 상기 관리서버(3000)와 직접적 혹은 간접적으로 통신을 수행할 수 있다.
이하에서는, 일체형임베디드제어기(1000) 및 관리서버(3000)에 대하여 보다 자세하게 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형임베디드제어기(1000)를 개략적으로 도시하고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형임베디드제어기(1000)의 단면도를 개략적으로 도시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 상기 일체형임베디드제어기(1000)는, 1 이상의 안테나를 포함하여, 상기 관리서버(3000)와 직접적 혹은 간접적으로 통신을 수행하는 안테나모듈(1010); 지게차의 위험동작에 대한 경고알람을 표시하는 LED모듈(1020); 사용자의 동작에 의하여 지게차의 구동이 제어되는 유인모드 및 상기 차량구동신호에 의하여 자동적으로 지게차의 구동이 제어되는 무인모드를 설정할 수 있는 유무인모드스위치모듈(1030); 지게차의 구동을 정지시키는 정지스위치모듈(1050); 지게차제어부의 소프트웨어설정을 리셋시키는 리셋스위치모듈(1040); 지게차와 전기적 및 물리적으로 연결되는 지게차커넥터부(1060); 지게차 주변의 물체에 레이저를 조사하여 반환되는 신호를 분석하여 물체와의 거리정보를 생성하는 레이더모듈(1082); 및 지게차의 동작에 따른 X, Y, 및 Z축의 움직임정보를 측정하는 3축센서모듈(1083);을 포함하는 제어기센서모듈(1080); 및 지게차의 동작을 제어하는 지게차제어부;를 포함할 수 있다.
상기 안테나모듈(1010)은 도 2에 도시된 바와 같이, 안테나지지부; 및 상기 안테나지지부에 연속적으로 형성되고, 안테나지지부에 대하여 절곡된 형태의 안테나몸체부;를 포함한다. 이와 같은 안테나모듈(1010)은 도 3에 도시된 바와 같이 연결선을 통해 지게차제어부와 연결될 수 있고, 안테나모듈(1010)을 통해 게이트웨이 및/또는 관리서버(3000)와의 데이터송수신을 수행할 수 있다.
상기 LED모듈(1020)은, 지게차의 위험동작에 대한 경고알람을 표시할 수 있다. 상기 LED모듈(1020)은, 후술하는 일체형임베디드제어기(1000)의 경고모듈(1130)에 의하여 판별된 지게차의 상태정보에 기초하여 도출된 경고알람을 출력할 수 있다.
상기 유무인모드스위치모듈(1030)은, 전동 지게차의 유인모드 및 무인모드를 설정할 수 있다.
상기 정지스위치모듈(1050)은 지게차의 구동을 정지시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 후술하는 일체형임베디드제어기(1000)의 자동정지모듈(1140)에 의하여 차량구동신호 및 차량의 상태정보에 기초하여 기설정된 기준에 따라 사람의 수동적인 설정 없이, 지게차의 동작을 자동적으로 정지시킬 수 있지만, 상황에 따라 급박하게 수동적으로 지게차의 동작을 정지시켜야 하는 경우를 대비하여 도 2에 도시된 바와 같은 정지스위치모듈(1050)이 구비될 수 있다.
상기 리셋스위치모듈(1040)은, 지게차제어부의 소프트웨어설정을 리셋시킬 수 있다.
상기 지게차커넥터부(1060)는 지게차와 전기적 및 물리적으로 연결되어 일체형임베디드제어기(1000)의 제어신호를 지게차가 수신하여 제어신호에 기초하여 지게차를 자동 혹은 수동적으로 제어할 수 있도록 할 수 있다.
한편, 상기 지게차제어부는, 도 3에 도시된 바와 같이, 일체형임베디드제어기(1000)의 내부에 배치되어, 지게차에 대한 제어신호를 생성하고, 상기의 일체형임베디드제어기(1000)의 구성요소들로부터의 입력에 따라 일체형임베디드제어기(1000)의 동작을 수행할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 일체형임베디드제어기(1000)는 도시된 구성요소 외의 다른 요소들을 더 포함할 수 있으나, 편의상 본 발명의 일 실시예들에 따른 일체형임베디드제어기(1000)의 구조적 요소를 설명하기 위한 최소한의 구성요소만을 표시하였다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형임베디드제어기(1000)의 내부 구성을 개략적으로 도시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 일체형임베디드제어기(1000)는, 지게차 주변의 물체에 레이저를 조사하여 반환되는 신호를 분석하여 물체와의 거리정보를 생성하는 레이더모듈(1082); 및 지게차의 동작에 따른 X, Y, 및 Z축의 움직임정보를 측정하는 3축센서모듈(1083);을 포함하는 제어기센서모듈(1080); 및 지게차의 동작을 제어하는 지게차제어부;를 포함하고, 상기 지게차제어부는; 상기 하중센싱정보, 상기 거리정보, 및 상기 X, Y, 및 Z축의 움직임정보 중 1 이상에 기초하여 지게차의 상기 차량구동신호를 도출하는 자율주행모듈(1110); 상기 차량구동신호에 기초하여 상기 지게차의 구동을 제어하는 지게차제어모듈(1120); 상기 하중센싱정보, 상기 거리정보, 및 상기 X, Y, 및 Z축의 움직임정보 중 1 이상에 기초하여 기설정된 기준에 따라 지게차의 충돌을 포함하는 지게차의 이상상태를 판별하고, 판별한 지게차의 상태정보에 기초하여 상기 LED모듈(1020)을 통해 경고알람을 출력하는 경고모듈(1130); 상기 차량구동신호 및 상기 차량의 상태정보에 기초하여 기설정된 기준에 따라 상기 지게차의 동작을 자동적으로 정지시키는 자동정지모듈(1140); 및 상기 차량구동신호, 상기 X, Y, 및 Z축의 움직임정보 중 1 이상에 기초하여 지게차의 작업량정보를 산출하는 작업량산출모듈(1150);을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 일체형임베디드제어기(1000)는, 제1지게차제어부(1100) 및 제2지게차제어부(1200)를 포함하여 상기 제2지게차제어부(1200)는 상기 제1지게차제어부(1100)가 외부환경에 의해 다운(Down)되는 경우에 보조프로세서로서의 역할을 수행할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형임베디드제어기(1000)는 Linux 기반의 Quadcore ARM 프로세서로 구현될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형임베디드제어기(1000)는, 스피커; 위치정보센서(1081), 레이더모듈(1082), 및 3축센서모듈(1083)를 포함하는 제어기센서모듈(1080); 바코드리더부(1090); 제1지게차제어부(1100); 및 제2지게차제어부(1200) 및 센서모듈접속부(1300)를 포함할 수 있다.
상기 스피커는 음성정보를 입출력 할 수 있고, 지게차의 작업정보를 포함하는 정보를 음성으로써 외부에 출력할 수 있다.
상기 위치정보센서(1081)는, 지게차의 위치정보를 센싱할 수 있고, 바람직하게는, GPS일 수 있으나 이에 한정하지 않고, 상기 지게차의 위치를 센싱할 수 있는 모든 장치를 적용할 수 있다.
상기 레이더모듈(1082)은 지게차 주변의 물체에 레이저를 조사하여 반환되는 신호를 분석하여 물체와의 거리정보를 생성할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 레이더모듈(1082)은 지게차가 감지 시스템을 갖춘 자동안내차량인 LGV(Laser Guided Vehicle)로써 작동되도록 할 수 있고, 레이더모듈(1082)을 이용하여 물체를 탐지하고 거리를 추정하여 주행할 수 있다.
상기 3축센서모듈(1083)은 지게차의 동작에 따른 X, Y, 및 Z축의 움직임정보를 측정할 수 있고, 상기 지게차에 구비된 마스트에 적재된 화물의 위치정보를 감지할 수 있으며, 상기 위치정보는 X, Y, 및 Z축으로 이동하는 마스트의 작동에 따라 변동될 수 있다.
상기 바코드리더부(1090)는, 팔레트의 일측면, 및 랙의 일측면에 부착된 태그를 인식하여 상기 팔레트 및 상기 랙의 위치를 인식하고, 상기 팔레트 및 상기 랙에 적재된 상기 화물의 정보를 인식할 수 있다. 바코드리더부(1090)는, 근거리 무선 통신을 통해 상기 팔레트 및 상기 랙에 대한 위치 및 적재화물의 정보를 식별할 수 있고, 상기 근거리 무선 통신은 Radio Frequency Identification (RFID), Near Field Communication (NFC), 블루투스, 및 비콘 중 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정하지 않고 근거리 무선 통신이 가능한 모든 장치를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형임베디드제어기(1000)는, 도 4에는 도시되지 않았지만, 터치패널을 포함하여 시각정보를 입출력할 수 있는 디스플레이패널을 더 포함하여, 관리자가 상기 디스플레이패널을 통해 지게차의 동작을 조작할 수 있도록 할 수 있다.
한편, 상기 제1지게차제어부(1100)는, 자율주행모듈(1110), 지게차제어모듈(1120), 경고모듈(1130), 자동정지모듈(1140), 및 작업량산출모듈(1150)을 포함한다.
상기 자율주행모듈(1110)은, 상기 하중센싱정보, 상기 거리정보, 및 상기 X, Y, 및 Z축의 움직임정보 중 1 이상에 기초하여 지게차의 상기 차량구동신호를 도출할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행모듈(1110)은, 하중센싱정보, 거리정보, 및 X, Y, 및 Z축의 움직임정보에 기초하여 복합적으로 지게차의 상태에 대한 판단을 수행하고, 이에 기초하여 차량구동신호를 도출함으로써 보다 정확하고 안전한 자율주행을 수행할 수 있다.
상기 지게차제어모듈(1120)은, 상기 차량구동신호에 기초하여 상기 지게차의 구동을 제어할 수 있다. 상기 지게차제어모듈(1120)은, 상기 자율주행모듈(1110)에 의해 산출된 상기 차량구동신호에 따라 상기 지게차를 제어하여 작동시킬 수 있다. 바람직하게는, 상기 지게차제어모듈(1120)은 상기 자율주행모듈(1110)로부터 상기 차량구동신호를 수신하고, 수신된 상기 차량구동신호에 따라 지게차를 작동시키기 위한 구동지시정보를 포함하는 신호를 상기 지게차구동시스템(1121)으로 송신할 수 있다. 상기 지게차의 구동은, 상기 지게차가 작동하기 위해 구비된 각종 센서, 모터, 구동제어기, 및 ECU 등을 포함하는 시스템의 구동을 포함할 수 있다.
상기 경고모듈(1130)은 하중센서부(2000)로부터 센싱된 상기 하중센싱정보, 상기 레이더모듈(1082)로부터 측정된 거리정보, 및 상기 3축센서모듈(1083)로부터 측정된 상기 X, Y, 및 Z축의 움직임정보 중 1 이상에 기초하여 기설정된 기준에 따라 지게차의 충돌을 포함하는 지게차의 이상상태를 판별하고, 판별한 지게차의 상태정보에 기초하여 상기 LED모듈(1020)을 통해 경고알람을 출력할 수 있다.
상기 자동정지모듈(1140)은, 상기 차량구동신호 및 상기 차량의 상태정보에 기초하여 기설정된 기준에 따라 상기 지게차의 동작을 자동적으로 정지시킬 수 있다. 이와 같이 본 발명에서는 차량구동신호 및 차량의 상태정보에 기초하여 지게차가 올바르게 작동하고 있는지 여부를 판별하고, 위험하다고 판단되는 기설정된 기준에 따라 지게차의 동작을 자동적으로 정지시켜 무인화된 지게차 시스템에서도 안전사고의 발생을 예방할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
상기 작업량산출모듈(1150)은, 상기 차량구동신호, 상기 X, Y, 및 Z축의 움직임정보 중 1 이상에 기초하여 지게차의 작업량정보를 산출할 수 있다. 또한, 상기 작업량정보는 상기 바코드리더부(1090)에 의해 인식된 상기 화물의 정보, 지게차의 이동거리, 상기 지게차에 구비된 마스트(5200)의 이동거리, 및 상기 마스트(5200)에 실린 화물의 하중에 기초하여 산출될 수 있다. 바람직하게는, 상기 작업량정보는 물류정보, 수평이동작업량 정보, 및 수직이동작업량 정보를 포함할 수 있다. 상기 작업량정보는 각각의 물류정보에 대한 수평이동작업량 정보 및 수직이동작업량 정보를 포함하고, 상기 수직이동작업량은 수직방향으로의 이동거리뿐만 아니라 물류에 대한 하중 정보를 포함할 수 있다. 상기 작업량정보의 수평이동작업량 및 수직이동작업량은 정량화된 지수 수치로 구현되는 것이 바람직하고, 이와 같은 정보에 기초하여 상기 작업량정보를 산출할 수 있다.
한편, 상기 제2지게차제어부(1200)는, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 하중센서부(2000), 및 상기 관리서버(3000)와 데이터를 송수신하기 위한 통신기능을 구현할 수 있다. 바람직하게는, 상기 제2지게차제어부(1200)는 상기 통신기능을 구현하기 위한 통신모듈(1210)을 구비하여, 상기 일체형임베디드제어기(1000)가 상기 관리서버(3000)와 상기 데이터의 송수신을 수행할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예예서 상기 제2지게차제어부(1200)는 OBD(On Board Diagnostics)포트, 혹은 상기 관리서버(3000) 및 복수의 센서를 포함하는 상기 복수의 입출력부와 CAN방식의 통신을 수행하는 포트를 포함할 수 있다. 상기 제2지게차제어부(1200)는 상기 관리서버(3000)와 데이터를 송수신함으로써, 상기 일체형임베디드제어기(1000)로부터의 지게차 운행과 관련된 데이터, 및 지게차의 동작에 대한 제어데이터를 포함하는 데이터를 송수신할 수 있다. 또한, 상기 제2지게차제어부(1200)는 상기 제1프로세서(1100)가 외부 환경에 의해 다운(Down)되는 경우에 보조프로세서로서의 역할을 수행할 수 있다. 상기 외부 환경은 지게차의 각종 고장상황을 포함할 수 있다.
한편, 상기 일체형임베디드제어기(1000)는, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 하중센서부(2000)에 접속하는 센서모듈접속부(1300);를 더 포함할 수 있다. 상기 센서모듈접속부(1300)를 통해 상기 일체형임베디드제어기(1000)와 상기 하중센서부(2000)가 상기 하중센싱정보를 송수신할 수 있다.
한편, 상기 일체형임베디드제어기(1000)는, 본 발명의 일 실시예에서, Linux 기반의 Quadcore ARM 프로세서로 구현될 수 있다. Intel PC를 기반의 프로세서는 높은 제조원가로 인해 적합하지 않을 수 있고, 상기 Linux 기반의 Quadcore ARM 프로세서는 고성능 임베디드 프로세서로써 각종 디바이스 드라이버를 구현함에 있어서 개발 및 유지보수가 용이하다. 즉, 상기 일체형임베디드제어기(1000)가 상기 Linux 기반의 Quadcore ARM 프로세서로 구현됨에 따라 저가형 무인 지게차 솔루션을 제공하는 효과를 발휘할 수 있다.
도 4에 도시된 일체형임베디드제어기(1000)는 도시된 구성요소 외의 다른 요소들을 더 포함할 수 있으나, 편의상 본 발명의 일 실시예들에 따른 자율주행 제어 시스템(1)을 설명하기 위한 최소한의 구성요소만을 표시하였다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행모듈(1110) 및 지게차제어모듈(1120)의 수행 프로세스를 개략적으로 도시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 하중센싱정보는, 지게차별 하중 데이터베이스를 기반으로 상기 마스트(5200)에 적재된 화물의 하중을 포함하는 적재하중정보; 및 상기 마스트(5200)에 적재된 화물의 하중에 대한 좌우 발란스 상태를 판별하여 산출한 하중발란스정보;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 자율주행모듈(1110)은 기저장된 운전패턴, 상기 관리서버(3000)로부터 수신한 작업지시, 및 상기 마스트(5200)에 적재된 화물의 하중에 기초하여 상기 차량구동신호를 산출할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 자율주행모듈(1110)은, 상기 위치정보센서(1081)로부터 지게차위치정보를 수신하고, 상기 레이더모듈(1082)로부터 공간정보를 수신하고, 상기 3축센서모듈(1083)로부터 화물위치정보를 수신하고, 상기 하중센서부(2000)로부터 하중센싱정보를 수신할 수 있다. 또한, 상기 자율주행모듈(1110)은 상기 관리서버(3000)로부터 작업지시를 포함하는 작업제어신호를 수신할 수 있다. 이에 따라, 상기 자율주행모듈(1110)은 상기 지게차위치정보, 상기 공간정보, 상기 화물위치정보, 상기 하중센싱정보, 및 상기 작업제어신호를 기초로 하여 차량구동신호를 산출할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 차량구동신호는, 기저장된 운전패턴, 상기 관리서버(3000)로부터 수신한 작업지시, 및 상기 마스트(5200)에 적재된 화물의 하중에 기초하여 상기 자율주행모듈(1110)에 의해 산출될 수 있다. 상기 기저장된 운전패턴은, 하중 별 지게차 작동 메뉴얼, 및 지게차 운전에 숙련된 숙련자의 작동 매뉴얼 등을 포함할 수 있다. 상기와 같이 산출된 상기 차량구동신호는 상기 자율주행모듈(1110)에 의해 상기 지게차제어모듈(1120)로 송신될 수 있고, 상기 지게차제어모듈(1120)은 수신한 상기 차량구동신호를 기초로하여 구동지시정보를 포함하는 신호를 상기 지게차구동시스템(1121)으로 송신할 수 있다.
이 때, 상기 하중센싱정보는, 지게차별 하중 데이터베이스를 기반으로 상기 마스트(5200)에 적재된 화물의 하중을 포함하는 상기 적재하중정보, 및 상기 마스트(5200)에 적재된 화물의 하중에 대한 좌우 발란스 상태를 판별하여 산출한 상기 하중발란스정보를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 상기 자율주행 제어 시스템(1)은, 상기 적재하중정보 및 상기 하중발란스정보를 포함하는 상기 하중센싱정보에 기반하여 상기 지게차의 작업과 운행을 제어할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 관리서버(3000)의 내부 구성을 개략적으로 도시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 관리서버(3000)는, 상기 자율주행모듈의 상기 차량구동신호에 기초하여 지게차의 자율주행이력정보를 생성하고, 지게차의 동작을 제어하는 서버제어정보를 송신하는 자율주행관리부(3100); 지게차의 이상상태를 판별하여 도출된 지게차의 상태정보에 기초하여 차량이상이력정보를 생성하고, 관리자의 단말기 혹은 외부의 구조기관의 단말기로 상기 차량이상이력정보를 송신하는 경고상황처리부(3200); 및 상기 작업량산출모듈로부터 산출된 작업량정보에 기초하여 지게차의 실시간작업정보를 생성하는 작업량관리부(3300);를 포함한다.
상기 자율주행관리부(3100)는, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 자율주행모듈의 상기 차량구동신호에 기초하여 지게차의 자율주행이력정보를 생성하고, 지게차의 동작을 제어하는 서버제어정보를 송신한다. 구체적으로 자율주행관리부는 상기 자율주행모듈로부터 수신한 차량구동신호에 기초하여 상기 지게차의 자율주행이력을 관리할 수 있고, 관리서버로부터 수신한 작업제어신호에 기초하여 상기 지게차의 자율주행 지시를 관리할 수 있다.
한편, 상기 경고상황처리부(3200)는, 지게차의 이상상태를 판별하여 도출된 지게차의 상태정보에 기초하여 차량이상이력정보를 생성하고, 관리자의 단말기 혹은 외부의 구조기관의 단말기로 상기 차량이상이력정보를 송신한다. 경고상황처리부는, 상기 지게차의 충돌이력, 및 상기 차량이상이력을 관리하고, 상기 경고모듈(1130)의 상기 경고알람에 대한 정보의 관리자 혹은 외부의 구조기관에 대한 자동적인 통지를 수행할 수 있다.
구체적으로, 상기 경고상황처리부(3200)는 상기 자동정지모듈(1140)로부터 상기 경고정보를 수신하고, 수신된 상기 경고정보에 기초하여 기설정된 조건에 대한 부합 여부를 연산함으로써 상기 지게차의 위험도를 판별하고, 판별된 위험도를 토대로 판단결과를 산출하여 상기 일체형임베디드제어기(1000)에 구비된 상기 자동정지모듈(1140)로 송신할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 지게차의 작업이 불가하다는 판단결과가 산출된 경우, 상기 자동정지모듈(1140)로 상기 판단결과를 송신할 수 있고, 이와 동시에 지게차의 위험도를 포함하는 상기 판단결과, 및 상기 지게차로부터 수신한 위치정보를 포함한 통지정보를 관리자 및 구조기관에 실시간으로 송신할 수 있다. 이에 따라, 관리자 및 구조기관은 즉시 구조에 대한 동작을 수행할 수 있어 작업자의 안전을 도모할 수 있다.
한편, 상기 작업량관리부(3300)는, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 작업량산출모듈(1150)로부터 산출된 작업량정보에 기초하여 상기 지게차에 의한 실시간 작업정보를 관리할 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 작업량정보는 상기 바코드리더부(1060)에 의해 인식된 상기 화물의 정보, 상기 지게차의 이동거리, 상기 지게차에 구비된 상기 마스트(5200)의 이동거리, 및 상기 마스트(5200)에 실린 화물의 하중에 기초하여 상기 작업량산출모듈(1150)에 의해 산출될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 작업량관리부(3300)는, 상기 작업량산출모듈(1150)에 의해 산출된 상기 작업량정보에 기초한 상기 실시간 작업정보를 관리하여 작업량에 대한 증빙서류를 생성할 수 있다.
또한, 상기 작업량관리부(3300)는, 상기 바코드리더부(1060)로부터 화물 각각에 대한 바코드데이터를 수신하는 단계; 상기 지게차제어모듈(1120)로부터 지게차의 이동거리를 수신하는 단계; 상기 지게차제어모듈(1120)로부터 마스트(5200)의 이동거리 및 상기 하중센서부(2000)로부터 마스트(5200)에 적재된 상기 화물의 하중을 수신하는 단계; 및 상기 바코드데이터로부터 판독할 수 있는 상기 화물의 정보, 상기 지게차의 이동거리, 상기 마스트(5200)의 이동거리, 및 상기 마스트(5200)에 적재된 상기 화물의 하중(이하, "판독정보"라 한다.)에 기초하여 작업량정보를 산출하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 바코드리더부(1060)로부터 화물 각각에 대한 바코드데이터를 수신하는 단계에서는, 상기 바코드리더부(1060)로부터 물류에 대한 바코드데이터를 수신할 수 있다. 구체적으로는, 작업을 시작하기 위해 관리자가 관리자의 단말기(4000)에 상기 작업에 대한 바코드이미지를 상기 바코드리더부(1060)에 입력할 수 있다. 이후 해당 물류에 대한 작업이 종료하는 경우에 상기 작업량관리부(3300)는 해당 물류에 대한 작업에 대하여 종료처리를 수행하고, 관리자가 새로운 물류에 대한 바코드데이터를 입력할 수 있도록 상기 관리자의 단말기(4000)을 통해 진행상황을 출력할 수 있다. 이와 같은 구성으로 인해, 상기 작업량관리부(3300)는 해당 시간에 작업된 물류에 대한 작업정보를 실시간으로 관리할 수 있다.
한편, 상기 지게차제어모듈(1120)로부터 지게차의 이동거리를 수신하는 단계에서는, 상기 지게차제어모듈(1120)로부터 지게차의 이동거리를 수신할 수 있다. 구체적으로는, 상기 지게차제어모듈(1120)로부터 지게차의 이동을 실시간으로 수신하고, 해당 이동 시의 이동거리 및 시간정보를 기록할 수 있다.
한편, 상기 지게차제어모듈(1120)로부터 마스트(5200)의 이동거리 및 상기 하중센서부(2000)로부터 마스트(5200)에 적재된 상기 화물의 하중을 수신하는 단계에서는, 상기 지게차제어모듈(1120)로부터 마스트(5200)의 이동거리 및 상기 하중센서부(2000)로부터 마스트(5200)에 적재된 화물의 하중을 수신할 수 있다. 이 단계에서도 상기 작업량관리부(3300)는 상기 마스트(5200)의 동작에 대한 시간정보를 수신할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 상기 마스트(5200)의 이동거리뿐만 아니라 상기 마스트(5200)에 적재된 화물의 하중을 수신하고 이를 작업량 산출에 이용함으로써 상기 지게차에 의해 수행된 실시간 작업정보를 보다 정확하게 산출할 수 있다.
한편, 상기 바코드데이터로부터 판독할 수 있는 판독정보에 기초하여 작업량정보를 산출하는 단계에서는, 전술한 바와 같이, 상기 바코드리더부(1060)에 의해 인식된 상기 화물의 정보, 지게차의 이동거리, 상기 지게차에 구비된 마스트(5200)의 이동거리, 및 상기 마스트(5200)에 실린 화물의 하중에 기초하여 상기 작업량정보를 산출할 수 있다.
이와 같은 구성에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 일체형임베디드제어기(1000)는, 상기 관리서버(3000)를 통해 지게차의 무인 작업, 및 주행을 수행할 수 있고, 다수의 관리자의 단말기(4000)에 의해 원격으로 제어될 수 있다.
도 7은 리치형 지게차를 개략적으로 도시한다.
도 7에 도시된 바와 같이 상기 리치형 지게차는 모터 등의 차량 구동원이 장착되는 차체(5100)와 차체(5100)의 전방에 구비되어 화물을 적재할 수 있는 지게발구동장치(5000)를 포함한다. 지게발구동장치(5000)는 수직방향으로 배치되는 마스트(5200)와 상기 마스트(5200)를 따라 상하로 승강 가능한 캐리지(5300)를 구비할 수 있다. 상기 캐리지(5300)는 구동체인(5400) 등에 의해 상하로 승강 가능하고, 상기 캐리지(5300)의 전방에는 화물을 들어올리는 한 쌍의 지게발(5310)이 장착되어 있다. 일반적으로 이와 같은 지게발(5310)은 그 폭이 조절 가능하도록 장착되어 화물의 종류에 따라 상기 지게발(5310)의 폭을 조절하여 사용할 수 있다. 또한, 차체(5100)의 전방에는 전륜이 장착되고, 후방에는 후륜이 장착되며, 상기 후륜의 상부에는 카운터웨이트가 위치할 수 있다. 상기 카운터웨이트는 차체(5100)의 전방에 집중되는 화물의 무게중심을 후방으로 이동시켜, 화물을 안정적으로 운송하기 위한 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서앵커볼트(2100)가 구비된 상기 지게발구동장치(5000)를 개략적으로 도시한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 지게차의 지게발구동장치(5000)는 지게발(5310)이 부착되어 상하로 이동할 수 있는 캐리지(5300); 상하로 구동하는 피스톤(5500); 상기 피스톤(5500)에 연결되어 상하로 이동하는 가이드롤러(5600); 상기 가이드롤러(5600)를 경유하여 상기 캐리지(5300)에 연결되어 상기 피스톤(5500)의 구동에 의해 상기 캐리지(5300)를 상하로 이동시키는 구동체인(5400); 상기 구동체인(5400), 상기 가이드롤러(5600), 및 상기 피스톤(5500)이 내부에 위치하고, 상기 캐리지(5300)가 상하로 이동할 때 가이드를 제공하는 마스트(5200); 및 상기 구동체인(5400)과 일단이 연결되고, 외주면 일부에 나사산이 형성되어 지게차의 마스트(5200)에 결합될 수 있는 센서앵커볼트(2100);를 포함할 수 있다. 상기 센서앵커볼트(2100)는 전술한 상기 하중센서부(2000)에 해당할 수 있다.
상기 구동체인(5400)은, 본 발명의 일 실시예에서, 일단이 제1센서앵커볼트(2100.1)에 의해 상기 캐리지(5300)에 고정되어 있고, 타단이 제2센서앵커볼트(2100.2)에 의해 상기 마스트(5200)에 연결되어 있다. 상기 센서앵커볼트(2100)는 상기 캐리지(5300) 혹은 상기 마스트(5200)에 구비된 관통공에 삽입되고, 상기 센서앵커볼트(2100)에 결합하는 제1너트(2100.11), 제2너트(2100.12), 제3너트(2100.21), 및 제4너트(2100.22)에 의해 상기 관통공에서 이탈되지 않도록 하여 고정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 상기 제1센서앵커볼트(2100.1)는 상기 제1너트(2100.11) 및 상기 제2너트(2100.12)에 의해 상기 지게차의 상기 캐리지(5300)에 고정될 수 있고, 상기 제2센서앵커볼트(2100.2)는 상기 제3너트(2100.21) 및 상기 제4너트(2100.22)에 의해 상기 지게차의 상기 마스트(5200)에 고정될 수 있다.
한편, 스트레인게이지(2140)는 상기 센서앵커볼트(2100)의 내부에 수용되어 상기 마스트(5200)에 적재된 화물의 하중을 측정할 수 있다. 상기 스트레인게이지(2140)는 외부의 충격에 의해 쉽게 손상될 수 있다. 이에 따라, 화물의 직접적인 영향을 받지 않고 정밀한 측정이 이루어질 수 있도록 상기 지게차의 상기 지게발(5310)과 상기 구동체인(5400)을 연결하는 부위에 상기 센서앵커볼트(2100)가 설치될 수 있다.
한편, 상기 구동체인(5400)은, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 센서앵커볼트(2100)에 결합되고, 상기 가이드롤러(5600)를 경유하여 설치될 수 있다. 이 때, 상기 가이드롤러(5600)는 상기 피스톤(5500)에 연결되어 상기 피스톤(5500)이 상하로 움직임에 따라 상하로 함께 움직일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 구동체인(5400)의 일단은 상기 마스트(5200)에 결합되어 있다. 이 때, 상기 가이드롤러(5600)가 상승하게 되면 상기 구동체인(5400) 또한 상승할 수 있다. 다만, 상기 구동체인(5400)의 일단은 상기 센서앵커볼트(2100)에 의해 고정되어 있으므로, 상기 구동체인(5400)의 타단이 끌어올려질 수 있다. 또한, 다른 쪽 지게발(5310)에 연결되는 구동체인(5400)의 양단부도 상기 센서앵커볼트(2100)에 의해 고정될 수 있다. 상기 센서앵커볼트(2100)는 내부에 수용된 상기 스트레인게이지(2140)에 의해 상기 센서앵커볼트(2100)에 가해지는 하중을 감지할 수 있다. 이와 같이, 상기 스트레인게이지(2140)는 상기 센서앵커볼트(2100)에 가해지는 하중을 감지함으로써, 상기 지게발(5310)에 가해진 하중을 도출할 수 있다.
한편, 상기 지게발구동장치(5000)는 상기 지게발구동장치(5000)의 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 지게발구동장치(5000)의 상기 제어부(미도시)는, 상기 센서앵커볼트(2100)에서 감지된 하중을 수신하여 상기 지게발(5310)에 적재된 화물의 낙하, 혹은 상기 적재된 화물에 의한 지게차의 전도 및/또는 전복을 방지하도록 상기 지게발(5310)을 제어하거나, 혹은 상기 지게차의 움직임을 제어할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판부(2170) 및 기판보호부(2180)를 결합시키지 않은 상기 센서앵커볼트(2100)의 삼면도를 개략적으로 도시한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 센서앵커볼트(2100)는, 지게차의 지게발(5310)이 부착된 캐리지(5300)를 구동하는 구동체인(5400)과 일단이 연결되고, 외주면 일부에 나사산이 형성되어 상기 지게차의 마스트(5200)에 결합될 수 있는 센서앵커볼트(2100)로서, 상기 구동체인(5400)이 결합하는 체인결합부(2110); 너트가 결합할 수 있는 나사산부(2120); 상기 체인결합부(2110)와 상기 나사산부(2120) 사이에 위치하는 바디부(2130); 상기 바디부(2130)의 내부홀(2160)에 수용되어 스트레인을 측정하는 스트레인게이지(2140); 상기 바디부(2130)에 형성되어 상기 스트레인게이지(2140)의 리드선이 노출되는 리드선노출홀(2150); 상기 스트레인게이지(2140)의 출력신호를 수신하고 연결선을 통해 외부의 장치와 연결되는 기판부(2170); 및 상기 기판부(2170)를 수납하여 보호하는 기판보호부(2180);를 포함할 수 있다.
도 9(a)는, 상기 기판부(2170), 및 상기 기판보호부(2180)를 결합시키지 않은 상기 센서앵커볼트(2100)는 상기 구동체인(5400)이 결합하는 상기 체인결합부(2110), 너트가 결합할 수 있는 상기 나사산부(2120), 상기 체인결합부(2110)와 상기 나사산부(2120) 사이에 위치하는 상기 바디부(2130)를 도시하고 있다. 상기 나사산부(2120)는 나사산을 구비하고, 결합되는 상기 너트가 회전함에 따라 상기 너트의 결합 위치를 변경함으로써 상기 구동체인(5400)이 상기 캐리지(5300) 혹은 상기 마스트(5200)에 고정되는 위치를 조절할 수 있다. 또한, 상기 너트의 위치를 변경함을 통해 상기 센서앵커볼트(2100)의 상기 체인결합부(2110)가 상기 캐리지(5300) 혹은 상기 마스트(5200)와 연결되는 상대적 위치를 변경할 수 있다. 상기 체인결합부(2110)의 위치를 변경함으로써, 상기 체인결합부(2110)에 연결되는 구동체인(5400)의 위치를 조절할 수 있고, 이를 통해 상기 구동체인(5400)에 걸리는 장력을 조절할 수 있다. 혹은, 상기 피스톤(5500)에 의해 상기 캐리지(5300)가 구동될 때, 상기 피스톤(5500)의 위치에 따른 상기 캐리지(5300)의 위치를 조절하여 상기 캐리지(5300)의 구동 범위를 조절하거나, 혹은 상기 캐리지(5300)의 좌우밸런스를 조절할 수 있다.
한편, 도 9(c)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는, 상기 센서앵커볼트(2100)의 상기 바디부(2130)의 중심에는 상기 스트레인게이지(2140)가 수용될 수 있는 내부홀(2160)이 형성되어 있다. 상기 내부홀(2160)에 삽입되어 수용된 상기 스트레인게이지(2140)는 상기 센서앵커볼트(2100)에 걸리는 하중에 대한 정보를 전기적신호로 출력할 수 있다.
도 9(b)에 도시된 바와 같이, 상기 바디부(2130)에 형성된 상기 리드선노출홀(2150)을 통해 1 이상의 스트레인게이지(2140)의 리드선이 상기 바디부(2130)의 외부로 노출될 수 있다. 상기 스트레인게이지(2140)가 출력하는 전기적 신호는 상기 바디부(2130)의 외부로 노출된 상기 스트레인게이지(2140)의 리드선을 통해 출력될 수 있다. 이후, 상기 스트레인게이지(2140)의 리드선은 상기 기판부(2170)와 연결될 수 있고, 상기 기판부(2170)는 상기 스트레인게이지(2140)가 출력하는 전기적 신호를 수신할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 센서앵커볼트(2100)의 바디부(2130)의 일측면에 스트레인게이지(2140)가 수용되는 외부홈(미도시);이 형성될 수 있다. 상기 센서앵커볼트(2100)는, 상기 체인결합부(2110)에 한 개의 홈이 파져 결합부분이 2열로 나뉘는 2열센서앵커볼트(2100)뿐만 아니라, 홈이 없는 1열센서앵커볼트, 2개의 홈이 파져 결합부분이 3열로 나뉘는 3열센서앵커볼트, 및 3개의 홈이 파져 결합부분이 4열로 나뉘는 4열센서앵커볼트 등과 같이 본 발명이 적용될 수 있는 센서앵커볼트(2100)의 형태는 다양하다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 센서앵커볼트(2100)의 상기 바디부(2130)의 중심에 내부홀(2160)을 형성하여 상기 스트레인게이지(2140)를 수용하는 경우, 도 9에 도시된 바와 같은 상기 2열센서앵커볼트(2100)는 상기 내부홀(2160)을 통해 상기 스트레인게이지(2140)를 수용하는 것이 가능하지만, 상기 체인결합부(2110)에 홈이 없거나 다수개의 홈이 파진 1열센서앵커볼트, 3열센서앵커볼트, 및 4열센서앵커볼트 등의 경우, 상기 스트레인게이지(2140)를 수용하는 상기 내부홀(2160)을 형성하기 어려울 수 있다. 이에 따라, 상기 센서앵커볼트(2100)의 바디부(2130)에 상기 내부홀(2160)을 형성하기 어려운 경우, 상기 바디부(2130)의 일측면에 상기 스트레인게이지(2140)가 수용될 수 있는 상기 외부홈을 형성하고, 상기 외부홈을 통해 상기 센서앵커볼트(2100) 내부에 상기 스트레인게이지(2140)를 수용할 수 있다.
한편, 상기 바디부(2130)의 일측면에 형성되는 상기 외부홈에 상기 스트레인게이지(2140)가 수용되면, 상기 스트레인게이지(2140)를 고정시키는 에폭시층을 형성하여, 상기 스트레인게이지(2140)가 고정될 수 있다. 고정된 1 이상의 스트레인게이지(2140)의 리드선은 상기 외부홈 밖으로 노출될 수 있다. 상기 스트레인게이지(2140)가 출력하는 전기적 신호는 상기 바디부(2130)의 외부로 노출된 상기 스트레인게이지(2140)의 리드선을 통해 출력될 수 있다. 이후, 상기 스트레인게이지(2140)의 리드선은 상기 기판부(2170)와 연결되고, 상기 기판부(2170)는 상기 스트레인게이지(2140)가 출력하는 전기적 신호를 수신할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 기판부(2170)의 사시도, 및 평면도를 개략적으로 도시한다.
도 10을 참조하면, 전술한 상기 리드선노출홀(2150)을 통해 노출된 1 이상의 상기 스트레인게이지(2140)의 리드선과 전기적으로 접속하는 상기 기판부(2170)가 도시되어 있다. 상기 기판부(2170)는, 상기 바디부(2130)를 둘러싸는 고리형태이고, 상기 리드선노출홀(2150)을 통해 노출된 상기 스트레인게이지(2140)의 리드선과 전기적으로 접속될 수 있다.
도 10의 (a)는 상기 기판부(2170)의 사시도를 개략적으로 도시한다. 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 기판부(2170)는 상기 센서앵커볼트(2100)의 몸체의 상기 바디부(2130)를 둘러싸는 고리형태의 기판 상에 구성될 수 있다. 상기 기판부(2170)는 연결선으로 연결되어, 외부의 장치와 연결될 수 있다.
도 10의 (b)는 상기 기판부(2170)의 평면도를 개략적으로 도시한다. 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 고리형태의 기판에는 상기 센서앵커볼트(2100)의 상기 기판보호부(2180)와 고정시키는 1 이상의 기판부볼트홀(2171)이 형성되어 있고, 기판 상에는 지게차의 하중을 측정할 수 있는 회로의 구성요소들이 배치될 수 있다.
이와 같은 구성을 통해, 상기 기판부(2170)는 상기 스트레인게이지(2140)의 출력 신호를 디지털 신호로 변환하여 외부로 전송할 수 있다. 이를 통해, 상기 스트레인게이지(2140)의 출력신호를 디지털 신호로 변환함으로써 전송 중에 발생하는 에러를 방지하고, 잡음에 영향을 받지 않도록 하여 측정된 정보를 오류 없이 전송할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 기판보호부(2180)의 정면도, 저면도, 및 사시도를 개략적으로 도시한다. 도 11의 (a)는 상기 기판보호부(2180)의 정면도를 개략적으로 도시하고, 도 11의 (b)는 상기 기판보호부(2180)의 저면도를 개략적으로 도시하고, 상기 도11의 (c)는 상기 기판보호부(2180)의 사시도를 개략적으로 도시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 기판보호부(2180)는, 상기 나사산부(2120) 및 상기 바디부(2130)를 수용할 수 있고, 상기 기판보호부(2180)의 중앙을 관통하여 형성된 관통홀(2185); 상기 기판보호부(2180)를 상기 바디부(2130)에 고정시키기 위한 볼트가 측면에서 삽입될 수 있도록 측면에 형성된 1 이상의 수평방향볼트홀(2181); 상기 스트레인게이지(2140)의 리드선이 수용될 수 있고, 상기 관통홀(2185)의 내면에 형성된 게이지선홈(2182); 및 상기 기판보호부(2180)의 하단에 형성되어 상기 기판부(2170)의 연결선을 상기 기판보호부(2180)로부터 외부로 노출시킬 수 있는 연결선홈(2183);을 포함할 수 있다.
도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 기판보호부(2180)는 상기 센서앵커볼트(2100)의 상기 바디부(2130)에 상기 기판보호부(2180)를 고정시키기 위한 볼트가 측면에서 삽입될 수 있도록 측면에 형성된 상기 1 이상의 수평방향볼트홀(2181), 및 상기 기판보호부(2180)의 하단에 형성되어 상기 기판부(2170)에 연결된 연결선을 상기 기판보호부(2180)로부터 외부로 노출시키는 상기 연결선홈(2183)을 포함할 수 있다.
한편, 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 기판보호부(2180)는 상기 기판부(2170)를 상기 기판보호부(2180)에 고정시키는 볼트가 삽입될 수 있도록 내부에 형성된 상기 1 이상의 수직방향볼트홀(2184)을 포함하고, 상기 수직방향볼트홀(2184)에 볼트를 삽입하여 상기 기판부(2170)가 상기 기판보호부(2180)에 고정될 수 있다. 또한, 상기 기판보호부(2180)는 상기 나사산부(2120) 및 상기 바디부(2130)를 수용할 수 있고, 상기 기판보호부(2180)의 중앙을 관통하여 형성된 상기 관통홀(2185)을 포함할 수 있다.
한편, 도 11의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 기판보호부(2180)는 상기 나사산부(2120) 및 상기 바디부(2130)를 수용할 수 있는 상기 기판보호부(2180)의 중앙을 관통하여 형성된 상기 관통홀(2185)을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 기판보호부(2180)의 상측은 상기 바디부(2130)의 걸림턱에 접할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 기판보호부(2180) 및 상기 기판부(2170)는 전체적으로 원통형태를 가지고, 상기 바디부(2130)에 고정시키기 위한 볼트가 측면에서 삽입될 수 있도록 측면에 형성된 상기 수평방향볼트홀(2181)을 통해 상기 바디부(2130)에 고정될 수 있다. 또한, 상기 기판보호부(2180)는 상기 스트레인게이지(2140)의 리드선이 수용될 수 있고, 상기 관통홀(2185)의 내면에 형성된 상기 게이지선홈(2182)을 포함할 수 있다. 상기 바디부(2130)에 고정된 상기 기판보호부(2180)의 내부로 상기 스트레인게이지(2140)의 리드선이 노출되고, 상기 스트레인게이지(2140)의 리드선은 상기 게이지선홈(2182)을 통해 수용됨으로써, 상기 기판보호부(2180) 내부로 상기 스트레인게이지(2140)의 리드선이 손상없이 노출되어 상기 기판부(2170)와 전기적으로 접속할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 기판부(2170), 및 상기 기판보호부(2180)를 결합시킨 상기 센서앵커볼트(2100)를 개략적으로 도시한다. 도 10(a)는 상기 기판부(2170) 및 상기 기판보호부(2180)를 결합시킨 상기 센서앵커볼트(2100)의 측면도를 개략적으로 도시하고, 도 10(b)는 상기 기판부(2170), 및 상기 기판보호부(2180)를 결합시킨 상기 센서앵커볼트(2100)의 단면도를 개략적으로 도시한다. 구체적으로, 상기 센서앵커볼트(2100)는 도 9, 도 10, 및 도 11을 통해 설명한 구성요소들을 조립하여 하나의 센서앵커볼트(2100)의 역할을 수행할 수 있다.
도 12의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 구성요소들이 조립될 수 있다. 구체적으로는, 원통형태의 상기 기판보호부(2180)가 상기 센서앵커볼트(2100)의 상기 바디부(2130)를 둘러싸고, 상기 바디부(2130)를 둘러싸는 고리형태인 상기 기판부(2170)가 상기 기판보호부(2180) 안으로 수납될 수 있다. 또한, 상기 기판부(2170)의 상면에는 지게차에 구비된 마스트(5200)에 적재된 화물의 하중을 측정하는 회로의 구성요소가 배치될 수 있고, 상기 기판부(2170)의 하면에도 상기 회로의 구성요소가 배치될 수 있다. 상기 회로의 구성요소는 반도체 소자 등의 형태일 수 있다. 상기 기판보호부(2180) 내부에 수납된 상기 기판부(2170)는 상기 기판보호부(2180) 안에서 노출된 상기 스트레인게이지(2140)의 리드선과 전기적으로 접속될 수 있고, 상기 스트레인게이지(2140)의 출력신호를 상기 기판부(2170)가 수신하고, 상기 기판부(2170)에 연결된 연결선을 통해 외부의 장치로 출력될 수 있다. 상기 기판부(2170)의 연결선은 상기 기판보호부(2180)의 하단에 형성된 상기 연결선홈(2183)을 통해 상기 기판보호부(2180)로부터 외부로 노출될 수 있다. 또한, 상기 기판부(2170)의 고정을 위하여 상기 기판보호부(2180) 내부에는 상기 기판부(2170)의 하측으로 에폭시몰딩층(2190)이 배치될 수 있다. 상기 에폭시몰딩층(2190)을 배치함에 따라, 상기 기판부(2170)는 상기 기판보호부(2180)에 기판부(2170)의 회로가 손상되지 않는 형태로 고정되어 외부의 충격에 따른 손상 없이 정확하게 지게차의 하중을 측정할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
한편, 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 기판부(2170)는 상기 기판보호부(2180)와 고정될 수 있도록 볼트를 이용하여 상기 기판보호부(2180)의 내부에 수납되어 부착되고, 상기 기판보호부(2180) 내부에서는 상기 리드선노출홀(2150)을 통해 노출된 상기 스트레인게이지(2140)의 리드선과 전기적으로 접속할 수 있다. 상기 기판부(2170)는 상기 기판보호부(2180) 및 상기 에폭시몰딩층(2190) 사이의 내부의 공간에 배치되어 외부의 환경으로부터 상기 기판부(2170)가 보호될 수 있다. 상기 기판부(2170)의 연결선은 상기 기판보호부(2180)의 하단에 형성된 상기 연결선홈(2183)을 통해 상기 기판보호부(2180)로부터 외부로 노출될 수 있다.
상기와 같은 구조를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 센서앵커볼트(2100)는 상기 스트레인게이지(2140)의 출력신호를 처리하는 기판부(2170)를 상기 기판보호부(2180)에 상기 에폭시몰딩층(2190)을 형성해 고정시킴으로써, 상기 기판부(2170)를 외부의 충격으로부터 보호할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 지게차제어기와 무인지게차제어기가 통합되어 일체형으로 설계됨에 따라 지게차의 무인화 제어 시스템을 보다 간단하게 설계할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 일체형임베디드제어기가 경고모듈 및 자동정지모듈을 구비함으로써, 작업현장과 관리자의 안전을 확보할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 일체형임베디드제어기가 Linux 기반의 Quadcore ARM 프로세서로 구현됨에 따라 저가형 무인 지게차 솔루션을 제공하는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스트레인게이지의 출력신호를 디지털 신호로 변환함으로써 전송 중에 발생하는 에러를 방지하고, 잡음에 영향을 받지 않도록 하여 측정된 정보를 오류 없이 전송할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 바디부에 고정된 기판보호부의 내부로 스트레인게이지의 리드선이 노출되고 스트레인게이지의 리드선은 게이지선홈을 통해 수용됨으로써, 기판보호부 내부로 스트레인게이지의 리드선이 손상없이 노출되어 기판부와 전기적으로 접속할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 센서앵커볼트는 스트레인게이지의 출력신호를 처리하는 기판부를 기판보호부에 에폭시몰딩층을 형성해 고정시킴으로써, 기판부를 외부의 충격으로부터 보호할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
1: 자율주행 제어 시스템
1000: 일체형임베디드제어기
1000.1: 지게차제어기 1000.2: 무인지게차제어기
1010: 안테나모듈 1020: LED모듈
1030: 유무인모드스위치모듈 1040: 리셋스위치모듈
1050: 정지스위치모듈 1060: 지게차커넥터부
1070: 스피커 1080: 지게차센서모듈
1090: 바코드리더부
1100: 제1프로세서
1110: 자율주행모듈 1120: 지게차제어모듈
1121: 지게차구동시스템 1130: 경고모듈
1140: 자동정지모듈 1150: 작업량산출모듈
1200: 제2지게차제어부 1210: 통신모듈
1300: 센서모듈접속부
2000: 하중센서부 2100: 센서앵커볼트
2100.1: 제1센서앵커볼트 2100.11: 제1너트
2100.12: 제2너트 2100.2: 제2센서앵커볼트
2100.21: 제3너트 2100.22: 제4너트
2110: 체인결합부 2120: 나사산부
2130: 바디부 2140: 스트레인게이지
2150: 리드선노출홀 2160: 내부홀
2170: 기판부 2171: 기판부볼트홀
2180: 기판보호부 2181: 수평방향볼트홀
2182: 게이지선홈 2183: 연결선홈
2184: 수직방향볼트홀 2185: 관통홀
2190: 에폭시몰딩층
3000: 관리서버
3100: 자율주행관리부 3200: 경고상황처리부
3300: 작업량관리부
4000: 관리자의 단말기
5000: 지게발구동장치
5100: 차체
5200: 마스트
5300: 캐리지 5310: 지게발
5400: 구동체인 5500: 피스톤
5600: 가이드롤러

Claims (7)

  1. 자율주행 제어 시스템으로서,
    지게차 및 상기 지게차에 구비된 마스트의 구동을 제어하는 지게차제어기, 및 무선신호를 기반으로 상기 지게차의 무인 작업 및 주행명령을 제어하는 무인지게차제어기가 통합된 일체형임베디드제어기;
    상기 마스트에 적재된 화물의 하중을 센싱하여 하중센싱정보를 산출하고, 상기 일체형임베디드제어기로 상기 하중센싱정보를 송신하는 하중센서부; 및
    상기 일체형임베디드제어기와 상기 지게차의 작업 및 주행에 대한 데이터 송수신을 수행하는 관리서버;를 포함하고,
    상기 일체형임베디드제어기는,
    상기 하중센서부로부터 상기 하중센싱정보를 수신하고, 상기 하중센싱정보를 포함하는 정보를 기반으로 상기 지게차의 차량구동신호를 산출하는 자율주행모듈;
    상기 자율주행모듈로부터 산출된 상기 차량구동신호에 따라 상기 지게차의 구동을 제어하여 작동시키는 지게차제어모듈;
    지게차의 지게차구동시스템의 신호, 차량의 기울기, 및 하중의 발란스에 기초하여 상기 지게차의 충돌, 및 상기 지게차의 차량이상상태를 감지하고, 스피커 및 디스플레이패널을 통해 경고정보를 출력하는 경고모듈;
    상기 경고모듈로부터 상기 경고정보를 수신하고, 상기 경고정보가 기설정된 조건에 부합하여 상기 지게차의 작업이 불가하다고 판단되는 경우 상기 지게차의 작동을 자동으로 정지시키는 자동정지모듈; 및
    상기 지게차제어모듈로부터 수신한 상기 지게차의 작동정보, 및 상기 하중센서부로부터 수신한 상기 하중센싱정보에 기초하여 상기 지게차의 작업량정보를 산출하는 작업량산출모듈;을 포함하는 제1프로세서;를 구비하는, 일체형 임베디드 제어기를 이용한 자율주행 제어 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 하중센싱정보는,
    지게차별 하중 데이터베이스를 기반으로 상기 마스트에 적재된 화물의 하중을 포함하는 적재하중정보; 및
    상기 마스트에 적재된 화물의 하중에 대한 좌우 발란스 상태를 판별하여 산출한 하중발란스정보;를 포함하는, 일체형 임베디드 제어기를 이용한 자율주행 제어 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 자율주행모듈은 기저장된 운전패턴, 상기 관리서버로부터 수신한 작업지시, 및 상기 마스트에 적재된 화물의 하중에 기초하여 상기 차량구동신호를 산출하는, 일체형 임베디드 제어기를 이용한 자율주행 제어 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 자율주행 제어 시스템은,
    상기 관리서버와 데이터 송수신을 수행하는 관리자의 단말기;을 더 포함하고,
    상기 관리자의 단말기는 상기 관리서버로부터 상기 일체형임베디드제어기가 제공하는 상기 하중센싱정보, 상기 차량구동신호, 상기 경고정보, 및 상기 작업량정보를 수신하고, 관리자의 작업관련 정보에 대한 입력을 상기 관리서버로 송신하는, 일체형 임베디드 제어기를 이용한 자율주행 제어 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 관리서버는,
    상기 자율주행모듈의 상기 차량구동신호에 기초한 지게차의 자율주행이력 및 자율주행 지시를 관리하는 자율주행관리부;
    상기 지게차의 충돌이력, 및 차량이상이력을 관리하고, 상기 경고모듈의 상기 경고정보의 관리자 혹은 외부의 구조기관에 대한 자동적인 통지를 수행하는 경고상황처리부; 및
    상기 작업량산출모듈로부터 산출된 작업량정보에 기초하여 상기 지게차에 의한 실시간 작업정보를 관리하는 작업량관리부;를 포함하는, 일체형 임베디드 제어기를 이용한 자율주행 제어 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 일체형임베디드제어기는 상기 하중센서부, 및 상기 관리서버와 데이터 송수신을 수행하기 위한 통신기능을 구현하는 제2지게차제어부;를 더 포함하고,
    상기 제2지게차제어부는 상기 제1프로세서가 외부 환경에 의해 다운(Down)되는 경우에 보조프로세서로서의 역할을 수행하는, 일체형 임베디드 제어기를 이용한 자율주행 제어 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 일체형임베디드제어기는 Linux 기반의 Quadcore ARM 프로세서로 구현되는, 일체형 임베디드 제어기를 이용한 자율주행 제어 시스템.

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102549026B1 (ko) * 2022-07-29 2023-06-27 주식회사 케이피씨전자 Ai를 이용한 지게차용 팔레트 적재 제어 시스템

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09124298A (ja) * 1995-10-30 1997-05-13 Murata Mach Ltd 無人搬送車
JP2007197129A (ja) * 2006-01-25 2007-08-09 Toyota Industries Corp 荷役用産業車両の管理システム、管理装置及び荷役用産業車両
JP2013147301A (ja) * 2012-01-17 2013-08-01 Hitachi Plant Technologies Ltd フォークリフト及びフォークリフトの運行管理システム
KR20130099596A (ko) * 2012-02-29 2013-09-06 부산대학교 산학협력단 무인지게차의 팔레트 자율하역 장치 및 방법
KR20150049649A (ko) * 2013-10-30 2015-05-08 현대중공업 주식회사 무선 네트워크를 이용한 지게차 제어 시스템
KR20150072570A (ko) * 2013-12-20 2015-06-30 현대오트론 주식회사 통합 제어 장치 및 방법
KR20190023072A (ko) * 2016-06-24 2019-03-07 크라운 이큅먼트 코포레이션 산업 차량 조작자를 인증하고 추적하기 위한 전자 배지
KR101941915B1 (ko) * 2018-05-30 2019-04-11 권대현 안전 시스템이 설치된 지게차
KR102063577B1 (ko) * 2018-11-13 2020-01-09 주식회사 알씨엔 측정 신호의 처리 회로가 구비된 지게차용 로드발란서 센서
KR20200087358A (ko) * 2019-01-02 2020-07-21 삼성전자주식회사 전자 장치 및 전자 장치의 제어 방법

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09124298A (ja) * 1995-10-30 1997-05-13 Murata Mach Ltd 無人搬送車
JP2007197129A (ja) * 2006-01-25 2007-08-09 Toyota Industries Corp 荷役用産業車両の管理システム、管理装置及び荷役用産業車両
JP2013147301A (ja) * 2012-01-17 2013-08-01 Hitachi Plant Technologies Ltd フォークリフト及びフォークリフトの運行管理システム
KR20130099596A (ko) * 2012-02-29 2013-09-06 부산대학교 산학협력단 무인지게차의 팔레트 자율하역 장치 및 방법
KR20150049649A (ko) * 2013-10-30 2015-05-08 현대중공업 주식회사 무선 네트워크를 이용한 지게차 제어 시스템
KR20150072570A (ko) * 2013-12-20 2015-06-30 현대오트론 주식회사 통합 제어 장치 및 방법
KR20190023072A (ko) * 2016-06-24 2019-03-07 크라운 이큅먼트 코포레이션 산업 차량 조작자를 인증하고 추적하기 위한 전자 배지
KR101941915B1 (ko) * 2018-05-30 2019-04-11 권대현 안전 시스템이 설치된 지게차
KR102063577B1 (ko) * 2018-11-13 2020-01-09 주식회사 알씨엔 측정 신호의 처리 회로가 구비된 지게차용 로드발란서 센서
KR20200087358A (ko) * 2019-01-02 2020-07-21 삼성전자주식회사 전자 장치 및 전자 장치의 제어 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102549026B1 (ko) * 2022-07-29 2023-06-27 주식회사 케이피씨전자 Ai를 이용한 지게차용 팔레트 적재 제어 시스템

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