KR20180076876A - 실린더 변위 측정을 통한 지게차의 포크 자세 정보 제공 방법 및 장치 - Google Patents

실린더 변위 측정을 통한 지게차의 포크 자세 정보 제공 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 명세서는 실린더 변위 측정을 통한 지게차의 포크 자세 정보 제공 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 실린더 변위 측정을 통한 지게차의 포크 자세 정보 제공 방법은, 지게차 마스트가 수직 상태에서 지게차 설계 시 미리 정해진 파라미터를 입력변수로서 획득하는 단계; 센서를 이용하여 지게차의 동작을 실시간으로 모니터링하여 지게차 실린더의 변위값을 검출하는 단계; 검출된 변위값이 틸트실린더와 리프트실린더 중 적어도 어느 하나의 동작에 의한 값인지 판단하는 단계; 상기 검출된 변위값이 상기 틸트실린더의 동작에 의해서만 검출된 것으로 판단되는 경우, 틸트실린더의 변위값을 이용하여 마스트의 변위각(θ)과 포크의 위치변위값을 산출하는 단계; 및 산출된 변위각(θ)과 포크의 위치변위값을 표시하는 단계를 포함할 수 있다. 본 명세서의 일 실시 예에 따르면, 지게차의 포크 자세를 정확하게 판단할 수 있다.

Description

실린더 변위 측정을 통한 지게차의 포크 자세 정보 제공 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING FORK POSTURE INFORMATION OF FORKLIFT TRUCK BY MEASURING DISPLACEMENT OF CYLINDER}
본 명세서는 실린더 변위 측정을 통한 지게차의 포크 자세 정보 제공 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지게차의 틸트실린더의 변위값 및 리프트실린더의 변위값 중 적어도 하나를 측정하고, 측정된 지게차의 틸트실린더의 변위값과 리프트실린더의 변위값을 통해 지게차의 마스트의 경사각 및 포크 위치 정보를 포함하는 포크 자세 정보를 산출하여 사용자에게 제공하는 실린더 변위 측정을 통한 지게차의 포크 자세 정보 제공 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 지게차는 비교적 중량체의 하물을 들어올리거나 또는 내릴 수 있게 하는 산업용 차량의 일종으로서, 고중량의 하물을 근거리로 이동시키거나, 또는 해당 하물을 각종 운반차량에 적재 또는 그로부터 하차시키는 데 사용된다.
지게차(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 크게 엔진을 포함하는 본체(2)와, 이 본체의 전측에 설치된 마스트조립체(3)로 이루어진다. 마스트조립체(3)는 포크(4a)를 갖는 캐리지(4)를 구비하며, 상기 포크(4a)가 구비된 마스트조립체(3)의 경각의 변화는 하물의 하역을 원활하게 하는 동시에 하물의 운반시 지게차의 전복 등을 방지하는 데 매우 중요하다.
여기에서, 마스트조립체(3)는 본체(2)의 프레임(도시되지 않음)의 양측 단부에 각각 연결된 틸트실린더(5)에 의해 연결되고 또한 일반적으로 하부부분이 본체(2)의 프레임의 대응부분에 힌지연결되어 있다.
마스트조립체(3)의 경각은 틸트실린더(5)의 스트로크 변화에 의해 종속적으로 변화된다.
이와 같은 지게차(1)는 운전자가 틸트실린더(5)의 스트로크를 길게 하여 전경각을 증대시켜 포크(4a)를 하물의 하부로 집어넣은 다음 리프트실린더(6)를 이용하여 포크(4a)를 상승시키고, 상기 틸트실린더(5)의 스트로크를 짧게 하여 후경각을 증대시켜 하물을 지게차(1)의 프레임측으로 접근시킨 상태에서 다른 장소로 이동시켜 하역할 수 있게 된다.
이와 같이, 지게차(1)의 포크(4a) 자세는 틸트실린더(5)의 변위 및 리프트실린더(6)의 변위에 통해서 예측이 가능하다.
그런데, 종래 기술은 인코더(Encoder)와 케이블(Cable)을 이용한 포크 높이를 측정하거나, 광센서를 이용하여 포크 높이를 측정하는 방식 등이 있으며, 이러한 방식은 사용자에게 포크의 높이 또는 마스트 경사각 중 한가지 정보만을 제공하였다. 이에 따라, 사용자가 지게차에 탑승한 채 작업 시 포크의 자세를 정확하게 판단하기 어려워 작업의 효율성에 문제점이 있었다.
이에, 사용자가 지게차를 탑승한 채 작업 시, 사용자가 지게차의 포크 자세를 정확하게 판단할 수 있고, 작업의 효율성 확보가 가능한 포크 자세 정보 제공 시스템 및 방법의 개발이 요구되는 실정이다.
국내 공개특허공보 제10-2015-0114842호(2015.10.13 공개) 국내 공개특허공보 제10-2010-0107895호(2010.10.06 공개) 국내 공개특허공보 제10-2009-0062372호(2009.06.17 공개)
본 명세서의 일 실시 예는 지게차의 틸트실린더의 변위값 및 리프트실린더의 변위값 중 적어도 하나를 측정하고, 측정된 지게차의 틸트실린더의 변위값과 리프트실린더의 변위값을 통해 지게차의 마스트의 경사각 및 포크 위치 정보를 포함하는 포크 자세 정보를 산출하여 사용자에게 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 명세서의 제1실시 예에 따르는 실린더 변위 측정을 통한 지게차의 포크 자세 정보 제공 방법은, 지게차 마스트가 수직 상태에서 지게차 설계 시 미리 정해진 파라미터를 입력변수로서 획득하는 단계; 센서를 이용하여 지게차의 동작을 실시간으로 모니터링하여 지게차 실린더의 변위값을 검출하는 단계; 검출된 변위값이 틸트실린더와 리프트실린더 중 적어도 어느 하나의 동작에 의한 값인지 판단하는 단계; 상기 검출된 변위값이 상기 틸트실린더의 동작에 의해서만 검출된 것으로 판단되는 경우, 틸트실린더의 변위값을 이용하여 마스트의 변위각(θ)과 포크의 위치변위값을 산출하는 단계; 및 산출된 변위각(θ)과 포크의 위치변위값을 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
본 명세서의 제2실시 예에 따르는 실린더 변위 측정을 통한 지게차의 포크 자세 정보 제공 방법은, 지게차 마스트가 수직 상태에서 지게차 설계 시 미리 정해진 파라미터를 입력변수로서 획득하는 단계; 센서를 이용하여 지게차의 동작을 실시간으로 모니터링하여 동작에 따른 지게차 실린더의 변위값을 검출하는 단계; 검출된 변위값이 틸트실린더와 리프트실린더 중 적어도 어느 하나의 동작에 의한 값인지 판단하는 단계; 상기 검출된 변위값이 상기 틸트실린더와 리프트실린더의 동작에 의해서 검출된 것으로 판단되는 경우, 틸트실린더의 변위값을 이용하여 마스트의 변위각(θ)을 산출하고, 산출된 변위각(θ)과 상기 리프트실린더의 변위값을 이용하여 포크의 위치변위값을 산출하는 단계; 및 산출된 변위각(θ)과 포크의 위치변위값을 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시 예에 따르는 실린더 변위 측정을 통한 지게차의 포크 자세 정보 제공 장치는, 지게차의 동작을 실시간으로 모니터링하여 지게차 실린더의 변위값을 검출하는 센서부; 상기 센서부에 의해 검출된 변위값이 틸트실린더와 리프트실린더 중 적어도 어느 하나의 동작에 의한 값인지 판단하고, 판단 결과에 따라 틸트실린더의 변위값 또는 리프트실린더의 변위값 중 적어도 하나를 이용하여 마스트의 변위각(θ)과 포크의 위치변위값을 산출하는 제어부; 및 상기 제어부에 의해 산출된 마스트의 변위각(θ)과 포크의 위치변위값을 표시하는 표시부를 포함할 수 있다. 상기 제어부는 지게차 마스트가 수직 상태에서 지게차 설계 시 미리 정해진 파라미터를 입력변수로서 획득하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 본 명세서의 일 실시 예에 따르면 지게차의 틸트실린더의 변위값 및 리프트실린더의 변위값 중 적어도 하나를 측정하고, 측정된 지게차의 틸트실린더의 변위값과 리프트실린더의 변위값을 통해 지게차의 마스트의 경사각 및 포크 위치 정보를 포함하는 포크 자세 정보를 산출하여 사용자에게 제공할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 지게차의 포크 자세를 정확하게 판단할 수 있다.
또한, 사용자는 특정 작업(예컨대, 기 설정된 높이, 기 설정된 각도, 기 설정된 운행) 시에 판단된 지게차의 포크 자세를 참고하여 용이하게 작업할 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시 예에 따르면 틸트실린더와 리프트실린더를 포함하는 실린더의 변위값만 측정하면 포크의 자세를 정확하게 판단할 수 있기 때문에 종래 기술에 비해 구조가 매우 간단하며, 저비용으로 시스템 구축이 가능하다.
또한, 본 명세서의 일 실시 예에 따르면 작업기의 변위 데이터 분석을 통한 작업 현황에 대하여 모니터링이 가능하다.
또한, 본 명세서의 일 실시 예에 따르면 사용자가 지게차의 어태치먼트 변경 시에도 변위의 초기값 수정이 가능하여 다양한 어태치먼트가 적용되어도 지게차의 포크 자세를 정확하게 판단할 수 있다.
도 1은 종래 지게차의 구조를 보여주는 개략 사시도이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 포크 자세 정보 제공 장치(100)의 블록구성도이다.
도 3은 본 명세서의 일 실 시예에 따르는 포크 자세 정보 제공 과정을 설명하기 위한 지게차의 측면도이다.
도 4는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 포크 자세 정보 제공 과정의 순서도이다.
도 5는 본 명세서의 제1 실시 예에 따르는 포크 자세 정보 산출 알고리즘의 흐름도이다.
도 6은 본 명세서의 제2 실시 예에 따르는 포크 자세 정보 산출 알고리즘의 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 구성 및 그에 따른 작용 효과는 이하의 상세한 설명을 통해 명확하게 이해될 것이다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 동일한 구성요소에 대해서는 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호로 표시하며, 공지된 구성에 대해서는 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 구체적인 설명은 생략하기로 함에 유의한다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.
종래에는 인코더(Encoder)와 케이블(Cable)을 이용한 포크 높이를 측정하거나, 광센서를 이용하여 포크 높이를 측정함으로써 사용자에게 포크의 높이 또는 마스트 경사각 중 한가지 정보만을 제공하였다. 이에 따라, 사용자가 지게차에 탑승한 채 작업 시 포크 자세를 정확하게 판단하기 어려운 경우가 종종 있어 작업의 효율성을 확보하기 어려웠다.
본 명세서의 일 실시 예는 틸트실린더 또는 리프트실린더 중 적어도 하나의 변위값을 측정하기 위한 센서를 지게차에 장착한다.
도 2는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 포크 자세 정보 제공 장치(100)의 블록구성도이다.
도 2를 참조하면 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 포크 자세 정보 제공 장치(100)는 입력부(110), 센서부(120), 제어부(130) 및 표시부(140)를 포함할 수 있으며, 저장부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
사용자는 입력부(110)를 통해 지게차 마스트가 수직 상태에서 지게차 설계 시 미리 정해진 파라미터를 입력할 수 있다. 상기 파라미터는 지게차의 실린더가 동작하기 전에 저장부(미도시)에 미리 저장될 수 있다.
센서부(120)는 지게차의 동작을 실시간으로 모니터링하여 지게차 실린더의 변위값을 검출하기 위한 것이다. 본 명세서의 일 실시 예에 따르면, 센서부(120)는 지게차의 틸트실린더와 리프트실린더 중 적어도 어느 하나의 동작에 의한 변위값을 검출할 수 있다.
제어부(130)는 입력부(100)를 통해 사용자에 의해 입력되거나, 또는 저장부(미도시)에 미리 저장된 상기 지게차 마스트가 수직 상태에서 지게차 설계 시 미리 정해진 파라미터를 입력변수로서 획득할 수 있다.
제어부(130)는 센서부(120)에 의해 검출된 변위값이 틸트실린더와 리프트실린더 중 적어도 어느 하나의 동작에 의한 값인지 판단하고, 판단 결과에 따라 틸트실린더의 변위값 또는 리프트실린더의 변위값 중 적어도 하나를 이용하여 마스트의 변위각(θ)과 포크의 위치변위값을 산출할 수 있다.
이때, 제어부(130)의 판단 결과, 센서부(120)에 의해 검출된 변위값이 틸트실린더의 동작에 의해서만 검출된 것으로 판단되는 경우, 센서부(120)에 의해 검출된 틸트실린더의 변위값을 이용하여 마스트의 변위각(θ)과 포크의 위치변위값을 산출할 수 있다.
또한, 제어부(130)의 판단 결과, 센서부(120)에 의해 검출된 변위값이 틸트실린더와 리프트실린더의 동작에 의해서 검출된 것으로 판단되는 경우, 센서부(120)에 의해 검출된 틸트실린더의 변위값을 이용하여 마스트의 변위각(θ)을 산출하고, 산출된 변위각(θ)과 상기 센서부(120)에 의해 검출된 리프트실린더의 변위값을 이용하여 포크의 위치변위값을 산출할 수 있다.
표시부(140)는 지게차의 운전실 내부에 설치되고, 상기 제어부(130)에 의한 판단 결과에 따라 산출된 마스트의 변위각(θ)과 포크의 위치변위값을 표시함으로써 사용자에게 포크 자세 정보를 제공할 수 있다. 예컨대, 표시부(140)는 바람직하게 LCD패널로 이루어지며, 사용자로부터 입력부(100)를 통해 입력된 정보, 센서부(120)에 의해 검출된 정보, 및 제어부(130)에 의해 산출된 정보를 표시할 수 있다.
저장부(미도시)는 입력부(110)를 통해 수신한 정보와 포크 자세 정보 제공 장치(100)의 동작을 위해 필요한 정보 및 프로그램 코드를 저장할 수 있으며, 센서부(120)에 의해 실시간으로 모니터링하여 검출된 지게차 실린더의 변위값을 저장할 수 있다.
도 2의 각 구성부의 구체적인 동작에 대해서는 도 3 내지 도 6을 참조하여 후술한다.
도 3은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 포크 자세 정보 제공 과정을 설명하기 위한 지게차의 측면도이고, 도 4는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 포크 자세 정보 제공 과정의 순서도이다.
도 4를 참조하면, 먼저 제어부(130)는 지게차 마스트가 수직 상태에서 지게차 설계 시 미리 정해진 파라미터를 입력변수로서 획득한다(S400). 이를 위해, 사용자는 입력부(110)를 통해 지게차 마스트가 수직 상태에서 지게차 설계 시 미리 정해진 파라미터를 입력하거나, 상기 파라미터를 차의 실린더가 동작하기 전에 저장부(미도시)에 미리 저장할 수 있다.
상기 파라미터는 도 3에 도시된 바와 같이, 지게차 마스트가 수직 상태에서 틸트실린더의 길이
Figure pat00001
와 마스트 힌지에서 틸트 실린더 로드까지의 거리
Figure pat00002
,상기 지게차 마스트가 수직 상태에서 지게차의 측단면도 상에서 틸트실린더의 양끝단 위치
Figure pat00003
, 마스트 힌지 위치
Figure pat00004
, 틸트 실린더 로드 위치
Figure pat00005
, 마스트가 수직인 상태에서의 포크의 위치
Figure pat00006
를 적어도 포함할 수 있다.
또한, 단계 S400에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 지게차 마스트가 수직 상태에서 상기 마스트 힌지에서 틸트 실린더 로드까지의 거리
Figure pat00007
, 틸트실린더의 헤드 위치값
Figure pat00008
으로부터 상기 틸트실린더와 상기 지게차 마스트가 교차하는 교차점
Figure pat00009
까지의 길이
Figure pat00010
, 상기 틸트실린더의 헤드 위치값
Figure pat00011
으로부터 상기 지게차 마스트의 힌지 위치값
Figure pat00012
까지의 길이
Figure pat00013
를 획득할 수 있고, 지게차 마스트가 수직 상태에서 상기
Figure pat00014
와
Figure pat00015
사이의 각도
Figure pat00016
를 획득할 수 있다. 이후, 제어부(130)는 상기 지게차 마스트가 수직 상태의 각도
Figure pat00017
를 통해서 포크의 위치
Figure pat00018
가 수평 상태임을 판단할 수 있다.
단계 S400 이후, 센서부(120)는 지게차의 동작을 실시간으로 모니터링하여 지게차 실린더의 변위값을 검출한다(S410). 센서부(120)는 지게차 동작을 위해 틸트실린더와 리프트실린더 중 적어도 어느 하나의 동작에 의한 지게차 실린더의 변위값을 검출할 수 있다. 이때, 틸트실린더가 동작하면 지게차의 마스트가 수직상태가 아니게 되며, 틸트실린더의 동작에 따른 마스트의 변위각(θ)과 포크의 위치변위값에 의해 단계 S400에서 획득한
Figure pat00019
는
Figure pat00020
로, 그리고 포크의 위치
Figure pat00021
는
Figure pat00022
또는
Figure pat00023
로 변화된다.
또한, 단계 S410에서, 제어부(130)는 지게차의 동작에 따라 지게차의 마스트가 수직 상태가 아닌 경우에 마스트 힌지에서 틸트 실린더 로드까지의 거리
Figure pat00024
틸트실린더의 헤드 위치값으로부터 상기 틸트실린더와 상기 지게차 마스트가 교차하는 교차점까지의 길이
Figure pat00025
를 획득하며, 지게차의 측단면도 상에서
Figure pat00026
와
Figure pat00027
사이의 각도
Figure pat00028
를 획득할 수 있다.
단계 S410 이후, 제어부(130)는 단계 S400에서 센서부(120)에 의해 검출된 지게차 실린더의 변위값이 틸트실린더와 리프트실린더 중 적어도 어느 하나의 동작에 의한 값인지 판단한다(S420).
단계 S420 이후, 제어부(130)는 단계 410에서의 판단 결과에 따라 틸트실린더의 변위값 또는 리프트실린더의 변위값 중 적어도 하나를 이용하여 마스트의 변위각(θ)과 포크의 위치변위값을 포함하는 포크 자세 정보를 산출하며(S430), 산출된 포크 자세 정보를 표시부(140)를 통해 사용자에게 제공한다(S440).
단계 S430에서 마스트의 변위각(θ)과 포크의 위치변위값을 포함하는 포크 자세 정보를 산출하는 구체적인 포크 자세 정보 산출 알고리즘은 후술하는 도 5 및 도 6에서 상세히 설명하고자 한다.
도 5는 본 명세서의 제1 실시 예에 따르는 포크 자세 정보 산출 알고리즘의 흐름도이다.
먼저, 앞서 상술한 도 4의 단계 S410 이후에, 제어부(130)는 센서부(120)에 의해 검출된 지게차 실린더의 변위값이 틸트실린더와 리프트실린더 중 적어도 어느 하나의 동작에 의한 값인지 판단한다(S420).
이후, 단계 S420에서의 판단 결과에 따라 앞서 도 4의 단계 S400 내지 단계 S410에서 획득된 정보를 이용하여 포크 자세 정보를 산출하는 방식을 선택할 수 있다.
예컨대, 단계 S420에서의 판단 결과, 제어부(130)는 상기 센서부(120)에 의해 검출된 변위값이 틸트실린더의 동작에 의해서만 검출된 것으로 판단되는 경우(S510), 과정은 단계 S520으로 진행한다.
단계 S520에서, 제어부(130)는 하기 수학식 1 및 2에 기초하여 상기 지게차 마스트가 수직 상태에서
Figure pat00029
와
Figure pat00030
사이의 각도인
Figure pat00031
와 상기 지게차 마스트가 수직 상태가 아닌 상태에서
Figure pat00032
와
Figure pat00033
사이의 각도인
Figure pat00034
을 산출할 수 있다. 여기서, 지게차 마스트가 수직 상태인 경우와 상기 지게차의 마스트가 수직 상태가 아닌 경우 중 어느 하나인 경우에도 틸트실린더의 헤드 위치값으로부터 상기 지게차 마스트의 힌지 위치값까지의 길이는
Figure pat00035
값으로 동일하다.
[수학식 1]
Figure pat00036
[수학식 2]
Figure pat00037
그리고, 단계 S520에서, 제어부(130)는 수학식 1 및 2에 기초하여 산출된 상기
Figure pat00038
에서 상기
Figure pat00039
를 뺀 차이값으로 마스트의 변위각(θ)을 산출할 수 있다.
단계 S520 이후, 제어부(130)는 상기
Figure pat00040
에서 상기
Figure pat00041
을 뺀 차이값으로 산출된 마스트의 변위각(θ)을 이용하여 하기 수학식 3에 기초하여 포크의 위치변위값
Figure pat00042
을 산출할 수 있다(S530).
[수학식 3]
Figure pat00043
상기 수학식 3에서, θ는 마스트의 변위각이고,
Figure pat00044
와
Figure pat00045
는 지게차 마스트가 수직 상태인 경우에 포크의 위치이고,
Figure pat00046
와
Figure pat00047
는 틸트실린더의 동작에 따라 변화된 포크의 위치를 나타낸다.
단계 S530 이후, 표시부(140)는 상술한 단계 S430에서 제어부(130)에 의해 산출된 마스트의 변위각(θ)과 포크의 위치변위값
Figure pat00048
을 표시함으로써 사용자에게 포크 자세 정보를 제공할 수 있다(S540).
도 6은 본 명세서의 제2 실시 예에 따르는 포크 자세 정보 산출 알고리즘의 흐름도이다.
먼저, 앞서 상술한 도 4의 단계 S410 이후에, 제어부(130)는 센서부(120)에 의해 검출된 지게차 실린더의 변위값이 틸트실린더와 리프트실린더 중 적어도 어느 하나의 동작에 의한 값인지 판단한다(S420).
이후, 단계 S420에서의 판단 결과에 따라 앞서 도 4의 단계 S400 내지 단계 S410에서 획득된 정보를 이용하여 포크 자세 정보를 산출하는 방식을 선택할 수 있다.
예컨대, 단계 S420에서의 판단 결과, 제어부(130)는 상기 센서부(120)에 의해 검출된 변위값이 틸트실린더와 리프트실린더의 동작에 의해서 검출된 것으로 판단되는 경우(S610), 과정은 단계 S620 및 단계S 630으로 진행한다.
단계 S620 및 단계 S630에서, 제어부(130)는 앞서 도 5의 단계 S520 내지 S530에서 상기 틸트실린더의 동작에 의해 산출된 마스트의 변위각(θ)과 포크의 위치변위값
Figure pat00049
과, 리프트실린더의 동작에 의해 검출된 리프트실린더의 변위값을 이용하고, 하기 수학식 4에 기초하여 포크의 위치변위값
Figure pat00050
을 산출할 수 있다.
[수학식 4]
Figure pat00051
Figure pat00052
Figure pat00053
Figure pat00054
상기 수학식 4에서, θ는 마스트의 변위각이고, L은 리프트실린더의 변위값이고,
Figure pat00055
와
Figure pat00056
는 틸트실린더의 동작에 따라 변화된 포크의 위치이고,
Figure pat00057
와
Figure pat00058
는 틸트실린더와 리프트실린더의 동작에 따라 변화된 포크의 위치를 나타낸다.
단계 S630 이후, 표시부(140)는 상술한 단계 S620 및 단계 S630에서 제어부(130)에 의해 산출된 마스트의 변위각(θ)과 포크의 위치변위값
Figure pat00059
을 표시함으로써 사용자에게 포크 자세 정보를 제공할 수 있다(S640).
즉, 본 명세서의 일 실시 예에 따르면 지게차의 틸트실린더의 변위값 및 리프트실린더의 변위값 중 적어도 하나를 측정하고, 측정된 지게차의 틸트실린더의 변위값과 리프트실린더의 변위값을 통해 지게차의 마스트의 경사각 및 포크 위치 정보를 포함하는 포크 자세 정보를 산출하여 사용자에게 제공할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 지게차의 포크 자세를 정확하게 판단할 수 있으며, 사용자는 특정 작업(예컨대, 기 설정된 높이, 기 설정된 각도, 기 설정된 운행) 시에 판단된 지게차의 포크 자세를 참고하여 용이하게 작업할 수 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.
100 : 포크 자세 정보 제공 장치
110 : 입력부
120 : 센서부
130 : 제어부
140 : 표시부

Claims (12)

  1. 지게차 마스트가 수직 상태에서 지게차 설계 시 미리 정해진 파라미터를 입력변수로서 획득하는 단계;
    센서를 이용하여 지게차의 동작을 실시간으로 모니터링하여 지게차 실린더의 변위값을 검출하는 단계;
    검출된 변위값이 틸트실린더와 리프트실린더 중 적어도 어느 하나의 동작에 의한 값인지 판단하는 단계;
    상기 검출된 변위값이 상기 틸트실린더의 동작에 의해서만 검출된 것으로 판단되는 경우, 틸트실린더의 변위값을 이용하여 마스트의 변위각(θ)과 포크의 위치변위값을 산출하는 단계; 및
    산출된 변위각(θ)과 포크의 위치변위값을 표시하는 단계
    를 포함하는 실린더 변위 측정을 통한 지게차의 포크 자세 정보 제공 방법.
  2. 지게차 마스트가 수직 상태에서 지게차 설계 시 미리 정해진 파라미터를 입력변수로서 획득하는 단계;
    센서를 이용하여 지게차의 동작을 실시간으로 모니터링하여 동작에 따른 지게차 실린더의 변위값을 검출하는 단계;
    검출된 변위값이 틸트실린더와 리프트실린더 중 적어도 어느 하나의 동작에 의한 값인지 판단하는 단계;
    상기 검출된 변위값이 상기 틸트실린더와 리프트실린더의 동작에 의해서 검출된 것으로 판단되는 경우, 틸트실린더의 변위값을 이용하여 마스트의 변위각(θ)을 산출하고, 산출된 변위각(θ)과 상기 리프트실린더의 변위값을 이용하여 포크의 위치변위값을 산출하는 단계; 및
    산출된 변위각(θ)과 포크의 위치변위값을 표시하는 단계
    를 포함하는 실린더 변위 측정을 통한 지게차의 포크 자세 정보 제공 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지게차 마스트가 수직 상태에서 지게차 설계 시 미리 정해진 파라미터를 입력변수로서 획득하는 단계는,
    상기 지게차 마스트가 수직 상태에서 상기 틸트실린더의 길이와 상기 리프트실린더의 길이, 상기 지게차 마스트가 수직 상태에서 상기 지게차의 측단면도 상에서 상기 틸트실린더의 양끝단 위치, 상기 마스트 힌지 위치, 상기 마스트가 수직인 상태에서의 포크의 위치를 입력변수로서 획득하는 단계를 포함하는 실린더 변위 측정을 통한 지게차의 포크 자세 정보 제공 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지게차 마스트가 수직 상태에서 상기 마스트 힌지에서 틸트 실린더 로드까지의 거리
    Figure pat00060
    , 틸트실린더의 헤드 위치값으로부터 상기 틸트실린더와 상기 지게차 마스트가 교차하는 교차점까지의 길이
    Figure pat00061
    , 상기 틸트실린더의 헤드 위치값으로부터 상기 지게차 마스트의 힌지 위치값까지의 길이
    Figure pat00062
    를 획득하는 단계; 및
    상기 지게차의 측단면도 상에서 상기
    Figure pat00063
    와
    Figure pat00064
    사이의 각도
    Figure pat00065
    를 획득하는 단계;
    를 더 포함하는 실린더 변위 측정을 통한 지게차의 포크 자세 정보 제공 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 센서를 이용하여 지게차의 동작을 실시간으로 모니터링하여 지게차 실린더의 변위값을 검출하는 단계 이후에,
    상기 지게차의 동작에 따라 상기 지게차의 마스트가 수직 상태가 아닌 경우에 상기 마스트 힌지에서 틸트 실린더 로드까지의 거리
    Figure pat00066
    틸트실린더의 헤드 위치값으로부터 상기 틸트실린더와 상기 지게차 마스트가 교차하는 교차점까지의 길이
    Figure pat00067
    를 획득하는 단계; 및
    상기 지게차의 측단면도 상에서
    Figure pat00068
    와
    Figure pat00069
    사이의 각도인
    Figure pat00070
    를 획득하는 단계;
    를 더 포함하는 실린더 변위 측정을 통한 지게차의 포크 자세 정보 제공 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 지게차 마스트가 수직 상태인 경우와 상기 지게차의 마스트가 수직 상태가 아닌 경우 중 어느 하나인 경우에도 상기 틸트실린더의 헤드 위치값으로부터 상기 지게차 마스트의 힌지 위치값까지의 길이는
    Figure pat00071
    값으로 동일한 것을 특징으로 하는 실린더 변위 측정을 통한 지게차의 포크 자세 정보 제공 방법.
  7. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 검출된 변위값이 상기 틸트실린더의 동작에 의해서만 검출된 것으로 판단되는 경우, 틸트실린더의 변위값을 이용하여 마스트의 변위각(θ)과 포크의 위치변위값을 산출하는 단계에서,
    하기 수학식 1 및 2에 기초하여 상기
    Figure pat00072
    에서
    Figure pat00073
    를 산출하고, 상기 마스트의 변위각(θ)은 상기
    Figure pat00074
    에서 상기
    Figure pat00075
    를 뺀 차이값으로 산출되는 것을 특징으로 하는 실린더 변위 측정을 통한 지게차의 포크 자세 정보 제공 방법.
    [수학식 1]
    Figure pat00076

    [수학식 2]
    Figure pat00077
  8. 제7항에 있어서, 상기 검출된 변위값이 상기 틸트실린더의 동작에 의해서만 검출된 것으로 판단되는 경우, 틸트실린더의 변위값을 이용하여 마스트의 변위각(θ)과 포크의 위치변위값을 산출하는 단계에서,
    상기 포크의 위치변위값은 상기 에서 상기 를 뺀 차이값으로 산출된 마스트의 변위각(θ)을 이용하여 하기 수학식 3에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하는 실린더 변위 측정을 통한 지게차의 포크 자세 정보 제공 방법.
    [수학식 3]
    Figure pat00078

    여기서, θ는 마스트의 변위각,
    Figure pat00079
    와
    Figure pat00080
    는 지게차 마스트가 수직 상태인 경우에 포크의 위치,
    Figure pat00081
    와
    Figure pat00082
    는 틸트실린더의 동작에 따라 변화된 포크의 위치임.
  9. 제8항에 있어서, 상기 검출된 변위값이 상기 틸트실린더와 리프트실린더의 동작에 의해서 검출된 것으로 판단되는 경우, 틸트실린더의 변위값을 이용하여 마스트의 변위각(θ)을 산출하고, 산출된 변위각(θ)과 상기 리프트실린더의 변위값을 이용하여 포크의 위치변위값을 산출하는 단계는,
    상기
    Figure pat00083
    에서 상기
    Figure pat00084
    를 뺀 차이값으로 상기 마스트의 변위각(θ)을 산출하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 포크의 위치변위값은 산출된 변위각(θ)과 센서에 의해 검출된 리프트실린더의 변위값을 이용하여 하기 수학식 4에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하는 실린더 변위 측정을 통한 지게차의 포크 자세 정보 제공 방법.
    [수학식 4]
    Figure pat00085

    Figure pat00086

    Figure pat00087

    Figure pat00088

    여기서, θ는 마스트의 변위각, L은 리프트실린더의 변위값,
    Figure pat00089
    와
    Figure pat00090
    는 틸트실린더의 동작에 따라 변화된 포크의 위치,
    Figure pat00091
    와
    Figure pat00092
    는 틸트실린더와 리프트실린더의 동작에 따라 변화된 포크의 위치임.
  10. 지게차의 동작을 실시간으로 모니터링하여 지게차 실린더의 변위값을 검출하는 센서부;
    상기 센서부에 의해 검출된 변위값이 틸트실린더와 리프트실린더 중 적어도 어느 하나의 동작에 의한 값인지 판단하고, 판단 결과에 따라 틸트실린더의 변위값 또는 리프트실린더의 변위값 중 적어도 하나를 이용하여 마스트의 변위각(θ)과 포크의 위치변위값을 산출하는 제어부; 및
    상기 제어부에 의해 산출된 마스트의 변위각(θ)과 포크의 위치변위값을 표시하는 표시부;
    를 포함하고,
    상기 제어부는 지게차 마스트가 수직 상태에서 지게차 설계 시 미리 정해진 파라미터를 입력변수로서 획득하는 것을 특징으로 하는 실린더 변위 측정을 통한 지게차의 포크 자세 정보 제공 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 센서부에 의해 검출된 변위값이 상기 틸트실린더의 동작에 의해서만 검출된 것으로 판단되는 경우, 상기 틸트실린더의 변위값을 이용하여 상기 마스트의 변위각(θ)과 포크의 위치변위값을 산출하는 것을 특징으로 하는 실린더 변위 측정을 통한 지게차의 포크 자세 정보 제공 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 센서부에 의해 검출된 변위값이 상기 틸트실린더와 리프트실린더의 동작에 의해서 검출된 것으로 판단되는 경우, 상기 틸트실린더의 변위값을 이용하여 상기 마스트의 변위각(θ)을 산출하고, 산출된 변위각(θ)과 상기 리프트실린더의 변위값을 이용하여 포크의 위치변위값을 산출하는 것을 특징으로 하는 실린더 변위 측정을 통한 지게차의 포크 자세 정보 제공 장치.
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