KR20220059963A - Gnss 구동 제어 장치, gnss 컨트롤러, 작업 기계, 및 gnss 구동 제어 방법 - Google Patents

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KR20220059963A
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아키라 다니시게
준키 이리에
다이키 아리마쓰
고이치 시마
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가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
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Abstract

GNSS 구동 제어 장치는, GNSS 컨트롤러에 대한 전원 오프 신호를 수신하는 전원 신호 수신부와, 전원 오프 신호를 수신하고 나서 소정 시간이 경과한 후에, 상기 GNSS 컨트롤러의 셧다운 처리를 행하는 셧다운 처리부를 구비한다.

Description

GNSS 구동 제어 장치, GNSS 컨트롤러, 작업 기계, 및 GNSS 구동 제어 방법
본 개시는, GNSS 구동 제어 장치, GNSS 컨트롤러, 작업 기계, 및 GNSS 구동 제어 방법에 관한 것이다.
본원은, 2019년 11월 5일에 일본에 출원된 특허출원 제2019-201038호에 대하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
특허문헌 1에는, 모니터 화면 표시를 가능하게 하면서, 터치패널 상에서의 오조작 입력을 방지할 수 있는 작업 기계용 터치패널 모니터의 입력 제어 방법이 개시되어 있다.
일본공개특허 제2015-202841호 공보
글로벌한 위치나 방위를 계측 가능한 GNSS(Global Navigation Satellite System) 컨트롤러를 탑재한 작업 기계가 알려져 있다. 통상, 이 GNSS 컨트롤러는, 작업 기계의 키 온(key-on), 즉 엔진의 기동과 함께 전원이 투입되어 기동하고, 작업 기계의 키 오프(key-off), 즉 엔진의 정지와 함께 전원 오프가 된다.
통상, GNSS 컨트롤러는 기동 직후에, 다수의 위성으로부터 신호를 수신하여 초기화를 행한다. 이 초기화에는, 위성 신호의 수신 상태에 따라서는 몇분 정도의 시간이 걸리는 경우가 있다.
예를 들면, 현장 주변에 있는 다른 작업자와 대화할 때 등은, 작업 기계의 오퍼레이터는 일시적으로 작업 기계를 키 오프한다. 이와 같은 경우, 키 오프 조작에 따라, 작업 기계뿐만 아니라 GNSS 컨트롤러도 전원 오프가 된다. 그렇게 하면, 대화가 끝난 후, 바로 키 온 조작을 행했다고 해도, GNSS 컨트롤러의 기동, 및 GNSS 컨트롤러의 초기화가 실행되므로, 초기화 후의 적절한 위치 정보를 수신할 수 있을 때까지 시간을 필요로 해 버린다.
상기와 같은 과제에 대하여, 작업 기계의 키 오프 조작과는 관계없이, GNSS 컨트롤러에 대하여 독립적으로 전원 오프 조작을 행하도록 하는 것도 고려된다. 그러나, 그렇게 하면, 하루의 작업을 마친 오퍼레이터가, 작업 기계의 엔진을 정지시킨 후, GNSS 컨트롤러의 전원을 끄는 것을 잊은 경우에, GNSS 컨트롤러의 전원이 켜진 채로 되어 버려, 작업 기계의 배터리를 소모해 버린다는 과제가 있다.
전술한 과제를 감안하여, 본 개시는, 일시적인 작업 기계의 키 오프 후, 다시 키 온한 경우에, 즉시 초기화 후의 위치 정보를 수신시킬 수 있는 GNSS 구동 제어 장치, 작업 기계 및 GNSS 구동 제어 방법을 제공한다.
본 개시의 일 태양(態樣)에 의하면, GNSS 구동 제어 장치는, GNSS 컨트롤러에 대한 전원 오프 신호를 수신하는 전원 신호 수신부와, 전원 오프 신호를 수신하고 나서 소정 시간이 경과한 후에, 상기 GNSS 컨트롤러의 셧다운 처리를 행하는 셧다운 처리부를 구비한다.
상기 태양에 의하면, 일시적인 작업 기계의 키 오프 후, 다시 키 온한 경우에, 즉시 초기화 후의 위치 정보를 수신시킬 수 있다.
[도 1] 제1 실시형태에 관한 작업 기계의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
[도 2] 제1 실시형태에 관한 작업 기계의 운전실의 구성을 나타내는 도면이다.
[도 3] 제1 실시형태에 관한 전원에 관한 신호의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
[도 4] 제1 실시형태에 관한 전원에 관한 신호의 흐름을 설명하기 위한 도면이며, 도 3에서 나타낸 일부 구성을 보다 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
[도 5] 제1 실시형태에 관한 GNSS 구동 제어 장치의 기능 구성을 나타내는 도면이다.
[도 6] 제1 실시형태에 관한 GNSS 구동 제어 장치의 처리 플로를 나타내는 도면이다.
[도 7] 제1 실시형태의 제1 변형예에 관한 전원에 관한 신호의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
[도 8] 제1 실시형태의 제2 변형예에 관한 전원에 관한 신호의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
<제1 실시형태>
이하, 도 1부터 도 6을 참조하면서, 제1 실시형태에 관한 GNSS 구동 제어 장치 및 이것을 구비하는 작업 기계에 대하여 상세하게 설명한다.
(작업 기계의 구조)
도 1은, 제1 실시형태에 관한 작업 기계의 구조를 나타내는 도면이다.
유압 셔블인 작업 기계(1)는, 작업 현장 등에 있어서 토사 등을 굴삭, 정지(整地)한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 유압 셔블인 작업 기계(1)는, 주행하기 위한 하부 주행체(11)와, 하부 주행체(11)의 상부에 설치되고, 연직 방향의 축선 주위에 선회가능한 상부 선회체(旋回體)(12)를 가지고 이루어진다. 또한, 상부 선회체(12)에는 운전실(12A), 작업기(12B), 및 2개의 GNSS 안테나(N1, N2)가 설치되어 있다.
하부 주행체(11)는, 좌측 크롤러 트랙(crawler track)(CL)과, 우측 크롤러 트랙(CR)을 가진다. 작업 기계(1)는, 좌측 크롤러 트랙(CL) 및 우측 크롤러 트랙(CR)의 회전에 의해 전진, 선회, 후진한다.
운전실(12A)은 작업 기계(1)의 오퍼레이터가 탑승하고, 조작, 조종을 행하는 장소이다. 운전실(12A)은 예를 들면, 상부 선회체(12)의 전단부(前端部) 좌측 부분에 설치된다.
작업기(12B)는 붐(BM), 암(AR) 및 버킷(BK)으로 이루어진다. 붐(BM)은 상부 선회체(12)의 전단부에 장착된다. 또한, 붐(BM)에는 암(AR)이 장착된다. 또한, 암(AR)에는 버킷(BK)이 장착된다. 또한, 상부 선회체(12)와 붐(BM) 사이에는 붐 실린더(SL1)가 장착된다. 붐 실린더(SL1)는 구동함으로써 상부 선회체(12)에 대하여 붐(BM)을 동작할 수 있다. 붐(BM)과 암(AR) 사이에는 암 실린더(SL2)가 장착된다. 암 실린더(SL2)를 구동함으로써, 붐(BM)에 대하여 암(AR)을 동작시킬 수 있다. 암(AR)과 버킷(BK) 사이에는 버킷 실린더(SL3)가 장착된다. 버킷 실린더(SL3)를 구동함으로써 암(AR)에 대하여 버킷(BK)이 동작할 수 있다.
유압 셔블인 작업 기계(1)가 구비하는 전술한 상부 선회체(12), 붐(BM), 암(AR) 및 버킷(BK)은, 작업 기계(1)의 가동부(可動部)의 일 태양이다.
그리고, 본 실시형태에 관한 작업 기계(1)는, 전술한 구성을 구비하는 것으로서 설명했으나, 다른 실시형태에 있어서는, 작업 기계(1)는 반드시 전술한 구성 전부를 구비하고 있지 않아도 된다.
(운전실의 구성)
도 2는, 제1 실시형태에 관한 작업 기계의 운전실의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 운전실(12A)에는 조작 레버(L1, L2)와, 풋 페달(F1, F2)과, 주행 레버(R1, R2)가 설치되어 있다.
조작 레버(L1) 및 조작 레버(L2)는, 운전실(12A) 내의 시트(ST)의 좌우에 배치된다. 또한, 풋 페달(F1) 및 풋 페달(F2)은 운전실(12A) 내, 시트(ST)의 전방, 바닥면에 배치된다.
운전실 전방을 향하여 좌측에 배치되는 조작 레버(L1)는, 상부 선회체(12)의 선회 동작, 및 암(AR)의 굴삭/덤프 동작을 행하기 위한 조작 기구이다. 또한, 운전실 전방을 향하여 우측에 배치되는 조작 레버(L2)는, 버킷(BK)의 굴삭/덤프 동작, 및 붐(BM)의 상승/하강 동작을 행하기 위한 조작 기구이다.
또한, 주행 레버(R1, R2)는 하부 주행체(11)의 동작 제어, 즉 작업 기계(1)의 주행 제어를 행하기 위한 조작 기구이다. 운전실 전방을 향하여 좌측에 배치되는 주행 레버(R1)는, 하부 주행체(11)의 좌측 크롤러 트랙(CL)의 회전 구동에 대응한다. 운전실 전방을 향하여 우측에 배치되는 주행 레버(R2)는, 하부 주행체(11)의 우측 크롤러 트랙(CR)의 회전 구동에 대응한다. 그리고, 풋 페달(F1, F2)은 각각, 주행 레버(R1, R2)와 연동하고 있고, 풋 페달(F1, F2)에 의해, 주행 제어하는 것도 가능하다.
시트(ST)의 우측에는 차체 키(K)가 설치되어 있다. 오퍼레이터는 차체 키(K)를 통하여, 키 온 조작 및 키 오프 조작을 행한다.
(전원에 관한 신호의 흐름)
도 3, 도 4는, 제1 실시형태에 관한 전원에 관한 신호의 흐름을 설명하기 위한 도면이다. 도 4는, 도 3에서 나타낸 일부 구성을 보다 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 작업 기계(1)는 GNSS 컨트롤러(4)와, 전원(5)과, 멀티모니터(6)와, 펌프 컨트롤러(7)와, 엔진 컨트롤러(8)를 구비하고 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, GNSS 컨트롤러(4)의 내부에 GNSS 구동 제어 장치(2)가 내장되어 있다.
GNSS 컨트롤러(4)는 GNSS 안테나(N1, N2)로부터 수신한 위성 신호에 기초하여, 해당 안테나(N1, N2) 각각의 글로벌 좌표계에서의 절대 위치를 취득한다. GNSS 컨트롤러(4)는, 이 2개의 안테나(N1, N2)의 절대 위치에 기초하여 작업 기계(1)의 글로벌 좌표계에서의 절대 위치를 나타내는 위치 정보를 취득한다. 예를 들면 GNSS 컨트롤러(4)는, 2개의 안테나(N1, N2)의 절대 위치의 중간 위치를, 작업 기계(1)의 절대 위치로서 산출한다.
또한, GNSS 컨트롤러(4)는 2개의 GNSS 안테나(N1, N2)의 상대적 위치 관계에 기초하여, 작업 기계(1)의 글로벌 좌표계에서의 방위를 산출한다. 예를 들면, GNSS 컨트롤러(4)는, 2개의 GNSS 안테나(N1, N2)의 절대 위치를 연결하는 직선을 산출하고, 해당 산출한 직선과, 미리 정해진 기준 방위가 이루는 각도에 기초하여, 작업 기계(1)의 방위를 산출한다.
GNSS 컨트롤러(4)는 작업 기계(1)의 절대 위치를 나타내는 위치 정보, 및 작업 기계(1)의 방위를 나타내는 방위 정보를 도시하지 않은 통신 단말기에 송신한다. 이 통신 단말기는 GNSS 컨트롤러(4)가 취득한 위치 정보, 방위 정보에 더하여, 작업 기계(1)로부터 수집한 가동(稼動) 시간 등의 정보를 서버에 송신한다. 서버에 송신된 이들 정보는 작업 기계(1)의 감시, 관리, 분석에 이용된다. 그리고, 다른 실시형태에 있어서는, GNSS 컨트롤러(4)가 상기 통신 단말기의 기능을 가지는 태양으로 해도 된다.
또한, GNSS 컨트롤러(4)가 산출하는 위치 정보, 방위 정보는, 도시하지 않은 차체 컨트롤러에 송신되어도 된다. 이 경우, 차체 컨트롤러는 해당 위치 정보, 방위 정보에 기초하여 개입 제어를 행한다. 개입 제어란, 예를 들면 버킷 이빨(bucket teeth) 선단이 목표 설계면에 가까워질수록 작업기의 이동 속도를 저감시키는 등의 제어다. 또한, 그 외의 차체의 제어를 행하도록 해도 된다. 그리고, 다른 실시형태에 있어서는, 작업 기계(1)의 차체의 제어를 행하지 않도록 해도 된다.
그리고, GNSS 컨트롤러(4)는, 통신 단말기나 차체 컨트롤러 등의 다른 컨트롤러로부터의 리퀘스트 신호에 따른 리스폰스로서 위치 정보나 방위 정보를 송신하도록 해도 된다. 또한, 리스폰스에 관계없이, 작업 기계(1)의 절대 위치를 나타내는 위치 정보, 및 작업 기계(1)의 방위를 나타내는 방위 정보를 취득할 때마다, 통신 단말기나 차체 컨트롤러 등의 다른 컨트롤러에, 위치 정보나 방위 정보를 송신하도록 해도 된다.
GNSS 안테나(N1, N2)에는, GNSS 컨트롤러(4)로부터 소정의 동작 전압이 공급된다.
GNSS 컨트롤러(4) 내부에 탑재된 GNSS 구동 제어 장치(2)는, GNSS 컨트롤러(4)의 전원 온 및 전원 오프를 제어한다. GNSS 구동 제어 장치(2)의 구체적인 동작에 대해서는 후술한다.
그리고, GNSS 컨트롤러(4)는 CPU, 주기억 장치, 보조 기억 장치, 입출력 인터페이스 등의 하드웨어로 구성된다.
멀티모니터(6)는, 연료 레벨이나 냉각수 온도 등의 상태를 나타내는각종 계량기류를 표시하는 모니터다.
펌프 컨트롤러(7)는 유압 펌프의 출력을 제어한다. 유압 펌프는 엔진과 기계적으로 연결되고, 해당 엔진의 구동에 의해 구동하여, 붐 실린더(SL1) 등의 유압기기에 작동유를 토출한다.
엔진 컨트롤러(8)는 엔진으로의 연료 공급량을 조정하여, 엔진의 출력을 제어한다.
전원(5)은 작업 기계(1)의 상시 전원으로서 탑재된 배터리다. 전원(5)은, 전원 선(VB) 및 그라운드 선(GND)를 통하여, 전술한 각 컨트롤러에, 예를 들면 24V의 직류 전원 전압을 공급한다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 차체 키(K)가 키 온되면, 해당 차체 키(K)로부터 GNSS 컨트롤러(4), 멀티모니터(6), 펌프 컨트롤러(7) 및 엔진 컨트롤러(8)의 각각에 전원 온 신호(ACC)가 송신되는 구성으로 되어 있다. 이 전원 온 신호(ACC)를 수신하면, 각 컨트롤러는, 전원(5)으로부터 공급되는 직류 전원 전압에 기초하여, 기동을 개시한다.
도 4는, GNSS 컨트롤러(4)의 내부 구성의 일부를 나타내고 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, GNSS 컨트롤러(4)는 내부에 스위치(SW4), 전원 회로(PS4), 제어부(C4) 및 OR 게이트(G4)를 가진다.
스위치(SW4)는, 전원 온 신호(ACC) 및 전원 오프 신호(ACC)의 입력에 따라 온/오프가 되는 스위치이다. 스위치(SW4)가 온됨으로써, 전원 회로(PS4)가 전원선(VB)에 접속되고, 해당 전원 회로(PS4)에 전원(5)으로부터의 직류 전원 전압이 공급되게 된다.
전원 회로(PS4)는, 전원(5)으로부터의 직류 전원 전압을 적절한 전원 전압으로 변환하여, 제어부(C4)에 입력한다. 이로써, 제어부(C4)가 기동한다.
제어부(C4)는 예를 들면, GNSS 컨트롤러(4)의 주요한 처리를 행하는 CPU 등이다. 제어부(C4)는 기동 중, 자기(自己) 전원 온 신호(SIG_C4)를 온으로 하고, OR 게이트(G4)에 입력하고 있다. 이와 같이 함으로써, 오퍼레이터의 키 오프 조작에 수반하여 돌연 전원 오프 신호(ACC)가 송신되었다고 해도, 즉시 제어부(C4)로의 전원 공급이 차단되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 이와 같은 역할을 수행하는 OR 게이트(G4)는 이른바 자기 유지 회로로서, 제어부(C4)를 전원 오프할 때, 메모리의 데이터를 불휘발성 메모리에 전송하기 위한 시간을 확보하기 위해 이용된다.
그리고, OR 게이트(G4), 스위치(SW4)는, 트랜지스터 등의 디스크리트 부품으로부터 실현된다.
그리고, 멀티모니터(6), 펌프 컨트롤러(7) 및 엔진 컨트롤러(8)는, GNSS 컨트롤러(4)와 마찬가지의 전원 회로, 자기 유지 회로 등을 가진다.
(키 온 조작 후의 흐름)
도 3, 도 4를 참조하면서, 키 온 조작 후의 흐름에 대하여 상세하게 설명한다.
먼저, 작업 기계(1)가 정지하고 있는 상태에서, 오퍼레이터에 의해 차체 키(K)가 키 온되면, 작업 기계(1)의 엔진이 작동한다. 이와 동시에, 차체 키(K)로부터 GNSS 컨트롤러(4), 멀티모니터(6), 펌프 컨트롤러(7) 및 엔진 컨트롤러(8)를 향하여 일제히 전원 온 신호(ACC)가 송신된다.
GNSS 컨트롤러(4)에 입력된 전원 온 신호(ACC)는, GNSS 컨트롤러(4) 내부의 OR 게이트(G4)가 수신한다. 이로써, OR 게이트(G4)를 통하여 스위치(SW4)가 온으로 되고, GNSS 컨트롤러(4)의 제어부(C4)가, 전원(5)으로부터 공급되는 직류 전원 전압에 기초하여 기동한다.
GNSS 컨트롤러(4)는 기동이 완료되면, 초기화를 행한다. 그 후, GNSS 컨트롤러(4)는 시시각각으로 위성 신호를 수신하고, 해당 위성 신호에 기초하여 산출한 위치 정보 및 방위 정보를 도시하지 않은 통신 단말기에 송신한다.
(키 오프 조작 후의 흐름)
다음으로, 키 오프 조작 후의 흐름에 대하여 상세하게 설명한다.
작업 기계(1)가 기동하고 있는 상태에서, 오퍼레이터에 의해 차체 키(K)가 키 오프되면, 작업 기계(1)의 엔진이 정지한다. 이와 동시에, 차체 키(K)로부터 GNSS 컨트롤러(4)에 전원 오프 신호(ACC)가 송신된다.
GNSS 컨트롤러(4)에 입력된 전원 오프 신호(ACC)는, GNSS 컨트롤러(4) 내부의 제어부(C4)가 수신한다. 제어부(C4)는, 차체 키(K)로부터 전원 오프 신호(ACC)를 수신하면, 해당 전원 오프 신호(ACC)의 수신 시각으로부터 소정 시간 경과한 후에 GNSS 컨트롤러(4)의 셧다운 처리를 행한다. 이 처리의 상세한 것에 대해서는 후술한다.
(GNSS 구동 제어 장치의 기능 구성)
도 5는, 제1 실시형태에 관한 GNSS 구동 제어 장치의 기능 구성을 나타내는 도면이다.
도 5에 나타낸 바와 같이, GNSS 구동 제어 장치(2)는 CPU(20)와, 메모리(21)와, 통신 인터페이스(22)와, 스토리지(23)를 구비하고 있다. 그리고, CPU(20)는 FPGA, GPU 등, 이와 유사한 것이면 어떠한 태양의 것이라도 된다.
그리고, 본 실시형태에 있어서, GNSS 구동 제어 장치(2)는, GNSS 컨트롤러(4)를 구성하는 하드웨어와 별개의 하드웨어로 구성되어도 되고, 공통의 하드웨어로 구성되어도 된다. 예를 들면 CPU(20)와, 메모리(21)와, 통신 인터페이스(22)와, 스토리지(23)는 GNSS 컨트롤러(4)를 구성하는 CPU, 주기억 장치, 보조 기억 장치, 입출력 인터페이스 등으로 구성되어도 된다. 또한, CPU(20)와, 메모리(21)와, 통신 인터페이스(22)와, 스토리지(23)는 어느 하나, 또는 전부를, GNSS 컨트롤러(4)를 구성하는 CPU, 주기억 장치, 보조 기억 장치, 입출력 인터페이스 등과 별개의 하드웨어로 구성되어도 된다.
CPU(20)는, GNSS 구동 제어 장치(2)의 동작 전체의 제어를 담당하는 프로세서다. CPU(20)가 가지는 각종 기능에 대해서는 후술한다.
메모리(21)는 이른바 주기억 장치이다. 메모리(21)에는, CPU(20)가 소정의 프로그램에 기초하여 동작하기 위해 필요한 명령 및 데이터가 전개된다.
통신 인터페이스(22)는, 외부와 전원 온 신호 및 전원 오프 신호를 주고받기 위한 입출력 인터페이스다.
스토리지(23)는 이른바 보조 기억 장치로서, 예를 들면 HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive) 등이다.
다음으로, CPU(20)가 가지는 기능에 대하여 상세하게 설명한다. CPU(20)는 소정의 프로그램에 기초하여 동작함으로써, 전원 신호 수신부(201), 셧다운 처리부(202) 및 설정 변경부(203)로서의 기능을 발휘한다.
그리고, 상기 소정의 프로그램은, GNSS 구동 제어 장치(2)에 발휘하게 하는 기능의 일부를 실현하기 위한 것이어도 된다. 예를 들면, 프로그램은, 스토리지(23)에 이미 기억되어 있는 다른 프로그램과의 조합, 또는 다른 장치에 실장된 다른 프로그램과의 조합에 의해 기능을 발휘하게 하는 것이어도 된다. 그리고, 다른 실시형태에 있어서는, GNSS 구동 제어 장치(2)는 상기 구성에 더하여, 또는 상기 구성 대신에 PLD(Progra㎜able Logic Device) 등의 커스텀 LSI(Large Scale Integrated Circuit)를 구비해도 된다. PLD의 예로서는, PAL(Progra㎜able Array Logic), GAL(Generic Array Logic), CPLD(Complex Progra㎜able Logic Device), FPGA(Field Progra㎜able Gate Array)을 들 수 있다. 이 경우, 프로세서에 의해 실현되는 기능의 일부 또는 전부가 해당 집적 회로에 의해 실현되어도 된다.
전원 신호 수신부(201)는, 차체 키(K)로부터 전원 온 신호(ACC) 및 전원 오프 신호(ACC)를 수신한다.
셧다운 처리부(202)는, 전원 오프 신호(ACC)를 수신하고 나서 소정 시간이 경과한 후에, GNSS 컨트롤러(4)의 셧다운 처리를 행한다. 예를 들면, 셧다운 처리부(202)는, 차체 키(K)로부터 수신한 전원 오프 신호(ACC)를 수신하고 나서 소정 시간이 경과한 후에, GNSS 컨트롤러(4)의 OR 게이트(G4)의 입력을 오프함으로써 GNSS 컨트롤러(4)의 전원을 오프하도록 해도 된다. 또한, 해당 수신 시각으로부터 소정 시간 경과한 후에 OR 게이트(G4)의 출력이나, 전원 회로(PS4)의 출력을 오프로 함으로써 GNSS 컨트롤러(4)의 전원을 오프하도록 해도 된다.
설정 변경부(203)는 오퍼레이터의 조작에 기초하여, 상기 소정 시간을 변경한다.
또한, CPU(20)는, 타이머 기능을 가지는 전원 오프 타이머(TM)를 내장하고 있다. 이 전원 오프 타이머(TM)는, 프로그램에 따라서 동작하는 CPU(20)가 그 기능을 발휘하는 소프트웨어의 태양이라도 되고, 논리 회로 등에 의해 구성된 하드웨어의 태양이라도 된다. 또한, 다른 실시형태에 있어서는, 전원 오프 타이머(TM)는, CPU(20)의 외부에 설치되는 태양이라도 된다.
(GNSS 구동 제어 장치의 처리 플로)
도 6은, 제1 실시형태에 관한 GNSS 구동 제어 장치의 처리 플로를 나타내는 도면이다.
도 6에 나타낸 처리 플로는, 작업 기계(1)의 각 컨트롤러가 기동 중의 통상 처리를 실행 중인 단계에 있어서 개시된다.
GNSS 구동 제어 장치(2)의 전원 신호 수신부(201)는, 차체 키(K)로부터 전원 오프 신호(ACC)를 수신했는지의 여부를 판정한다(스텝 S01).
차체 키(K)로부터 전원 오프 신호(ACC)를 수신하고 있지 않은 경우(스텝 S01; NO), 전원 신호 수신부(201)는 특별한 처리를 행하지 않고 처리 플로의 최초로 돌아간다.
차체 키(K)로부터 전원 오프 신호(ACC)를 수신한 경우(스텝 S01; YES), GNSS 구동 제어 장치(2)의 셧다운 처리부(202)는, 전원 오프 신호(ACC)를 수신하고 나서 소정 시간 후에 GNSS 컨트롤러(4)를 전원 오프로 하는 설정(이하, 소정 시간 후 전원 오프 설정으로도 기재함)이 유효로 되어 있는지 여부를 판정한다(스텝 S02).
소정 시간 후 전원 오프 설정이 무효로 되어 있었을 경우(스텝 S02; NO), 셧다운 처리부(202)는, GNSS 컨트롤러(4)를 즉시 전원 오프로 하기 위해, 스텝 S07의 셧다운 처리로 이행한다.
소정 시간 후 전원 오프 설정이 유효로 되어 있었을 경우(스텝 S02; YES), 셧다운 처리부(202)는, GNSS 컨트롤러(4)를 소정 시간 경과 후에 전원 오프로 하기 위하여, 전원 오프 타이머(TM)의 카운트를 개시한다(스텝 S03).
셧다운 처리부(202)는 전원 오프 타이머(TM)를 카운트 업한다(스텝 S04).
전원 신호 수신부(201)는, 차체 키(K)로부터 전원 온 신호(ACC)를 수신했는지의 여부를 판정한다(스텝 S05).
차체 키(K)로부터 전원 온 신호(ACC)를 수신하고 있지 않은 경우(스텝 S05; NO), 다음으로, 셧다운 처리부(202)는, 전원 오프 타이머(TM)의 카운트가 소정 시간에 도달했는지의 여부를 판정한다(스텝 S06).
전원 오프 타이머(TM)의 카운트가 소정 시간에 도달하고 있지 않은 경우(스텝 S06; NO), 셧다운 처리부(202)는 스텝 S04로 돌아가고, 전원 오프 타이머(TM)의 카운트 업을 계속한다.
전원 오프 타이머(TM)의 카운트가 소정 시간에 도달한 경우(스텝 S06; YES), 셧다운 처리부(202)는 GNSS 컨트롤러(4)를 전원 오프하기 위하여, 셧다운 처리를 실행한다(스텝 S07). 이로써, GNSS 컨트롤러(4)는 전원 오프가 된다.
한편, 전원 오프 타이머(TM)의 카운트 업 중에 있어서, 차체 키(K)로부터 전원 온 신호(ACC)를 수신한 경우(스텝 S05; YES), 셧다운 처리부(202)는, 전원 오프 타이머의 카운트를 리셋하고(스텝 S08), 스텝 S01의 처리로 돌아간다. 즉, 셧다운 처리를 실행하지 않고, 셧다운 처리를 금지할 수 있다. 이 경우, 오퍼레이터가 키 오프 조작하고 나서 다시 키 온 조작할 때까지의 사이에, GNSS 컨트롤러(4)는 전원 온의 상태를 유지하고 있으므로, 초기화를 행하지 않아도 된다. 따라서, 바로 GNSS 컨트롤러(4)로부터 초기화 후의 위치 정보 등을 수신할 수 있다.
그리고, 전술한 처리 플로에서는, 전원 오프 타이머(TM)를 카운트 업시키는 방식으로 소정 시간의 계측을 행하는 태양을 설명했으나, 다른 실시형태에 있어서는 이 태양에 한정되지 않는다. 상기 소정 시간의 계측에 있어서는, 전원 오프 타이머(TM)를 카운트다운시키는 방식이라도 되고, 그 외에 잘 알려져져 있는 시간 계측의 방식이 적용될 수 있다.
그리고, 도 6을 이용하여 설명한 각 처리 플로 중 스텝 S03∼S04, 스텝 S08은 필수적인 구성이 아니고, 다른 실시형태에 있어서는 이와 같은 스텝을 구비하지 않는 것이어도 된다.
(설정 변경부의 기능)
GNSS 구동 제어 장치(2)의 설정 변경부(203)는, 키 오프 조작이 행해지고 나서 전원 오프할 때까지의 소정 시간을, 예를 들면 "I㎜ediately", "1 hour later", "5 hour later"의 3항목으로부터 선택 가능하게 한다. “1 hour later", "5 hour later"의 어느 쪽인가의 입력을 접수한 경우, 설정 변경부(203)는, 도 6의 스텝 S06의 판정에 이용하는 소정 시간을, 각각 1시간 또는 5시간으로 설정한다. “I㎜ediately"의 입력을 접수한 경우, 설정 변경부(203)는 소정 시간 후 전원 오프 설정을 무효로 한다. 이로써, 도 6의 스텝 S02에서는 NO의 판정으로 되고, 키 오프 조작을 접수한 후, 셧다운 처리로 이행한다. 그리고, 전원 오프 타이머(TM)의 카운트 업 중에 있어서 소정 시간을 설정한 경우, 전원 오프 타이머(TM)의 카운트 시간을 설정한 소정 시간으로 갱신하도록 해도 된다.
소정 시간의 설정은, 예를 들면 GNSS 컨트롤러(4)의 하우징에 설치된 하드웨어 스위치에 의해 선택 가능하게 되어도 되고, 멀티모니터(6), 또는, 도시하지 않은 다른 모니터나 태블릿 등의 단말 장치를 통한 소프트웨어 처리에 의해 선택 가능하게 되어도 된다.
또한, 설정 변경부(203)에 의한 상기 소정 시간의 변경 처리는, 오퍼레이터의 조작에 기초한 것이 아니고, 소프트웨어 제어 등에 의해 자동적으로 행해지는 경우라도 된다.
그리고, 키 오프 조작이 이루어지고 나서 GNSS 컨트롤러(4)가 실제로 전원 오프가 될 때까지의 소정 시간은, 상기의 설정값에 관계없이 임의로 결정되는 것이어도 된다. 또한, 해당 소정 시간은, 전원에 관한 신호에 접속되어 있는 멀티모니터(6), 펌프 컨트롤러(7) 등의 모든 컴포넌트 중에서 GNSS 컨트롤러(4)가 최후까지 전원 온을 유지하도록 설정되어 있는 것이 바람직하다. 그리고, 전원에 관한 신호란, 예를 들면 전원선(VB), 전원 온 신호(ACC), 전원 오프 신호(ACC)이다. 이와 같이 함으로써, GNSS 컨트롤러(4)는 키 오프하고 나서, 실제로 전원 오프할 때까지의 위치 정보나 작업 기계(1)의 방위 정보를 취득할 수 있다. 또한, 적어도 엔진 컨트롤러(8)나, 펌프 컨트롤러(7)보다 전원 온을 유지하도록 설정해도 된다. 이와 같이 함으로써, 키 오프 조작을 하고 재빨리 유압 펌프의 출력이나 엔진의 출력을 정지시키면서, 실제로 GNSS 컨트롤러(4)가 전원 오프할 때까지의 위치 정보나 작업 기계(1)의 방위 정보를 취득할 수 있다.
(작용, 효과)
이상과 같이, 제1 실시형태에 관한 GNSS 구동 제어 장치(2)는, GNSS 컨트롤러(4)에 대한 전원 오프 신호를 수신하는 전원 신호 수신부(201)와, 전원 오프 신호를 수신하고 나서 소정 시간이 경과한 후에, GNSS 컨트롤러(4)의 셧다운 처리를 행하는 셧다운 처리부(202)를 구비한다. 이와 같은 구성에 의하면, 일시적인 작업 기계의 키 오프 후, 소정 시간 내에 다시 키 온한 경우에, GNSS 컨트롤러(4)의 전원이 온 상태로 유지된다. 이로써, GNSS 컨트롤러(4)는 초기화를 행하지 않고, 위치 정보 등을 제공할 수 있다.
(기타의 실시형태)
이상, 제1 실시형태에 관한 GNSS 구동 제어 장치에 대하여 상세하게 설명했으나, GNSS 구동 제어 장치가 구체적인 태양은 전술한 것에 한정되지 않고, 요지를 벗어나지 않는 범위 내에 있어서 각종 설계 변경 등을 더하는 것은 가능하다.
(제1 변형예)
도 7은, 제1 실시형태의 제1 변형예에 관한 전원에 관한 신호의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 제1 변형예에 관한 GNSS 구동 제어 장치(2)는, GNSS 컨트롤러(4)와는 별체로서 독립적으로 설치되어 있는 점에서, 제1 실시형태와 상이하다.
본 변형예에 관한 GNSS 구동 제어 장치(2)는, 차체 키(K)로부터 직접, 전원 오프 신호(ACC)를 수신한다. 그렇게 하면, GNSS 구동 제어 장치(2)는, 소정 시간 경과 후에 전원 오프 신호(SIG)를 GNSS 컨트롤러(4)를 향하여 송신한다. GNSS 컨트롤러(4)는, 이 전원 오프 신호(SIG)의 수신을 계기로 셧다운한다. 예를 들면, 전원 오프 신호(SIG)의 수신을 계기로, OR 게이트(G4)의 출력이나, 전원 회로(PS4)의 출력을 오프하도록 한다. GNSS 구동 제어 장치(2)가 GNSS 컨트롤러(4)를 향하여 전원 오프 신호(SIG)를 출력하는 처리도, 셧다운 처리에 포함되는 것으로 한다.
이와 같이, GNSS 구동 제어 장치(2)는 GNSS 컨트롤러 또는 다른 컨트롤러에 속하지 않고, 독립적으로 설치되는 태양이라도 된다.
(제2 변형예)
도 8은, 제1 실시형태의 제2 변형예에 관한 전원에 관한 신호의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 제2 변형예에 관한 GNSS 구동 제어 장치(2)는, GNSS 컨트롤러(4)와는 상이한 다른 컨트롤러인 엔진 컨트롤러(8)의 내부에 설치되어 있는 점에서, 제1 실시형태와 상이하다.
본 변형예에 관한 GNSS 구동 제어 장치(2)는, 차체 키(K)로부터 엔진 컨트롤러(8)를 향하여 출력된 전원 오프 신호(ACC)를 수신한다. 그렇게 하면, GNSS 구동 제어 장치(2)는, 소정 시간 경과 후에 전원 오프 신호(SIG)를 GNSS 컨트롤러(4)를 향하여 송신한다. GNSS 컨트롤러(4)는 이 전원 오프 신호(SIG)의 수신을 계기로 셧다운한다. 예를 들면, 전원 오프 신호(SIG)의 수신을 계기로, OR 게이트(G4)의 출력이나, 전원 회로(PS4)의 출력을 오프하도록 한다. GNSS 구동 제어 장치(2)가 GNSS 컨트롤러(4)를 향하여 전원 오프 신호(SIG)를 출력하는 처리도, 셧다운 처리에 포함되는 것으로 한다.
이와 같이, GNSS 구동 제어 장치(2)는, GNSS 컨트롤러와는 상이한 다른 컨트롤러의 내부에 설치되는 태양이라도 된다. 그리고, GNSS 구동 제어 장치(2)가 엔진 컨트롤러(8)의 내부에 설치되는 것은 일례로서, 멀티모니터(6)나, 펌프 컨트롤러(7) 등의 다른 컨트롤러의 내부에 설치되어도 된다.
전술한 GNSS 구동 제어 장치(2)의 각종 처리의 과정은, 프로그램의 형식으로 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기억되어 있고, 이 프로그램을 컴퓨터가 읽어내어 실행함으로써 상기 각종 처리가 행해진다. 또한, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체란 자기 디스크, 광자기 디스크, CD-ROM, DVD-ROM, 반도체 메모리 등을 말한다. 또한, 이 컴퓨터 프로그램을 통신 회선에 의해 컴퓨터에 배신(配信)하고, 이 배신을 받은 컴퓨터가 해당 프로그램을 실행하도록 해도 된다.
상기 프로그램은, 전술한 기능의 일부를 실현하기 위한 것이어도 된다. 또한, 전술한 기능을 컴퓨터 시스템에 이미 기록되어 있는 프로그램과의 조합에 의해 실현할 수 있는 것, 이른바 차분 파일, 또는 차분 프로그램 등이어도 된다.
이상, 본 개시의 몇 가지 실시형태를 설명했으나, 이들 실시형태는 예로서 제시한 것이며, 개시의 범위를 한정하는 것은 의도하지 않고 있다. 이들 실시형태는, 그 외의 다양한 형태에서 실시되는 것이 가능하며, 개시의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 각종 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시형태나 그 변형은, 개시된 범위나 요지에 포함되는 것과 마찬가지로, 특허청구의 범위에 기재된 개시와 그 균등한 범위에 포함된다.
전술한 실시형태에서는, 작업 기계(1)는 유압 셔블로서 설명했으나, 다른 실시형태에 있어서는, 덤프 트럭, 휠 로더, 불도저 등 각종 작업 기계에 적용할 수 있다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 1대의 GNSS 구동 제어 장치(2)가 작업 기계(1)에 설치되는 것으로서 설명했으나, 다른 실시형태에 있어서는, GNSS 구동 제어 장치(2)의 일부의 구성을 다른 GNSS 구동 제어 장치에 배치하고, 2대 이상의 GNSS 구동 제어 장치로 이루어지는 GNSS 구동 제어 시스템에 의해 실현되어도 된다. 그리고, 전술한 실시형태에 관한 GNSS 구동 제어 장치(2)도 GNSS 구동 제어 시스템의 일례이다.
또한, 전술한 실시형태에 관한 GNSS 구동 제어 장치(2)는, 작업 기계(1)에 설치되는 것으로서 설명했으나, 다른 실시형태에 있어서는, GNSS 구동 제어 장치(2)의 일부, 또는 전부의 구성이 작업 기계(1)의 외부에 설치되어도 된다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 셧다운 처리부(202)는 소정 시간 경과한 후에 OR 게이트(G4)의 출력이나, 전원 회로(PS4)의 출력을 오프하여 GNSS 컨트롤러(4)를 전원 오프하는 것으로서 설명했으나, 다른 실시형태에 있어서는, GNSS 컨트롤러(4)의 상류측에 있는 전원이나 내부 신호를 오프로 함으로써 GNSS 컨트롤러(4)를 전원 오프해도 된다. 예를 들면, 전원(5) 등의 출력을 오프함으로써, GNSS 컨트롤러(4)를 전원 오프해도 된다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 전원 오프 신호(SIG)의 송신을 계기로, GNSS 컨트롤러(4)를 전원 오프하는 것으로서 설명했으나, 다른 실시형태에 있어서는, 전원 오프 신호(SIG)를 송신하지 않고, GNSS 컨트롤러(4)의 상류측에 있는 전원이나 내부 신호를 오프로 함으로써 GNSS 컨트롤러(4)를 전원 오프해도 된다. 예를 들면, 전원(5) 등의 출력을 오프함으로써, GNSS 컨트롤러(4)를 전원 오프해도 된다.
또한, 전술한 실시형태에서는, GNSS 컨트롤러(4)는 작업 기계(1)의 방위를 산출하는 것으로서 설명했으나, 다른 실시형태에 있어서는, GNSS 컨트롤러(4)는 방위를 산출하지 않는 것이어도 된다.
[산업 상의 이용 가능성]
상기 개시에 의하면, 일시적인 작업 기계의 키 오프 후, 다시 키 온한 경우에, 즉시 초기화 후의 위치 정보를 수신시킬 수 있다.
1 : 작업 기계, 2 : GNSS 구동 제어 장치, 20 : CPU, 201 : 전원 신호 수신부, 202 : 셧다운 처리부, 203 : 설정 변경부, 21 : 메모리, 22 : 통신 인터페이스, 23 : 스토리지, 4 : GNSS 컨트롤러, 5 : 전원, 6 : 멀티모니터, 7 : 펌프 컨트롤러, 8 : 엔진 컨트롤러

Claims (7)

  1. GNSS 컨트롤러에 대한 전원 오프 신호를 수신하는 전원 신호 수신부; 및
    전원 오프 신호를 수신하고 나서 소정 시간이 경과한 후에, 상기 GNSS 컨트롤러의 셧다운 처리를 행하는 셧다운 처리부;
    를 구비하는 GNSS 구동 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전원 신호 수신부는, 상기 GNSS 컨트롤러에 대한 전원 온 신호를 수신하고,
    상기 셧다운 처리부는, 상기 소정 시간이 경과하기 전에 상기 전원 온 신호가 수신된 경우에는, 상기 GNSS 컨트롤러의 셧다운 처리를 금지하는, GNSS 구동 제어 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 소정 시간은, 다른 컨트롤러보다 오래 상기 GNSS 컨트롤러가 전원 온을 유지하도록 설정되어 있는, GNSS 구동 제어 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소정 시간을 변경하는 설정 변경부를 더 구비하는 GNSS 구동 제어 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 GNSS 구동 제어 장치를 구비하는 GNSS 컨트롤러.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 GNSS 구동 제어 장치를 구비하는 작업 기계.
  7. GNSS 컨트롤러에 대한 전원 오프 신호를 수신하는 단계; 및
    전원 오프 신호를 수신하고 나서 소정 시간이 경과한 후에, 상기 GNSS 컨트롤러에 대하여 전원 오프 신호를 송신하는 단계;
    를 포함하는 GNSS 구동 제어 방법.
KR1020227012202A 2019-11-05 2020-11-05 Gnss 구동 제어 장치, gnss 컨트롤러, 작업 기계, 및 gnss 구동 제어 방법 KR20220059963A (ko)

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