WO2015102209A1 - 지게차의 제어장치 및 제어방법 - Google Patents

지게차의 제어장치 및 제어방법 Download PDF

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WO2015102209A1
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forklift
cargo
speed
mast
fork
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이진용
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주식회사 두산
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    • B66F17/003—Safety devices, e.g. for limiting or indicating lifting force for fork-lift trucks
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    • B66F9/20—Means for actuating or controlling masts, platforms, or forks
    • B66F9/24—Electrical devices or systems

Definitions

  • the present invention relates to a control device and a control method of a forklift, and more particularly to a control device and a control method of a forklift to prevent the fall of the cargo by adjusting the inclination angle of the mast according to the weight and the traveling speed of the cargo. It is about.
  • Forklift trucks are generally used to move cargo. More specifically, a forklift truck loads cargo into a fork, moves it, and unloads it.
  • the forklift receives power from a power source to operate the hydraulic system, and the hydraulic system generates hydraulic pressure.
  • the forklift truck is driven by hydraulic pressure, an engine or a motor, or lifts or fork the hydraulic pressure.
  • the fork may be provided in the mast, and the mast may be tilted back and forth in the forklift.
  • the power source described above may be an internal combustion engine or an electric motor.
  • the cargo is mounted on a pallet and the fork of the forklift truck is fitted to the pallet.
  • the fork is lifted by the operation of the forklift, the cargo is lifted, and when the forklift runs, the cargo is moved.
  • the driving path to which the forklift will travel may be a flat road or a ramp.
  • the ramp may be understood as an uphill road or a downhill road depending on the driving direction of the forklift.
  • the forklift When the forklift runs, it runs with the mast rearviewed so that cargo does not fall.
  • the meaning of the above-described rear mirror means that the mast is inclined toward the main body of the forklift.
  • foreground means the mast is tilted forward.
  • the operator grasps the driving route and controls the degree of foreground or rearview of the mast. Therefore, the operator must properly control the inclination angle of the mast at the appropriate time to enter or exit the ramp.
  • the driving path may be obscured by the cargo when traveling forward. As a result, it is difficult to secure information about the driving route, that is, the field of view.
  • the cargo in the state in which the inclination of the mast is set incorrectly, the cargo can be moved inward or outward by inertia when the traveling speed of the forklift is decelerated or accelerated. In either case, moving cargo can be dangerous because it is unstable. In particular, when the moving direction of the cargo is moved to the outside, the risk of falling of the cargo increases.
  • the outside refers to a direction away from the main body of the forklift.
  • the technical problem to be achieved by the present invention is to allow the inclination angle of the mast to be adjusted in real time or to reduce or stop the running speed of the forklift so that the cargo does not fall due to overload or overspeed when driving in the state of loading the cargo. It is an object of the present invention to provide a forklift control device and control method.
  • the setting unit 100 is set the reference weight of the cargo;
  • An input unit 200 in which a weight of an actual cargo is detected and input, and a cargo movement direction is input when the actual cargo is slid and moved in the fork 30;
  • a determination unit 300 comparing the weight of the actual cargo based on the reference weight of the cargo to determine whether it is overloaded, and determining the direction of movement of the cargo; And determining excessively by the determination unit 300, and when the moving direction of the cargo is determined to be away from the main body of the forklift, giving a control command to the vehicle control unit (VCU) or the hydraulic system to adjust the inclination of the mast.
  • VCU vehicle control unit
  • It includes a processing unit (400).
  • the brake or brake control unit is installed on the traveling system of the forklift 10 to apply the braking of the forklift 10; 100, the driving reference speed is further set, the input unit 200 further inputs the current driving speed of the forklift, and the determination unit 300 compares the current driving speed based on the driving reference speed.
  • the processor 400 is determined to be speeded by the determiner 300, and when the moving direction of the cargo is determined to be away from the main body of the forklift, the brake or the brake control unit is controlled. It may be to give a control command so that the traveling speed of the forklift is reduced or stopped.
  • the power train or power train control unit is installed in the power transmission system of the forklift 10 to transmit power to the traveling system; further includes the setting,
  • the driving unit 100 further sets a driving reference speed
  • the input unit 200 further inputs a current driving speed of the forklift
  • the determination unit 300 compares the current driving speed based on the driving reference speed. If it is determined whether the speed is further, the processor 400 is determined as the speed in the determination unit 300, and if the moving direction of the cargo is determined to be away from the main body of the forklift, the power train or the power train
  • the control unit may be operated to issue a control command to control the output magnitude of the power.
  • the brake or brake control unit is installed in the traveling system of the forklift 10 to apply the braking of the forklift 10; And a power train or a power train control unit installed in the power transmission system of the forklift 10 to transmit power to the traveling system.
  • the setting unit 100 further includes a driving reference speed.
  • the input unit 200 further inputs the current traveling speed of the forklift, and the determination unit 300 compares the current driving speed based on the driving reference speed to further determine whether the speed is higher, and the processor 400 If it is determined that the speed is determined by the determination unit 300, and the moving direction of the cargo is determined to be away from the main body of the forklift, the brake or brake control unit is controlled so that the traveling speed of the forklift is reduced or stopped. Lower the power supply and issue the control command so that the power train or the power train control unit is operated to control the output magnitude of the power. It can be.
  • the setting unit 100 is further set the allowable angle of the mast reference slope
  • the input unit 200 is further input the current mast slope with respect to the horizontal line
  • the processor 400 may issue a control command to the vehicle control unit VCU or the hydraulic system such that the current mast slope is maintained within an allowable angle of the mast reference slope angle.
  • the control device of the forklift according to the embodiment of the present invention, the sensor 40 is provided on the fork vertical portion 32 of the fork 30, the sensor 40 is mounted on the fork 30
  • the distance value from the actual cargo is measured, and when the distance value increases, the cargo movement direction may be determined to be a direction away from the main body of the forklift.
  • the fork 30 is arranged side by side in a pair, the fork vertical portion of any one of the forks 30 of the pair of forks 30 (
  • the bracket 34 is further formed on the 32, and the sensor 40 may be provided in the bracket 34.
  • Control method of the forklift for achieving the technical problem, the first step of setting the reference weight of the cargo (s10); A second step (s20) in which a weight of actual cargo is input and a direction in which the actual cargo slides on the fork 30 is input; A third step (s30) of determining whether it is overloaded depending on whether the weight of the actual cargo exceeds a reference weight of the cargo; A fourth step (s40) of determining whether a direction in which the actual cargo slips on the fork 30 is an outward direction; And a sixth step (s60) of giving a control command to the vehicle control unit (VCU) or the hydraulic system so that the inclination of the mast is adjusted if the actual cargo is slipped from the fork 30 in the outward direction. do.
  • VCU vehicle control unit
  • the driving reference speed is further set in the first step (s10), and the current driving speed of the forklift is further input in the second step (s20), A fifth step (s50) in which the speed is further determined by comparing the current driving speed with respect to the driving reference speed; and further, overloading and speeding, and the direction in which the actual cargo slides on the fork 30
  • the control command may be given to the vehicle control unit (VCU) or the hydraulic system so that the inclination of the mast is adjusted, and the control command is issued so that the traveling speed of the forklift is reduced or stopped.
  • the driving reference speed is further set in the first step (s10), and the current driving speed of the forklift is further input in the second step (s20), A fifth step (s50) in which the speed is further determined by comparing the current driving speed with respect to the driving reference speed; and further, overloading and speeding, and the direction in which the actual cargo slides on the fork 30
  • the control command may be given to the vehicle control unit (VCU) or the hydraulic system so that the inclination of the mast is adjusted, and the control command is issued so that the power train or the power train control unit is operated to control the output magnitude of the power.
  • 1 and 2 is a view for explaining the configuration of a forklift according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a view for explaining a forklift control apparatus and a control method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of controlling a forklift truck according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view for explaining an example of controlling the mast tilt in the forklift control method according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 1 to 3 are views for explaining the configuration of a forklift according to an embodiment of the present invention.
  • 3 is a view for explaining a forklift control apparatus and a control method according to an embodiment of the present invention.
  • Forklift 10 is equipped with a hydraulic system.
  • the hydraulic system is powered by a power source.
  • the power source may be an engine or an electric motor.
  • the mast 20 is installed in front of the forklift 10, the fork 30 is provided on the mast 20.
  • the fork 30 may be loaded with a cargo 60 or a pallet 50.
  • the fork 30 is advanced into and out of the pallet 50. That is, if the cargo 60 is mounted on the pallet 50, the weight of the cargo 60 is applied to the fork 30.
  • the fork 30 is elevated by the operation of the mast 20.
  • the mast 20 may be provided in multiple stages according to the specifications of the forklift 10, and the higher the height of the stage, the higher the cargo 60 may be lifted to a higher position.
  • a tilting actuator 22 is disposed between the forklift 10 and the mast 20.
  • the tilting actuator 22 can be operated by hydraulic pressure, which is provided from the hydraulic system described above. That is, the tilting actuator 22 adjusts the inclination of the mast 20 by foreground or rear view of the mast 20 according to the control of the mast solenoid valve provided in the hydraulic system.
  • the mast solenoid valve controls the flow rate and the flow direction of the flow rate, by controlling the mast solenoid valve, it is possible to precisely control the inclination speed and the degree of inclination of the mast 20.
  • the forklift 10 is provided with a power train or a power train control unit.
  • the powertrain or powertrain control unit is the transmission of power output from the engine or drive motor to the odometer or to the hydraulic system.
  • the magnitude of the power can be controlled. For example, when the magnitude of the power is controlled to be reduced, the magnitude of the power is reduced and the driving is performed. It can be slow.
  • the forklift 10 is provided with a brake or a brake control unit 14 in the traveling system.
  • the brake or brake control unit brakes the driving of the forklift 10.
  • the brake or brake control unit can be electronically applied, thus allowing more precise control of the desired braking force. That is, when the brake or the brake control unit is operated by the control command output from the processor 400, the driving speed of the forklift 10 may be slow regardless of the driver's will.
  • the forklift 10 can control the power train or power train control unit and the brake or brake control unit in sequence, and may control at the same time. This makes it possible to smoothly decelerate the driving deceleration of the forklift 10 more stably.
  • the control apparatus of the forklift includes a setting unit 100, an input unit 200, a determination unit 300, and a processing unit 400.
  • the setting unit 100 is set the reference weight of the cargo.
  • the reference weight of the cargo may be set to 100 kgf, for example.
  • the reference weight of the cargo may be preset by the manufacturer according to the performance of the forklift, and may be reset according to the intention of the operator.
  • the setting unit 100 may further set the driving reference speed.
  • the driving reference speed may be set to 3 km / h, for example. This driving reference speed may be preset by the manufacturer according to the performance of the forklift, and may be reset according to the intention of the operator.
  • the setting unit 100 may further set the allowable angle of the mast reference tilt angle.
  • the allowable angle may be set to 2 degrees, for example.
  • This mast reference tilt angle may be preset by the manufacturer according to the performance of the forklift, and may be reset according to the intention of the operator.
  • the inclination of the mast and the inclination of the fork can be treated as the same data. The reason is that the fork 30 is tilted together when the mast 20 is tilted.
  • the angle of the fork 30 relative to the mast 20 is constant. Therefore, if you know the slope of the mast, you can know the slope of the fork.
  • the mast slope and the fork slope are referred to as mast slope.
  • the weight of the actual cargo is detected and input to the input unit 200.
  • the input unit 200 is input to the movement direction.
  • the current driving speed of the forklift 10 may be input to the input unit 200.
  • the actual weight of the cargo can be obtained by mounting a weight sensor on the fork 30 or can be estimated by the pressure applied to the lift cylinder of the mast 20. That is, the information on the weight of the cargo uses a known technique and a detailed description thereof will be omitted.
  • the cargo movement direction can be known by the sensor 40 provided in the fork vertical portion 32 of the fork 30. As shown in FIG. If this is explained in detail.
  • the distance from the sensor 40 to the load 60 is measured, and the measured initial distance value is input to the input unit 200.
  • the sensor 40 continuously measures the distance value with the actual cargo mounted on the fork 30 in real time. That is, when the distance value increases, the cargo movement direction may be determined as a direction away from the main body of the forklift.
  • the freight movement direction described above will be described in more detail as follows.
  • the cargo 60 may slide on the fork 30.
  • the fork 30 may not be horizontal or the cargo 60 may slide due to inertia.
  • the direction in which the cargo slides is either outward or inward.
  • the outward direction is a direction in which the cargo 60 moves away from the main body of the forklift 10
  • the inward direction is a direction in which the cargo 60 approaches the main body of the forklift 10.
  • the forks 30 are arranged side by side in pairs and, as shown in FIG. 2, the brackets 34 on the fork vertical portion 32 of any of the forks 30 of the pair of forks 30. ) May be further formed.
  • the sensor 40 described above may be provided in the bracket 34. This allows the sensor 40 to measure the distance to the cargo 60 more accurately. This is because the cargo may not always be in a certain position, but is more often located halfway between both forks.
  • the sensor 40 may be disposed between the fork and the fork, i.e., inside, to be more securely protected from impact from the outside.
  • the determination unit 300 compares the actual weight of the cargo on the basis of the value input to the input unit 200, that is, the reference weight of the cargo, and determines whether it is overloaded. For example, if the standard weight of the cargo is set to 100kgf, but the actual weight of the cargo exceeds 100kgf, it is overestimated.
  • the determination unit 300 determines the direction of movement of the cargo. In addition, the determination unit 300 may compare the current driving speed based on the driving reference speed to determine whether the speed is higher. For example, if the driving reference speed is set to 3km / h, but the actual running speed is faster than 3km / h is determined to be overspeed.
  • the processor 400 is over-determined by the determination unit 300, and when it is determined that the moving direction of the cargo is away from the main body of the forklift, the control unit 400 issues a control command to adjust the inclination of the mast. More specifically, the processor 400 issues a control command to control the vehicle control unit (VCU) or the hydraulic system. As a result, the mast 20 may be adjusted to be rearward diameter to prevent the cargo 60 from falling.
  • VCU vehicle control unit
  • the mast 20 may be adjusted to the foreground.
  • the brake or the brake control unit is controlled so that the traveling speed of the forklift is reduced or stopped. It may be to issue a control command. As a result, the traveling speed of the forklift 10 may be reduced or stopped to prevent the cargo 60 from falling.
  • the power train or the power train control unit is operated to control the output size of the power.
  • the control command may be given as much as possible.
  • the traveling speed of the forklift 10 may be reduced or stopped to prevent the cargo 60 from falling.
  • the brake or the brake control unit is controlled so that the traveling speed of the forklift is reduced or stopped.
  • the control command may be issued, and the powertrain or the powertrain control unit may be operated to issue a control command to control the output magnitude of the power.
  • the traveling speed of the forklift 10 may be reduced or stopped more effectively, thereby preventing the cargo 60 from falling.
  • the processor 400 may give a control command to the vehicle control unit (VCU) or the hydraulic system so that the current mast slope is maintained within an allowable angle of the mast reference slope angle.
  • the mast inclination can be obtained by subtracting the inclination of the mast with respect to the vehicle and the inclination of the vehicle with respect to the horizontal line.
  • the inclination of the mast relative to the vehicle can be obtained by the angle detection sensor.
  • the inclination of the vehicle may be calculated using a gyro sensor, an acceleration sensor, or the like.
  • the processor 400 may output a warning depending on the degree of danger of falling of the cargo (60). Alerts can output a warning sound for the operator's audio perception or a warning message on the instrument panel for visual awareness.
  • FIGS. 4 and 5 is a flowchart illustrating a control method of a forklift according to an embodiment of the present invention.
  • 5 is a view for explaining an example of controlling the mast tilt in the forklift control method according to an embodiment of the present invention.
  • the first step is a step of setting a reference value for each data.
  • the reference weight of the cargo is set.
  • the allowable angle with respect to the mast reference tilt angle may be set.
  • the driving reference speed may be set for the traveling speed of the forklift in the first step.
  • the first step (s10) may be set in advance by the manufacturer of the forklift, or may be updated according to the user's will.
  • the second step is a step in which the weight of the actual cargo is input and the direction in which the actual cargo slides on the fork 30 is input.
  • a current mast tilt angle may be input, and a current driving speed may be input.
  • the third step is a step of determining whether or not overload according to whether the actual weight of the cargo exceeds the standard weight of the cargo.
  • the fourth step is a step of determining whether the direction in which the actual cargo slips on the fork 30 is the outward direction.
  • VCU vehicle control unit
  • the slope of the mast is adjusted (s60)
  • the control command may be given to the control unit (VCU) or the hydraulic system, and the power train or the power train control unit may be operated to issue a control command to control the output magnitude of the power.
  • Step 4-1 (s41) is a step of determining whether the direction in which the actual cargo slips on the fork 30 is the outward direction. If the moving direction of the cargo in the step 4-1 is inward direction is returned to the second step (s20). However, if the moving direction of the cargo is the outward direction proceeds to the seventh step (s70) to reduce the traveling speed of the forklift or stop the running of the forklift. Thereafter, the process returns to the second step s20.
  • the process returns to the second step s20. That is, the progress to the fifth step (s50) is that the cargo 60 is moved outwards, so that the traveling speed of the forklift is reduced or reduced in order to reduce the risk of falling of the cargo 60.
  • step (s40) if it is determined in the fourth step (s40) that the actual cargo slips in the fork 30 in the inward direction, it may proceed to step 5-1 (s50).
  • the fifth step (s50) is a step of determining whether the driving speed is overspeed. If the speed is not high, the risk of falling of the cargo 60 is low, and thus the process returns to the above-described fourth step (s40).
  • Step 6-1 is a step of adjusting the mast tilt. That is, since there is a risk of falling of the cargo 60 due to the speed, it is to adjust the inclination of the mast to lower the risk of falling of the cargo 60 more. Thereafter, the process may proceed to step 7-1 (s71).
  • the seventh step (s71) continues to run at the current speed, and the risk of falling of the cargo 60 is low, so the process returns to the fourth step (s40).
  • the tilt actuator 22 is operated by the vehicle control unit (VCU) or the hydraulic system mounted on the forklift.
  • VCU vehicle control unit
  • the tilt actuator 22 When the tilt actuator 22 is operated, the tilt of the mast 20 is adjusted, and it is determined whether the mast tilt angle is within an allowable angle (s120).
  • the tilt actuator 22 continues to operate. Whether the tilt actuator 22 will expand or contract may be determined from the current tilt angle and tilt direction of the mast 20. For example, when the mast 20 is in the foreground, the mast 20 is naturally adjusted toward the rear view.
  • control device and control method of the forklift 10 even if the operator is inexperienced by automatically controlling the inclination of the fork / mast and by reducing the traveling speed of the forklift 10 cargo 60 This can reduce the risk of falling.
  • control device and control method of the forklift 10 by allowing the operator to set the allowable angle of the cargo weight reference, the driving reference speed and the mast reference inclination, cargo 60 of the work target When the risk of breakage is low and the risk of breakage is high, it can be set separately. This makes it possible to increase the work speed by loosely setting the setting value or to improve the work stability by setting the setting value sensitively.
  • the control device and control method of the forklift according to the present invention is to control the inclination angle of the mast or to reduce or stop the running speed in the case of being overload than the set weight or over the set speed to prevent cargo from falling It can be used to.

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Abstract

본 발명은 지게차의 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 지게차의 제어장치 및 제어방법은, 과적 여부와 과속여부를 참조하고 특히 화물이 포크에서 미끄러질 때에 화물의 이동방향이 외측방향인 경우에 포크/마스트 기울기가 조절되도록 함으로써 화물의 낙하를 방지할 수 있다. 또한, 포크/마스트 기울기를 최대한 후경 하였음에도 위험정도가 낮아지지 않을 때에는 지게차의 출력을 감속시키거나 브레이크를 작동시켜 차량의 주행속도를 감속시키고 이로써 화물의 낙하 위험을 현저하게 줄일 수 있다.

Description

지게차의 제어장치 및 제어방법
본 발명은 지게차의 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화물의 무게와 주행 속도에 따라 마스트의 기울기 각도를 조절할 수 있도록 하여 화물의 낙하를 방지하도록 하는 지게차의 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 지게차는 화물을 옮기는 데에 이용된다. 좀 더 상세하게는, 지게차는 포크에 화물을 탑재하고, 이동하고, 화물을 내려놓는 과정으로 화물을 옮긴다.
한편, 지게차는 동력원으로부터 동력을 제공받아 유압시스템을 작동시키고, 유압시스템은 유압을 발생시킨다. 지게차는 유압 또는 엔진, 모터에 의해 주행하거나, 유압에 의해 포크를 승강시킨다. 또한, 포크는 마스트에 구비될 수 있고, 마스트는 지게차에서 앞뒤로 기울어질 수 있다. 앞서 설명된 동력원은 내연기관이거나 전동모터일 수 있다.
다른 한편으로, 팔레트에 화물이 탑재되고, 지게차의 포크가 팔레트에 끼워진다. 지게차의 작동에 의해 포크가 승강되면 화물이 승강되고, 지게차가 주행하면 화물이 옮겨지는 것이다.
지게차가 주행하게 될 주행경로는 평탄한 길이거나, 경사로가 있을 수 있다. 경사로는 지게차의 주행방향에 따라 오르막길 또는 내리막길로 이해될 수 있다.
지게차가 주행할 때에는 화물이 낙하되지 않도록 마스트를 후경한 상태로 주행된다. 상술한 후경의 의미는 마스트가 지게차의 본체 쪽으로 기울어짐을 뜻한다. 마찬가지로 전경은 마스트가 전방 쪽으로 기울어짐을 의미한다.
종래에는 작업자가 주행경로를 파악하여 마스트의 전경 정도 또는 후경 정도를 제어한다. 따라서 작업자는 경사로에 진입하거나 진출하는 적절한 시점에 마스트의 경사 각도를 적절하게 제어하여야만 한다.
다른 한편으로, 지게차의 전방에 화물이 배치된 것이므로 전방으로 주행하는 경우에 화물에 의해 주행경로가 시야에서 가려질 수 있다. 이로써 주행 경로에 대한 정보 즉, 시야확보가 어려운 문제점이 있다.
따라서 종래에는 지게차의 마스트 경사 각도를 적절한 시점에 조절하도록 하는 것이 어려웠고, 또한, 마스트 경사각도는 어느 정도로 조절할 것인지는 모를 때가 있다. 특히 마스트 경사 각도를 적절하게 제어하는 것은 작업자의 숙련도에 따라 편차가 심하고, 미숙한 작업자인 경우에는 마스트 경사 각도를 잘못 설정하는 경우가 있을 수 있다. 나아가 작업자의 잘못된 판단으로 전혀 엉뚱하게 잘못된 방향으로 마스트의 기울기를 제어하는 경우가 있을 수 있으며, 이러한 경우에는 자칫 화물을 낙하시킬 우려가 있다.
다른 한편으로, 마스트의 기울기가 잘못 설정된 상태에서, 지게차의 주행속도가 감속 또는 가속될 될 때에 화물은 관성에 의해 내측방향 또는 외측방향으로 이동될 수 있다. 어느 경우이든, 화물이 움직이는 것은 불안정상태이므로 위험할 수 있다. 특히, 화물의 이동방향이 외측으로 이동되는 경우에는 화물의 낙하 위험이 커진다. 여기서 외측은 지게차의 본체에서 멀어지는 방향을 말한다.
또한, 마스트를 과도하게 후경한 상태에서 주행할 때에도, 지게차의 속도 변화에 따라 화물이 이동될 수 있으므로 마스트의 기울기는 적정하게 유지될 것이 요구된다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
대한민국 공개 특허공보 제10-2012-0096816호(2012.06.29.)
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 화물을 탑재한 상태에서 주행할 때에 과적 또는 과속에 의해 화물이 낙하되지 않도록 마스트의 경사각도가 실시간으로 조절되거나 지게차의 주행속도를 감속시키거나 정지시킬 수 있도록 하는 지게차의 제어장치 및 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 지게차의 제어장치는, 화물의 기준무게가 설정되는 설정부(100); 실제화물의 무게가 검출되어 입력되고, 상기 실제화물이 포크(30)에서 미끄러져 이동될 때에 화물이동 방향이 입력되는 입력부(200); 상기 화물의 기준무게를 기준으로 상기 실제 화물의 무게를 비교하여 과적여부가 판단되고, 화물 이동 내외 방향이 판단되는 판단부(300); 및 상기 판단부(300)에서 과적으로 판단되고, 상기 화물의 이동 방향이 상기 지게차의 본체에서 멀어지는 방향으로 판단되면, 마스트의 기울기가 조정되도록 차량제어장치(VCU) 또는 유압시스템에 제어지령을 내리는 처리부(400);를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 지게차의 제어장치는, 상기 지게차(10)의 주행계에 설치되어 상기 지게차(10)의 제동을 작용하는 브레이크 또는 브레이크 컨트롤 유닛;이 더 포함되고, 상기 설정부(100)는 주행 기준속도가 더 설정되고, 상기 입력부(200)는 상기 지게차의 현재 주행속도가 더 입력되며, 상기 판단부(300)는 상기 주행 기준속도를 기준으로 상기 현재 주행속도를 비교하여 과속여부가 더 판단되고, 상기 처리부(400)는 상기 판단부(300)에서 과속으로 판단되고, 상기 화물의 이동 방향이 상기 지게차의 본체에서 멀어지는 방향으로 판단되면, 상기 브레이크 또는 브레이크 컨트롤 유닛이 제어되어 상기 지게차의 주행속도가 감속되거나 정지되도록 제어지령을 내리는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 지게차의 제어장치는, 상기 지게차(10)의 동력전달계에 설치되어 동력이 상기 주행계에 전달되도록 하는 파워트레인 또는 파워트레인 컨트롤 유닛;이 더 포함되고, 상기 설정부(100)는 주행 기준속도가 더 설정되고, 상기 입력부(200)는 상기 지게차의 현재 주행속도가 더 입력되며, 상기 판단부(300)는 상기 주행 기준속도를 기준으로 상기 현재 주행속도를 비교하여 과속여부가 더 판단되고, 상기 처리부(400)는 상기 판단부(300)에서 과속으로 판단되고, 상기 화물의 이동 방향이 상기 지게차의 본체에서 멀어지는 방향으로 판단되면, 상기 파워트레인 또는 상기 파워트레인 컨트롤 유닛이 작동되어 상기 동력의 출력 크기가 제어되도록 제어지령을 내리는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 지게차의 제어장치는, 상기 지게차(10)의 주행계에 설치되어 상기 지게차(10)의 제동을 작용하는 브레이크 또는 브레이크 컨트롤 유닛; 및 상기 지게차(10)의 동력전달계에 설치되어 동력이 상기 주행계에 전달되도록 하는 파워트레인 또는 파워트레인 컨트롤 유닛;이 더 포함되고, 상기 설정부(100)는 주행 기준속도가 더 설정되고, 상기 입력부(200)는 상기 지게차의 현재 주행속도가 더 입력되며, 상기 판단부(300)는 상기 주행 기준속도를 기준으로 상기 현재 주행속도를 비교하여 과속여부가 더 판단되고, 상기 처리부(400)는 상기 판단부(300)에서 과속으로 판단되고, 상기 화물의 이동 방향이 상기 지게차의 본체에서 멀어지는 방향으로 판단되면, 상기 브레이크 또는 브레이크 컨트롤 유닛이 제어되어 상기 지게차의 주행속도가 감속되거나 정지되도록 제어지령을 내리고, 상기 파워트레인 또는 상기 파워트레인 컨트롤 유닛이 작동되어 상기 동력의 출력 크기가 제어되도록 제어지령을 내리는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 지게차의 제어장치는, 상기 설정부(100)는 마스트 기준 기울기의 허용각도가 더 설정되고, 상기 입력부(200)는 수평선에 대하여 현재의 마스트 기울기가 더 입력되며, 상기 처리부(400)는 상기 현재 마스트 기울기가 상기 마스트 기준 기울기 각도의 허용각도이내로 유지되도록 상기 차량제어장치(VCU) 또는 상기 유압시스템에 제어지령을 내리는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 지게차의 제어장치는, 상기 포크(30)의 포크 수직부(32)에 센서(40)가 구비되고, 상기 센서(40)는 상기 포크(30)에 탑재된 상기 실제화물과의 거리 값이 계측되며, 상기 거리 값이 커질 때에, 화물이동 방향이 상기 지게차의 본체에서 멀어지는 방향으로 판단되는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 지게차의 제어장치는, 상기 포크(30)는 한 쌍으로 나란하게 배치되고, 상기 한 쌍의 포크(30) 중에 어느 하나의 포크(30)의 포크 수직부(32)에 브래킷(34)이 더 형성되며, 상기 센서(40)는 상기 브래킷(34)에 구비되는 것일 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 지게차의 제어방법은, 화물의 기준무게가 설정되는 제1단계(s10); 실제화물의 무게가 입력되고, 상기 실제화물이 포크(30)에서 미끄러지는 방향이 입력되는 제2단계(s20); 상기 실제 화물의 무게가 상기 화물의 기준무게를 초과하는 지에 따라 과적여부를 판단하는 제3단계(s30); 상기 실제화물이 포크(30)에서 미끄러지는 방향이 외측방향인지 판단하는 제4단계(s40); 및 과적이고, 상기 실제화물이 포크(30)에서 미끄러지는 방향이 외측방향이면, 마스트의 기울기가 조정되도록 차량제어장치(VCU) 또는 유압시스템에 제어지령을 내리는 제6단계(s60);를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 지게차의 제어방법은, 상기 제1단계(s10)에서 주행 기준속도가 더 설정되고, 상기 제2단계(s20)에서 지게차의 현재 주행속도가 더 입력되며, 상기 주행 기준속도를 기준으로 상기 현재 주행속도를 비교하여 과속여부가 더 판단되는 제5단계(s50);가 더 포함되고, 과적이고, 과속이며, 상기 실제화물이 포크(30)에서 미끄러지는 방향이 외측방향이면, 마스트의 기울기가 조정되도록 차량제어장치(VCU) 또는 유압시스템에 제어지령을 내리고, 상기 지게차의 주행속도가 감속되거나 정지되도록 제어지령을 내리는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 지게차의 제어방법은, 상기 제1단계(s10)에서 주행 기준속도가 더 설정되고, 상기 제2단계(s20)에서 지게차의 현재 주행속도가 더 입력되며, 상기 주행 기준속도를 기준으로 상기 현재 주행속도를 비교하여 과속여부가 더 판단되는 제5단계(s50);가 더 포함되고, 과적이고, 과속이며, 상기 실제화물이 포크(30)에서 미끄러지는 방향이 외측방향이면, 마스트의 기울기가 조정되도록 차량제어장치(VCU) 또는 유압시스템에 제어지령을 내리고, 파워트레인 또는 파워트레인 컨트롤 유닛이 작동되어 상기 동력의 출력 크기가 제어되도록 제어지령을 내리는 것일 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 지게차의 제어장치 및 제어방법은, 포크에 화물을 탑재한 상태에서 그 화물이 과적이거나, 과속일 때에, 화물이 낙하되지 않도록 마스트의 기울기가 조절되거나 주행속도를 감속시키도록 하고, 화물 낙하 위험성이 낮아지지 않을 경우에는 지게차의 주행을 감속시키거나 정지시키도록 함으로써 화물의 낙하를 방지할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지게차의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지게차의 제어장치 및 제어방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지게차의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지게차의 제어방법에서 마스트 기울기를 제어하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
[부호의 설명]
10: 지게차
20: 마스트
22: 틸팅 액추에이터
30: 포크
32: 포크 수직부
34: 브래킷
40: 센서
50: 팔레트
60: 화물
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 크기가 과장되게 도시될 수 있다.
한편, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
먼저 도 1 내지 도 3을 참조하여 지게차의 구성, 지게차의 제어장치 및 제어방법을 설명한다. 첨부도면 도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지게차의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지게차의 제어장치 및 제어방법을 설명하기 위한 도면이다.
지게차(10)는 유압시스템이 탑재된다. 유압시스템은 동력원으로부터 동력을 제공받는다. 동력원은 엔진 또는 전동모터일 수 있다.
또한, 지게차(10)의 전방에는 마스트(20)가 설치되고, 마스트(20)에는 포크(30)가 구비된다.
포크(30)는 화물(60) 또는 팔레트(50)가 탑재될 수 있다. 보편적으로 팔레트(50)에 포크(30)가 진출입 된다. 즉, 팔레트(50)에 화물(60)이 탑재된 상태이라면 포크(30)에 화물(60)의 무게가 작용된다.
한편, 포크(30)는 마스트(20)의 작동에 의해 승강된다. 마스트(20)는 지게차(10)의 사양에 따라 다단으로 제공될 수 있고, 단의 높이가 높을수록 화물(60)을 더욱 높은 위치로 들어 올릴 수 있다.
지게차(10)와 마스트(20)의 사이에는 틸팅 액추에이터(22)가 배치된다. 틸팅 액추에이터(22)는 유압에 의해 작동될 수 있고, 유압은 상술한 유압시스템으로부터 제공된다. 즉, 틸팅 액추에어터(22)는 유압시스템에 구비된 마스트 솔레노이드 밸브의 제어에 따라 마스트(20)를 전경시키거나 후경시켜 마스트(20)의 기울기를 조절하게 된다.
마스트 솔레노이드 밸브는 유량과 유량의 흐름방향을 제어하는 것이므로 마스트 솔레노이드 밸브를 제어함으로써 마스트(20)가 기울어지는 속도와 기울어지는 각도정도를 정밀하게 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 지게차(10)에는 파워트레인 또는 파워트레인 컨트롤 유닛이 구비된다. 파워트레인 또는 파워트레인 컨트롤 유닛은 엔진 또는 구동모터로부터 출력되는 동력을 주행계로 또는 유압시스템에 전달하는 것이다.
즉, 처리부(400)에서 출력되는 제어지령에 의해 파워트레인 또는 파워트레인 컨트롤 유닛이 제어되면 동력의 크기가 제어될 수 있고, 예를 들면, 동력의 크기를 감소되게 제어하면 동력의 크기가 줄어들어 주행속도가 느려질 수 있는 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 지게차(10)는 주행계에 브레이크 또는 브레이크 컨트롤 유닛(14)이 구비된다. 브레이크 또는 브레이크 컨트롤 유닛은 지게차(10)의 주행에 제동을 작용하는 것이다.
브레이크 또는 브레이크 컨트롤 유닛은 전자식이 적용될 수 있고, 이로써 소망하는 제동력을 좀 더 세밀하게 제어할 수 있다. 즉, 처리부(400)에서 출력되는 제어지령에 의해 브레이크 또는 브레이크 컨트롤 유닛이 작동되면 운전자의 의지와 상관없이 지게차(10)의 주행속도가 느려질 수 있는 것이다.
다른 한편으로, 본 발명의 실시예에 따른 지게차(10)는 파워트레인 또는 파워트레인 컨트롤 유닛과 브레이크 또는 브레이크 컨트롤 유닛을 순차적으로 제어할 수 있고, 동시에 제어할 수도 있다. 이로써 지게차(10)의 주행감속을 좀 더 안정적으로 부드럽게 감속시킬 수 있게 된다.
즉, 어떤 형태로든 지게차(10)의 주행속도가 감속되면 감속되는 만큼 화물(60)의 낙하 위험은 그 만큼 감소되는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 지게차의 제어장치는, 설정부(100), 입력부(200), 판단부(300) 및 처리부(400)를 포함한다.
설정부(100)는 화물의 기준무게가 설정된다. 화물의 기준무게는 예를 들면 100kgf로 설정될 수 있다. 이러한 화물의 기준무게는 지게차의 성능에 따라 제조사에서 미리 설정될 수 있고, 작업자의 의도에 따라 재설정될 수 있다.
또한, 설정부(100)는 주행 기준속도가 더 설정될 수 있다. 주행기준 속도는 예를 들면, 3km/h로 설정될 수 있다. 이러한 주행기준 속도는 지게차의 성능에 따라 제조사에서 미리 설정될 수 있고, 작업자의 의도에 따라 재설정될 수 있다.
또한, 설정부(100)는 마스트 기준 기울기 각도의 허용각도가 더 설정될 수 있다. 허용각도는 예를 들면 2도로 설정될 수 있다. 이러한 마스트 기준 기울기 각도는 지게차의 성능에 따라 제조사에서 미리 설정될 수 있고, 작업자의 의도에 따라 재설정될 수 있다. 한편, 마스트의 기울기와 포크의 기울기는 동일한 데이터로 취급될 수 있다. 그 이유는 마스트(20)가 기울어지면 포크(30)가 함께 기울어지기 때문이다. 또한, 마스트(20)에 대한 포크(30)의 각도는 일정하다. 따라서 마스트 기울기를 알면 포크 기울기는 당연히 알 수 있다. 이하에서는 마스트 기울기와 포크 기울기를 마스트 기울기라고 표현한다.
입력부(200)에는 실제화물의 무게가 검출되어 입력된다. 또한, 입력부(200)에는 실제화물이 포크(30)에서 미끄러져 이동될 때에 화물이동 방향이 입력된다. 또한, 입력부(200)에는 지게차(10)의 현재 주행속도가 입력될 수 있다.
실제화물의 무게는 포크(30)에 무게 센서를 장착하여 얻을 수 있고, 또는 마스트(20)의 리프트 실린더에 작용되는 압력에 의해 추정될 수도 있다. 즉, 화물 무게에 대한 정보는 알려진 기술을 이용하는 것으로 더욱 상세한 설명은 생략한다.
화물이동 방향은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 포크(30)의 포크 수직부(32)에 구비되는 센서(40)에 의해 알 수 있다. 이에 부연설명하면 다음과 같다. 포크(30)에 화물(60)이 탑재되면 센서(40)에서 화물(60)까지의 거리를 계측하고, 계측된 초기의 거리 값은 입력부(200)에 입력된다.
상술한, 센서(40)는 포크(30)에 탑재된 상기 실제화물과의 거리 값이 실시간으로 계속 계측되는 것이다. 즉, 거리 값이 커질 때에, 화물이동 방향이 지게차의 본체에서 멀어지는 방향으로 판단되는 것일 수 있다.
상술한 화물이동 방향에 대하여 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같다. 지게차(10)가 주행을 개시한 후에, 포크(30)에서 화물(60)이 미끄러져 움직일 수 있다. 미끄러지는 경우는 포크(30)가 수평을 이루지 못하거나 관성에 의해 화물(60)이 미끄러질 수 있다. 화물이 미끄러지는 방향은 외측방향 또는 내측방향 중에 어느 한 방향이다. 외측방향은 화물(60)이 지게차(10)의 본체에서 멀어지는 방향이고, 내측 방향은 화물(60)이 지게차(10)의 본체에 가까워지는 방향이다.
화물(60)이 외측방향으로 이동될 때에 화물 낙하의 위험이 특히 더 커지는 것이므로 매우 중요하게 대응하여야 한다. 또한, 화물(60)의 이동방향이 내측방향이더라도 화물(60)의 이동변위가 빠르게 급변하는 경우에도 주의하여야 한다.
화물(60)의 낙하를 방지하기 위하여 마스트(20)의 기울기를 조절하는 방안이 있고, 지게차(10)의 주행속도를 감속하거나 정지하도록 제어하는 방안이 있다.
특히, 화물(60)이 과적이거나 지게차의 주행속도가 과속인 경우에 더 위험할 수 있다.
다른 한편으로, 포크(30)는 한 쌍으로 나란하게 배치되고, 도 2에 나타낸 바와 같이, 한 쌍의 포크(30) 중에 어느 하나의 포크(30)의 포크 수직부(32)에 브래킷(34)이 더 형성될 수 있다. 상술한 센서(40)는 브래킷(34)에 구비되는 것일 수 있다. 이로써 센서(40)는 화물(60)과의 거리를 좀 더 정확하게 계측할 수 있다. 이는 화물이 항상 일정한 위치에 존재하지 않을 수 있지만, 양쪽 포크의 중간쯤에 위치되는 경우가 더 많기 때문이다. 다른 한편으로, 센서(40)는 포크과 포크의 사이에, 즉, 내부에 배치됨으로써 외부로부터 충격에 대하여 좀 더 안전하게 보호될 수 있다.
판단부(300)는 입력부(200)에 입력되는 값, 즉, 화물의 기준무게를 기준으로 실제 화물의 무게를 비교하여 과적여부가 판단된다. 예를 들면 화물의 기준무게가 100kgf로 설정되었지만, 실제화물의 무게가 100kgf를 초과하는 경우에 과적으로 판단하는 것이다.
또한, 판단부(300)는 화물 이동 내외 방향이 판단된다. 또한, 판단부(300)는 주행 기준속도를 기준으로 현재 주행속도를 비교하여 과속여부가 판단될 수 있다. 예를 들면, 주행 기준속도가 3km/h로 설정되었지만, 실제 주행속도가 3km/h보다 빠른 속도이면 과속으로 판단하는 것이다.
처리부(400)는 판단부(300)에서 과적으로 판단되고, 화물의 이동 방향이 지게차의 본체에서 멀어지는 방향으로 판단되면, 마스트의 기울기가 조정되도록 제어지령을 내린다. 좀 더 상세하게는 처리부(400)는 차량제어장치(VCU) 또는 유압시스템을 제어하도록 하는 제어지령을 내린다. 이로써 마스트(20)는 후경 되도록 조절됨으로써 화물(60)이 낙하되는 것을 방지할 수 있다.
반대로, 화물의 이동방향이 지게차의 본체에서 가까워지는 방향으로 판단될 때에 센서(40)에서 검출되는 변위가 급격하게 변위되거나 변위량이 큰 경우에는 마스트(20)는 전경되도록 조절될 수도 있다.
또한, 처리부(400)는 판단부(300)에서 과속으로 판단되고, 화물의 이동 방향이 지게차의 본체에서 멀어지는 방향으로 판단되면, 브레이크 또는 브레이크 컨트롤 유닛이 제어되어 지게차의 주행속도가 감속되거나 정지되도록 제어지령을 내리는 것일 수 있다. 이로써 지게차(10)의 주행속도가 감속되거나 정지되어 화물(60)이 낙하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 처리부(400)는 판단부(300)에서 과속으로 판단되고, 화물의 이동 방향이 지게차의 본체에서 멀어지는 방향으로 판단되면, 파워트레인 또는 파워트레인 컨트롤 유닛이 작동되어 상기 동력의 출력 크기가 제어되도록 제어지령을 내리는 것일 수 있다. 이로써 지게차(10)의 주행속도가 감속되거나 정지되어 화물(60)이 낙하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 처리부(400)는 판단부(300)에서 과속으로 판단되고, 화물의 이동 방향이 지게차의 본체에서 멀어지는 방향으로 판단되면, 브레이크 또는 브레이크 컨트롤 유닛이 제어되어 지게차의 주행속도가 감속되거나 정지되도록 제어지령을 내리고, 파워트레인 또는 파워트레인 컨트롤 유닛이 작동되어 동력의 출력 크기가 제어되도록 제어지령을 내리는 것일 수 있다. 이로써 좀 더 효과적으로 지게차(10)의 주행속도가 감속되거나 정지되어 화물(60)이 낙하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 처리부(400)는 현재 마스트 기울기가 마스트 기준 기울기 각도의 허용각도이내로 유지되도록 차량제어장치(VCU) 또는 상기 유압시스템에 제어지령을 내리는 것일 수 있다. 마스트 기울기는 차량에 대한 마스트의 기울기와 수평선에 대한 차량의 기울기를 가감하여 구할 수 있다. 차량에 대한 마스트의 기울기는 각도 검출 센서에 의해 구해질 수 있다. 차량의 기울기는 자이로센서, 가속도 센서 등을 이용하여 구해질 수 있다. 이로써 지게차가 경사로에 위치하는 경우에 마스트를 전경하거나 후경하여 허용각도 이내로 유지하도록 함으로써 화물(60)의 낙하를 방지할 수 있다.
또한, 처리부(400)는 화물(60)의 낙하 위험 정도에 따라 경고를 출력할 수 있다. 경고는 작업자가 청각적으로 인지할 수 있도록 경고음을 출력하거나 시각적으로 알 수 있도록 계기판에 경고메시지를 출력할 수 있다.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 지게차의 제어방법에 대해서 설명한다. 첨부도면 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지게차의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지게차의 제어방법에서 마스트 기울기를 제어하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 지게차의 제어방법은 각 단계별로 설명한다.
제1단계(s10): 제1단계는 각 데이터에 대한 기준 값이 설정되는 단계이다. 예를 들면, 화물의 기준무게가 설정되는 단계이다. 또한, 제1단계에서 마스트 기준 기울기 각도에 대한 허용각도가 설정될 수 있다. 또한, 제1단계에서 지게차의 주행속도에 대한 주행 기준속도가 설정될 수 있다. 제1단계(s10)는 해당 지게차의 제조사에서 미리 설정될 수 있고, 사용자의 의지에 따라 갱신될 수도 있다.
제2단계(s20): 제2단계는 실제화물의 무게가 입력되고, 실제화물이 포크(30)에서 미끄러지는 방향이 입력되는 단계이다. 또한, 제2단계(s20)는 현재의 마스트 기울기 각도가 입력될 수 있고, 현재 주행속도가 입력될 수 있다.
제3단계(s30): 제3단계는 실제 화물의 무게가 화물의 기준무게를 초과하는 지에 따라 과적여부를 판단하는 단계이다.
제4단계(s40): 제4단계는 실제화물이 포크(30)에서 미끄러지는 방향이 외측방향인지 판단하는 단계이다.
제5단계(s50): 제5단계는 과적으로 판단되고, 실제화물이 포크(30)에서 미끄러지는 방향이 외측방향으로 판단되면, 지게차의 주행속도가 과속인지를 판단하는 단계이다. 제5단계에서 과속으로 판단되면 마스트의 기울기가 조정(s60)되도록 차량제어장치(VCU) 또는 유압시스템에 제어지령을 내리고, 지게차의 주행속도가 감속되거나 정지(s70)되도록 제어지령을 내리는 것일 수 있다. 이후에, 제2단계(s20)로 복귀된다.
제6단계(s60): 제6단계는 과적으로 판단되고, 실제화물이 포크(30)에서 미끄러지는 방향이 외측방향으로 판단되면, 마스트의 기울기가 조정(s60)되도록 차량제어장치(VCU) 또는 유압시스템에 제어지령을 내리도록 하는 단계이다. 또한, 제6단계는 제5단계 이후에 진행될 수 있다. 이후에, 제2단계(s20)로 복귀된다.
또한, 상술한 제5단계(s50)까지의 과정에서 과적으로 판단되고, 과속으로 판단되며, 실제화물이 포크(30)에서 미끄러지는 방향이 외측방향이면, 마스트의 기울기가 조정(s60)되도록 차량제어장치(VCU) 또는 유압시스템에 제어지령을 내리고, 파워트레인 또는 파워트레인 컨트롤 유닛이 작동되어 상기 동력의 출력 크기가 제어되도록 제어지령을 내리는 것일 수 있다.
다른 한편으로, 상술한 제3단계(s30)에서 과적하지 않다고 판단되면 제4-1단계(s41)로 진행될 수 있다. 제4-1단계(s41)는 실제화물이 포크(30)에서 미끄러지는 방향이 외측방향인지 판단하는 단계이다. 제4-1단계에서 화물의 이동방향이 내측방향이면 제2단계(s20)로 복귀된다. 그러나 화물의 이동방향이 외측방향이면 제7단계(s70)로 진행되어 지게차의 주행속도를 감속시키거나 지게차의 주행을 정지시킨다. 이후에 제2 단계(s20)로 복귀된다.
또 다른 한편으로, 상술한 제5단계(s50)에서 과속이 아닌 경우에는 마스트 기울기 조정과정을 거치지 않고, 곧바로 제7단계(s70)로 진행되어 지게차의 주행속도를 감속시키거나 지게차의 주행을 정지시킨다. 이후에 제2 단계(s20)로 복귀된다. 즉, 제5 단계(s50)로 진행되었다는 것은 화물(60)이 외측방향으로 이동된 것이므로 화물(60)의 낙하 위험을 줄이기기 위하여 지게차의 주행속도를 줄이거나 감속시키는 것이다.
또 다른 한편으로, 제4단계(s40)에서 실제화물이 포크(30)에서 미끄러지는 방향이 내측방향으로 판단되면, 제5-1단계(s50)로 진행될 수 있다. 제5-1단계(s50)는 주행속도의 과속여부를 판단하는 단계이다. 과속이 아닌 경우에는 화물(60)의 낙하 위험이 낮으므로 상술한 제4단계(s40)로 되돌아간다.
제5-1단계(s51)에서 과속으로 판단된 경우에는 제6-1단계로 진행될 수 있다. 제6-1단계(s61)는 마스트 기울기를 조정하는 단계이다. 즉, 과속으로 인하여 화물(60)의 낙하 위험이 존재하므로, 마스트 기울기를 조정하여 화물(60)의 낙하 위험을 좀 더 낮추도록 하는 것이다. 이후, 제7-1단계(s71)로 진행될 수 있다. 제7-1단계(s71)는 현재의 속도로 계속 주행되는 것이고, 화물(60)의 낙하 위험이 낮으므로 상술한 제4단계(s40)로 되돌아간다.
이하, 도 5를 참조하여 마스트 기울기를 조절하는 방법을 설명한다. 마스트 기울기 조정이 개시되면(s110), 지게차에 탑재된 차량제어장치(VCU) 또는 유압시스템에 의해 틸티 액추에이터(22)가 작동된다.
틸티 액추에이터(22)가 작동되면 마스트(20)의 기울기가 조절되고, 마스트 기울기 각도는 허용각도 이내인지를 판단한다(s120).
마스트 기울기 각도가 허용각도 내에 포함되지 않는 경우에는 틸티 액추에이터(22)가 계속 작동한다. 틸티 액추에이터(22)가 확장될 것인지, 수축될 것인지는 마스트(20)의 현재의 기울기 각도 및 기울어진 방향으로부터 결정될 수 있다. 예를 들면, 마스트(20)가 전경된 상태인 경우, 당연히 마스트(20)가 후경되는 쪽으로 조절되는 것이다.
이후, 마스트 기울기 각도가 허용각도 내에 포함되는 경우에 틸티 액추에이터(22)의 작동이 멈춘다(s130). 이로써 마스트 기울기 조정이 완료되는 것이다.
따라서 본 발명의 실시예에 따른 지게차(10)의 제어장치 및 제어방법은, 작업자의 숙련도가 미숙하더라도 자동으로 포크/마스트의 기울기를 제어하고 지게차(10)의 주행속도를 감속시킴으로써 화물(60)의 낙하 위험을 줄일 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 지게차(10)의 제어장치 및 제어방법은, 화물무게 기준, 주행기준속도 및 마스트 기준 기울기의 허용각도를 작업자가 설정할 수 있도록 함으로써, 작업 대상의 화물(60)이 파손의 위험이 낮을 때와 파손의 위험이 높을 때를 구별하여 설정할 수 있다. 이로써 설정 값을 여유롭게 설정함으로써 작업 속도를 향상시키거나 설정 값을 민감하게 설정하여 작업 안정성을 향상시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명에 따른 지게차의 제어장치 및 제어방법은 설정된 무게보다 과적하였거나 설정된 속도보다 과속하는 경우에, 마스트의 경사각도가 조절되도록 하거나 주행속도를 감속 또는 정지하도록 제어하여 화물이 낙하되는 것을 방지하도록 하는 데에 이용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 화물의 기준무게가 설정되는 설정부(100);
    실제화물의 무게가 검출되어 입력되고, 상기 실제화물이 포크(30)에서 미끄러져 이동될 때에 화물이동 방향이 입력되는 입력부(200);
    상기 화물의 기준무게를 기준으로 상기 실제 화물의 무게를 비교하여 과적여부가 판단되고, 화물 이동 내외 방향이 판단되는 판단부(300); 및
    상기 판단부(300)에서 과적으로 판단되고, 상기 화물의 이동 방향이 상기 지게차의 본체에서 멀어지는 방향으로 판단되면, 마스트의 기울기가 조정되도록 차량제어장치(VCU) 또는 유압시스템에 제어지령을 내리는 처리부(400);
    를 포함하는 지게차의 제어장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 지게차(10)의 주행계에 설치되어 상기 지게차(10)의 제동을 작용하는 브레이크 또는 브레이크 컨트롤 유닛;이 더 포함되고,
    상기 설정부(100)는 주행 기준속도가 더 설정되고,
    상기 입력부(200)는 상기 지게차의 현재 주행속도가 더 입력되며,
    상기 판단부(300)는 상기 주행 기준속도를 기준으로 상기 현재 주행속도를 비교하여 과속여부가 더 판단되고,
    상기 처리부(400)는 상기 판단부(300)에서 과속으로 판단되고, 상기 화물의 이동 방향이 상기 지게차의 본체에서 멀어지는 방향으로 판단되면, 상기 브레이크 또는 브레이크 컨트롤 유닛이 제어되어 상기 지게차의 주행속도가 감속되거나 정지되도록 제어지령을 내리는 것을 특징으로 하는 지게차의 제어장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 지게차(10)의 동력전달계에 설치되어 동력이 상기 주행계에 전달되도록 하는 파워트레인 또는 파워트레인 컨트롤 유닛;이 더 포함되고,
    상기 설정부(100)는 주행 기준속도가 더 설정되고,
    상기 입력부(200)는 상기 지게차의 현재 주행속도가 더 입력되며,
    상기 판단부(300)는 상기 주행 기준속도를 기준으로 상기 현재 주행속도를 비교하여 과속여부가 더 판단되고,
    상기 처리부(400)는 상기 판단부(300)에서 과속으로 판단되고, 상기 화물의 이동 방향이 상기 지게차의 본체에서 멀어지는 방향으로 판단되면, 상기 파워트레인 또는 상기 파워트레인 컨트롤 유닛이 작동되어 상기 동력의 출력 크기가 제어되도록 제어지령을 내리는 것을 특징으로 하는 지게차의 제어장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 지게차(10)의 주행계에 설치되어 상기 지게차(10)의 제동을 작용하는 브레이크 또는 브레이크 컨트롤 유닛; 및
    상기 지게차(10)의 동력전달계에 설치되어 동력이 상기 주행계에 전달되도록 하는 파워트레인 또는 파워트레인 컨트롤 유닛;이 더 포함되고,
    상기 설정부(100)는 주행 기준속도가 더 설정되고,
    상기 입력부(200)는 상기 지게차의 현재 주행속도가 더 입력되며,
    상기 판단부(300)는 상기 주행 기준속도를 기준으로 상기 현재 주행속도를 비교하여 과속여부가 더 판단되고,
    상기 처리부(400)는 상기 판단부(300)에서 과속으로 판단되고, 상기 화물의 이동 방향이 상기 지게차의 본체에서 멀어지는 방향으로 판단되면,
    상기 브레이크 또는 브레이크 컨트롤 유닛이 제어되어 상기 지게차의 주행속도가 감속되거나 정지되도록 제어지령을 내리거나,
    상기 파워트레인 또는 상기 파워트레인 컨트롤 유닛이 작동되어 상기 동력의 출력 크기가 제어되도록 제어지령을 내리는 것을 특징으로 하는 지게차의 제어장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중에 어느 한 항에 있어서,
    상기 설정부(100)는 마스트 기준 기울기의 허용각도가 더 설정되고,
    상기 입력부(200)는 수평선에 대하여 현재의 마스트 기울기가 더 입력되며,
    상기 처리부(400)는 상기 현재 마스트 기울기가 상기 마스트 기준 기울기 각도의 허용각도이내로 유지되도록 상기 차량제어장치(VCU) 또는 상기 유압시스템에 제어지령을 내리는 것을 특징으로 하는 지게차의 제어장치.
  6. 제1항 내지 제4항 중에 어느 한 항에 있어서,
    상기 포크(30)의 포크 수직부(32)에 센서(40)가 구비되고,
    상기 센서(40)는 상기 포크(30)에 탑재된 상기 실제화물과의 거리 값이 계측되며,
    상기 거리 값이 커질 때에, 화물이동 방향이 상기 지게차의 본체에서 멀어지는 방향으로 판단되는 것을 특징으로 하는 지게차의 제어장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 포크(30)는 한 쌍으로 나란하게 배치되고,
    상기 한 쌍의 포크(30) 중에 어느 하나의 포크(30)의 포크 수직부(32)에 브래킷(34)이 더 형성되며,
    상기 센서(40)는 상기 브래킷(34)에 구비되는 것을 특징으로 하는 지게차의 제어장치.
  8. 화물의 기준무게가 설정되는 제1단계(s10);
    실제화물의 무게가 입력되고, 상기 실제화물이 포크(30)에서 미끄러지는 방향이 입력되는 제2단계(s20);
    상기 실제 화물의 무게가 상기 화물의 기준무게를 초과하는 지에 따라 과적여부를 판단하는 제3단계(s30);
    상기 실제화물이 포크(30)에서 미끄러지는 방향이 외측방향인지 판단하는 제4단계(s40); 및
    과적이고, 상기 실제화물이 포크(30)에서 미끄러지는 방향이 외측방향이면, 마스트의 기울기가 조정되도록 차량제어장치(VCU) 또는 유압시스템에 제어지령을 내리는 제6단계(s60);를 포함하는 지게차의 제어방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제1단계(s10)에서 주행 기준속도가 더 설정되고,
    상기 제2단계(s20)에서 지게차의 현재 주행속도가 더 입력되며,
    상기 주행 기준속도를 기준으로 상기 현재 주행속도를 비교하여 과속여부가 더 판단되는 제5단계(s50);가 더 포함되고,
    과적이고, 과속이며, 상기 실제화물이 포크(30)에서 미끄러지는 방향이 외측방향이면, 마스트의 기울기가 조정되도록 차량제어장치(VCU) 또는 유압시스템에 제어지령을 내리고, 상기 지게차의 주행속도가 감속되거나 정지되도록 제어지령을 내리는 것을 특징으로 하는 지게차의 제어방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 제1단계(s10)에서 주행 기준속도가 더 설정되고,
    상기 제2단계(s20)에서 지게차의 현재 주행속도가 더 입력되며,
    상기 주행 기준속도를 기준으로 상기 현재 주행속도를 비교하여 과속여부가 더 판단되는 제5단계(s50);가 더 포함되고,
    과적이고, 과속이며, 상기 실제화물이 포크(30)에서 미끄러지는 방향이 외측방향이면, 마스트의 기울기가 조정되도록 차량제어장치(VCU) 또는 유압시스템에 제어지령을 내리고, 파워트레인 또는 파워트레인 컨트롤 유닛이 작동되어 상기 동력의 출력 크기가 제어되도록 제어지령을 내리는 것을 특징으로 하는 지게차의 제어방법.
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