KR20210083516A - 안전사고 방지 기능이 탑재된 지게차 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안전사고 방지 기능이 탑재된 지게차에 관한 것으로, 가속 페달과 감속 페달의 조작량에 따라 가속과 감속량을 제어하는 주행 제어기와, 조향 및 진행 방향을 제어하는 조향 제어기와, 포크 조작부의 조작에 따라 포크를 상하로 구동하는 포크 제어기를 포함하는 지게차에 있어서, 다수의 카메라에서 촬영된 영상에서 인체 영역을 검출하고, 인체 영역의 거리에 따라 상기 주행 제어기에 제어신호를 전송하여 능동 정차를 제어하는 영상 분석부를 더 포함한다.

Description

안전사고 방지 기능이 탑재된 지게차{A forklift with safety accident prevention}

본 발명은 안전사고 방지 기능이 탑재된 지게차에 관한 것으로, 더 상세하게는 인체 및 안전선 감지를 통해 안전사고를 방지할 수 있는 지게차에 관한 것이다.

지게차는 토목, 건설 분야 등 산업전반에 걸쳐 폭넓게 사용되고 있는 산업용 차량의 일종으로, 고중량의 하물을 근거리로 이동시키거나, 또는 해당 화물을 각종 운반차량에 적재 또는 그로부터 하차시키는 데 사용된다.

또한, 지게차는 엔진이나 배터리에서 발생하는 동력으로 유압력을 발생시켜 화물을 들어올려 옮기는 작업을 하는 기계 장치이다.

이러한 지게차는 전방으로 돌출되게 형성된 한 쌍의 포크를 이용하여 중량물을 적재시킨 상태에서 임의의 높이로 리프트시켜 운송하는 차량으로서, 동력원에 따라 디젤 또는 LPG를 이용하는 엔진식, 전동식으로도 나누고, 형식에 따라서는 카운터 밸런스 타입(counter balance type)과 리치 타입(leach type)으로 나누어지기도 한다.

지게차는 이러한 특수한 용도 때문에 화물의 하역 상태에 따라 주행 안정성에 영향을 받는다. 특히, 화물을 옮길 때 주행 안정성은 화물의 무게, 화물을 적재한 포크의 높이 등에 따라 변한다. 따라서, 지게차의 운전자는 지게차의 운행 상황에 부합되도록 지게차를 운행하여, 안전운전에 유의하여야 한다.

한편, 지게차를 후진하는 경우 지게차 후방에 있는 작업자를 포함한 장애물을 인식하기 위하여, 운전자가 백미러를 보거나 직접 뒤를 돌아보아 장애물의 존재 여부를 확인하여야 한다. 이때, 지게차는 차고가 높기 때문에, 근처의 작업자가 앉거나 숙인 상태에서 작업하는 경우, 또는 장애물의 높이가 낮은 경우에는 지게차 운전자가 후방의 장애물을 확인하기가 어려운 문제점이 있다.

이러한 문제점을 감안한 한국공개특허 제10-2009-0069431호에는, 초음파 센서 등을 이용하여 지게차의 후방뿐만 아니라 전방에 근접한 사람에게도 지게차의 작동을 사전에 인지할 수 있도록 경고음을 발생시키는 지게차에 대하여 기재되어 있다.

그러나 초음파 센서를 이용하여 근접한 물체에 대한 경고음을 발생시키는 방식은 주변의 사람들에게 주의를 주는 효과는 있지만, 능동적으로 사고를 예방할 수는 없는 문제점이 있었다.

또한, 물체나 사람을 구분하지 않고 근접시 경고음을 발생시키기 때문에 물체에 근접하여 물건을 이동시켜야 하는 지게차에서 경고음이 지속적으로 발생하는 경우가 많아 경고의 의미가 퇴색하게 되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 안전사고 발생 방지를 능동적으로 수행할 수 있는 지게차를 제공함에 있다.

좀 더 구체적으로, 본 발명은 사람과 물체를 구분하여 경고 또는 능동 정차를 수행할 수 있는 지게차를 제공함에 있다.

아울러 작업 영역을 표시하는 작업 라인을 벗어나지 않도록 하여 안전사고의 발생을 방지할 수 있는 지게차를 제공함에 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명 안전사고 방지 기능이 탑재된 지게차는, 가속 페달과 감속 페달의 조작량에 따라 가속과 감속량을 제어하는 주행 제어기와, 조향 및 진행 방향을 제어하는 조향 제어기와, 포크 조작부의 조작에 따라 포크를 상하로 구동하는 포크 제어기를 포함하는 지게차에 있어서, 다수의 카메라에서 촬영된 영상에서 인체 영역을 검출하고, 인체 영역의 거리에 따라 상기 주행 제어기에 제어신호를 전송하여 능동 정차를 제어하는 영상 분석부를 더 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 안전선 검출 비전들을 통해 검출된 영상에서 작업 영역 둘레 바닥면에 부착된 안전선을 검출하여 지게차가 안전선을 넘지 않도록 능동 정차를 제어하는 라인 검출부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 라인 검출부는, 다수의 안전선 검출 비전에서 검출된 영상에서 안전선이 검출되면, 상기 포크 제어기를 제어하여 포크를 정지시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 영상 분석부는, 다수의 카메라에서 촬영된 영상 중 인체 영역이 감지되면, 상기 포크 제어기를 제어하여 포크를 정지시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 지게차 실내에 설치되며, 다수의 카메라의 영상 중 인체가 감지된 카메라의 영상을 표시하는 디스플레이를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 인체 인식을 통해 인체와 물체를 구분하고, 인체가 가까이 있는 경우 능동적으로 정차 제어를 수행함으로써, 안전사고 발생을 능동적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 지게차가 작업을 할 때 작업 영역을 표시하는 안전선을 바닥면에 설치하고, 지게차가 안전선을 넘지 않도록 능동 정차 제어를 수행함으로써, 작업영역 이탈에 따른 안전사고 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안전사고 방지 기능이 탑재된 지게차의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 디스플레이의 구성도이다.

본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예에 대한 설명은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성요소는 설명의 편의를 위하여 그 크기를 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성요소의 비율은 과장되거나 축소될 수 있다.

'제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 위 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.

이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 안전사고 방지 기능이 탑재된 지게차에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안전사고 방지 기능이 탑재된 지게차의 블록 구성도이다.

도 1을 참조하면 본 발명은, 가속 페달(11)과 감속 페달(12)의 조작량에 따라 지게차의 가속과 감속량을 제어하는 주행 제어기(10)와, 조향 및 진행 방향을 제어하는 조향 제어기(20)와, 포크 조작부(31)의 조작에 따라 포크를 상하로 구동하는 포크 제어기(30)와, 다수의 카메라(41)에서 촬영된 영상에서 인체 영역을 검출하고, 인체 영역의 거리에 따라 주행 제어기(10)에 제어신호를 전송하여 능동 정차를 제어하는 영상 분석부(40)와, 안전선 검출 비전(51)들을 통해 검출된 영상에서 안전선을 검출하여 지게차가 안전선을 넘지 않도록 능동 정차를 제어하는 라인 검출부(50)와, 상기 영상 분석부(40)의 분석결과 및 라인 검출부(50)의 안전선 검출결과에 따라 알람을 발생시키는 알람 발생부(60)를 포함한다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안전사고 방지 기능이 탑재된 지게차의 구성과 작용에 대하여 보다 상세히 설명한다.

먼저, 지게차는 전진, 후진 및 조향을 하면서 포크를 이용하여 물체를 들어 올려 이동시키고, 원하는 위치에 물체를 적재하는 기능이며, 이를 수행하기 위한 조향 제어기(20), 주행 제어기(10) 및 포크 제어기(30)를 포함한다.

조향 제어기(20)는 전후진 레버인 전후진 선택부(22)의 선택과 스티어링 휠(21)의 회전 정도에 따라 조향 및 진행 방향을 결정한다.

주행 제어기(10)는 가속 페달(11)과 감속 페달(12)의 각도를 검출하여 가속 또는 감속을 제어하며, 포크 제어기(30)는 포크 조작부(31)의 조작 상태에 따라 포크의 이동을 제어한다.

이와 같은 지게차의 기본적인 구성에 본 발명은 영상 분석부(40)와 라인 검출부(50) 및 알람 발생부(60)를 더 포함한다.

상기 영상 분석부(40)는 다수의 카메라(41)를 통해 촬영된 영상에서 인체 감지를 수행한다.

인체의 감지 방법은 인체의 비율과 다양한 자세에 대한 정보를 미리 저장하고, 영상에서 저장된 인체 정보와 유사한 영역을 검출하는 것으로 한다.

이때 영상 분석부(40)는 인공지능학습이 가능한 것으로 하여, 학습된 패턴 정보를 이용하여 인체 영역을 검출하며, 그 검출결과를 다시 학습에 사용하여 인체 영역 검출의 정확도를 향상시킬 수 있다.

영상 분석부(40)를 통해 설정 거리 이내에 사람이 있는 것으로 판단되면, 상기 주행 제어기(10)는 가속 페달(11) 또는 감속 페달(12)의 조작 정도에 무관하게 지게차를 정차시키는 제어를 수행한다.

즉, 설정된 거리 이내에 사람이 있는 경우 지게차가 능동적으로 정차하고, 사람이 설정 거리 밖으로 이동해야 다시 운전 가능한 상태가 된다.

이때 영상 분석부(40)에서 설정 거리 이내에 사람이 있는 것으로 판단되면, 포크 제어기(30)는 포크 조작부(31)의 상태와 무관하게 포크를 정지시킨다.

이는 지게차 자체는 이동을 하지 않더라도, 포크 아래에 사람이 있을 때 포크가 하향 이동하여 안전사고가 발생하는 것을 방지하기 위한 것이다.

또한, 영상 분석부(40)는 알람 발생부(60)를 통해 알람이 발생하도록 하여 설정 거리 이내에 위치하는 사람이 설정 거리 밖으로 이동하도록 알린다.

본 발명의 적용을 위해서, 지게차의 작업 영역 주변으로 안전선을 바닥에 설치한다. 안전선은 작업 영역의 바닥면과는 다른 색상으로 하며, 주변의 다른 작업자들도 안전선 이내로 진입하지 않도록 주의를 줄 수 있는 색상이 바람직하다.

안전선 검출비전(51)은 지게차의 차체 주변 및 포크의 끝 하부에 설치되는 것으로 하며, 바닥면의 영상을 촬영한다.

라인 검출부(50)는 상기 안전선 검출비전(51)에서 촬영된 영상에서 상기 안전선을 검출하고, 안전선이 검출된 경우 주행 제어기(10)를 제어하여 지게차를 정차 시킨다.

즉, 지게차의 차체 및 포크가 안전선 밖으로 나가지 않도록 제어할 수 있다.

이때 역시 라인 검출부(50)는 알람 발생부(60)를 통해 알람을 발생시키고, 포크 제어기를 통해 포크를 정지시킨다.

따라서, 지게차는 설정된 작업 영역 외부로 이동할 수 없도록 제어함과 아울러 포크가 작업 영역 외부로 나가지 못하게 하여 안전사고 발생을 방지할 수 있다.

초음파센서(70)는 주변 물체와의 거리를 검출하고, 그 검출결과에 따라 알람 발생부(60)에서 알람이 발생하도록 할 수 있다.

도 2는 본 발명에 적용되는 디스플레이의 일실시 구성도이다.

도 2를 참조하면 지게차의 실내에는 영상 분석부(40)에 의해 선택된 특정 카메라(41)에서 촬영된 영상을 표시하는 디스플레이(80)가 설치된다.

상기 카메라(41)는 적어도 지게차의 전방, 후방, 좌측방, 우측방을 각각 촬영할 수 있도록 다수 설치되는 것이며, 영상 분석부(40)는 각 카메라(41)들에서 촬영된 영상에서 인체 영역을 검출하고, 인체 영역이 검출된 영상을 디스플레이(80)에 표시할 수 있다.

이때 디스플레이(80)에서 표시되는 영상의 촬영 방향을 함께 표시하여, 지게차 운전자가 주변에 사람이 어디에 있는지 즉시 확인할 수 있다.

인체 영역이 감지되지 않았을 때에는 디스플레이(80)의 화면은 지게차 운전자의 설정에 따른다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10:주행 제어기 20:조향 제어기
30:포크 제어기 40:영상 분석부
50:라인 검출부 60:알람 발생부
70:초음파센서 80:디스플레이

Claims (5)

1. 가속 페달과 감속 페달의 조작량에 따라 가속과 감속량을 제어하는 주행 제어기와, 조향 및 진행 방향을 제어하는 조향 제어기와, 포크 조작부의 조작에 따라 포크를 상하로 구동하는 포크 제어기를 포함하는 지게차에 있어서,
   다수의 카메라에서 촬영된 영상에서 인체 영역을 검출하고, 인체 영역의 거리에 따라 상기 주행 제어기에 제어신호를 전송하여 능동 정차를 제어하는 영상 분석부를 더 포함하는 안전사고 방지 기능이 탑재된 지게차.
2. 제1항에 있어서,
   안전선 검출 비전들을 통해 검출된 영상에서 작업 영역 둘레 바닥면에 부착된 안전선을 검출하여 지게차가 안전선을 넘지 않도록 능동 정차를 제어하는 라인 검출부를 더 포함하는 안전사고 방지 기능이 탑재된 지게차.
3. 제2항에 있어서,
   상기 라인 검출부는,
   다수의 안전선 검출 비전에서 검출된 영상에서 안전선이 검출되면, 상기 포크 제어기를 제어하여 포크를 정지시키는 것을 특징으로 하는 안전사고 방지 기능이 탑재된 지게차.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 영상 분석부는,
   다수의 카메라에서 촬영된 영상 중 인체 영역이 감지되면, 상기 포크 제어기를 제어하여 포크를 정지시키는 것을 특징으로 하는 안전사고 방지 기능이 탑재된 지게차.
5. 제1항에 있어서,
   지게차 실내에 설치되며,
   다수의 카메라의 영상 중 인체가 감지된 카메라의 영상을 표시하는 디스플레이를 더 포함하는 안전사고 방지 기능이 탑재된 지게차.

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