동적 안전 방호 구역: 엣지 AI 기반 산업용 지게차 충돌 방지 및 안전 경로 시스템

현장 과제: 작업자-차량 혼재 작업장 내 능동형 충돌 방지

자동차 제조 공장 및 중공업 조립 라인에서는 지게차를 비롯한 자재 운반 장비가 조립 작업자, 부품 카트, 임시 적재 공간과 동일한 통로를 공유합니다. 바닥의 노란색 안전 구획선이나 고정식 펜스는 기초적인 시각적 경고를 제공하지만, 작업자의 갑작스러운 사각지대 진입이나 빈번한 공정 레이아웃 변경에 유연하게 대응하기 어렵습니다.

차재(On-Vehicle) 지능형 안전 시스템을 성공적으로 안착시키기 위해서는 다음과 같은 하드웨어 엔지니어링 과제를 해결해야 했습니다:

초저지연 온보드 연산: 보행자 인식과 충돌 회피 판단이 차체 내에서 수십 밀리초 이내에 독립 완결되어야 하며, 공장 내 Wi-Fi 음영이나 클라우드 전송 지연에 의존할 수 없습니다.
혹독한 다축 진동 및 충격 내구성: 지게차가 고르지 않은 공장 바닥, 도크 레벨러, 레일 틈새를 주행할 때 발생하는 강력하고 지속적인 기계 충격을 견뎌야 합니다.
차량 배터리 전원 변동 및 점화 연동 전원 관리: 시동 모터 구동 시 발생하는 심한 전압 강하와 서지에 견디며, 차량 시동 키의 온/오프 상태와 연동하여 안전하게 시스템을 부팅 및 종료할 수 있어야 합니다.

솔루션: YT-Karbon 시리즈 산업용 엣지 AI 컴퓨터

현장 환경에 맞추어 다채널 카메라 비전 및 센서 융합 처리 노드에는 Yantronic YX-E 500을 적용하고, 공간이 협소한 소형 제어 노드에는 YX-E 300 시리즈를 배치했습니다.

YT-Karbon의 차재 엔지니어링 적합성

M12 내진동 체결형 커넥터: 산업용 방진 M12 커넥터 옵션을 적용하여 격렬한 주행 진동과 충격 속에서도 카메라 신호선과 전원 케이블의 헐거워짐이나 이탈을 완벽 차단합니다.
점화 감지(Ignition Sensing) 및 광범위 DC 전원 입력: 9~48V 광범위 DC 입력을 지원하며, 하드웨어 레벨 점화 감지 기능을 내장하여 시동 신호에 맞추어 안전한 전원 오프 시퀀스를 수행함으로써 플래시 메모리 데이터 손상과 차량 배터리 방전을 방지합니다.
고대역폭 PoE+ 센서 융합: 다채널 독립 PoE 기가비트 이더넷 포트를 갖추어 서라운드 뷰 카메라와 깊이 센서를 직접 연결하며, 3차원 동적 안전 구역 알고리즘 구동에 필요한 고속 대역폭을 안정적으로 공급합니다.

시스템 아키텍처: 실시간 동적 입체 안전 구역

차재 시스템은 차량 주변의 위험 지도를 현장에서 직접 생성합니다:

환경 인식 계층: 차체 전후좌우에 장착된 산업용 카메라와 깊이 센서가 시야 내의 보행 작업자, 장애물 및 포크 주변 사각지대를 실시간 식별합니다.
안전 의사결정 계층: 엣지 컴퓨터가 차량의 진행 방향, 실시간 속도 및 장애물과의 거리를 종합 분석하여 고정된 사각형이 아닌 주행 속도에 연동해 실시간 신축하는 가변 부채꼴 안전 구역을 연산합니다.
차량 제어 개입 계층: 보행자가 위험 영역에 진입할 경우 캐빈 내 시청각 경보를 작동하며, CAN-Bus 차량 제어 인터페이스를 통해 자동 감속 또는 비상 제동을 직접 개입시킵니다.

도입 성과

초저지연 로컬 완결: 센서 감지부터 제동 개입 신호 발생까지의 응답 지연을 30ms 이내로 단축하여 현장 Wi-Fi 상태와 무관한 안전성을 확보했습니다.
유연한 가상 안전 방호: 바닥에 고정식 가드레일이나 자기 테이프를 매설할 필요 없이 소프트웨어 기반 동적 안전 구역을 적용하여 유연 생산 라인 변경에 즉각 대응했습니다.
산업용 등급의 장기 신뢰성: 팬리스 내진동 하드웨어 설계를 바탕으로 24시간 연속 가동 물류 환경에서도 하드웨어 고장 없이 무중단 운용을 유지하고 있습니다.