KR102427402B1 - 레일형 자동화 수확물 운반모듈 및 이를 포함하는 운반장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 레일형 자동화 수확물 운반모듈은, 지면으로부터 일정 높이 이상에서 길게 형성된 레일 및 상기 레일을 따라 이동하며 별도의 수납공간이 형성된 대차를 포함하는 이송장치에 부착되는 레일형 자동화 수확물 운반모듈에 관한 것으로, 상기 대차상에서 상기 레일과 연결되며, 선택적으로 상기 대차를 상기 레일의 길이방향을 따라 전후이동 시키는 구동유닛 및 상기 대차에 고정 결합되며, 선택적으로 상기 구동유닛을 동작시켜 상기 대차를 이동시키는 제어유닛을 포함하며, 상기 제어유닛은 사용자와 기 설정된 이격거리를 유지하며 전후방으로 상기 구동유닛을 동작한다.

Description

레일형 자동화 수확물 운반모듈 및 이를 포함하는 운반장치{Rail-type automated harvest conveying module and conveying apparatus including the same}

본 발명은 레일형 자동화 수확물 운반모듈 및 이를 포함하는 운반장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비닐하우스나 실내 재배시설 등에 설치된 레일형 대차에 장착되어 자동으로 대차의 위치를 이동시키는 레일형 자동화 수확물 운반모듈 및 이를 포함하는 운반장치에 관한 것이다.

오래 전부터 영농 근대화의 방안으로 화훼, 과실 등의 하우스 재배가 보편화되면서 계절에 관계없이 다양한 상품 이 출시되고 이제는 농가의 주요 수익원으로 자리잡고 있는 실정이다.

특히, 단순 실내 재배시설뿐만 아니라 하우스 시설도 비닐 대신 유리를 사용하고 자동온도 조절장치 등 첨단기술이 도입되는 등 고가화되기 때문에 국가적 차원의 시설비 지원이 시행되기도 하지만 각 농가의 실정에 부합하도록 최적화된 생력화(省力化)가 절대적으로 필요하다.

그러므로 점차 농촌 인력을 구하기 어려워지는 현실을 감안할 때 보다 편리한 작업성도 보장되어야 한다.

이를 위해 농가 하우스에는 퇴비나 수확물을 실내 외로 이송하기 위한 운반시설이 설치되어 작업자의 편의와 생산성 향상을 도모하고 있다. 이러한 운반시설에는 1-2의 바퀴를 지닌 간단한 구조의 수레방식에서부터 레일을 설치하고 보다 안전하게 이송하는 대차 방식까지 다양하다.

그러나 상기한 대차방식을 이용한 이송 대차구조물은 단순히 이송을 위한 대차로 사용하므로 그 효율성이 낮을 뿐만 아니라 작업자가 직접 이동시켜야 하는 문제점을 내포하고 있었다.

이러한 문제의 해결을 위해서 이동식 대차에 별도의 구동모터를 구비한 대차가 개발 되었으나, 실제 크기가 클 뿐만 아니라 일정 수준의 규모 이하에서는 오히려 설치비용만 비싸지는 문제가 있다.

또한, 기존 시설을 철거하고 새롭게 설치를 해야 하는 문제가 있었다.

따라서, 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.

한국공개실용 제 20-2017-0001575호

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 비닐하우스나 실내 재배시설 등에 설치된 레일형 대차에 장착되어 사용자의 위치에 따라 능동적으로 일정거리를 유지하며 자동으로 대차의 위치를 이동시키는 레일형 자동화 수확물 운반모듈 및 이를 포함하는 운반장치를 제공하기 위한 목적을 가진다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 지면으로부터 일정 높이 이상에서 길게 형성된 레일 및 상기 레일을 따라 이동하며 별도의 수납공간이 형성된 대차를 포함하는 이송장치에 부착되는 레일형 자동화 수확물 운반모듈에 관한 것으로, 상기 대차상에서 상기 레일과 연결되며, 선택적으로 상기 대차를 상기 레일의 길이방향을 따라 전후이동 시키는 구동유닛 및 상기 대차에 고정 결합되며, 선택적으로 상기 구동유닛을 동작시켜 상기 대차를 이동시키는 제어유닛을 포함하며, 상기 제어유닛은 사용자와 기 설정된 이격거리를 유지하며 전후방으로 상기 구동유닛을 동작한다.

또한, 상기 구동유닛은 상기 대차상에 고정되는 하우징, 상기 하우징 내부에서 적어도 하나 이상으로 구성되어 상기 레일에 접촉하여 회전하는 구동롤러 및 상기 구동롤러에 연결되며, 선택적으로 상기 제어유닛에 의해 구동하는 구동모터를 포함할 수 있다.

또한, 상기 하우징은 길게 형성되어 상기 레일이 삽입 안착되며, 안착된 상태로 상기 레일에 상기 구동롤러가 접촉하는 안착홈이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 하우징은 상기 레일의 길이방향을 따라 전방 또는 후방 중 적어도 어느 하나에 구비되어 충격을 흡수하는 완충부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어유닛은 상기 대차상에서 적어도 하나 이상으로 구성되어 사용자와의 이격거리를 감지하는 센서부 및 상기 센서부에서 감지된 사용자와의 이격거리를 기 설정된 기준거리와 비교하여 일정 거리를 유지하도록 상기 구동유닛의 구동을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 센서부에서 감지된 이격거리가 상기 기준거리보다 큰 경우 상기 기준거리 이내로 사용자에게 접근하고, 상기 센서부에서 감지된 이격거리가 상기 기준거리보다 가까운 경우 상기 기준거리에 준하여 사용자에게서 멀어지도록 상기 구동유닛을 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 센서부에서 사용자를 감지하지 못하는 경우 상기 구동유닛의 동작을 중지시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 사용자의 조작에 의해 전후방으로 상기 구동유닛을 동작하는 수동제어모드 또는 사용자와 상기 기준거리를 유지하며, 상기 구동유닛을 동작하는 자동제어모드 중 어느 하나로 선택 가능하도록 할 수 있다.

또한, 상기 구동유닛과 상기 제어유닛은 각각 독립적으로 분리되어 형성되며, 전기적 신호로 상호 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.

한편, 상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 수확물 운반모듈을 포함하는 운반장치는 지면으로부터 일정 높이 이상에서 길게 형성된 레일, 상기 레일을 따라 이동하며 별도의 수납공간이 형성된 대차 및 상기 대차상에서 상기 레일과 연결되며, 선택적으로 상기 대차를 상기 레일의 길이방향을 따라 전후이동 시키는 구동유닛 및 상기 대차에 고정 결합되며, 선택적으로 상기 구동유닛을 동작시켜 상기 대차를 이동시키는 제어유닛을 포함하는 수확물 운반모듈; 를 포함하고, 상기 제어유닛은 사용자와 기 설정된 이격거리를 유지하며 전후방으로 상기 구동유닛을 동작하는 것을 특징으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 레일형 자동화 수확물 운반모듈 및 이를 포함하는 운반장치는 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명은 비닐하우스나 실내 재배시설에 설치하여 대차의 주행을 보조하며, 사용자의 위치를 지속적으로 감지하여 일정간격을 유지한 채 이동하므로 사용자의 움직임에 대한 제약 없이 수확물을 편리하게 이동할 수 잇는 이점이 있다.

또한, 기존에 설치된 레일형 대차의 이동 설비에 간단하게 장착 함으로써 설치 및 유지비용을 절감하는 이점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레일형 자동화 수확물 운반모듈을 포함하는 운반장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면;
도 2는 도 1의 레일형 자동화 수확물 운반모듈에서 구동유닛이 대차에 장착된 상태를 나타낸 도면;
도 3은 도 도 1의 레일형 자동화 수확물 운반모듈에서 제어유닛이 대차에 장착된 상태를 나타낸 도면;
도 4는 도 2의 구동유닛의 세부 구성을 나타낸 도면;
도 5는 도 3의 제어유닛의 세부 구성을 나타낸 도면;
도 6은 도 1의 레일형 자동화 수확물 운반모듈에서 사용자와 대차가 기준거리 초과인 상태에서 동작을 나타낸 도면;
도 7은 도 1의 레일형 자동화 수확물 운반모듈에서 사용자와 대차가 기준거리 이내인 상태에서 동작을 나타낸 도면;
도 8은 도 1의 레일형 자동화 수확물 운반모듈에서 모드 선택 과정을 나타낸 도면;
도 9는 도 1의 레일형 자동화 수확물 운반모듈에서 자동제어모드의 동작과정을 나타낸 도면; 및
도 10는 도 1의 레일형 자동화 수확물 운반모듈에서 수동제어모드의 동작과정을 나타낸 도면임

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

먼저, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 레일형 자동화 수확물 운반모듈 및 이를 포함하는 운반장치 의 구성에 대해 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레일형 자동화 수확물 운반모듈을 포함하는 운반장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 레일형 자동화 수확물 운반모듈에서 구동유닛이 대차에 장착된 상태를 나타낸 도면이며, 도 3은 도 도 1의 레일형 자동화 수확물 운반모듈에서 제어유닛이 대차에 장착된 상태를 나타낸 도면이다.

그리고, 도 4는 도 2의 구동유닛의 세부 구성을 나타낸 도면이며, 도 5는 도 3의 제어유닛의 세부 구성을 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 레일형 자동화 수확물 운반모듈은 일반적인 농업용 실내 이동장치에 관한 것으로 일반적인 비닐하우스(10)나, 실내 재배시설 등 농장에서 사용되는 대차(20)에 적용되어 이동을 보조한다. 여기서, 본 발명에 따른 수확물 운반장치는 상기 레일형 자동화 수확물 운반모듈과 함께 상기 레일 및 상기 대차를 포함한다.

이하, 본 발명을 설명함에 있어 레일형 자동화 수확물 운반모듈을 기준으로 설명한다.

구체적으로 본 발명에 따른 레일형 자동화 수확물 운반모듈은 별도의 레일(10)을 따라 이동하는 대차(20)에 결합되어 대차(20)의 이동을 보조하는 장치로써 크게 구동유닛(100) 및 제어유닛(200)을 포함한다.

여기서, 상기 레일(10)은 지면으로부터 일정 높이 이상에서 길게 형성되어 있으며, 본 실시예에서 상기 레일(10)은 이중구조로써 비닐하우스(10) 내에 장착된 설비이다. 그리고, 상기 대차(20)는 상기 레일(10)을 따라 이동하며 별도의 수납공간이 형성되어 수확물이나 또는 이송대상물을 이송시키도록 구성된다.

한편, 상기 구동유닛(100)은 상기 대차(20)에 구비되어 상기 레일(10)과 연결되며 상기 대차(20)의 전/후진을 조절한다.

구체적으로, 상기 구동유닛(100)은 일반적인 동력을 전달하는 구성으로 후술하는 상기 제어유닛(200)에 의해 선택적으로 구동한다. 본 발명에서 상기 구동유닛(100)은 크게 하우징(110), 구동롤러(120), 구동모터(130)를 포함한다.

상기 하우징(110)은 일반적인 케이스(210) 형태로 내부에 상기 구동롤러(120) 및 상기 구동모터(130)를 포함하며 상기 대차(20)와 고정 결합된다. 이때, 상기 하우징(110)은 상기 레일(10)의 일부를 감싸는 형태로 상기 대차(20)상에 결합되어 상기 레일(10)에서 이탈되지 않도록 구성된다.

본 실시예에서 상기 하우징(110)은 사각 형상을 가지며, 일측에 상기 레일(10)의 일부가 삽입 안착되는 안착홈(112)이 형성되며, 상기 레일(10)을 따라 상기 대차(20)와 함께 이동하도록 구성된다.

도시된 바와 같이 상기 하우징(110)은 상기 레일(10)의 길이방향을 따라 외부에 함몰 형성된 상기 안착홈(112)을 가지며, 상기 구동롤러(120) 및 구동모터(130)가 수용된다.

상기 구동롤러(120)는 상기 하우징(110) 내부에서 적어도 하나 이상으로 구성되어 상기 레일(10)에 접촉하여 회전한다. 구체적으로 상기 구동롤러(120)는 상기 하우징(110)에 회전 가능하도록 결합된 상태에서 상기 레일(10)과 접촉한 상태로 회전함으로써 상기 구동유닛(100)과 상기 대차(20)가 상기 레일(10)을 따라 이동 하도록 한다.

본 발명에서 상기 구동롤러(120)는 상기 안착홈(112) 내부에서 적어도 일부가 노출되어 상기 레일(10)과 접촉하며, 선택적으로 회전하여 상기 레일(10)을 따라 상기 하우징(110)을 슬라이딩시킨다. 여기서, 상기 하우징(110)은 별도의 고정수단에 의해 상기 대차(20)와 고정 결합된 상태를 유지한다.

이때, 도시되지는 않았지만 상기 구동롤러(120)는 회전중심의 둘레를 따라 별도의 미끄럼방지부(미도시)가 형성되어 상기 레일(10)과 슬립이 발생하지 않고 안정적으로 동력을 전달하도록 구성될 수 있다. 물론 상기 구동롤러(120) 자체가 고무나 실리콘 등 마찰력이 높은 소재로 형성되거나 또는 표면의 거칠기를 추가하여 상기 레일(10)과의 마찰력을 증가시킬 수도 있다.

본 발명에 따른 상기 구동롤러(120)는 복수 개로 구성되며, 상기 케이스(210) 내에서 상기 안착홈(112)의 길이방향을 따라 연속하여 배치된다. 이때, 상기 구동롤러(120)는 상기 레일(10)의 단면 형상에 대응하도록 형성되며, 상기 레일(10)과의 접촉 시 슬립이 발생하는 것을 최소화하고 마찰력을 증가시키도록 구성된다.

본 실시예에서 상기 레일(10)은 단면 형상이 원형으로 형성되고, 상기 구동롤러(120)는 상기 레일(10)의 단면 형상에 대응하여 폭 방향에 따른 중앙부가 함몰 형성됨으로써 상기 레일(10)과 접촉면적이 증가하도록 형성된다. 또한, 도시되지는 않았지만, 상기 구동롤러(120)의 폭이 상기 레일(10)의 폭 보다 상대적으로 크게 형성되어 상기 레일(10)의 외면 일부를 감싸는 형태로 형성될 수도 있다.

한편, 상기 구동모터(130)는 상기 하우징(110) 내부에서 상기 구동롤러(120)와 연결되며, 선택적으로 상기 제어유닛(200)에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전 구동한다. 구체적으로 상기 구동모터(130)는 일반적인 모터 형태로 형성되며, 복수 개의 기어나, 링크, 풀리, 밸트 등을 통해 상기 구동롤러(120)와 연결된다.

본 실시예에서는 도시된 바와 같이 상기 구동모터(130)가, 풀리-벨트 구조로 상기 구동롤러(120)와 연결되며 이와 달리 다양한 형태가 적용될 수도 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 상기 구동유닛(100)은 상기 하우징(110), 상기 구동롤러(120) 및 상기 구동모터(130)를 포함하며, 후술하는 상기 제어유닛(200)에 의해 선택적으로 구동하여 상기 대차(20)가 상기 레일(10)을 따라 이동하도록 동력을 제공한다.

추가적으로 본 발명에 따른 상기 구동유닛(100)은 별도의 완충부(102)를 더 포함한다.

상기 완충부(102)는 상기 하우징(110)의 표면에 형성되며, 상기 레일(10)의 길이방향을 따라 전방 또는 후방 중 적어도 어느 하나에 구비되어 충격을 흡수한다. 구체적으로 상기 완충부(102)는 도시된 바와 같이 상기 하우징(110)에서 이동방향을 따라 전방 및 후방으로 각각 돌출 형성되는 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 대차(20) 또는 상기 구동유닛(100)이 의도하지 않게 장애물과 충돌하여 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 본 발명에서 상기 완충부(102)는 탄성을 가지고 충격을 흡수할 수 있도록 구성되기 위해 탄성소재로 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 상기 제어유닛(200)은 상기 대차(20)에 고정 결합되며 선택적으로 상기 구동유닛(100)을 동작시켜 상기 대차(20)를 이동시킨다.

구체적으로 상기 제어유닛(200)은 상기 구동유닛(100)과 독립적으로 구성될 수 있으며, 상기 대차(20)가 사용자와 기 설정된 이격거리를 유지하며 전후방으로 상기 구동유닛(100)을 동작시킨다.

본 발명에 따른 상기 제어유닛(200)은 크게 케이스(210), 센서부(220) 및 제어부(230)를 포함하며, 상기 케이스(210)는 외형을 이루고 상기 센서부(220) 및 상기 제어부(230)를 내부에 포함한다. 구체적으로 상기 케이스(210)는 일반적인 사각 형태로 형성되며 별도의 브라켓을 통해 상기 대차(20)에 고정 결합된다.

이때, 상기 케이스(210)는 상기 구동유닛(100)과 전기적 신호로 상호 연결되어 유선 또는 무선으로 상기 제어유닛(200)이 상기 구동유닛(100)을 제어할 수 있도록 구성된다.

본 실시예에서 상기 케이스(210)는 사각 형태로 형성되며, 내부에 별도의 배터리(240)가 구비되어 전력을 공급한다. 또한, 외부로 노출된 별도의 비상정지버튼(202)을 포함하며, 상기 비상정지버튼(202)은 후술하는 상기 제어부(230)와 연동하여 상기 구동유닛(100)의 동작을 강제적으로 정지 시키는 브레이크의 역할을 수행한다.

상기 센서부(220)는 상기 케이스(210) 내부에 구비되어 적어도 하나 이상으로 구성되며 사용자와의 이격거리를 감지한다. 구체적으로 상기 센서부(220)는 일반적인 거리감지센서로 구성될 수 있으며 적어도 하나 이상으로 구성되어 사용자와의 거리를 감지한다. 이때, 상기 센서부(220)는 적어도 일부가 상기 케이스(210) 외부로 노출되어 적외선이나 초음파 등을 통해 거리를 감지하도록 구성된다.

본 실시예에서 상기 센서부(220)는 도시된 바와 같이 전방으로 노출되어 사용자의 거리를 감지해 상기 제어부(230)로 전달한다.

한편, 상기 제어부(230)는 상기 케이스(210) 내부에 구비되어 상기 구동유닛(100)의 동작여부를 조절한다. 여기서, 상기 제어부(230)는 상기 센서부(220)에서 감지된 사용자와의 이격거리를 기 설정된 기준거리(D)와 비교하여 일정 거리를 유지하도록 상기 구동유닛(100)을 제어한다.

구체적으로, 상기 제어부(230)는 사용자의 이동에 의해 상기 센서부(220)에서 감지된 상기 이격거리가 변화하는 경우 상기 기준거리(D)와 비교하여 능동적으로 상기 구동유닛(100)의 전진 또는 후진을 제어하여 상기 대차(20)가 사용자와 일정간격을 유지한 채 이동하도록 구성된다.

본 실시예에서 상기 제어부(230)는 크게 자동제어모드와 수동제어모드로 선택 가능하며, 선택된 모드에 따라 상기 제어부(230)가 동작하여 상기 구동유닛(100)을 동작한다.

상기 자동제어모드는 상술한 바와 같이 상기 센서부(220)에서 사용자를 감지하여 상기 대차(20)와 사용자가 일정 거리를 유지한 상태로 이동하는 방식이며, 사용자의 움직임에 변화하는 이격거리에 따라 능동적으로 상기 구동유닛(100)이 동작한다.

이와 같은 경우 사용자가 수확물을 싣고 다음장소로 이동 시 자동으로 상기 대차(20)가 이동하기 때문에 노동력감소 및 편의성이 증가하는 효과가 있다.

이때, 상기 자동제어모드에서 상기 센서부(220)가 사용자와의 이격거리를 감지하고 이에 따라 상기 제어부(230)가 상기 구동유닛(100)을 동작시키도록 구성되어 있으나, 상기 센서부(220)가 감지하는 사용자의 이동속도가 일정 수준 이상이거나, 또는 사용자를 감지하지 못하는 경우 상기 제어부(230)는 상기 구동유닛(100)의 동작을 중지시킨다.

이는 사용자를 감지하지 못한 상황이나 사용자가 너무 빠른 속도로 이동하는 경우 단순 작업이 아니라고 판단하고 동작을 중지함으로써, 의도하지 않게 상기 대차(20)가 이동하여 안전사고가 발생하는 것을 방지한다.

이후, 상기 센서부(220)에 의해 사용자가 감지되는 경우 상기 제어부(230)는 다시 상기 구동유닛(100)을 동작하여 사용자와 상기 대차(20)가 일거리를 유지하도록 이동시킨다.

한편, 상기 수동조작모드는 상술한 상기 자동제어모드와 달리 사용자가 직접 상기 구동유닛(100)의 전진 또는 후진을 조작하여 사용자가 편의에 따라 상기 대차(20)의 위치를 조절한다.

구체적으로, 상기 수동제어모드는 상기 제어유닛(200)에서 조작 가능하도록 구성되며, 사용자가 유선 또는 무선 등으로 상기 구동유닛(100)을 동작시킨다. 본 실시예에서 상기 수동제어모드는 상기 케이스(210)상에 구비된 별도의 조작부(미도시)를 통해 상기 구동유닛(100)을 전진, 후진 또는 정지 중 어느 하나로 조작한다.

이와 같이 상기 수동제어모드는 상기 자동제어모드와 달리 사용자가 상기 구동유닛(100)의 동작을 직접 조절 함으로써 원하는 위치로 상기 대차(20)를 이동시킬 수 있다.

한편, 상기 수동제어모드에서 상기 센서부(220)는 상기 구동유닛(100)의 동작방향에 따른 전방의 장애물을 감지하고, 상기 제어부(230)는 상기 센서부(220)에서 감지된 장애물과의 이격거리가 기 설정된 안전거리 이내인 경우 상기 구동유닛(100)의 동작을 강제로 중지한다.

즉, 상기 제어부(230)는 상기 센서부(220)에서 감지되는 정보를 통해 장애물이나 사용자가 상기 안전거리 이내로 접근하는 경우 자체적으로 상기 구동유닛(100)의 동작을 중지함으로써 충돌을 방지한다.

이와 같이 본 발명에 따른 상기 제어부(230)는 상기 자동제어모드 또는 수동제어모드 중 선택된 모드에 따라 능동적으로 상기 구동유닛(100)을 제어하여 상기 대차(20)의 위치를 조절한다.

본 실시예에서 상기 제어유닛(200)은 외부에 별도의 모드선택수단(204)을 구비하여 구비하여 상기 제어부(230)가 상기 자동제어모드 또는 수동제어모드 중 어느 하나로 동작하거나 중지하도록 선택할 수 있다.

한편, 상기 제어유닛(200)은 별도의 복귀모드를 더 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 복귀모드는 최초 동작 위치 또는 기 설정된 복귀 위치로 상기 대차(20)를 이동시키는 것으로써, 사용자가 작업을 종료하거나, 상기 대차(20)가 가득찬 경우 상기 복귀위치로 이동하는 기능이다.

이와 같이 본 발명에 따른 상기 제어유닛(200)은 상기 자동제어모드 또는 상기 수동제어모드 중 어느 하나를 선택하여 상기 구동유닛(100)을 동작하며, 상기 센서부(220)를 통해 사용자와의 거리에 따라 능동적으로 상기 구동유닛(100)을 동작 또는 정지시킬 수 있다.

본 발명에 따른 레일형 자동화 수확물 운반모듈은 상술한 상기 구동유닛(100) 및 상기 제어유닛(200)을 포함하며, 일반적인 레일(10)과 대차(20)를 포함하는 기존의 장치에 단순 설치함으로써 사용자가 손쉽게 상기 대차(20)를 이동시킬 수 있다.

이어서, 도 6 및 도 7을 참조하여 상기 자동제어모드에 상기 대차(20)가 이동하는 상태에 대해 살펴보면 다음과 같다.

도 6은 도 1의 레일형 자동화 수확물 운반모듈에서 사용자와 대차(20)가 기준거리(D) 초과인 상태에서 동작을 나타낸 도면이고, 도 7은 도 1의 레일형 자동화 수확물 운반모듈에서 사용자와 대차(20)가 기준거리(D) 이내인 상태에서 동작을 나타낸 도면이다.

먼저, 도 6을 살펴보면 상기 센서부(220)에서 감지된 상기 대차(20)와 사용자의 이격거리 D1이 상기 기준거리(D)보다 큰 경우를 나타낸 것으로, 상기 제어유닛(200)은 상기 센서부(220)에서 감지된 D1을 상기 기준거리(D)와 비교한다, 그리고 상기 제어부(230)가 상기 구동유닛(100)을 전진시켜 상기 이격거리 D1이 상기 기준거리(D)에 근접하도록 이동시킨다.

그리고 도 7을 살펴보면 상기 센서부(220)에서 감지된 상기 대차(20)와 상기 자용자의 이격거리 D2가 상기 기준거리(D)보다 가까운 경우를 나타낸 것으로, 상기 제어부(230)는 상기 구동유닛(100)을 후진시켜 상기 이격거리 D2가 상기 기준거리(D)에 근접하도록 이동시킨다.

즉, 상기 자동제어모드에서 상기 제어부(230)는 도시된 바와 같이 상기 센서부(220)에서 감지된 이격거리가 상기 기준거리(D)보다 큰 경우 상기 기준거리(D) 이내로 상기 대차(20)를 사용자에게 접근시키고, 상기 센서부(220)에서 감지된 이격거리가 상기 기준거리(D)보다 가까운 경우 상기 기준거리(D)에 준하여 상기 대차(20)를 사용자에게서 멀어지도록 이동시킨다.

이에 따라, 상기 자동제어모드에서 상기 제어유닛(200)이 지속적으로 사용자와 상기 대차(20)의 이격거리를 감지하여 상기 구동유닛(100)을 동작 시킴으로써 사용자와 일정 간격을 유지하며 이동할 수 있다.

이어서, 도 8 내지 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 레일형 자동화 수확물 운반모듈의 전반적인 동작 과정에 대해 살펴보면 다음과 같다.

도 8은 도 1의 레일형 자동화 수확물 운반모듈에서 모드 선택 과정을 나타낸 도면이고, 도 9는 도 1의 레일형 자동화 수확물 운반모듈에서 자동제어모드의 동작과정을 나타낸 도면이며, 도 10는 도 1의 레일형 자동화 수확물 운반모듈에서 수동제어모드의 동작과정을 나타낸 도면이다.

먼저, 초기 과정을 살펴보면 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 상기 구동유닛(100)과 상기 제어유닛(200)에 전원을 인가하는 과정이 진행된다(S110). 여기서 상기 구동유닛(100)과 상기 제어유닛(200)은 본 실시예와 같이 독립적으로 구성되어 전기적 신호로 연결되어 형성될 수 있으며, 각각의 전원을 따로 구동시킨다. 물론, 이와 달리 상기 구동유닛(100)과 상기 제어유닛(200)이 하나로 구성될 수도 있다.

이와 같이 상기 구동유닛(100)과 상기 제어유닛(200)에 전원을 인가하는 과정 이후, 상기 제어유닛(200)은 상기 구동유닛(100)의 구동이 가능한 충분한 전압이 있는 지 여부를 판단한다(S120). 본 발명에서 상기 제어유닛(200)은 내부에 배터리(240)를 포함하고 있으며, 배터리(240) 잔량에 따라 상기 구동유닛(100)의 구동가능여부가 결정되며, 만약 기준전압 이하로 측정되는 경우 상기 제어유닛(200)은 동작을 중지하고(S140), 별도로 사용자에게 저전압 표시 및 알람을 전달한다(S150)

물론, 상기 배터리(240) 잔량이 충분하여 상기 기준전압 이상으로 측정되는 경우, 동작을 위한 모드의 선택을 위해 모드선택화면이 출력된다(S160).

이와 같이 모드선택화면이 출력되는 경우 사용자는 상술한 상기 모드선택수단(204)를 통해 상기 자동제어모드 또는 상기 수동제어모드 중 어느 하나를 선택한다.

상기 자동제어모드를 살펴보면, 도 9에 도시된 바와 같이 먼저 상기 구동모터(130), 상기 센서부(220) 및 상기 제어부(230)의 초기화 과정이 진행된다.(S210) 상기 센서부(220)와 상기 제어부(230)는 이전 정보가 남아 있는 경우 사용자의 위치 감지에 영향을 미칠 수 있으므로, 정보를 초기화하고 새롭게 사용자의 위치를 감지 함으로써 오작동을 방지할 수 있다.

이후, 상기 센서부(220)는 사용자와 현재거리를 측정하는 과정이 진행된다(S220). 구체적으로 상기 센서부(220)는 상술한 바와 같이 상기 대차(20)의 현재 위치에서 대상물인 사용자를 감지하고, 사용자와의 이격거리를 측정한다.

그리고, 상기 센서부(220)에서 감지된 상기 이격거리를 기 설정된 상기 기준거리(D)와 비교하는 비교단계가 진행된다(S230). 이때, 상기 센서부(220)에서 사용자를 감지하지 못하는 경우 상기 구동모터(130)는 정지상태를 유지하며 작업대기상태가 된다. 상기 작업대기상태에서는 상기 센서부(220)가 사용자를 감지하거나 사용자가 직접 상기 수동조작모드로 변경하기 전까지 상기 구동유닛(100)은 동작하지 않는다.

그러나, 상기 센서부(220)에서 감지된 상기 대차(20)와 상기 사용자의 이격거리가 상기 기준거리(D)를 초과하는 경우, 상기 제어부(230)는 상기 구동모터(130)의 전진제어를 진행한다(S240). 이때, 상기 제어부(230)가 상기 구동모터(130)의 전진제어를 진행하는 동안 상기 대차(20)는 상기 레일(10)을 따라 이동하여 사용자와의 이격거리가 줄어들게 된다.

이후, 상기 제어부(230)는 정지신호의 수신여부에 따라 상기 구동유닛(100)의 동작을 조절한다. 상기 구동유닛(100)의 동작에 의해 상기 대차(20)가 이동하는 경우 상기 센서부(220)는 지속적으로 상기 대차(20)와 사용자의 이격거리를 감지하고, 상기 이격거리가 상기 기준거리(D)에 근접하는 경우 상기 제어부(230)는 상기 정지신호에 따라 상기 구동유닛(100)을 정지시킨다(S250).

이에 따라, 상기 제어부(230)는 상기 센서부(220)에서 감지된 상기 이격거리가 상기 기준거리(D)를 초과하는 경우 상기 기준거리(D)에 근접하도록 상기 구동유닛(100)을 전진시킨다. 이때, 상기 정지신호는 상기 센서부(220)에서 감지되는 상기 사용자와의 이격거리에 의해서 결정될 뿐만 아니라, 추가적으로 기 설정된 안전거리 이내에서 별도의 물체가 감지되는 경우 상기 센서부(220)는 이를 감지하여 상기 제어부(230)를 통해 상기 정지신호를 발생시킨다.

한편, 상기 이격거리와 상기 기준거리(D)의 비교단계(S230)에서 상기 센서부(220)에서 감지된 상기 대차(20)와 상기 사용자의 이격거리가 상기 기준거리(D) 이내인 경우 상기 제어부(230)는 상기 구동모터(130)의 후진제어를 진행한다(S260).

이에 따라 상기 대차(20)는 사용자와 멀어지는 방향으로 후진이동을 하며, 상기 제어부(230)에서 상기 정지신호의 수신여부에 따라 지속적으로 구동유닛(100)이 동작한다. 상기 구동유닛(100)에 의해 상기 대차(20)가 후진이동하는 경우 상기 이격거리가 증가하게 되며 상기 센서부(220)는 이를 지속적으로 감지하여 상기 기준거리(D)에 근접하는 경우 상기 제어부(230)는 상기 정지신호에 따라 상기 구동유닛(100)을 정지시킨다(S270).

이와 같이 상기 자동제어모드에서는 상기 센서부(220)에서 지속적으로 상기 대차(20)와 사용자의 이격거리를 감지하고, 이를 기준거리(D)와 비교하여 이격거리가 상기 기준거리(D)에 근접하도록 상기 대차(20)의 위치를 제어한다.

이어서, 도 10의 수동제어모드를 살펴보면 먼저 상기 구동모터(130), 센서부(220) 및 제어부(230)의 초기화 단계가 진행된다(S310). 이는 상술한 자동제어모드와 마찬가지로 상기 센서부(220)와 제어부(230)의 오작동을 방지하기 위해 초기화를 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 구동유닛(100)의 전진 또는 후진을 선택하는 단계(S320)가 진행되며, 이후 상기 제어부(230)는 사용자의 선택에 의해 조작된 전진/후진을 판단하여 상기 구동유닛(100)으로 신호를 전달한다(S330).

상기 구동유닛(100)의 전진을 선택한 경우 상기 제어부(230)는 상기 구동모터(130)의 전진제어를 진행하며(S340), 추가적으로 상기 정지신호의 수신여부에 따라 구동모터(130)의 동작을 조절한다(S342). 이때, 상기 정지신호를 수신하지 않는 경우 상기 제어부(230)는 상기 구동모터(130)를 지속하여 전진시키며, 이와 동시에 센서부(220)가 동작하여 이동방향에 따른 장애물을 감지한다(S350). 만약 상기 센서부(220)에서 장애물을 감지하는 경우 상기 구동모터(130)를 정지하여 충돌을 방지하고, 장애물을 감지하지 않는 경우 지속적으로 전진 또는 후진을 진행하도록 한다(S352)

한편, 상기 구동유닛(100)의 후진을 선택한 경우에도 마찬가지로 상기 제어부(230)는 상기 구동모터(130)의 후진제어를 진행하며(S360), 상기 정지신호의 수신여부에 따라 상기 구동모터(130)의 동작을 조절한다(S362)

상기 정지신호를 수신하는 경우 상기 구동모터(130)의 동작을 중지하고, 상기 정지신호를 수신하지 않는 경우 상기 제어부(230)는 상기 구동모터(130)의 후진제어를 유지하며, 상기 센서부(220)에서 장애물을 감지한다(S370). 여기서, 상기 센서부(220)에서 장애물을 감지하는 경우 상기 구동모터(130)는 정지하고, 장애물을 감지하지 않는 경우 지속적으로 후진을 진행한다(S372).

이와 같이 본 발명에 따른 상기 수동제어모드는 사용자가 전진 또는 후진을 직접 조작하여 상기 구동유닛(100)을 동작 시킴으로써 상기 대차(20)의 위치를 조절할 수 있다. 뿐만 아니라 상기 감지부가 진행방향에 따른 장애물을 감지하고, 안전거리 이내인 경우 이를 감지하여 상기 구동유닛(100)을 정지 시킴으로써 안전사고를 방지할 수 있다.

이상으로 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 레일형 자동화 수확물 운반모듈 및 이를 포함하는 운반장치는 상기 구동유닛(100) 및 상기 제어유닛(200)을 포함하며, 상기 대차(20)에 장착되어 상기 레일(10)을 따라 상기 대차(20)가 이동 가능하도록 구성된다.

뿐만 아니라, 선택되는 모드에 따라 사용자와 일정 간격을 유지하며 자동으로 이동하여 사용자의 수확을 편리하도록 함과 동시에 기존에 설치된 대차(20)에 간단하게 장착 가능하므로 설치비용을 절감할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

10: 레일
20: 대차
100: 구동유닛
110: 하우징
120: 구동롤러
130: 구동모터
200: 제어유닛
210: 케이스
220: 센서부
230: 제어부

Claims (10)

1. 지면으로부터 일정 높이 이상에서 길게 형성된 레일 및 상기 레일을 따라 이동하며 별도의 수납공간이 형성된 대차를 포함하는 이송장치에 부착되는 수확물 운반모듈에 있어서,
   상기 대차상에서 상기 레일과 연결되며, 선택적으로 상기 대차를 상기 레일의 길이방향을 따라 전후이동 시키는 구동유닛; 및
   상기 대차에 고정 결합되며, 선택적으로 상기 구동유닛을 동작시켜 상기 대차를 이동시키는 제어유닛; 을 포함하며,
   상기 제어유닛은, 사각 형태로 형성되어 외형을 이루며 외부로 노출된 비상정지버튼 및 모드선택수단을 포함하는 케이스, 상기 대차상에서 적어도 하나 이상으로 구성되어 사용자와의 이격거리를 감지하는 센서부 및 상기 센서부에서 감지된 사용자와의 이격거리를 기 설정된 기준거리와 비교하여 일정 거리를 유지하도록 상기 구동유닛의 구동을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제어유닛은 사용자와 기 설정된 이격거리를 유지하며 전후방으로 상기 구동유닛을 동작하고,
   상기 제어부는 사용자의 조작에 의해 전후방으로 상기 구동유닛을 동작하며, 장애물이 감지되어 이격거리가 기 설정된 안전거리 이내인 경우 상기 구동유닛의 동작을 강제로 중지하는 수동제어모드, 사용자와 상기 기준거리를 유지하며 상기 구동유닛을 동작하는 자동제어모드 또는 최초 동작 위치 또는 기 설정된 복귀 위치로 상기 대차를 이동시키는 복귀모드 중 어느 하나로 선택 가능하도록 하는 수확물 운반모듈.
2. 제1항에 있어서,
   상기 구동유닛은,
   상기 대차상에 고정되는 하우징;
   상기 하우징 내부에서 적어도 하나 이상으로 구성되어 상기 레일에 접촉하여 회전하는 구동롤러; 및
   상기 구동롤러에 연결되며, 선택적으로 상기 제어유닛에 의해 구동하는 구동모터;
   를 포함하는 수확물 운반모듈.
3. 제2항에 있어서,
   상기 하우징은,
   길게 형성되어 상기 레일이 삽입 안착되며, 안착된 상태로 상기 레일에 상기 구동롤러가 접촉하는 안착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 수확물 운반모듈.
4. 제2항에 있어서,
   상기 하우징은,
   상기 레일의 길이방향을 따라 전방 또는 후방 중 적어도 어느 하나에 구비되어 충격을 흡수하는 완충부를 포함하는 수확물 운반모듈.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 센서부에서 감지된 이격거리가 상기 기준거리보다 큰 경우 상기 기준거리 이내로 사용자에게 접근하고, 상기 센서부에서 감지된 이격거리가 상기 기준거리보다 가까운 경우 상기 기준거리에 준하여 사용자에게서 멀어지도록 상기 구동유닛을 제어하는 수확물 운반모듈.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 센서부에서 사용자를 감지하지 못하는 경우 상기 구동유닛의 동작을 중지시키는 것을 특징으로 하는 수확물 운반모듈.
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 구동유닛과 상기 제어유닛은 각각 독립적으로 분리되어 형성되며, 전기적 신호로 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 수확물 운반모듈.
10. 삭제

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