KR20000015286A - 무인지게차의 장애물 감지장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

무인지게차의 장애물 감지장치 및 그 방법은 무인지게차의 운반하역 작업시 포크의 좌,우선단에 장착된 장애물 감지센서중 일 감지센서에 이상이 발생되는 경우 주행모터의 회전수를 검출하여 검출된 회전수에 따라 기 설정된 이동거리만큼 포크를 틸팅한 후, 정지시켜 기계의 보수가 가능하고, 시스템의 안전성과 2 단계의 장애물 감지를 통해 장애물 감지의 정확성을 기할 수 있도록 한 것이다.

Description

무인지게차의 장애물 감지장치 및 그 방법

본 발명은 무인지게차에 관한 것으로써, 특히 무인지게차의 전방 장애물 감지장치 및 그 방법에 관한 것이다.

무인지게차란 일반적인 지게차와 같이 운전자가 직접 차량을 운전하면서 일정장소에 있는 하물을 적재하거나 또는 이재하여 다른 장소로 하물을 이재 또는 적재하는 하는 것과는 달리, 상기와 같은 하물의 이재 및 적재작업과, 차량의 주행 및 차량의 주행속도등과 같은 모든 기능을 원격에서 차상 제어시스템과 무인지게차간에 데이터 통신을 통해 수행되고, 무인지게차의 주행은 도로에 설치된 유도선을따라 주행하는 것이다.

이하, 종래 기술에 따른 무인지게차에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 살펴보기로 하자.

도 1은 무인지게차의 장애물 검지 및 주행제어장치의 블록구성을 나타낸 도면으로서 도 1을 참조하여 그 구성을 살펴보면, 제 1, 2 장애물감지부(30a, 30b), 인터페이스(31), 마이크로프로세서(32), 저장부(33), 주행구동제어부(34), 모터구동제어부(35), 브레이크(36a, 36b), 모터(37a, 37b), 전,후방가이드센서(38a, 38b), 유도발진기(39), 하역제어부(40) 및 픽업코일(41a, 41b, 41c, 41d)로 구성된다.

제 1, 2 장애물 감지부(30a, 30b)는 무인지게차의 좌,우포크선단에 각각 장착되어 포크의 틸팅(Tiltung)작업시 전방의 장애를 각각 감지하여 인터페이스(31)를 통해 감지신호를 마이크로 프로세서(32)에 제공한다. 여기서, 제 1, 2 장애물 감지부(30a, 30b)는 반사식광센서로 구성된 것이다.

저장부(33)는 램(RAM) 및 롬(RON)으로 이루어져 무인지게차의 주행속도, 포크의 작업데이타 등 무인지게차의 주행 및 작업시에 필요한 모든 기능들에 대한 데이터를 저장하고 있다. 여기서, 저장부(33)에 저장된 데이터는 무인지게차의 주행 및 작업전에 무인지게차의 차상제어시스템의 제어에 따라 사용자가 직접 저장하게 된다.

마이크로 프로세서(32)는 상기 저장부(33)에 저장된 주행속도 및 모든작업데이타를 리드하여 리드된 데이터에 상응하는 주행제어신호 및 작업제어신호를 각각 주행구동제어부(34) , 모터구동제어부(35) 및 하역제어부(40)로 출력한다.

따라서, 하역제어부(40)는 무인지게차가 하물이 있는 곳에서 정지한 상태에서 마이크로 프로세서(32)에서 제공하는 작업제어신호에 따라 포크의 틸팅 및 리프팅동작을 수행하여 하물의 이적재 작업을 수행하도록 포크를 제어하게 된다.

주행구동제어부(34)는 상기 마이크로 프로세서(32)에서 제공되는 제어신호에 따라 브레이크(36a, 36b)를 제어하여 무인지게차의 제동력을 제어하고, 상기 전,후방가이드센서(38a, 38b)에 의해 감지된 신호에 따라 무인지게차가 유도선을 중심으로 반듯하게 주행할 수 있도록 조향장치(미도시)를 제어하게 된다. 여기서, 상기 전,후방가이드센서(38a, 38b)는 픽업코일로 이루어지며 유도선을 중심으로 좌우에서 발생되는 전자파의 세기를 감지하여 감지된 신호를 주행구동 제어부(34)에 제공하게 되는 것이다. 또한, 상기 유도선에는 유도발진기(39)에서 일정크기의 주파수를 갖는 전기적인 신호가 오실레이팅(Oscilating)되어 제공된다.

모터구동 제어부(35)는 상기 마이크로 프로세서(32)의 모터구동 제어신호에 따라 주행모터(37a, 37b)에 일정폭의 온듀티를 갖는 PWM(Pulse Width Modulation)신호 제공하여 주행모터(37a, 37b)의 회전을 제어하게 되는 것이다.

이상에서와 같은 구성을 갖는 종래 기술에 따른 무인지게차의 장애물검지 및 주행제어장치의 동작을 살펴보기로 하자.

먼저, 마이크로 프로세서(32)는 저장부(33)에 저장된 주행데이타를 리드하여 리드된 주행데이타에 상응하는 제어신호를 모터구동제어부(35)로 제공한다. 그러면, 모터구동제어부(35)는 제공되는 제어신호에 따라 주행모터(37a, 37b)를 구동하기 위한 일정폭의 온듀티를 갖는 펄스를 주행모터(37a, 37b)각각에 제공하여 주행모터(37a, 37b)를 회전구동하게 된다. 따라서, 무인지게차는 주행모터(37a, 37b)의 회전에 따라 유도선을 따라 주행을 시작하게 된다.

이렇게 무인지게차의 주행중 전방가이드센서(38a)의 픽업코일(41a, 41b)에서 픽업된 유도선을 중심으로 좌,우 전자파의 세기를 감지하여 주행구동제어부(34)로 제공하게 되면, 주행구동제어부(34)는 인가되는 좌,우 전자파 픽업신호의 크기를 서로 비교하여 서로 동일하게 되면 무인지게차가 정확하게 유도선을 따라 주행하는 것으로 판단하고, 좌,우의 전자파의 세기가 서로 다른 경우에는 조향장치를 제어하여 무인지게차가 유도선을 따라 정확하게 주행할 수 있도록 제어하게 된다.

이렇게 무인지게차가 기 설정된 데이터에 의해 주행완료지점이 되면 주행구동제어부(34)에 주행정지신호를 제공하여 브레이크(36a, 36b)를 제어하도록하여 무인지게차의 주행을 정지시키게 되는 것이다. 이와 같이 무인지게차가 정지되면, 마이크로 프로세서(32)는 저장부(33)에 저장된 작업데이타를 리드하여 리드된 작업데이타를 하역제어부(40)에 제공하게 된다. 따라서, 하역제어부(40)는 무인지게차의 포크를 제어하여 틸팅 및 리프팅작업을 실시하도록 한다.

여기서, 포크의 틸팅작업시 포크선단 좌,우에 각각 장착된 제1, 2 장애물 감지부(30a, 30b)는 전방에 장애물이 있는지를 감지하여 인터페이스(31)를 통해 마이크로 프로세서(32)로 제공하게 된다. 그러면 마이크로프로세서(32)는 제1, 2 장애물감지부(30a, 30b)로부터 감지신호가 모두 인가하게 되면, 전방에 장애물이 있는 것으로 판단하여 하역제어부(40)에 틸팅정지신호를 제공하게 되는 것이다. 따라서, 하역제어부(40)는 현재 작업중인 포크의 틸팅작업을 정지시키기 위해 포크를 제어하게 된다. 즉, 하역작업시 전방의 벽이나 기타 장애물이 일정거리안에서 감지가 되면 포크의 틸팅을 정지시키거나, 감지된 전방의 물체에 미속으로 직접 접촉시켜 정지시키게 되는 것이다.

이와 같이, 종래 기술에 띠른 무인지게차의 전방장애물을 감지는 상기와 같은 반사식 광센서를 무인지게차 포크의 좌우선단에 장착하여 장애물을 감지한 후, 감지결과에 따라 포크의 틸팅속도를 제어하는 것이다. 따라서, 다음과 같은 문제점이 발생하게 된다.

만약, 무인지게차의 작업중에 무인지게차의 포크선단에 장착된 2개의 반사식 광센서중 하나 또는 모두에 이상이 발생되는 경우 마이크로 프로세서는 장애물이 감지되지 않은 것으로 판단하여 감속신호를 제공하지 않게 되기 때문에 고속으로 전방의 벽이나 장애물과 충돌하여 정상적인 정지위치로 제어하는 것이 불가능해지고, 또한, 전방의 장애물과 충돌함에 따라 무인지게차에 손상을 가하게 되는 문제점이 발생하게 되는 것이다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 본 발명의 목적은 주행모터에 모터의 회전을 감지할 수 있는 센서를 각각 장착하여 포크선단에 장착된 장애물감지센서에 고장이 발생하더라도 상기 모터 회전수 감지센서에 의한 회전수 검출에 따라 포크의 틸팅속도를 제어할 수 있도록 함으로써 무인지게차의 안전성과 무인지게차의 파손을 방지할 수 있는 무인지게차의 장애물 감지장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

도 1는 종래 기술에 따른 무인지게차의 장애물 감지 및 주행제어장치의 블록구성을 나타낸 도면

도 2는 본 발명에 따른 무인지게차의 장애물 감지 및 주행제어장치의 블록구성을 나타낸 도면

도 3은 본 발명에 따른 무인지게차의 장애물 감지방법에 대한 동작 플로우챠트를 나타낸 도면

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

30a, 30b : 장애물감지부 31 : 인터페이스

32 : 마이크로프로세서 33 : 저장부

34 : 주행구동제어부 35 : 모터구동제어부

36a, 36b : 브레이크 37a, 37b : 모터

38a, 38b : 전,후방가이드센서 39 : 유도발진기

40 : 하역제어부 41a-41d : 픽업코일

42a, 42b : 회전수검출부 43 : 패트롤램프

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무인지게차의 장애물 감지장치의 특징은 포크의 좌,우선단에 장착되어 전방의 장애물을 감지하는 제1, 2 감지센서 및 주행모터를 구비한 무인지게차의 장애물 감지장치에 있어서, 상기 주행모터에 장착되어 무인지게차의 운반하역 작업시 상기 주행모터의 회전수를 검출하는 회전수 검출수단과; a)무인지게차의 운반하역 작업시 상기 제 1, 2 감지센서중 일 감지센서에서라도 감지신호가 입력되지 않는 경우 상기 회전수검출부에서 검출된 주행모터의 회전수를 상기 포크의 정지위치와 상응하는 기 설정된 기준회전수와 비교하고, b) 비교결과, 상기 회전수검출부에서 검출된 주행모터의 회전수가 상기 포크의 정지위치와 상응하는 기 설정된 기준회전수에 도달하였을 경우 상기 포크의 틸팅동작을 정지시킴과 동시에 상기 제 1, 2 감지센서의 고장여부를 표시하기 위한 표시신호제어신호를 출력하는 제어수단과; 상기 제어수단에서 제공되는 표시 제어신호에 따라 제 1, 2 감지센서의 이상유무를 표시하는 표시수단을 포함하여 구성됨에 있다.

또한, 본 발명에 따른 무인지게차의 장애물 감지방법의 특징은 회전수 검출센서와, 주행모터 및 포크의 좌,우선단에 장착된 제 1, 2 장애물 감지센서를 구비한 무인지게차의 장애물 감지방법에 있어서, 기 저장된 주행데이타에 따라 무인지게차의 주행이 완료되어 지정된 장소에 도착하게 되면, 기 저장된 작업데이타에 따라 포크의 틸팅동작을 수행하는 단계와; 상기 포크의 틸팅동작중 상기 포크의 좌,우선단에 장착된 제1, 2 장애물 감지센서 모두 온되는지를 판단하는 단계와; 상기 판단결과, 제 1, 2 장애물 감지센서중 일 감지센서 또는 모두가 온되지 않았을 경우 센서의 이상으로 판단하여 상기 회전수 검출센서에 의해 주행모터의 회전수를 검출하여 포크의 정지위치에 상응하는 기 설정된 기준회전수와 비교하는 단계와; 비교결과, 검출된 주행모터의 회전수가 기 설정된 기준회전수에 도달하게 되면 포크의 틸팅동작을 정지시키는 단계로 이루어짐에 있다.

이하, 본 발명에 따른 무인지게차의 장애물 감지장치 및 그 방법을 첨부된 도면을 참조하여 살펴보기로 하자.

도 2는 본 발명에 따른 무인지게차의 장애물 감지장치가 장착된 무인지게차의 제어장치의 블록구성을 나타낸 도면으로서, 도 1에 도시된 종래 기술과 중복되는 동일한 구성요소에 대하여는 그 설명을 생략하고 도 2를 참조하여 본 발명의 구성을 살펴보면, 주행모터(37a, 37b)에 각각 장착되어 주행모터(37a, 37b)의 회전수를 각각 검출하여 마이크로 프로세서(32)에 제공하는 회전수검출부(42a, 42b)와, 제 1, 2 장애물 감지부(30a, 30b) 즉, 두 개의 반사식광센서중 적어도 하나가 이상이 발생되어 감지신호가 입력되지 않을 경우 상기 회전수검출부(42a, 42b)에서 검출한 주행모터(37a, 37b)의 회전수를 기 설정된 기준회전수와 비교하여 기준회전수에 도달하였을 경우 하역제어부(40)에 제어신호를 제공하여 포크의 틸팅작업을 정지시킴과 동시에 장애물감지를 사용자에게 알리기 위한 표시신호를 출력하는 마이크로 프로세서(32)와, 상기 마이크로 프로세서(32)에서 제공되는 표시제어신호에 따라 장애물감지를 표시하는 비상램프(43)가 부가된다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 무인지게차의 장애물 감지장치의 동작을 종래 기술과 동일한 구성의 동작에 대하여는 그 설명을 생략하고 도 2를 참조하여 살펴보기로 하자.

먼저, 무인지게차가 저장부(33)에 저장된 주행데이타에 따라 마이크로 프로세서(32)의 제어에 의해 주행을 한 후, 작업을 위해 정지되면, 제 1, 2 장애물감지부(30a, 30b)는 포크전방의 장애물을 감지함과 동시에 회전수검출부(42a, 42b)에서 주행모터(37a, 37b)의 회전수를 검출하게 된다. 이때, 제 1, 2 장애물 감지부(30a, 30b)에서 감지된 신호는 마이크로 프로세서(32)로 인터페이스부(31)를 통해 입력되게 된다. 이때, 마이크로 프로세서(32)는 상기 제 1, 2 장애물 감지부(30a, 30b)모두에서 감지신호가 입력되는지를 판단한 후, 모두에서 감지신호가 입력되는 경우에는 포크의 틸팅속도를 감속하여 정지시킨 후, 하물의 이적재 작업을 실시하게 되는 것이다.

그러나, 상기 제 1, 2 장애물 감지부(30a, 30b)모두에서 감지신호가 입력되지 않고, 하나의 신호 또는 어떠한 감지신호도 입력되지 않는 경우 마이크로프로세서(32)는 상기 회전수검출부(42a, 42b)에서 검출한 신호를 기 설정된 기준 회전수와 각각 비교하게 된다.

비교결과, 검출된 주행모터(37a, 37b)의 회전수가 기 설정된 기준회전수에 도달하게 되면, 하역제어부(40)를 제어하여 포크의 틸팅거리를 기 설정된 거리만큼 이동시킨 후, 정지시킴과 동시에 페트롤램프(43)를 동작시키게 된다.

이와 같은 본 발명에 따른 무인지게차의 장애물 감지장치의 동작과 상응하는 무인지게차의 장애물 감지방법에 대하여 도 3을 참조하여 간단하게 살펴보기로 하자.

도 3은 본 발명에 따른 무인지게차의 장애물 감지방법을 나타낸 동작 플로우챠트이다.

먼저, 도 2에 도시된 저장부(33)에 저장된 주행데이타에 따라 무인지게차의 주행이 완료되어 지정된 장소에 도착하게 되면, 기 저장된 작업데이타에 따라 하역 등의 작업 프로그램에 의해 포크의 틸팅동작을 수행하게 된다(S101).

이때, 포크의 틸팅동작을 수행하는 도중 포크의 좌,우선단에 장착된 제1, 2 장애물 감지부(30a, 30b)가 모두 온(on)되어 전방의 장애물을 감지하는지를 판단하게 된다(S102).

판단결과, 제 1, 2 장애물 감지부(30a, 30b) 모두가 온되어 감지신호가 모두 마이크로 프로세서(32)로 입력되게 되면, 마이크로 프로세서(32)는 기 설정된 거리만큼 포크를 이동한 후, 포크의 동작을 정지시키게 되는 것이다(S103).

그러나, 상기 제 1, 2 장애물 감지부(30a, 30b)중 하나라도 동작이 되지 않을 경우, 즉, 제1, 2 장애물 감지부(30a, 30b) 모두에서 감지된 신호가 입력되지 않거나, 하나의 장애물 감지부에서 감지신호가 입력되는 경우에는 제 1, 2 장애물 감지부(30a, 30b)에 고장이 발생된 것으로 판단하여 회전수검출부(42a, 42b)에서 검출된 주행모터(37a, 37b)의 회전수를 포크의 정지위치에 상응하는 기 설정된 기준회전수와 비교하게 된다(S104, S105).

비교결과, 검출된 주행모터(37a, 37b)의 회전수가 포크의 정지위치에 상응하는 기 설정된 기준회전수에 도달하지 않았을 경우 기 설정된 이동거리만큼 포크를 틸팅한 후, 포크의 동작을 정지시키고, 반대로, 검출된 주행모터(37a, 37b)의 회전수가 포크의 정지위치에 상응하는 기 설정된 기준회전수에 도달하였으면 포크의 틸팅동작을 정지시킴과 동시에 패트롤램프(43)를 구동하게 되는 것이다(S106).

결국, 본 발명에 따른 무인지게차의 장애물 감지장치 및 그 방법은 무인지게차의 운반하역작업시 포크의 좌,우선단에 장착된 장애물 감지센서(30a, 30b)중 일 감지센서에 이상이 발생되는 경우 주행모터(37a, 37b)의 회전수를 검출하여 검출된 회전수에 따라 기 설정된 이동거리만큼 포크를 틸팅한 후, 정지시키는 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 무인지게차의 장애물 감지장치 및 그 방법은 무인지게차의 운반하역 작업시 포크의 좌,우선단에 장착된 장애물 감지센서중 일 감지센서에 이상이 발생되는 경우 주행모터의 회전수를 검출하여 검출된 회전수에 따라 기 설정된 이동거리만큼 포크를 틸팅한 후, 정지시킴으로써, 기계의 보수가가능하고, 시스템의 안전성과 2 단계의 장애물 감지를 통해 장애물 감지의 정확성을 기할 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 포크의 좌,우선단에 장착되어 전방의 장애물을 감지하는 제1, 2 감지센서 및 주행모터를 구비한 무인지게차의 장애물 감지장치에 있어서,

   상기 주행모터에 장착되어 무인지게차의 운반하역 작업시 상기 주행모터의 회전수를 검출하는 회전수 검출수단과;

   a)무인지게차의 운반하역 작업시 상기 제 1, 2 감지센서중 일 감지센서에서라도 감지신호가 입력되지 않는 경우 상기 회전수검출부에서 검출된 주행모터의 회전수를 상기 포크의 정지위치와 상응하는 기 설정된 기준회전수와 비교하고,

   b) 비교결과, 상기 회전수검출부에서 검출된 주행모터의 회전수가 상기 포크의 정지위치와 상응하는 기 설정된 기준회전수에 도달하였을 경우 상기 포크의 틸팅동작을 정지시킴과 동시에 상기 제 1, 2 감지센서의 고장여부를 표시하기 위한 표시신호제어신호를 출력하는 제어수단과;

   상기 제어수단에서 제공되는 표시 제어신호에 따라 제 1, 2 감지센서의 이상유무를 표시하는 표시수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무인지게차의 장애물 감지장치.
2. 회전수 검출센서와, 주행모터 및 포크의 좌,우선단에 장착된 제 1, 2 장애물 감지센서를 구비한 무인지게차의 장애물 감지방법에 있어서,

   기 저장된 주행데이타에 따라 무인지게차의 주행이 완료되어 지정된 장소에 도착하게 되면, 기 저장된 작업데이타에 따라 포크의 틸팅동작을 수행하는 단계와; 상기 포크의 틸팅동작중 상기 포크의 좌,우선단에 장착된 제1, 2 장애물 감지센서 모두 온되는지를 판단하는 단계와;

   상기 판단결과, 제 1, 2 장애물 감지센서중 일 감지센서 또는 모두가 온되지 않았을 경우 센서의 이상으로 판단하여 상기 회전수 검출센서에 의해 주행모터의 회전수를 검출하여 포크의 정지위치에 상응하는 기 설정된 기준회전수와 비교하는 단계와;

   비교결과, 검출된 주행모터의 회전수가 기 설정된 기준회전수에 도달하게 되면 포크의 틸팅동작을 정지시키는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 무인지게차의 장애물 감지방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 포크의 틸팅동작을 정지시키는 단계에서 틸팅동작을 정지시킴과 동시에 상기 제 1, 2 장애물 감지센서의 이상유무를 표시하는 단계를 더 부가함을 특징으로 하는 무인지게차의 장애물 감지방법.