KR20230019522A - 크레인형 리프팅 윈치를 포함하는 자계기반 6륜형 농업용 수송차량 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 크레인형 리프팅 윈치를 포함하는 자계기반 6륜형 농업용 수송차량에 대한 것이다.
본 발명에 따른 자계기반 6륜형 농업용 수송차량은 온실, 노지 포장 등에서 수확된 농산물이나 농자재를 손쉽게 적재시키고 일정 경로를 따라 유무인으로 주행할 수 있도록 설계된다.
본 발명에 따른 자계기반 6륜형 농업용 수송차량은 온실, 노지 포장 등에서 수확된 농산물이나 농자재를 손쉽게 적재시키고 일정 경로를 따라 유무인으로 주행할 수 있도록 설계된다.
Description
본 발명은 크레인형 리프팅 윈치를 포함하는 자계기반 6륜형 농업용 수송차량에 대한 것이다.
구체적으로, 본 발명은 온실, 노지 포장 등에서 수확된 농산물이나 농자재를 손쉽게 적재시키고 일정 경로를 따라 유무인으로 주행할 수 있도록 설계되는 크레인형 리프팅 윈치를 포함하는 자계기반 6륜형 농업용 수송차량에 대한 것이다.
국내 노지 채소 및 과수원의 재배면적은 약 40,000 ha로 광범위한 농경지에서 다양한 품종의 채소 및 과수들이 재배되고 있고, 국내 과수원 중 60% 정도가 경사지에 위치하고 있어 농산물의 운송 및 수확 작업에 어려움이 있다.
이러한 농산물 운송의 어려움은 농산물의 생산성 저하를 유발하고, 반복적인 농산물의 상, 하차 및 농산물 운송 작업에 의한 육체노동 피로도를 상승시키며, 안전사고 등의 위험에 노출되게 하여 농림업의 경쟁력을 저하시키는 대표적인 요소이다.
따라서, 농산물의 수확, 운송 작업에 소요되는 노동력을 대신하는 무인주행기반의 운반차가 필요하고, 이러한 무인주행기반의 운반차는 수확, 운송 작업에 소요되는 노동력을 물리적으로 대체함과 동시에 해당 기기를 노동력 대신에 도입함에 따른 경제적 이점이 수반되어야 한다.
구체적으로, 무인주행기반 운반차는 리모트 컨트롤러 또는 모바일 디바이스에 의한 무인주행이 가능하여야 하고, 작업자가 직접 운반차에 착석하여 운전할 수 있도록 설계되어야 하며, 동시에 작업 용이성, 조작 편리성 및 구동 안전성 등이 담보되어야 한다.
그러나, 현재 시판 중이거나 개발되고 있는 무인주행기반 운반차는 장거리 이동이나 경사지 등 다양한 작업환경 하에서 안전성이 다소 미약하고, 또한 무인주행을 구현함에 있어 단가가 상승하거나 조작 편리성 및 구동 안정성이 저하되는 등의 문제점이 존재한다.
따라서, 장거리 이동 및 과수원, 밭, 경사지 등의 다양한 작업 환경에서 안전성이 확보된 상태로 주행이 가능하고, 인체공학적 조이스틱 시스템으로 여성농민이나 농업초보자도 쉽게 조작이 가능하여 작업효율이 우수한 스마트 무인주행기반 운반차에 대한 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 주행면에 위치하는 마그네틱 레일에 의해 감지되는 자계를 기반으로 조향각이 제어되고 유인 주행은 물론 모바일 디바이스나 리모트 컨트롤러에 의해 무인주행이 가능하도록 설계되는 크레인형 리프팅 윈치를 포함하는 자계기반 6륜형 농업용 수송차량을 제공한다.
본 발명은 또한, 온실, 노지 포장 등에서 수확된 농산물이나 농자재를 손쉽게 적재하고 또한 하차시킬 수 있도록 설계된 크레인형 리프팅 윈치를 포함하는 자계기반 6륜형 농업용 수송차량을 제공한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로써, 주행 면에 위치하는 마그네틱 레일로부터 유도되는 자계를 계측하여 운행되는 자계기반 6륜형 농업용 수송차량에 대한 것이다.
상기 자계기반 6륜형 농업용 수송차량은, 6개의 바퀴가 장착되어 있는 하부 프레임; 상기 하부 프레임의 상부에 결합되어 위치하고, 작업자의 제어 하에 상하 및 예각 운동하는 시저 리프트 및 상기 시저 리프트의 상부에 결합되어 위치하고 농산물이나 농자재를 수용하는 소정 공간을 구비하며 상기 시저 리프트의 예각 운동에 의해 각도가 변경되는 적재함을 포함하는 적재 리프팅부; 상기 적재 리프팅부의 전면에 위치하고, 작업자가 착석할 수 있도록 설계된 의자 및 수송차량의 운행동작을 제어하는 복수의 수동운행 조작레버를 포함하는 수동운행부; 상기 수동운행부의 일 측면에 위치하고, 수송차량에 동력을 제공하는 엔진 어셈블리 및 감속기 일체형 트랜스미션을 포함하는 동력 제공부; 상기 하부 프레임의 전방 하부에 위치하고, 상기 주행 면에 위치하는 마그네틱 레일로부터 유도되는 자계를 계측하는 자계감지 센서를 포함하는 자계 계측부; 상기 자계 계측부로부터 계측된 자계값을 기반으로 수송차량의 운행동작을 제어하거나 또는 모바일 디바이스나 리모트 컨트롤러로부터 제공되는 무선신호를 수신하여 수송차량의 운행동작을 제어하는 자동운행 제어부; 및 상기 적재 리프팅부와 수동운동 제어부 사이에 위치하고, 수확된 농산물이나 농자재의 상하 및 하차 시 상기 농산물이나 농자재를 픽업하도록 설계되는 크레인형 리프팅 윈치;를 포함한다.
하나의 예시에서, 상기 시저 리프트는 상기 하부 프레임의 상부에 위치하는 베이스 프레임, 상기 베이스 프레임 상에서 상하 및 예각 운동을 수행하고 적어도 두 개의 프레임 단으로 이루어지는 다단 시저 프레임 및 상기 다단 시저 프레임의 끝단에 위치하고 적재함이 상기 다단 시저 프레임의 움직임에 추종하도록 상기 적재함을 고정 결합시키는 한 쌍의 적재함 고정 프레임을 포함할 수 있고, 이 경우 상기 적재함은 상기 한 쌍의 적재함 고정 프레임에 결합되어 상기 다단 시저 프레임에 추종하여 각도가 변경될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 자동운행 제어부는 모바일 디바이스 혹은 리모트 컨트롤러를 통해 무선신호를 제공하는 작업자의 실시간 위치를 감지하는 실시간 위치감지 모듈; 모바일 디바이스 혹은 리모트 컨트롤러를 통해 제공되는 무선신호를 수신하는 무선신호 수신 모듈; 상기 무선신호 수신 모듈로부터 수신한 복수의 무선신호 중 어느 하나 이상의 신호를 필터링하는 무선신호 제어 모듈; 및 상기 무선신호 제어 모듈로부터 제공되는 무선신호를 기반으로 정지, 출발, 전후진, 좌우조향 및 원점복귀를 포함하는 수송차량의 운행동작을 제어하는 차량운행 제어 모듈을 포함할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 자동운행 제어부는 상기 실시간 위치감지 모듈로부터 측정된 복수 작업자의 위치를 기준으로 수송차량과 가장 인접한 작업자로부터 제공되는 무선신호만을 상기 차량운행 제어모듈에 제공하거나 또는 상기 무선신호 수신 모듈로부터 수신한 복수의 무선신호 중 상기 무선신호 제어 모듈에 의해 인가된 무선신호만을 상기 차량운행 제어 모듈에 제공함으로써 수송차량의 운행동작을 제어할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 자계 계측부는 IMU 센서, 가속도 센서 및 위치센서를 내장한 능동형 RFID 센서를 더 포함할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 크레인형 리프팅 윈치는 주행 면에 수직하여 기립되어 있는 메인 프레임, 상기 메인 프레임의 중심부에 위치하는 중심바바 및 상기 중심바에 결합되어 있는 윈치 헤드를 포함하는 윈치 프레임; 및 어느 일단에 상기 윈치 헤드가 결합되어 있고, 어느 타단에 와이어 로프가 결합되어 있으며, 와이어 로프를 권회하는 권상장치를 구비하여 농산물이나 농자재를 픽업하도록 설계되는 윈치 암;을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 자계기반 6륜형 농업용 수송차량은 주행면에 위치하는 마그네틱 레일에 의해 감지되는 자계를 기반으로 조향각이 제어되어 다양한 작업환경에서도 안정적으로 유무인 주행을 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 자계기반 6륜형 농업용 수송차량은 또한, 온실, 노지 포장 등에서 수확된 농산물이나 농자재를 손쉽게 적재하고 또한 하차시킬 수 있다.
본 발명은 따른 자계기반 6륜형 농업용 수송차량은 또한, 복수의 작업자들에 의한 개별적 통제를 통한 무인주행이 가능하도록 설계되어 무인주행에 의한 작업효율 향상을 극대화시킬 수 있다.
물론, 본 발명의 효과가 상기 언급한 범위 내로 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 자계기반 6륜형 농업용 수송차량에 대한 대표 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 시저 리프트의 상세구조를 설명하기 위한 일 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 동력제공부의 구성요소에 대한 일 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 자동운행 제어부의 구성요소 및 무선신호의 이동 및 제어 흐름을 설명하기 위한 일 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 크레인형 리프팅 윈치의 구조를 보다 구체적으로 설명하기 위한 일 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 시저 리프트의 상세구조를 설명하기 위한 일 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 동력제공부의 구성요소에 대한 일 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 자동운행 제어부의 구성요소 및 무선신호의 이동 및 제어 흐름을 설명하기 위한 일 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 크레인형 리프팅 윈치의 구조를 보다 구체적으로 설명하기 위한 일 도면이다.
이하, 본 발명에 대하여, 도면 및 예시를 들어 보다 구체적으로 설명한다.
본 명세서에서, 단수의 표현은 달리 명시하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 용어는, 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 발명의 실시예들은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 특정한 실시 형태에 대해 범위를 한정하려는 것이 아니며, 발명된 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 실시예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서, "이루어지다" 또는 "이루어지는" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합 이외의 다른 구성이 포함되어 있지 아니함을 강조하기 위한 것으로써, 상기 구성 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제한 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 자계기반 6륜형 농업용 수송차량에 대한 것이다.
본 발명에 따른 자계기반 6륜형 농업용 수송차량은 농지 등에서 수확된 농산물을 수거 및 이송하는데 사용되는 것으로서 15 내지 30km/h 범위 내의 주행속도를 가지는 유인 및 무인 주행이 가능한 수송차량이다.
본 발명에 따른 자계기반 6륜형 수송차량은 6개의 바퀴를 구비하여 불규칙한 농지나 웅덩이 및 잡초구간 등에서도 주행이 용이하고 자계기반으로 무인 운전이 가능하여 주행 안정성 및 주행 용이성이 뛰어나다.
본 발명에 따른 자계기반 6륜형 수송차량은 특히, 농산물이나 농자재의 적재 용이성을 확보하기 위한 구성, 구체적으로 적재 리프팅부 및 크레인형 리프팅 윈치를 필수 구성으로 포함하여 농산물이나 농자재의 수거 및 상하차 용이성을 확보하는 것을 일 기술적 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자계기반 6륜형 수송차량은 또한, 노지 등 정해진 작업공간 내 복수의 작업자들에 의한 개별적 통제를 기반으로 한 무인주행을 가능하게 하는 자동운행 제어부의 구성을 도입하여 복수의 작업자들에 의한 수송차량의 개별통제에 따른 무인주행을 구현할 수 있으며, 이를 통해 작업 효율성을 향상시키는 것을 또 다른 기술적 특징으로 한다.
도 1에는 본 발명에 따른 자계기반 6륜형 농업용 수송차량에 대표 사시도가 도시되어 있다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 자계기반 6륜형 농업용 수송차량은 주행 면에 위치하는 마그네틱 레일로부터 유도되는 자계를 계측하여 운행되는 것으로서, 6개의 바퀴가 장착되어 있는 하부 프레임(100); 시저 리프트(201) 및 적재함(202)을 포함하는 적재 리프팅부(200); 수동운행부(300); 엔진 어셈블리 및 감속기 일체형 트랜스미션을 포함하는 동력 제공부(400); 자계감지 센서를 포함하는 자계 계측부(500); 자동운행 제어부(600); 및 크레인형 리프팅 윈치(700)를 포함한다.
하부 프레임(100)은 수송차량의 전체적인 하부 틀을 형성하는 프레임으로서 하부 프레임(100)의 양측에는 각각 3개씩의 바퀴가 장착되어 있다.
하부 프레임(100)의 상부에는 시저 리프트(201) 및 적재함(202)을 포함하는 적재 리프팅부(200)가 위치한다.
적재 리프팅부(200)는 수확된 농산물이나 농자재를 수거하고 하차시키는 역할을 하는 구성으로서, 작업자의 제어 하에 상하 및 예각 운동하는 시저 리프트(201) 및 시저 리프트(201)의 상부에 결합되어 위치하고 농산물이나 농자재를 수용하는 소정 공간을 구비하며 시저 리프트(201)의 예각 운동에 의해 각도가 변경되는 적재함(202)을 포함한다.
시저 리프트(201)는 상승 및 하강 운동과 예각 운동을 수행함으로써 그 상부에 위치하는 적재함을 상승 시키거나 하강 시키거나 또는 기울게 하는 역할을 한다.
도 2에는 본 발명에 따른 시저 리프트(201)의 상세구조를 설명하기 위한 일 도면이 도시되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 시저 리프트(201)는 하부 프레임(100)의 상부에 위치하는 베이스 프레임(2011), 베이스 프레임(2011) 상에서 상하 및 예각 운동을 수행하고 적어도 두 개의 프레임 단으로 이루어지는 다단 시저 프레임(2012) 및 다단 시저 프레임(2012)의 끝단에 위치하고 적재함(202)이 다단 시저 프레임(2012)의 움직임에 추종하도록 적재함(202)을 고정 결합시키는 한 쌍의 적재함 고정 프레임(2013a,b)을 포함할 수 있다.
베이스 프레임(2011)은 하부 프레임(100)의 상부에 위치하여 다단 시저 프레임(2012)의 상하 및 예각 운동을 위해 다단 시저 프레임(2012)을 지지 고정시키는 역할을 한다.
한편, 다단 시저 프레임(2012)의 동작 특성 상 다단 시저 프레임(2012) 중 하단 시저 프레임은 베이스 프레임(2011)의 내측에서 프레임의 길이 방향을 따라 슬라이딩하는 움직임을 하여야 하는 바, 이를 위해 베이스 프레임(2011)의 양 사이드 프레임(2011a,b)의 내측에는 다단 시저 프레임(2012)의 하단 시저 프레임이 슬라이딩 동작할 수 있도록 하는 슬라이딩 가이드를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 하단 시저 프레임은 롤링 부재를 포함할 수 있고, 상기 롤링 부재를 매개로 상기 슬라이딩 가이드 상을 슬라이딩 할 수 있다.
다단 시저 프레임(2012)은 베이스 프레임(2011) 상에서 상하 및 예각 운동을 수행하여 한 쌍의 적재함 고정 프레임(2013a,b)을 매개로 적재함(202)을 상승, 하강 또는 기울이게 하는 역할을 하는데, 적어도 두 개의 서브 시저 프레임으로 구성되어 있을 수 있다.
하나의 예시에서, 다단 시저 프레임(2012)은 하단 시저 프레임 및 상단 시저 프레임으로 이루어지는 2단 구조일 수 있다.
또 다른 예시에서, 다단 시저 프레임(2012)은 제 1 내지 제 3단 시저 프레임으로 이루어지는 3단 구조일 수도 있으며, 또는 그 이상일 수도 있다.
한 쌍의 적재함 고정 프레임(2013a,b)은 적재함(202)에 고정되어 있는 프레임으로서 각각 다단 시저 프레임(2012)의 움직임에 추종한다.
구체적으로, 한 쌍의 적재함 고정 프레임(2013a,b)의 내측에는 프레임의 길이 방향을 따라 슬라이딩 가이드를 포함할 수 있는데, 상기 슬라이딩 가이드 상에서 다단 시저 프레임(2012)의 끝단 시저 프레임이 슬라이딩 동작함으로써 다단 시저 프레임(2012)의 움직임에 적재함(202)이 추종할 수 있게 된다.
시저 리프트(201)는 유압에 의한 리프팅 동작을 수행하는 구성으로써 유압 실린더, 유압 파워팩 등 공지의 유압 시스템 구동을 위한 구성을 더 포함할 수 있다.
적재함(202)은 시저 리프트(201)의 예각 운동에 의해 각도가 변경되는데, 구체적으로 시저 리프트(201) 내 한 쌍의 적재함 고정 프레임(2013a,b)에 결합되어 다단 시저 프레임(2012)에 추종하여 각도가 변경될 수 있다.
적재함(202)의 각도는, 예를 들면 20 내지 70° 또는 30 내지 60°의 범위 내 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 농산물이나 농자재가 용이하게 하차될 수 있도록 하는 각도 조건으로 예각의 범위 내이면 그 각도는 특별히 제한되지는 않는다.
적재 리프팅부(200)의 전면에는 작업자가 수동운전을 위한 수동운행부(300)가 구비된다.
수동운행부(300)는 작업자가 착석할 수 있도록 설계된 의자(301) 및 수송차량의 운행동작을 제어하는 복수의 수동운행 조작레버(302)를 포함한다.
수동운행 조작레버(302)는 수송차량의 정지, 출발, 전진, 후진, 좌회전, 우회전 및 원점복귀 등과 같은 운행동작을 제어할 수 있다.
수동운행부(300)의 일 측면에는 수송차량에 동력을 제공하는 동력 제공부(500)가 위치한다.
동력 제공부(400)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 수송차량에 동력을 제공하는 엔진 어셈블리(401) 및 감속기 일체형 트랜스미션(402)을 포함한다.
엔진 어셈블리(401)는 엔진, 연료탱크, 구동벨트 등 일반적인 가솔린이나 경유 등의 연료 기반 차량 구동에 필요한 공지의 구성요소가 제한없이 포함될 수 있다.
감속기 일체형 트랜스미션(402)은 중립복귀 제어가 가능한 가변용량 피스톤 펌프 적용된 트랜스 미션으로서 펌프, 모터 및 감속기 일체형 구조를 가지는 것 일 수 있다.
본 발명에 따른 자계기반 6륜형 농업용 수송차량은 주행 면에 위치하는 마그네틱 레일로부터 유도되는 자계를 계측하여 운행되는 차량으로서, 상기 주행 면에 위치하는 마그네틱 레일로부터 유도되는 자계를 계측하는 자계감지 센서를 포함하는 자계 계측부(500)를 포함한다.
자계 계측부(500)는 자계감지 센서에 의해 계측된 자계값을 기반으로 주행 면에 위치하는 마그네틱 레일로부터 수송차량의 측면 이탈거리를 간접 계측하는 역할을 수행한다.
자계감지 센서는, 예를 들면 수송차량의 주행방향과 수직한 방향으로 소정 간격을 두고 직렬 혹은 병렬 배치된 상태로 하부 프레임(100)의 전방 하부에 위치할 수 있고, 또는 수송차량의 주행방향과 수직한 방향 대비 소정 각도가 기울어진 직선 방향을 따라 소정 간격을 두고 직렬 혹은 병렬 배치된 상태로 하부 프레임(100)의 전방 하부에 위치할 수 있다.
본 발명에 따른 자계 계측부(500)는 또한, 불규칙한 노지면에도 수송차량이 안정적으로 직선 주행할 수 있도록 IMU 센서, 가속도 센서 및 RFID 센서와 같은 구성을 더 포함할 수 있다.
하나의 예시에서, 자계 계측부(500)는 IMU 센서, 가속도 센서 및 위치센서를 내장한 능동형 RFID 센서를 더 포함할 수 있다.
IMU 센서는 본 발명에 따른 수송차량에 마그네틱 레일의 중심선을 기준으로 일정 간격 이상 벌어지지 아니하면 직선 주행을 그대로 유지시키도록 하는 관성 측정 디바이스로서 가속도 센서와 함께 수송차량의 직선 주행을 보조하는 역할을 한다.
위치센서를 내장한 능동형 RFID 센서는 마그네틱 레일 상에 위치하는 RFID 태그를 따라 수송차량이 이동할 수 있도록 보조하는 역할을 한다.
상기와 같은 자계 계측부(500)의 추가구성과 마그네틱 레일 상에 존재하는 RFID 태그 등의 구성을 통해 불규칙한 노면에 대한 수송차량의 직선주행을 도모할 수 있다.
본 발명에 따른 자계기반 6륜형 농업용 수송차량은 작업자에 의한 수동 운행 뿐만 아니라, 자동운행 또한 가능하고, 이는 자동운행 제어부(600)에 의해 수행되고 제어된다.
자동운행 제어부(600)는 자계 계측부로(500)부터 계측된 자계값을 기반으로 수송차량의 운행동작을 제어하거나 또는 작업자의 모바일 디바이스 또는 리모트 컨트롤로부터 제공되는 무선신호를 수신하여 수송차량의 운행동작을 제어한다.
자동운행 제어부(400)는 자계 계측부로(500)부터 계측된 자계값이 기 설정값을 초과하는 경우 수송차량이 주행 면에 위치하는 마그네틱 레일에 따른 경로를 이탈한 것으로 판단하고, 수송차량의 정지, 출발, 전후진, 좌우조향 및 원점복귀를 포함하는 운행동작을 수행할 수 있다.
또한, 자동운행 제어부(400)는 외부 디바이스, 구체적으로 작업자의 모바일 디바이스나 리모트 컨트롤러로부터 제공되는 무선신호를 수신하는 기능과 수신된 무선신호를 제어하여 수송차량의 운행을 제어할 수 있다.
특히, 자동운행 제어부(400)는 복수의 작업자 중 어느 하나의 작업자에게 제공된 무선신호만을 필터링하여 수송차량의 운행을 제어함으로써 복수의 작업자에 의한 수송차량의 개별적 무인주행이 가능하게끔 할 수 있다.
도 4에는 본 발명에 따른 자동운행 제어부의 구성요소 및 무선신호의 이동 및 제어 흐름을 설명하기 위한 일 블록도가 도시되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 자동운행 제어부(600)는 실시간 위치 감지 모듈(601); 무선신호 수신 모듈(602); 무선신호 제어 모듈(603); 및 차량운행 제어 모듈(604)을 포함한다.
실시간 위치감지 모듈(601)은 모바일 디바이스 혹은 리모트 컨트롤러를 통해 무선신호를 제공하는 작업자의 실시간 위치를 감지하는 역할을 수행하는 구성으로서, GPS 또는 DGPS를 포함할 수 있다.
무선신호 수신 모듈(602)은 와이파이, 블루투스, 직비 및 LoRa망 중 선택되는 어느 하나의 무선 통신망을 매개로 작업자의 모바일 디바이스로부터 제공되는 무선신호를 수신할 수 있도록 와이파이 모듈, 블루투스 모듈, 직비 모듈 또는 LTE 모듈 등을 포함할 수 있다. 또한, 무선신호 수신 모듈(602)은 수송차량의 무인주행을 도모하는 리모트 컨트롤러로부터 제공되는 무선신호를 수신하기 위해 IR센서, RF송수신 모듈 등을 포함할 수 있다.
무선신호 제어 모듈(603)은 무선신호 수신 모듈(602)로부터 수신한 복수의 무선신호 중 어느 하나 이상의 신호를 필터링하는 역할을 할 수 있다.
구체적으로, 무선신호 제어 모듈(603)은 무선신호 수신 모듈(602)로부터 수신한 복수의 무선신호 중 기 인가된 작업자가 제공한 무선신호만을 차량운행 제어모듈(604)에 제공하거나 또는 무선신호 수신 모듈(602)로부터 수신한 복수의 무선신호 중 실시간 위치감지 모듈(601)에 의해 측정한 수송차량과의 거리값이 가장 작은 작업자가 제공한 무선신호만을 차량운행 제어모듈(604)에 제공하는 역할을 할 수 있다. 무선신호 제어 모듈(603)의 구성을 통해 복수의 작업자들에 의한 수송차량의 개별통제에 따른 무인주행을 구현할 수 있고, 이를 통해 작업 효율성을 향상시킬 수 있다.
차량운행 제어 모듈(604)은 무선신호 제어 모듈(603)로부터 제공되는 무선신호를 기반으로 정지, 출발, 전후진, 좌우조향 및 원점복귀를 포함하는 수송차량의 운행동작을 제어하는 역할을 한다.
구체적으로, 차량운행 제어 모듈(604)은 무선신호 수신 모듈(602)에 의해 수신한 무신신호 중 무선신호 제어 모듈(603)에 의해 필터링된 무선신호만을 제공받아 해당 무선신호에 의한 수송차량의 운행동작 제어를 구현한다.
하나의 예시에서, 자동운행 제어부(600)는 실시간 위치감지 모듈(601)로부터 측정된 복수 작업자의 위치를 기준으로 수송차량과 가장 인접한 작업자로부터 제공되는 무선신호만을 차량운행 제어 모듈(604)에 제공하거나 또는 무선신호 수신 모듈(602)로부터 수신한 복수의 무선신호 중 무선신호 제어 모듈(603)에 의해 인가된 무선신호만을 차량운행 제어 모듈(604)에 제공함으로써 수송차량의 운행동작을 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 자계기반 6륜형 농업용 수송차량은 상기 적재 리프팅부와 수동운동 제어부 사이에 위치하고, 수확된 농산물이나 농자재의 상하 및 하차 시 상기 농산물이나 농자재를 픽업하도록 설계되는 크레인형 리프팅 윈치(700)를 포함한다.
크레인형 리프팅 윈치(700)는 농산물이나 농자재의 수거 및 상하차 용이성을 확보하는 구성으로서 끝단에 고리 등이 구비된 와이어 로프의 권상 및 권하에 의해 농산물이나 농자재를 수거하고 상하 및 하차할 수 있도록 설계된다.
도 5에는 본 발명에 따른 크레인형 리프팅 윈치(700)의 상세 구조의 일례가 도시되어 있는데, 도 5에 도시된 바와 같이, 크레인형 리프팅 윈치(700)는 주행 면에 수직하여 기립되어 있는 메인 프레임(7011), 메인 프레임(7011)의 중심부에 위치하는 중심바(7012) 및 중심바(7012)에 결합되어 있는 윈치 헤드(7013)를 포함하는 윈치 프레임(701); 및 어느 일단에 윈치 헤드(7013)가 결합되어 있고, 어느 타단에 와이어 로프가 결합되어 있으며, 와이어 로프를 권회하는 권상장치(7021)를 구비하여 농산물이나 농자재를 픽업하도록 설계되는 윈치 암(702);을 포함할 수 있다.
윈치 프레임(701)은 메인 프레임(7011), 중심바(7012) 및 윈치 헤드(7013)를 포함하여 크레인형 리프팅 윈치(700)가 수송차량 내에 고정 위치시키는 역할을 한다.
구체적으로, 메인 프레임(7011)은 주행 면에 수직하여 기립되어 크레인형 리프팅 윈치(700)가 수송차량 내에 고정 위치할 수 있도록 하는 구성이고, 중심바(7012)는 윈치암(702)의 고정축 역할을 수행하는 구성이며, 윈치 헤드(7013)는 윈치암(702)을 고정 결합시키는 역할을 하는 구성이다.
윈치암(702)은 양단이 각각 윈치 헤드(7013)과 와이어 로프가 결합되어 있고, 소정의 권상장치(7021)을 구비하여 권상장치(7021)의 권회에 따라 와이어 로프를 매개로 농산물이나 농자재를 픽업하는 구성이다.
와이어 로프는 농산물이나 농자재를 픽업할 수 있도록 끝단에 소정의 후크 등을 포함할 수 있으나, 그 구조나 형상이 후크로 제한되는 것은 아니고, 농산물을 수용하고 있는 박스 혹은 용기나 농자재를 효과적으로 픽업할 수 있는 구조의 것이면 좋고, 그 형상이나 모양이 후크로 제한되지는 아니한다.
또한, 윈치암(702)은, 권상장치(7021)를 기준으로 윈치헤드(7013)에 고정결합되는 제 1 윈치암(7022) 및 제 1 윈치암(7022)에 수직하여 기립 고정되어 있는 회전 보조바(7023) 및 회전 보조바(7023)에 추종하여 회전하고 끝단에 와이어 로프가 결합되어 있는 제 2 윈치암(7024)으로 이루어질 수 있다. 이와 같은 구조의 윈치암(702)를 포함함으로써 상하차 작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.
윈치암(702)은, 상기 구성요소들을 통해 소정의 회전반경을 가질 수 있다.
하나의 예시에서, 윈치암(702)는 1.5m 내지 3m 범위 내의 회전 반경을 가질 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 자계기반 6륜형 농업용 수송차량에 대해 도면을 예시로 하여 설명하였으나, 이는 본 발명에 따른 자계기반 6륜형 농업용 수송차량에 대한 일 예들에 불과할 뿐, 상기 도면 및 그에 대한 설명이 본 발명에 따른 자계기반 6륜형 농업용 수송차량의 권리범위나 기술적 사상을 제한하지 아니함은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 사람에게 자명하다.
100 : 하부 프레임
200 : 적재 리프팅부
201 : 시저 리프트
2011 : 베이스 프레임
2012 : 다단 시저 프레임
2013a,b : 한 쌍의 적재함 고정 프레임
202 : 적재함
300 :수동운행부
301 : 의자
302 : 수동운행 조작레버
400 : 동력제공부
401 : 엔진 어셈블리
402 : 감속기 일체형 트랜스미션
500 : 자계계측부
600 : 자동운행 제어부
601 : 실시간 위치 감지 모듈
602 : 무선신호 수신 모듈
603 : 무선신호 제어 모듈
604 : 차량운행 제어 모듈
700 : 크레인형 리프팅 윈치
701 : 윈치 프레임
7011 : 메인 프레임
7012 : 중심바
7013 : 윈치 헤드
702 : 윈치암
7021 : 권상장치
7022 : 제 1 윈치암
7023 : 회전 보조바
7023 : 제 2 윈치암
200 : 적재 리프팅부
201 : 시저 리프트
2011 : 베이스 프레임
2012 : 다단 시저 프레임
2013a,b : 한 쌍의 적재함 고정 프레임
202 : 적재함
300 :수동운행부
301 : 의자
302 : 수동운행 조작레버
400 : 동력제공부
401 : 엔진 어셈블리
402 : 감속기 일체형 트랜스미션
500 : 자계계측부
600 : 자동운행 제어부
601 : 실시간 위치 감지 모듈
602 : 무선신호 수신 모듈
603 : 무선신호 제어 모듈
604 : 차량운행 제어 모듈
700 : 크레인형 리프팅 윈치
701 : 윈치 프레임
7011 : 메인 프레임
7012 : 중심바
7013 : 윈치 헤드
702 : 윈치암
7021 : 권상장치
7022 : 제 1 윈치암
7023 : 회전 보조바
7023 : 제 2 윈치암
Claims (6)
- 주행 면에 위치하는 마그네틱 레일로부터 유도되는 자계를 계측하여 운행되는 자계기반 6륜형 농업용 수송차량에 있어서,
6개의 바퀴가 장착되어 있는 하부 프레임;
상기 하부 프레임의 상부에 결합되어 위치하고, 작업자의 제어 하에 상하 및 예각 운동하는 시저 리프트 및 상기 시저 리프트의 상부에 결합되어 위치하고 농산물이나 농자재를 수용하는 소정 공간을 구비하며 상기 시저 리프트의 예각 운동에 의해 각도가 변경되는 적재함을 포함하는 적재 리프팅부;
상기 적재 리프팅부의 전면에 위치하고, 작업자가 착석할 수 있도록 설계된 의자 및 수송차량의 운행동작을 제어하는 복수의 수동운행 조작레버를 포함하는 수동운행부;
상기 수동운행부의 일 측면에 위치하고, 수송차량에 동력을 제공하는 엔진 어셈블리 및 감속기 일체형 트랜스미션을 포함하는 동력 제공부;
상기 하부 프레임의 전방 하부에 위치하고, 상기 주행 면에 위치하는 마그네틱 레일로부터 유도되는 자계를 계측하는 자계감지 센서를 포함하는 자계 계측부;
상기 자계 계측부로부터 계측된 자계값을 기반으로 수송차량의 운행동작을 제어하거나 또는 모바일 디바이스나 리모트 컨트롤러로부터 제공되는 무선신호를 수신하여 수송차량의 운행동작을 제어하는 자동운행 제어부; 및
상기 적재 리프팅부와 수동운동 제어부 사이에 위치하고, 수확된 농산물이나 농자재의 상하 및 하차 시 상기 농산물이나 농자재를 픽업하도록 설계되는 크레인형 리프팅 윈치;를 포함하는 자계기반 6륜형 농업용 수송차량. - 제 1항에 있어서,
상기 시저 리프트는,
상기 하부 프레임의 상부에 위치하는 베이스 프레임, 상기 베이스 프레임 상에서 상하 및 예각 운동을 수행하고 적어도 두 개의 프레임 단으로 이루어지는 다단 시저 프레임 및 상기 다단 시저 프레임의 끝단에 위치하고 적재함이 상기 다단 시저 프레임의 움직임에 추종하도록 상기 적재함을 고정 결합시키는 한 쌍의 적재함 고정 프레임을 포함하고,
상기 적재함은,
상기 한 쌍의 적재함 고정 프레임에 결합되어 상기 다단 시저 프레임에 추종하여 각도가 변경되는 자계기반 6륜형 농업용 수송차량. - 제 1항에 있어서,
상기 자동운행 제어부는,
모바일 디바이스 혹은 리모트 컨트롤러를 통해 무선신호를 제공하는 작업자의 실시간 위치를 감지하는 실시간 위치감지 모듈;
모바일 디바이스 혹은 리모트 컨트롤러를 통해 제공되는 무선신호를 수신하는 무선신호 수신 모듈;
상기 무선신호 수신 모듈로부터 수신한 복수의 무선신호 중 어느 하나 이상의 신호를 필터링하는 무선신호 제어 모듈; 및
상기 무선신호 제어 모듈로부터 제공되는 무선신호를 기반으로 정지, 출발, 전후진, 좌우조향 및 원점복귀를 포함하는 수송차량의 운행동작을 제어하는 차량운행 제어 모듈을 포함하는 자계기반 6륜형 농업용 수송차량. - 제 3항에 있어서,
상기 자동운행 제어부는,
상기 실시간 위치감지 모듈로부터 측정된 복수 작업자의 위치를 기준으로 수송차량과 가장 인접한 작업자로부터 제공되는 무선신호만을 상기 차량운행 제어모듈에 제공하거나 또는 상기 무선신호 수신 모듈로부터 수신한 복수의 무선신호 중 상기 무선신호 제어 모듈에 의해 인가된 무선신호만을 상기 차량운행 제어 모듈에 제공함으로써 수송차량의 운행동작을 제어하는 자계기반 6륜형 농업용 수송차량. - 제 1항에 있어서,
상기 자계 계측부는,
IMU 센서, 가속도 센서 및 위치센서를 내장한 능동형 RFID 센서를 더 포함하는 자계기반 6륜형 농업용 수송차량. - 제 1항에 있어서,
상기 크레인형 리프팅 윈치는,
주행 면에 수직하여 기립되어 있는 메인 프레임, 상기 메인 프레임의 중심부에 위치하는 중심바 및 상기 중심바에 결합되어 있는 윈치 헤드를 포함하는 윈치 프레임; 및
어느 일단에 상기 윈치 헤드가 결합되어 있고, 어느 타단에 와이어 로프가 결합되어 있으며, 와이어 로프를 권회하는 권상장치를 구비하여 농산물이나 농자재를 픽업하도록 설계되는 윈치 암;을 포함하는 자계기반 6륜형 농업용 수송차량.
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|---|---|---|---|
| KR1020210101123A KR102607319B1 (ko) | 2021-08-02 | 2021-08-02 | 크레인형 리프팅 윈치를 포함하는 자계기반 6륜형 농업용 수송차량 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020210101123A KR102607319B1 (ko) | 2021-08-02 | 2021-08-02 | 크레인형 리프팅 윈치를 포함하는 자계기반 6륜형 농업용 수송차량 |
Publications (2)
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020210101123A KR102607319B1 (ko) | 2021-08-02 | 2021-08-02 | 크레인형 리프팅 윈치를 포함하는 자계기반 6륜형 농업용 수송차량 |
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- 2021-08-02 KR KR1020210101123A patent/KR102607319B1/ko active IP Right Grant
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