KR920008708B1 - Automatic steering system for forklift - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 본 발명에 의한 포크리프트의 자동조향 제어기의 블럭도.1 is a block diagram of an automatic steering controller of a forklift according to the present invention.
제2a도는 본 발명에 적용되는 데드존(Dead Zone) 발생기의 상세회로도.Figure 2a is a detailed circuit diagram of a dead zone generator to be applied to the present invention.
b도는 데드존발생기의 기준이 되는 입력전압 파형도.b is input waveform waveform which is the standard of dead zone generator.
c도는 데드존발생기의 입력전압과 출력전압의 차이를 도시한 파형도.c is a waveform diagram showing the difference between the input voltage and the output voltage of the dead zone generator.
제3a도는 본 발명에 적용되는 주행방향 판별기의 상세회로도.Figure 3a is a detailed circuit diagram of the driving direction discriminator applied to the present invention.
b도는 주행방향 판변기의 전진주행 신호발생시의 파형도,b is a waveform diagram at the time of the forward driving signal of the driving direction toilet,
c도는 주행방향 판별기의 후진주행 신호발생시의 파형도.c is a waveform diagram at the time of reverse driving signal generation of the driving direction discriminator.
제4도는 본 발명에 적용되는 포크리프트 자동조향제어기의 전체적인 구성도이다.4 is a general configuration diagram of a forklift automatic steering controller applied to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1, 1', 30, 30' : 저역통과휠터 2, 2', 40, 40' : 고역통과휠터1, 1 ', 30, 30':
3, 3', 50, 50' : 대역통과휠터 4, 4', 60, 60' : 교류/직류 변환기3, 3 ', 50, 50':
5, 5', 70, 70' : 비반전증폭기 6, 6' : 탈선비교기5, 5 ', 70, 70': Non-inverting amplifier 6, 6 ': Derail comparator
7 : 데드존 (Dead Zone)발생기 8 : 전류증폭기7
9 : 로직(logic)부 10 : 탈선신호 발생기9: logic unit 10: derailment signal generator
11, 11' : 릴레이 12 : 엔코더(Encoder)11, 11 ': Relay 12: Encoder
13 : 주행방향 판별회로 14 : 주파수/전압 변환기13: driving direction discrimination circuit 14: frequency / voltage converter
15 : 정지신호 발생기 16, 16', 18, 18' : 아날로그스위치15: Stop signal generator 16, 16 ', 18, 18': Analog switch
17 : 전위차계(potentiometer)17 potentiometer
본 발명은 포크리프트의 자동조향제어기에 관한 것으로써, 특히 포크리프트 주행로에 고주파 유도선을 매설하고 상기 고주파 유도선의 위치를 감지하는 픽업센서와 엔코더 및 전위차계(potentiometer)등에 의한 신호를 처리하여 고주파 유도선을 따라 정확한 주행이 이루어지도록 자동적으로 1축 구동 포크리프트의 조향모터를 제어하는 포크리프트의 자동조향 제어기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
종래의 수동창고 내에서 운행하던 포크리프트에 있어서는, 수동창고의 래크(Rack)사이의 좁은 공간과 직선루트(Route)를 반복 운행하는 경우, 수동방식으로 운전하였기 때문에 래크와의 잦은 충돌이 일어날 위험이 있었고 이에 따라 포크리프트 및 래크에 손상을 입힘으로써 경제적인 손실이 있었으며, 자칫 작업자에게 안전사고가 발생할 우려가 있어 결과적으로 작업능률이 저하된다는 등의 여러가지 문제점이 있었다.In conventional forklifts that operate in manual warehouses, when the narrow space between the racks of manual warehouses and the straight route are repeatedly operated, there is a risk of frequent collisions with racks because of manual operation. There was an economic loss by damaging the forklift and rack accordingly, there was a variety of problems, such as a safety accident may occur to the operator, resulting in a decrease in work efficiency.
이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 종래에는 포크리프트의 운행프로그램을 개발하여 콤퓨터에 의한 자동화시스템을 도입함으로써 프로그램에 따라 포크리프트를 자동으로 동작시켜 창고정리를 실시하였다. 그러나, 자동조향수단이 갖추어지지 않은 상태에서 포크리프트를 장시간에 걸쳐 동일한 주행경로를 반복하여 운행시키다보면 포크리프트는 지형적인 영향으로 인해 필연적으로 그 주행로를 점차 벗어나게 되므로 그 편차량을 인위적인 방법으로 수시로 교정하여 주어야 하는 불편한 점이 있었으며 그 교정시기를 넘기다보면 포크리프트가 주행로를 벗어나 주위의 장애물과 충돌하게 된다고 하는 문제점을 갖게되는 것이다.In order to solve this problem, conventionally, forklift was developed by operating a computer program and by introducing an automated system by a computer, the forklift was automatically operated according to the program, and warehouse cleaning was performed. However, when the forklift is repeatedly operated for the long time without the automatic steering means, the forklift is inevitably gradually deviated from the driving path due to the geographical effect, so that the amount of deviation is artificially There was an inconvenience to be corrected from time to time, and when the correction time is over, the forklift will have a problem that it will collide with obstacles around the road.
따라서, 본 발명은 이와 같은 여러가지 문제점을 감안하여 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 래트 사이의 좁은 공간과 직선루트를 반복 운행하는 포크리프트에 자동조향 기능을 부가하여 작업상의 위험을 제거함과 동시에 작업 능률향상 및 포크리프트와 래크의 충돌을 방지함으로써 경제적인 손실을 방지코자 하는 포크리프트의 자동조향 제어기를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of these various problems, and an object of the present invention is to add an automatic steering function to a forklift that repeatedly runs a narrow space between the rats and a straight route, thereby eliminating work hazards and working. The present invention provides an automatic steering controller of a forklift that aims to prevent economic losses by improving efficiency and preventing collision between the forklift and the rack.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 포크리프트의 자동조향 제어기는 고주파 유도선의 위치를 감지하는 픽업센서와, 고주파를 차단하는 저역통과휠터와, 저주파를 차단하는 고역통과휠터와, 사용되는 주파수만을 통과시키는 대역통과휠터와, 상기 대역통과휠터를 거친 교류신호를 신호처리 간략화를 위해 직류신호로 변환시키는 교류/직류변환기와, 상기 직류로 변환된 신호를 증폭하는 비반전 증폭기와, 전방 또는 후방센서 사이에 유도로가 있는지의 여부를 판별하는 탈선비교기와, 차체의 진동이 방지되도록 작은 에러신호를 제거하는 데드존발생기와, 상기 데드존발생기를 거침으로써 작은 에러신호가 제거된 최종신호를 증폭하여 조향모터의 서보지령으로 입력시키는 전류증폭기와, 상기 탈선비교기의 비교신호를 디지탈 신호로 변환시키는 로직부와, 포크리프트가 주행로에서 탈선되었을 경우 탈선신호를 발생시켜서 주행모터를 차단하는 탈선신호 발생기와, 주행모터에 벨트로 연결되어 있는 엔코더와, 상기 엔코더의 출력을 이용하여 전 후진을 판별하는 주행방향 판별기와, 포크리프트가 정지하였을 경우 조향모터를 차단하기 위하여 주파수를 전압으로 변환시키는 주파수/전압 변환부와, 조향모터를 차단하기 위한 신호를 발생시키는 정지신호 발생기로 이루어져서 자동조향기능에 의한 작업능률향상 및 안전사고를 방지하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the automatic steering controller of the forklift according to the present invention includes a pickup sensor for detecting a position of a high frequency induction line, a low pass filter that blocks high frequencies, a high pass filter that blocks low frequencies, and a frequency used only. A band pass filter for passing through, an AC / DC converter for converting an AC signal passing through the band pass filter into a DC signal for simplifying signal processing, a non-inverting amplifier for amplifying the signal converted into DC, and a front or rear sensor A derail comparator for determining whether there is an induction path between them, a dead zone generator for removing a small error signal so as to prevent vibration of the vehicle body, and amplifying a final signal from which a small error signal has been removed by passing through the dead zone generator Converts the comparison signal of the current amplifier inputted by the servo command of the steering motor and the derailment comparator into a digital signal The logic unit to deactivate the forklift when the forklift is derailed on the driving path, and a derailment signal generator which cuts off the driving motor, an encoder connected to the driving motor by a belt, and an output of the encoder. Automatic steering function consisting of a driving direction discriminator for discrimination, a frequency / voltage converter for converting a frequency into a voltage to shut off the steering motor when the forklift is stopped, and a stop signal generator for generating a signal for shutting off the steering motor. It is characterized by improving the work efficiency and preventing safety accidents.
이하, 본 발명의 일실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
제1도는 본 발명에 의한 포크리프트의 자동조향 제어기의 블록도이고, 제2a도는 본 발명에 적용되는 데드존발생기의 상세회로도이며, 제2b도는 데드존발생기의 기준이 되는 입력전압 파형도이고, 제2c도는 데드존발생기의 입력전압과 출력전압의 차이를 도시한 파형도이다. 또한, 제3a도는 본 발명에 적용되는 주행방향 판별기의 상세회로도이고, 제3b도는 주행방향 판별기의 전진주행 신호발생시의 파형도이며, 제3c도는 주행방향 판별기의 후진주행 신호발생시의 파형도이고, 제4도는 본 발명에 적용되는 포크리프트의 자동조향제어기의 전체적인 구성도이다.1 is a block diagram of an automatic steering controller of a forklift according to the present invention, FIG. 2a is a detailed circuit diagram of a dead zone generator applied to the present invention, and FIG. 2b is an input voltage waveform diagram which is a reference of the dead zone generator. 2C is a waveform diagram showing the difference between the input voltage and the output voltage of the dead zone generator. 3A is a detailed circuit diagram of the driving direction discriminator applied to the present invention, and FIG. 3B is a waveform diagram when the forward traveling signal is generated by the driving direction discriminator, and FIG. 3C is a waveform when the backward driving signal is generated by the driving direction discriminator. 4 is a general configuration diagram of an automatic steering controller of a forklift applied to the present invention.
상기 제4도에서, 21은 고주파전류가 흐르는 유도선을 나타낸 것으로 이 유도선(21)을 사이에두고 포크리프트의 전방좌우에 한싸의 픽업센서(80, 80')가 설치되고 다른 한쌍의 픽업센서(90, 90')는 후방 좌우에 설치된다. 포크리프트에 구동력을 제공하는 주행모터(22)는 벨트(23')를 통해 엔코더(12)에 연결되어 주행모터(22)가 정·역회전할때 상기 엔코더(12)는 정·역에 해당하는 출력신호를 이후에 상세히 설명되는 주행방향 판별기(13)에 인가하여 포크리프트가 전진 또는 후진하고 있음을 판별하게 된다.In FIG. 4, reference numeral 21 denotes an induction line through which a high frequency current flows, and a pair of
한편, 전압을 영위법에 의해 측정하는 전위차례(17)는 와이어(23)에 의해 스티어링샤프트(24)에 연결되고 이 스티어링샤프트(24)에는 레버(35)를 통해 조향바퀴 (25)가 결합되는데, 상기 스티어링샤프트(24)는 스티어링실린더(26)로부터 구동력을 얻게 된다.On the other hand, the
따라서, 스티어링실린더(26)의 구동력으로 스티어링샤프트(24)가 좌측으로 회전할때는 상기 스티어링샤프트(24)에 와이어(23)에 의해 연결된 전위차례(17)로부터 그 전기적 특성상 네거티브(-)신호가 출력되고 우측으로 회전할때는 포지티브(+)신호가 출력되게 되는 것이다.Therefore, when the steering shaft 24 is rotated to the left by the driving force of the
상기한 픽업센서(80, 80', 90, 90')와 엔코더(12) 및 전위차계(17)는 케이블(26)을 통해 센서보드(27)에 접속되고 이 센서보드(27)의 출력단은 루프케이블 (26')을 통해 조향모터(28)를 제어하는 서보보드(29)에 접속되게 된다. 상기 센서보드(27)에는 이후에 설명되는 본 발명에 따른 자동조향제어기가 구성되게 되고, 상기 조향모터(28)는 서보보드(28)를 통해 상기 자동조향 제어기에서 출력되는 신호에 의해 제어되게 되는 것이다.The
즉, 상기 자동조향제어기는 제어신호를 출력하여 조향모터(28)를 제어하고, 이 조향모터(28)는 그 제어량에 따라 상기 스티어링실린더(26)에 유압을 인가하게 되며, 이 스티어링실린더(26)는 유압의 크기에 따라 조향바퀴(25)가 연결된 스티어링샤프트(24)를 구동시켜서 포크리프트가 자동으로 조향되게 하는 것이다.That is, the automatic steering controller outputs a control signal to control the
한편 조향핸들(31)과 조향모터(28)에는 클러치(32)가 각각 설치되고 이 클러치(32)는 유압모터(33)에 연결된 구조로 되어 있다. 따라서 사용자가 상기 클러치(32)를 조작하게 되면 상기 유압모터(33)는 분배기(34)을 통해 스티어링실린더(26)로 유압을 인가하게 되고, 이 실린더(26)는 스티어링샤프트(24)를 구동시켜이 샤프트(24)에 연결된 조향바퀴(25)를 변위시킴으로써 결국 포크리프트를 수동으로 조향시킬 수 있게 되는 것이다.Meanwhile, the
다음은 본 발명에 의한 자동조향 제어기를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.The following describes the automatic steering controller according to the present invention in detail with reference to the drawings.
제1도에서 있어서, (1)(1')(30)(30')은 포크리프트의 주행로에 매설된 고주파 유도선(21)의 위치를 감지하는 픽업센서(80, 80', 90, 90')의 고주파를 차단하는 저역통과휠터(LPR : Low pass filter)이고, (2)(2')(40)(40')은 상기와 같은 고주파 유도선(21)의 위치를 감지하는 기능을 가진 픽업센서(80, 80', 90, 90')의 저주파를 차다하는 고역통과휠터(HPF : High pass filter)이며, (3)(3')(50)(50')은 상기와 같은 픽업센서(80, 80', 90, 90')의 현재 사용되는 사용주파수만을 통과시키는 대역통과휠터(BPF : Bandpss filter)이다.In FIG. 1, (1) (1 ') 30 and 30' are
즉, 상기 저역통과휠터, 고역통과휠터 및 대역통과휠터 등은 4단자 회로망(입력단자와 출력단자의 4단자 정수를 알면 회로의 계산이 가능한 것)중에서 어떤 주파수 대역의 신호는 될 수 있는대로 손실없이 전달하고 다른 주파수 대역은 감쇠를 주어서 차단하도록 하는 것이다.That is, the low pass filter, the high pass filter, the band pass filter, etc., the signal of any frequency band is lost as much as possible in the 4-terminal network (which can be calculated by knowing the 4-terminal constant of the input terminal and the output terminal). Pass without, and attenuate other frequency bands.
또한, (4)(4')(60)(60')는 상기 대역통과휠터(3)(3')(50)(50')를 통과한 교류신호를 직류신호로 변환시키는 교류/직류 변환기이며, (5)(5')(70)(70')는 상기 직류로 변환된 신호를 증폭하는 비반전증폭기이고, (6)(6')는 전방 또는 후방 센서 사이에 유도로가 있는지의 여부를 판별하는 탈선비교기이며, (12)는 주행모터(22)의 축에 벨트(23')를 이용해서 부착되어 있는 엔코더이고, (13)은 상기 엔코더(12)의 출력을 이용하여 전진 또는 후진을 판별하는 주행방향 판별기이다.Also, (4) (4 ') 60 (60') is an AC / DC converter for converting an AC signal passing through the band pass filter (3) (3 ') 50 (50') into a DC signal. (5) (5 ') (70) (70') are non-inverting amplifiers for amplifying the DC-converted signal, and (6) (6 ') are the induction paths between the front or rear sensors. Derail comparator for determining whether or not, (12) is an encoder attached to the shaft of the driving
또한, (7)은 차체 진동이 원인이 되는 작은 에러신호를 제거하는 데드존(Dead Zone) 발생기이며, (8)은 상기 데드존발생기(7)로부터의 최종신호를 증폭하여 조향모터(28)에 서보지령을 입력시키는 전류증폭기이고, (10)은 포크리프트가 주행로에서 탈선하였을 경우에 로직부(9)의 신호를 이용하여 탈선신호를 발생시키는 탈선신호발생기이고, (14)는 상기 엔코더(12)에서 출력된 주파수를 전압으로 변환시키는 주파수-전압변환기이고, (15)는 상기 엔코더(12)의 출력에 의해 포크리프트가 정지하였다고 판단되었을 경우 조향모터의 정지신호를 발생시키는 정지신호 발생기이며, 한편, (17)은 전압을 영위법(零位法)에 의해 측정하는 전위차계(17)(Potentiometer)로써, 스티어링샤프트(24)(Steering Shaft)에 와이어(23) (wire)로 연결하고 조향핸들(31)을 좌측으로 돌렸을때 출력이 네거티브(-)극성이 되도록 조성한다.In addition, (7) is a dead zone generator for removing a small error signal caused by the vehicle body vibration, (8) amplifies the final signal from the dead zone generator 7 to steer the motor 28 (10) is a derailment signal generator that generates a derailment signal using the signal of the
또한, 픽업센서는 4개의 센서(80, 80', 90, 90')를 차체의 앞뒤에 고정하며 이때 센서의 중심선과 포크리프트의 중심선은 일치하도록 하고 네개의 센서는 직사각형을 이루도록 배치한다.In addition, the pick-up sensor secures four
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 포크리프트의 자동조향 제어기의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the automatic steering controller of the forklift according to the present invention configured as described above are as follows.
먼저 포크리프트가 전진 주행시에는 전방 2개의 센서 즉, 전반 좌측센서(80)와 전방우측센서(80')를 사용한다.First, when the forklift travels forward, two front sensors, that is, a front
상기 전방좌측센서(80)에서 검지한 신호는 도시하지 않은 전치증폭기(pre-Amplifier)를 거쳐 저역통과필터(1)에 의해 고주파가 차단된 후 고역통과휠터(2)에 입력되고, 상기 고역통과휠터(2)에서는 저주파가 차단되어 포크리프트의 주행로에 매설된 유도선(21)에 사용하는 자파수 대역이외의 나머지는 제거되며 대역통과휠터(3)에 의해 현재 사용하고 있는 주파수 이외의 나머지는 전부 제거시킨다.The signal detected by the front left sensor (80) is input to the high pass filter (2) after the high frequency is blocked by the low pass filter (1) through a pre-amplifier (not shown), the high pass In the filter 2, the low frequency is cut off, and the rest other than the frequency band used for the guide line 21 embedded in the forklift path is removed, and the rest other than the frequency currently used by the
이어서 상기 대역통과휠터(3)를 거친 교류성분의 신호는 신호처리를 간략화 하기 위해 교류/직류변환기(4)를 통과하며 비반전 증폭기(5)에 의해 상기 변환된 직류신호가 증폭된다.Subsequently, the signal of the AC component passing through the
한편, 상기 전방우측센서(80')에서 검지한 신호는 도시하지 않은 전치증폭기를 거쳐 저역통과휠터(30)에 의해 고주파가 차단된 후 고역통과휠터(40)에 입력되며, 상기 고역통과휠터(40)에서는 저주파가 차단되어 포크리프트의 주행로에 매설된 유도선(21)에 주파수 대역 이외의 나머지는 제거되고 대역통과휠터(50)에 의해 현재 사용하고 있는 주파수 이외의 나머지는 전부 제거시킨다.On the other hand, the signal detected by the front right sensor (80 ') is input to the
이어서, 상기 대역통과휠터(50)를 거친 교류성분의 신호는 모터를 구동할 수 있는 직류 신호로 변환되기 위해 교류/직류환기(60)를 통과하며, 비반전증폭기(70)에 의해 상기 변환된 직류신호가 증폭된다.Subsequently, the signal of the AC component passing through the
이와 같이 각각의 비반전증폭기(50)(70)를 통과한 포크리프트의 전방좌측 신호와 전방우측 신호의 차를 수식으로 표현하면 전방좌측 신호의 크기를 FL이라하고, 전방우측신호의 크기를 FR이라할 경우에 에러신호 △F=FL-FR이 된다.Thus, when the difference between the front left signal and the front right signal of the forklift passing through each of the
상기 △F로 얻어지는 에러신호에 전방주행 오프셋을 첨가하고, 상기 에러신호에 전방주행 오프셋이 첨가된 신호가 아날로그스위치(16)에 의해 전위차계(17)의 출력신호와 합해져서 최종신호가 되며, 이 최종신호는 데드존발생기(7)를 거친다.The forward driving offset is added to the error signal obtained by ΔF, and the forward driving offset is added to the error signal by the analog switch 16 to be combined with the output signal of the
즉, 작은 에러신호에 대해서 모터가 응답할 경우에 차체가 진동하기 때문에 이 진동의 원인이 되는 작은 에러신호를 제거하기 위해 상기 최종신호가 데드존발생기(7)를 거치는데 제2a도, 제2b도 및 제2c도에 도시한 바와 같이 입력신호(Vi)와 출력신호(Vo)의 차(제2c도)를 제거하는 것이다.That is, since the vehicle body vibrates when the motor responds to the small error signal, the final signal passes through the dead zone generator 7 to remove the small error signal that causes the vibration. As shown in FIG. 2 and FIG. 2C, the difference (FIG. 2C) between the input signal Vi and the output signal Vo is eliminated.
상기 데드존발생기(7)를 거친 최종신호는 전류증폭기(8)에 의해전류가 증폭된 후 조향모터(28)의 서보 지령으로 입력되며, 상기 각각의 비반전증폭기(50(70)를 통과한 전방 좌, 우측 신호에 대한 에러신호 △F가 일정한 레벨 이상이 되면 탈선비교기(6)에서 전방 또는 후방센서 사이에 유도로가 있는 지의 여부를 판별하고 그 판별된 신호를 아날로그스위치(16')를 통해 로직부(9)에 입력하면 로직부(9)에서 가능한 두 상태 또는 레벨 즉, "0" 또는 "1"로 변환한 후, 탈선신호발생기(10)에서 상기 로직부(9)의 출력을 이용하여 탈선신호를 발생시킨다.The final signal passed through the dead zone generator 7 is input to the servo command of the
이에 따라 상기 탈선신호가 발생시키면 릴레이(11)를 통해 주행모터(22)에 인가되어 주행모터(22)를 차단함과 동시에 탈선경보를 버저 등을 통해 발생시켜 작업자가 판단토록 함으로써 포크리프트가 주행로에서 탈선하더라도 충돌이 방지되는 것이다.Accordingly, when the derailment signal is generated, the forklift travels by being applied to the driving
다음에, 포크리프트가 후진으로 주행하는 경우를 설명한다.Next, a case where the forklift travels backward is described.
포크리프트가 후진으로 주행할 경우에는, 상기 설명한 전진주행시의 경우와는 달리, 전후 4개의 센서 즉, 전방좌측센서(80), 전방우측센서(80'), 후방좌측센서(90) 및 후방우측센서(90')를 전부 사용하는데 이는 차체와 유도선(21)의 각도를 검출하여 후진 주행시에 트래킹의 신뢰성을 향상시키기 위한 것이다.When the forklift travels backward, unlike the case of the forward driving described above, four front and rear sensors, that is, the front
포크리프트의 후진 주행시에도 전진주행시와 마찬가지로 각각의 휠터를 거친다.As for the forward driving of the forklift, the same goes through the respective filter.
즉, 후방좌측센서(90)에서 검지한 신호는 도시하지 않은 전치증폭기를 거쳐 저역통과휠터(1'), 고역통과휠터(2') 및 대역통과휠터(3')를 거치면서 현재 사용하고 있는 주파수 이외의 나머지는 전부 제거시킨뒤, 교류/직류변환기(4')에 의해 직류신호로 변환되어 비반전증폭기(5')에서 증폭되고, 후방주측센서(90')에서 검지한 신호는 도시하지 않은 전치증폭기를 거쳐 저역통과휠터(30'), 고역통과휠터(40') 및 대역통과휠터(50')를 거치면서 현재 사용하고 있는 주파수 이외의 나머지를 전부 제거시킨뒤, 교류/직류변환기(60')에 의해 직류신호로 변환되어 비반전증폭기(70')에서 증폭된다.That is, the signal detected by the rear
이와 같이 각각의 비반전증폭기(5')(70')를 통과한 포크리프트의 후방좌측 신호와 후방우측 신호의 차(差)는 후방좌측신호의 크기를 BL이라 하고, 후방우측신호의 크기를 BR이라할 경우에 에러신호 △B=BL-BR이 된다.The difference between the rear left signal and the rear right signal of the forklift passing through each of the non-inverting amplifiers 5 'and 70' is referred to as BL and the magnitude of the rear right signal is referred to as BL. In the case of BR, the error signal DELTA B = BL-BR becomes.
이에따라 후진주행시의 트래킹의신뢰성을 향상시키기 위한 차체와 유도선(21)의 각도 검출이 가능하며 상기 유도선(21)과 차체의 각도를 △A라 하면 △A=△B-△F=(BL-FL)+(FR-BR)의 공식에 의해 구해진다.Accordingly, it is possible to detect the angle of the vehicle body and the guide line 21 to improve the tracking reliability when driving backward. When the angle between the guide line 21 and the vehicle body is ΔA, ΔA = ΔB-ΔF = (BL It is obtained by the formula -FL) + (FR-BR).
여기서 최종 에러신호는 유도선(21)과 차체의 각도 △A와 후방센서의 에러신호 △B를 이용하여 각각에 적당한 가중치를 주어 합한 것이 되고 이것이 전진주행시와 동일하게 조향모터(28)의 서보 지령으로 입력된다.In this case, the final error signal is obtained by adding the appropriate weights to each using the guide line 21, the angle ΔA of the vehicle body, and the error signal ΔB of the rear sensor, and this is the same as when driving forward. Is entered.
즉, 후방센서의 에러신호 △B에 후방주행 오프셋이 첨가된 신호가 아날로그스위치(18)에 의해 전위차계(17)의 출력신호와 함해져서 최종신호가 되고, 이 최종신호가 데드존발생기(7)를 거치며 상기 데드존발생기(7)에서 차체 진동의 원인이 되는 작은 에러신호가 제거된 뒤에 전류증폭기(8)에서 전류가 증폭되어 조향모터(28)의 서보지령으로 입력되는 것이다.That is, the signal in which the rear travel offset is added to the error signal? B of the rear sensor is combined with the output signal of the
또한, 상기 각각의 비반전증폭기(5')(70')를 통과한 후방 좌, 우측 신호에 대한 에러신호 △B가 일정한 레벨 이상이 되면 탈선비교기(6')에서 전방 또는 후방센서 사이에 유도로가 있는지의 여부를 판별하고, 그 판별된 신호를 아날로그스위치(18')를 통해 로직부(9)에 입력하면 로직부(9)에서 디지탈 신호로 변환한 후 탈선신호 발생기(10)에서 탈선신호를 발생하고, 이 탈선신호가 릴레이(11)를 통해 주행모터(22)에 인가되어 주행모터(22)를 차단함과 동시에 경보음을 버저 등을 통해 발생시켜 작업자가 판단토록 함으로써 포크리프트가 주행로에서 탈선하더라도 충돌이 방지된다.In addition, when the error signal ΔB for the rear left and right signals passing through each of the non-inverting amplifiers 5 'and 70' is equal to or higher than a predetermined level, the derail comparator 6 'guides the front or rear sensor. It is determined whether there is a furnace, and when the determined signal is inputted to the
한편, 포크리프트의 전진주행시에는 엔코더(12)로부터 입력받은 전진주행 조향신호가 주행방향 판별회로(13)에 의해 서보지령으로 전달되고, 포크리프트의 후진중행시에는 후진주행 조향신호가 서보지령으로 전달될 수 있도록 전진주행시에는 아날로그스위치(16), 후진주행시에는 아날로그스위치(18)를 이용해서 자동적으로 선택할 수 있도록 되어 있으며, 포크리프트가 정지하였을 경우에는 상기 엔코더(12)의 출력을 이용해서 주파수/전압 변환부(14)에서 조향모터(28)를 차단하기 위한 전압으로 변환시키고, 정지신호 발생기(15)에 의해 조향모터(28)를 정지시키는 신호가 발생되면, 이 신호가 릴레이(11')를 통해 조향모터(28)를 차단함으로써 전력소모가 최소화되도록 한다.On the other hand, the forward driving steering signal input from the
상기 주행방향판별회로(13)는 제3a도에 도시한 바와 같이, 정보를 축적할 수 있는 디지탈 회로의 일종인 2개의 입력(D, CLK)과 두개의 출력(Q,Q)이 있는 D-플립플롭(100)과, 2개의 비교기(COM1,COM2)와, 저항(R1, R2)으로 구성되어 있으며, 포크리프트의 전진주행시에는 엔코더(12)로부터 제3b도에 도시한 파형 A및 파형 B와 같은 파형이 출력되어 비반전입력단자(+)에 입력되는 D-플립플롭(100)으로부터의 출력(Q)과 반전입력단자(-)에 입력된 기준전압이 비교기(COM1)에서 비교된 후 +12V의 전진신호가 아날로그스위치(16)에 의해 서보지령으로 전달되고, 포크리프트의 후진주행시에는 엔코더(12)로부터 제3c도에 도시한 파형 A 및 파형 B와 같은 파형이 출력되어 비반전입력단자(+)에 입력되는 D-플립플롭(100)으로부터의 출력(Q)과 반전입력단자(-)에 입력된 기준전압이 비교기(COM2)에서 비교된 후 +12V의 후진신호가 아날로그스위치(18)에 의해 서보지령으로 전달된다.As shown in FIG. 3A, the driving
한편, 본 발명의 포크리프트의 자동조향제어기에서는 센서, 엔코더(12), 전위차계(17) 및 각 증폭기의 극성에 주의를 기울여야 하는 것은 물론이며 본 발명에서 제시된 알고리즘은 마이크로프로세서를 사용해서 제어기를 구성할 경우에도 동일하게 적용할 수 있다.On the other hand, in the automatic steering controller of the forklift of the present invention, attention should be paid to the polarity of the sensor, the
이와 같이, 본 발명의 포크리프트의 자동조향제어기에 의하면, 포크리프트에 자동조향기능이 부가됨으로써 인명의 피해를 줄이고 경제적인 손실을 방지할 수 있음과 동시에 작업능률을 향상시킨다는 커다란 효과가 있다.As described above, according to the automatic steering controller of the forklift according to the present invention, the automatic steering function is added to the forklift, thereby reducing the damage of the human life and preventing economic loss, and at the same time, improving the work efficiency.
Claims (7)
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KR1019900013157A KR920008708B1 (en) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | Automatic steering system for forklift |
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KR1019900013157A KR920008708B1 (en) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | Automatic steering system for forklift |
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