KR950011491B1 - 다수 무인이송장비의 원격제어장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

다수 무인이송장비의 원격제어장치 및 그 방법

제1도는 종래 이송장비에 의한 무인제어장치의 콘트롤 유니트 개략도.

제2도는 본 발명에 의한 무인이송장치의 콘트롤 유니트의 개략도.

제3도는 본 발명의 원리를 도시한 제어시스템의 동작흐름도.

제4도는 본 발명의 콘트롤 유니트를 이송장비에 내장한 예시도.

제5도는 다수 무인이송장치의 운전을 위해 본 발명에 의한 콘트롤 유니트를 설치한 예시도.

제6도는 본 발명에 의한 다수 무인이송장치의 운영예시도.

제7도는 본 발명에 따른 장비위치의 세팅을 위한 외부 조정부의 예시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

7 : 스티어링(steering) 8 : 드라이브(drive)

10 : 입력부 20 : 중앙처리장치

30 : 콘트롤 유니트 40 : 기준송신부

50 : 무인송신부 60 : 자동 및 수동 절환부

70 : 외부조정부

본 발명은 이송장비의 무인제어장치에 관한 것으로서, 특히 한사람의 운전자가 원격제어에 의해 다수의 이송장치를 동시에 제어하여 부피가 큰 물체를 지정된 장소로 이송시킬 수 있도록 한 다수 무인이송장비의 원격제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 지게차등과 같은 이송장비를 사용하여 물체를 적정 장소로 이송시킬 경우에는 한대의 장비가 이송하여야 할 물체의 무게 또는 부피가 한정되어 있다. 따라서 한정된 범위를 초과한 물체의 이송을 위해서는 다수의 이송장비를 운전자가 각각 인위적으로 조작함으로써 부피가 큰 물체의 이송작업을 수행하였으나, 이러한 방법은 다수 장비를 각각 조정하는 운전자가 상호간에 위치 및 방향, 속도등을 상황에 따라 적절히 조작하여야 하고, 이러한 조건이 서로 일치하지 않을 경우 물체가 낙하되어 파손되는 현상이 발생하게 될 뿐만 아니라, 다수 이송장비의 운전자가 각각 필요하게 되어 인력소모가 발생되는 문제점이 있으므로 이송장비를 무인으로 제어하는 장치가 개발되었던 것이다.

즉, 제1도는 종래 이송장비의 무인제어장치에 사용되는 콘트롤 유니트(30)의 개략도로서, 외부 조작량의 데이타를 인가받은 입력부(10)와, 입력부(10)의 외부조작량 및 드라이브(8)의 구동량, 스티어링(7)의 운전량을 비교판단하고 연산하는 중앙처리장치(20)로 크게 구분된다.

즉, 운전자의 운전른!(Steering)을 외부입력으로 하여 중앙처리장치(20) 에서 사전에 내장된 프로그램에 의해 논리 또는 수치 계산후에 출력시키게 되면, 외부 구동량은 콘트롤 유니트(30)가 탑재된 이송장비에 준하는 양이며 타 장비와 결속 작업시 운전량에 따라 각 이송장비마다 특색에 알맞는 출력을 낼 수가 없게 됨에 따라 다수 이송장비로는 물체의 정확한 이송이 어려워지는 문제점이 있는 것이다.

본 발명은 전술한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 한사람의 운전자가 원격제어에 의해 다수의 이송장치를 동시에 제어하여 부피가 큰 물체를 지정된 장소로 이송시킬 수 있도록 한 다수 무인이송장비의 원격제어장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 한사람의 운전자가 원격제어에 의해 다수의 이송장치를 동시에 제어하여 부피가 큰 물체를 지정된 장소로 이송시킬 수 있도록 한 다수 무인이송장비의 원격제어방법을 제공함에 있다.

전술한 바와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 다수의 이송장비 상호간에 원격제어신호를 송수신하는 송수신기; 이송장비 간의 외부조건을 세팅시킬 수 있는 외부조정부; 상기 송수신부의 출력신호 및 상기 외부조정부로부터의 세팅입력신호에 따라 드라이브 및 스티어링 제어신호를 발생시키는 콘트롤부; 및 개별장비일 때는 수동위치로, 원격제어시에는 자동위치로 절환하는 자동/수동 절환스위치를 포함하는 다수 무인이송장비의 원격제어장치에 있다.

본 발명의 다른 특징은, 중장비의 제어방법에 있어서 : 기준이송장비와의 수평면에서 각도(θ), 무인이송장비(X), 기준장비와의 이격거리(Y), 기준 이송장비로부터의 순번(Z)을 세팅하는 과정; 상기 과정후 세팅된 값(X, Y, Z, θ)에 따라 기본함수값을 설정하는 과정; 상기 과정 후 설정된 값을 이용하여 실제이송장비의 구동량(D), 운전량(S)을 결정하는 과정; 상기 과정 후 실제구동량과 계산상의 구동량을 비교 판단하는 과정; 및 상기 과정 후 일정량의 오차가 발생할 경우 일정비율(β)로 피드백시켜 계산에 반영하는 과정으로 이루어지는 다수 무인이송장비의 원격 제어방법에 있다.

이하, 본 발명에 의한 다수 무인이송장비의 원격제어장치 및 그 방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저 제2도는 본 발명에 따른 무인이송장비의 콘트롤 유니트 개략도로서, 제7도에 도시된 외부조정부(70)를 사용하여 기준 이송장비(운전자 탑승장비)와 수평면에서의 각도(θ), 운전하고자 하는 장비수(전체장비가 동일한 값을 갖는다), 기준 이송장비와의 이격거리(장비마다 각기 다른 값을 가질수 있다), 기준 이송장비로부터의 순번(기준 이송장비의 번호 "0"임)을 입력부(10)을 통해 중앙 처리장치(20)에 전송하여 기준이송장비와 무인이송장비의 각 조건을 세팅시킨다.

이때, 운전전에 세팅된 각도(θ), 이격거리(Y) 값은 어떠한 운전자의 조작으로도 변하지 않고, 외부에서 세팅된 X, Y, Z, θ값에 따라 외부 구동량을 계산하며 계산치(기대치)와 구동량의 차이를 일정 비율로 보정시켜 장비의 원래 세팅위치를 유지하면서 운전자의 지시(운전량)을 따라 장비를 드라이브 및 스티어링시킨다.

제3도는 본 발명의 콘트롤 시스템의 동작흐름도로서, 외부 조정부(70)에 의해 처음 세팅된 X, Y, Z, θ값(스텝 102, 102)에 따라 기본합 f(x), f(y), f(z), f(θ)의 값을 중앙처리장치(20)에서 설정(내부계산)하게 된다(스텝 102, 102).

전술한 단계(스텝 102, 102)에서 설정된 값 f(x), f(y), f(z), f(θ)을 이용 하여 실제 장비의 구동량 즉, 드라이브(D), 스티어링(s)을 결정하는 계산치(기대치)인 D'=F1(f1(x), f1(y), f1(z), f1(θ), βE1, A), S'=F2(f2(x), f2(y), f2(z), f2(θ), βE2, H)를 계산후 구동부로 보낸다(스텝 103, 203). 이때 실구동량을 D, S라 하면 계산치와 실구동치를 비교하여(스텝 104, 204), 오차 E1=(D-D'), E2=(S-S')발생량만큼을 일정 비율(β)로 피드백시켜(스텝 107, 108, 207, 208)계산에 반영하여 장비의 동작을 운전자의 의도대로 따라가게 한다.

이때, 실구동치를 측정할 수 있는 센서부가 필요한데, 회전센서와 포텐탈 메터(Potental Meter)등이 사용되기도 하고, 경우에 따라 포토 커플러(Photo Coupler)가 사용되기도 하며, 외부 조작량 A, H가 있을 때는 장비를 조작량에 따라 계속 움직이고, 없을 때는 장비의 구동을 정지시켜 안정성을 유지하게 한다.

제4도는 본 발명에 의한 무인이송장비 콘트롤 유니트 및 장비(주변관련품)을 차량에 탑재한 경우 콘트롤 유니트가 장착된 위치를 주요 기능별로 나타낸 것으로서, 기능별 구성 및 원리는 다음과 같다.

드라이브부(8)는 일반 엔진식과 전기모터 구동식이 있으며, 제어부에 의해 제어가 가능하다.

스티어링부(7)는 HPS와 EPS가 있으며 제어부에 의해 직업제어가 가능하다. 무인송수신부(50)부는 장비와 장비간 그리고 장비와 운전자 간의 정보를 교환하는 유,무선 전송단자로서 무선일 경우에는 캐리어 주파수(Carrair Frequency)를 다수 사용한다. 이는 동일한 캐리어 주파수를 사용할 경우 발생하는 혼선 및 간섭에 의한 장비의 오동작을 방지하기 위함이며, 또한, 장비를 사용하는 환경(기후, 장소)에 따라 적합한 캐리어 주파수를 선택하여 사용할 수 있게 하기 위함이다.

특히, 무인송신부(50)의 조작보다 수동조작이 우선순위를 가진다.

이는 장비 사용중 외부에서 인가된 무선 및 유선신호의 간섭에 의한 오동작을 방지하기 위함이다. 일단 작업자가 장비위에 탑승을 하게 되면 유선 및 무선조작은 불가하게 된다.

조작부(운전자 탑승위치)는 일반 산업차량과 동일하며, 추가로 본 장비를 운용하기 위한 제반설비(유, 무선 절환스위치 등)을 갖춘다.

제5도는 다수 무인이송장비 운전을 위해 본 발명의 콘트롤 유니트(30)를 설치한 예를 도시한 것이다.

즉, 기준장비로부터의 θ, X, Y, Z값을 세팅하는 예를 도시한 것으로서 예를 들면 기준장비의 세팅량은 다음과 같다.

θ : 0(기준장비 자신과의 각도), X : n(가동장비의 수를 n이라 함), Y : 0(기준장비 자신과의 이격거리), Z : 0(기준장비)

제1무인이송장비의 세팅량은 다음과 같다.

θ : θ, X : n(가동장비의 수를 n이라 함), Y : Y1(기준장비로부터의 이격거리), Z : 1(기준장비로부터의 우측 첫번째 장비)

위와 같이 각 장비의 각도 및 거리에 따라 세팅량이 정해진다.

제6도는 본 발명의 장치를 이용하는 1인 운전자에 의한 2장비 운전의 예를 들기 위한 그림이다.

각 장비의 세팅량은 제3도에서 설명한 바와 같이 정해진다.

본 발명의 전체적인 설명을 1인 2장비 운전을 기초로 하여 개념을 두장비이상의 다수장비 운전으로 확대할 수 있다.

두 장비의 콘트롤 유니트(30)는 운전을 위해 설치된 두 장비 전체가 설치된 큰장비 한대를 가상설정하여 구동을 시킨다.

설치된 두 장비는 가상의 큰장비 한대를 움직이기 위한 단품으로서의 역할을 담당하게 된다. 이때 각 장비의 콘트롤 유니트(30)는 가상설정된 한장비를 움직이기 위한 부분 부분의 구동량을 상호연락, 보완하면서 장비를 구동시킨다.

제7도는 본 발명에 사용되는 장비의 특징인 작업전 장비위치에 따라 세팅할 수 있는 외부조정부(70)를 나타낸다.

각 조정단은 360°회전가능하거나 혹은 감속기어(체인)로 360°회전 가능한 로터리스위치 (Potental Neter)를 이용한다. 운전자가 측정기를 이용하며 로터리스위치의 저항값을 측정하고 저항값 조정시 로터리스위치를 오프시켜 내부회로와 단락시킨 후 측정장비를 동원하여 정확한 각도를 측정하여 변수와의 조합에 의해 저항값으로 세팅시킨다(저항값=측정각도 X K). 그 다음 정확한 저항값을 조정 후 로터리스위치를 턴-온시켜 조정된 저항값과 내부회로를 연결시키되, X조정단은 디지탈형 로터리스위치를 이용하여 장비의 수를 자연수단위로 세팅시킨다.

Y조정단은 로터리스위치를 이용하여 실제거리와 저항값을 변수로서 연결시킨다(저항치=거리 X K, K : 변수). 이때 조정된 저항값은 외부에서 운전자가 측정가능하도록 단자가 외부로 돌출되어 있으며, 외부에서 저항값 측정시 로터리스위치를 오프시켜서 내부회로와 단락되도록 한다. Z조정단은 디지탈형 로터리스위치와 +, - 선택이 가능한 2단스위치로 구성한다.

따라서, 본 발명의 근본적인 원리는 운전을 위해 세팅된 전장비가 하나의 장비를 형성하는 작은 부분구동체로 동작하도록 제어부에 의해 제어를 받게 되는 것이다.

이상에서 상술한 바와 같이 외부에서 세팅된 각 조건의 값에 따라 이부 구동량을 계산하여 계산치(기대치)와 구동량의 차이를 일정비율로 보정하여 장비의 원래 세팅위치를 유지하면서 운전자의 지시량(운전량)을 따라 본 장비를 드라이브(Drive) 및 스티어링(Steering)시킬 수 있도록 함으로써, 다수의 이송장비를 1인 운전자에 의해 운용할 수 있으므로 인력소모를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 정밀제어가 가능하여 물체의 이송능력을 극대화할 수 있는 효과를 제공하게 되는 것이다.

Claims (2)

1. (정정) 다수의 이송장비 상호간에 원격제어신호를 송수신하는 송수신기; 이송장비간의 외부조건을 세팅시킬 수 있는 외부조정부; 상기 송수신부의 출력신호 및 상기 외부조정부로부터의 세팅입력신호에 따라 드라이브 및 스티어링 제어신호를 발생시키는 콘트롤부; 및 개별장비일 때는 수동위치로, 원격제어시에는 자동위치로 절환하는 자동/수동 절환스위치를 포함하는 다수 무인이송장비의 원격제어장치.
2. (정정) 이송장비의 제어방법에 있어서 : 기준이송장비와의 수평면에서 각도(θ), 무인이송장비(X), 기준장비와의 이격거리(Y), 기준 이송장비로부터의 순번(Z)을 세팅하는 과정; 상기 과정후 세팅된 값(X, Y, Z, θ)에 따라 기본함수값을 설정하는 과정; 상기 과정 후 설정된 값을 이용하여 실제이송장비의 구동량(D), 운전량(S)을 결정하는 과정; 상기 과정 후 실제구동량과 계산상의 구동량을 비교 판단하는 과정; 및 상기 과정 후 일정량의 오차가 발생할 경우 일정비율(β)로 피드백시켜 계산에 반영하는 과정으로 이루어지는 다수 무인이송장비의 원격제어방법