KR20210101634A - Construction equipment including safety system - Google Patents

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KR20210101634A
KR20210101634A KR1020200015843A KR20200015843A KR20210101634A KR 20210101634 A KR20210101634 A KR 20210101634A KR 1020200015843 A KR1020200015843 A KR 1020200015843A KR 20200015843 A KR20200015843 A KR 20200015843A KR 20210101634 A KR20210101634 A KR 20210101634A
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warning
construction equipment
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obstacle
markers
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KR1020200015843A
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권영민
김용휘
이상훈
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현대건설기계 주식회사
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Abstract

The present invention is to provide construction equipment that is effective against accidents. According to the present invention, the construction equipment comprises: a sensor unit capable of detecting a plurality of landmarks and obstacles and measuring respective positions; a control unit which compares the positions of the landmark and the obstacle to determine whether to output a warning for the obstacle; and an output unit for outputting the warning as the control unit determines to output the warning.

Description

안전 시스템을 구비하는 건설 장비{Construction equipment including safety system}Construction equipment including safety system

본 발명은 안전 시스템을 구비하는 건설 장비에 관한 것이다.The present invention relates to construction equipment with a safety system.

건설 장비란 일반적으로 건설 토목용 기계를 의미하며, 도로, 하천, 항만, 철도, 플랜트 등과 같은 공사별로 각각 그 특성에 적합한 기계 구조 및 성능을 보유하게 된다. 즉 건설 장비는 산업 현장에서 이루어지는 작업의 다양성으로 인해, 굴삭장비, 적재장비, 운반장비, 하역장비, 다짐장비, 기초공사장비 등으로 구분될 수 있으며, 구체적으로는 불도저, 굴삭기, 로더, 덤프트럭, 롤러 등과 같이 많은 종류의 장비를 포함한다. Construction equipment generally refers to machinery for construction and civil engineering, and each construction such as road, river, port, railway, plant, etc. has a mechanical structure and performance suitable for its characteristics. In other words, construction equipment can be divided into excavation equipment, loading equipment, transport equipment, unloading equipment, compaction equipment, foundation construction equipment, etc. , rollers, and many other types of equipment.

이와 같은 건설 장비에는 안전 사고 방지를 위하여 건설 장비의 후방, 측방 및/또는 전방에 카메라가 장착될 수 있다. 카메라를 통해 촬영된 영상은 운전실(캐빈)에 마련되는 모니터에 출력되어, 운전자가 사각지대의 장애물을 확인하면서 작업을 수행할 수 있도록 지원한다. 그러나 이러한 시스템은 운전자가 작업 중에 모니터에 계속 집중할 수 없으므로 안전사고 예방에 한계가 있었다. Such construction equipment may be equipped with a camera on the rear, side and/or front of the construction equipment in order to prevent safety accidents. The image captured by the camera is output to a monitor provided in the cab (cabin), and supports the driver to perform work while checking obstacles in the blind spot. However, these systems have limitations in preventing safety accidents because the driver cannot continuously focus on the monitor while working.

미국 특허 제 7,984,574호에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해서 능동적으로 장애물을 감지하는 센서를 추가하여 운전자가 모니터에 집중하지 않아도 자동으로 장애물을 감지하여 경고할 수 있도록 하였다. 그러나 이러한 특허에서도 장비와 인접한 곳에 시설물이나 작업물 등이 배치되어 있으면 지속적으로 경고가 발생되어 운전자의 작업 집중도를 떨어뜨릴 수 있으며, 상기 장애물이 아닌 새로운 장애물이 출현하거나 접근할 때 기존 장애물로 인한 경고로 인하여 새로운 장애물의 경고를 운전자가 인식하기 어려워져 안전사고를 효과적으로 방지할 수 없는 문제점이 있었다. In US Patent No. 7,984,574, a sensor for actively detecting an obstacle is added in order to improve this problem, so that the driver can automatically detect and warn an obstacle even if the driver does not focus on the monitor. However, even in these patents, if a facility or a work object is placed close to the equipment, a warning may be continuously generated, which may decrease the concentration of the operator's work. As a result, it is difficult for the driver to recognize the warning of a new obstacle, and there is a problem in that it is not possible to effectively prevent a safety accident.

한국 특허 제10-2003562호에서는 경고를 발생시킬 장애물과 경고하지 말아야 할 장애물을 구분하기 위해 사전에 고정 장애물을 등록하는 장치를 제안한 바 있다. 이러한 감지 장치는 장비가 정지한 위치에서 작업장치를 동작하거나, 선회 동작을 할 때는 유용하지만, 장비가 주행하여 위치가 변경되면 고정 장애물과 장비와의 상대 위치가 변경되어 고정 장애물을 재등록해야 하는 번거로움의 문제가 있었다.Korean Patent No. 10-2003562 has proposed a device for registering a fixed obstacle in advance in order to distinguish between an obstacle to generate a warning and an obstacle not to be warned. Such a detection device is useful when operating a work device from a stationary position or performing a turning motion, but when the position is changed as the equipment travels, the relative position between the fixed obstacle and the equipment changes, requiring re-registration of the fixed obstacle. There was a problem of hassle.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 건설 장비의 선회, 주행 시에 작업 영역 내의 장애물에 대해서만 경고하도록 하여 작업 영역 밖의 장애물 경고로 인한 작업효율 저하를 방지하고, 새로운 장애물의 경고를 운전자가 쉽게 인식하도록 하여 안전사고에 효과적인 건설 장비를 제공하는 것이다.The present invention was created to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to warn only about obstacles within the work area during turning and driving of construction equipment, thereby reducing work efficiency due to warning of obstacles outside the work area. It is to provide effective construction equipment for safety accidents by preventing and enabling drivers to easily recognize warnings of new obstacles.

본 발명의 일 측면에 따른 건설 장비는, 복수 개의 표식물과 장애물을 감지하고, 각각의 위치를 측정할 수 있는 센서부, 상기 표식물 및 상기 장애물의 위치를 비교하여 상기 장애물에 대한 경고 출력 여부를 결정하는 제어부 및 상기 제어부가 상기 경고를 출력하도록 결정함에 따라 상기 경고를 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The construction equipment according to an aspect of the present invention detects a plurality of markers and obstacles, and a sensor unit capable of measuring respective positions, compares the positions of the markers and the obstacles, and determines whether to output a warning for the obstacles and an output unit for outputting the warning when the control unit determines to output the warning.

구체적으로, 상기 제어부는, 상기 건설 장비로부터 상기 장애물까지의 제1 거리값을 계산하며, 상기 제1 거리값이 기 설정된 제1 기준값보다 같거나 작은 경우에 제1 경고를 출력하도록 결정할 수 있다.Specifically, the control unit may calculate a first distance value from the construction equipment to the obstacle, and determine to output a first warning when the first distance value is equal to or smaller than a preset first reference value.

구체적으로, 상기 제어부는, 제1 표식물이 감지되었을 때, 상기 건설 장비와 상기 제1 표식물 사이에 경고 영역을 형성하고, 상기 장애물이 상기 경고 영역 내에 존재하는지 여부를 판단하여 제1 경고를 출력하도록 결정할 수 있다.Specifically, the control unit forms a warning area between the construction equipment and the first marker when a first marker is detected, determines whether the obstacle exists within the warning area, and outputs a first warning can decide

구체적으로, 상기 제어부는, 복수 개의 제1 표식물이 감지되었을 때, 서로 인접하는 제1 표식물들을 연결하는 가상의 경계선을 형성하고, 상기 가상의 경계선과 상기 건설 장비 사이의 영역을 경고 영역으로 형성할 수 있다.Specifically, when a plurality of first markers are detected, the control unit forms a virtual boundary line connecting first markers adjacent to each other, and forms an area between the virtual boundary line and the construction equipment as a warning area. can

구체적으로, 상기 제어부는, 복수 개의 제2 표식물이 감지되었을 때, 서로 인접하는 제2 표식물들을 연결하는 가상의 경계선을 형성하고, 건설 장비로부터 상기 가상의 경계선까지의 가장 가까운 거리인 제2 거리값을 계산하며, 상기 제2 거리값이 기 설정된 제2 기준값보다 같거나 작은 경우에 제2 경고를 출력하도록 결정할 수 있다.Specifically, when a plurality of second markers are detected, the control unit forms a virtual boundary line connecting the second markers adjacent to each other, and a second distance value that is the closest distance from the construction equipment to the virtual boundary line , and it may be determined to output a second warning when the second distance value is equal to or smaller than a preset second reference value.

구체적으로, 상기 제어부는, 복수 개의 제1 표식물이 감지되었을 때, 서로 인접하는 제1 표식물들을 연결하는 가상의 경계선을 포함하는 비경고 영역을 형성하여 상기 장애물이 상기 비경고 영역에 존재하는 경우 제1 경고를 출력하지 않도록 결정하며, 복수 개의 제2 표식물이 감지되었을 때, 서로 인접하는 제2 표식물들을 연결하는 가상의 경계선을 형성하고, 건설 장비로부터 상기 가상의 경계선까지의 거리에 따라서 제2 경고를 출력하도록 결정할 수 있다.Specifically, when a plurality of first markers are detected, the control unit forms a non-warning area including a virtual boundary line connecting first markers adjacent to each other, and when the obstacle exists in the non-warning area, the second It is determined not to output the first warning, and when a plurality of second markers are detected, a virtual boundary line connecting the second markers adjacent to each other is formed, and a second warning according to the distance from the construction equipment to the virtual boundary line It can be decided to output

구체적으로, 상기 건설 장비는 상기 장애물의 종류, 상기 장애물이 감지된 시간, 감지된 위치 및 상기 제어부의 경고 출력 여부로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 정보를 저장하는 저장부를 더 포함하며, 상기 출력부는, 상기 저장부에 저장된 정보를 출력할 수 있다.Specifically, the construction equipment further comprises a storage unit for storing any one or more information selected from the group consisting of the type of the obstacle, the time when the obstacle is detected, the detected position, and whether the controller outputs a warning or not, The unit may output information stored in the storage unit.

본 발명에 따른 건설 장비는, 작업영역 주위에 표식물을 사전에 설치하고, 표식물과 장애물을 각각 감지하여 표식물을 연결한 선으로 이루어진 작업영역 내에 있는 장애물에 대해서만 경고하도록 하여, 불필요한 다수의 경고로 인한 작업 효율 저하를 방지할 수 있다.The construction equipment according to the present invention installs a marker around the work area in advance, detects the marker and the obstacle, respectively, and warns only the obstacle within the work area consisting of a line connecting the marker, A decrease in work efficiency can be prevented.

또한, 본 발명에 따른 건설 장비는, 감지가 어려운 장애물, 위험지역 주위에 표식물을 사전에 설치하고, 건설 장비로부터 표식물을 이은 선까지의 거리에 따라서 경고하도록 하여 감지가 어려운 장애물, 위험지역에 대해서도 경고할 수 있도록 하여 안전 사고를 방지할 수 있다.In addition, the construction equipment according to the present invention installs a mark in advance around an obstacle or a dangerous area that is difficult to detect, and warns it according to the distance from the construction equipment to the line connecting the mark, so that it is difficult to detect obstacles and dangerous areas. A warning can be provided to prevent accidents.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 장비의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 장비의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 건설 장비의 개념도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 알고리즘을 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 건설 장비의 개념도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 알고리즘을 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 건설 장비의 개념도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 알고리즘을 나타낸 블록도이다.1 is a conceptual diagram of a construction equipment according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the construction equipment according to an embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram of a construction equipment according to a first embodiment of the present invention.
4 is a block diagram illustrating an algorithm according to the first embodiment of the present invention.
5 is a conceptual diagram of a construction equipment according to a second embodiment of the present invention.
6 is a block diagram illustrating an algorithm according to a second embodiment of the present invention.
7 is a conceptual diagram of a construction equipment according to a third embodiment of the present invention.
8 is a block diagram illustrating an algorithm according to a third embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로 부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.The objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. In the present specification, in adding reference numbers to the components of each drawing, it should be noted that only the same components are given the same number as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하에서는, 건설 장비로는 굴삭기를 통해 본 발명을 설명하나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않으며, 카메라, 레이저, 라이다, 초음파 센서 등을 이용하여 차량 주변의 장애물을 감지하고 운전자에게 이를 경고하기 위한 시스템을 이용하는 다양한 종류의 차량, 예를 들어 휠로더, 지게차, 트럭, 도저 등에 본 발명이 적용될 수 있다. Hereinafter, the present invention will be described through an excavator as a construction equipment, but the technical spirit of the present invention is not limited thereto, and an obstacle around the vehicle is detected using a camera, laser, lidar, ultrasonic sensor, etc. and alerts the driver. The present invention can be applied to various types of vehicles using the system for this purpose, for example, wheel loaders, forklifts, trucks, dozers, and the like.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 장비의 개념도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 장비의 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a conceptual diagram of construction equipment according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of construction equipment according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 건설 장비(10)는 땅을 파는 굴삭작업, 건물 등을 해체하는 파쇄작업, 토사 및 파쇄된 암반 등과 같은 골재를 적재하는 적재작업, 지면을 정리하는 정지작업 또는 이러한 자재들을 근거리 운반하는 인양작업 등을 수행할 수 있다. Construction equipment 10 according to the present invention is an excavation work to dig the ground, a crushing operation to dismantle a building, etc., a loading operation to load aggregates such as soil and crushed rock, a quiescent operation to clean the ground, or a short-distance transport of these materials lifting work, etc. can be performed.

도 1에서 본 발명에 따른 건설장비(10)는 센서부(30), 제어부(40), 저장부(50), 출력부(60) 등을 포함하여, 작업 영역의 형성을 위한 표식물(20a, 20b, 20c)과, 작업시 경고 출력 필요를 발생시키는 장애물(100, 200)의 위치를 감지하여 건설 장비(10)의 운전자 또는 장애물(100, 200)에게 경고를 출력할 수 있다. 표식물(20a, 20b, 20c)은 건설현장에서 사용되는 라바콘, 드럼, 표지판 등이 사용될 수 있다. 장애물(100, 200)의 종류는 한정되지 않으며 고정되어 있거나 움직이는 것 모두를 포괄한다.1, the construction equipment 10 according to the present invention includes a sensor unit 30, a control unit 40, a storage unit 50, an output unit 60, and the like, a marker 20a for forming a work area, 20b and 20c) and the position of the obstacles 100 and 200 that generate the need for warning output during work may be detected to output a warning to the driver of the construction equipment 10 or the obstacles 100 and 200. Marks (20a, 20b, 20c) can be used, such as rubber cones, drums, signs used in the construction site. The types of obstacles 100 and 200 are not limited and include both fixed and moving ones.

센서부(30)는 건설 장비(1)의 둘레, 예를 들어 측방, 후방 및 전방 중 적어도 하나에 설치될 수 있다. 구체적으로, 센서부(30)는 건설장비(10)의 외부 표면에 설치될 수 있다. 도 1에서는 센서부(30)가 건설장비(10)의 후방에 하나 마련되는 것으로 도시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 복수 개의 센서부(30)가 작업 장치(10)의 둘레에서 다양한 위치에 배치될 수 있다. 이하에서는 센서부(30)가 건설 장비(10)의 후방에 설치된 것을 바탕으로 설명한다.The sensor unit 30 may be installed around the construction equipment (1), for example, at least one of the side, rear and front. Specifically, the sensor unit 30 may be installed on the outer surface of the construction equipment (10). In FIG. 1 , the sensor unit 30 is illustrated as being provided at the rear of the construction equipment 10 , but is not limited thereto, and a plurality of sensor units 30 may be arranged at various positions around the working device 10 . can Hereinafter, it will be described based on that the sensor unit 30 is installed in the rear of the construction equipment (10).

센서부(30)는 복수의 표식물(20a, 20b, 20c)과 장애물(100,200)을 감지하여 건설장비(10)로부터의 위치를 측정한다. 예를 들어 센서부는 카메라와 인공지능 모듈로 구성되어, 카메라에서 촬영된 영상 기반으로 사전에 학습된 인공지능 모듈에서 라바콘, 드럼, 안내판 등의 표식물과 보행자, 건설장비 등의 장애물을 구별하여 감지할 수 있으며, 센서부는 표식물과 장애물의 위치 정확도를 높이기 위해서 레이더나 스테레오 카메라, 라이다 등이 추가될 수 있다. 센서부(30)는 상기 감지된 표식물(20a, 20b, 20c)과 장애물(100, 200)의 위치 정보를 후술할 제어부(40)에 전달할 수 있다.The sensor unit 30 detects a plurality of markers 20a, 20b, 20c and obstacles 100 and 200 to measure a position from the construction equipment 10 . For example, the sensor unit is composed of a camera and an artificial intelligence module, and the artificial intelligence module learned in advance based on the image captured by the camera can distinguish and detect obstacles such as rubber cones, drums, and information boards and obstacles such as pedestrians and construction equipment. In addition, the sensor unit may include a radar, a stereo camera, a lidar, and the like in order to increase the accuracy of the location of the landmark and the obstacle. The sensor unit 30 may transmit position information of the detected landmarks 20a, 20b, and 20c and the obstacles 100 and 200 to the controller 40 to be described later.

제어부(40)는 센서부(30)에서 감지한 표식물(20a, 20b, 20c)과 장애물(100, 200)에 대한 정보를 전달받아 가상의 경고 영역(A)을 설정하고, 장애물(100, 200)이 상기 경고 영역(A) 내에 존재하는지 여부를 판단하여 경고 영역(A) 내에 존재하면 경고를 출력하도록 결정한다. The control unit 40 receives information on the landmarks 20a, 20b, 20c and the obstacles 100 and 200 detected by the sensor unit 30 to set a virtual warning area A, and the obstacles 100 and 200 ) is determined to be present in the warning area (A) and to output a warning if present in the warning area (A).

제어부(40)는 경고를 출력하게 하는 전기적 신호를 발생시켜 후술할 저장부(50)와 출력부(60)에 전달할 수 있다. 경고는 경고를 출력할 장애물의 속성으로써, 예를 들어 종류, 형태, 크기 및 이동 여부 중 적어도 하나를 특정하도록 복수 개가 마련될 수 있다. 본 발명에 따른 경고는 전술한 것에 한정되지 않음은 당업자에게 자명할 것이다.The control unit 40 may generate an electrical signal for outputting a warning and transmit it to the storage unit 50 and the output unit 60 to be described later. A plurality of warnings may be provided to specify, for example, at least one of a type, a shape, a size, and whether to move as a property of an obstacle to output a warning. It will be apparent to those skilled in the art that the warnings according to the present invention are not limited to the foregoing.

저장부(50)는 장애물(100, 200, 300, 400)의 종류, 장애물이 센서부(30)에 의해 감지된 시간, 감지된 위치 및 제어부(40)의 해당 장애물에 대한 경고 출력 여부에 대한 정보를 저장할 수 있다. 제어부(40)는 상기 저장부(50)에 저장된 정보를 바탕으로 장애물에 대한 추가 경고 출력 여부를 결정할 수 있으며, 해당 정보를 바탕으로 이전과는 다른 경고에 대한 출력 여부를 결정할 수도 있다. 예를 들어, 저장부(50)는 경고를 출력하지 않기로 결정한 장애물에 대한 정보를 저장하였다가 제어부(40)에 전달할 수 있으며, 제어부(40)는 센서부(30)에서 새로 수집한 장애물의 정보와 저장부(50)로부터 전달받은 정보를 비교하여 경고의 출력 여부와 경고의 세기 및 주기 등을 결정할 수 있다.The storage unit 50 stores information about the type of obstacles 100 , 200 , 300 , 400 , the time when the obstacle is detected by the sensor unit 30 , the detected position, and whether the control unit 40 outputs a warning for the obstacle. information can be stored. The control unit 40 may determine whether to output an additional warning for an obstacle based on the information stored in the storage unit 50 , and may determine whether to output a warning different from the previous one based on the information. For example, the storage unit 50 may store information on an obstacle determined not to output a warning and transmit it to the control unit 40 , and the control unit 40 may transmit information on the obstacle newly collected by the sensor unit 30 . By comparing the information received from the storage unit 50 and the storage unit 50, it is possible to determine whether to output a warning and the strength and period of the warning.

출력부(60)는 제어부(40)의 다양한 경고 출력 신호에 따라 출력부(60)를 구성하는 여러 구성 요소들의 일부 또는 전부의 다양한 조합을 이용하여 경고를 출력하도록 제어할 수 있다. 또는, 출력부(60)는 출력되는 경고의 세기 및 주기 중 적어도 하나를 달리하며 경고를 출력할 수 있다.The output unit 60 may control to output a warning using various combinations of some or all of various components constituting the output unit 60 according to various warning output signals of the control unit 40 . Alternatively, the output unit 60 may output a warning while changing at least one of the intensity and period of the output warning.

출력부(60)는 제어부(40)의 경고 출력 신호뿐만 아니라, 센서부(30)에서 감지한 신호와 저장부(50)로부터 전달되는 정보를 가공하여 운전자 또는 장애물에게 출력할 수 있다. 출력부(60)는 LED 램프, 디스플레이, 스피커, 햅틱 모듈, 진동 모듈 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 출력부(60)는 터치 패드와 디스플레이가 결합된 터치 스크린 형태로 구성됨으로써, 입력부(도시하지 않음)와 일체로 형성될 수 있다. 출력부(60)는 건설 장비(1)의 운전실(도시하지 않음) 내에 작업 장치 조작부 및 주행 장치 조작부 등과 함께 마련될 수 있다. The output unit 60 may process the signal detected by the sensor unit 30 and information transmitted from the storage unit 50 as well as the warning output signal of the control unit 40 and output it to the driver or obstacle. The output unit 60 may include an LED lamp, a display, a speaker, a haptic module, a vibration module, and the like. For example, the output unit 60 may be formed integrally with the input unit (not shown) by being configured in the form of a touch screen in which a touch pad and a display are combined. The output unit 60 may be provided in the cab (not shown) of the construction equipment 1 together with a working device operating unit and a traveling device operating unit.

출력부(60)는 제어부(40)가 장애물에 대한 경고를 출력할 것으로 결정함에 따라, 경고를 시각적, 청각적 및/또는 촉각적으로 출력할 수 있다. 예를 들어, 출력부(60)는 센서부(30)에서 촬영한 실시간 이미지에 제어부(40)에서 형성한 작업 영역(A)의 형상을 오버랩하여 영상으로 출력할 수 있다. 해당 영상은 표식물(20)까지의 거리, 장애물(100) 존재시 장애물까지의 거리를 텍스트로 더 표시할 수 있으며, 건설 장비(1)의 회전 또는 이동시 실시간 이미지를 반영할 수 있다. 다른 예로, 출력부(60)는 LED 램프를 통해 특정 색상의 광을 방출하거나, 경고음을 재생하여 스피커를 통해 출력할 수 있다. 또는, 출력부(60)는 운전석 등에 설치되는 햅틱 모듈을 통해 특정 세기 및 주기의 진동을 출력할 수도 있다.The output unit 60 may output the warning visually, audible, and/or tactilely as the control unit 40 determines to output the warning about the obstacle. For example, the output unit 60 may output the image by overlapping the real-time image captured by the sensor unit 30 with the shape of the work area A formed by the control unit 40 . The image may further display the distance to the marker 20 and the distance to the obstacle in the presence of the obstacle 100 as text, and may reflect a real-time image when the construction equipment 1 is rotated or moved. As another example, the output unit 60 may emit light of a specific color through an LED lamp or reproduce a warning sound to output the light through a speaker. Alternatively, the output unit 60 may output vibration of a specific intensity and cycle through a haptic module installed in the driver's seat or the like.

이하 도 3 내지 8을 참조하여 본 발명의 제1 내지 제3 실시예를 구체적으로 설명한다. 전술한 실시예와 동일한 부분은 앞선 실시예의 내용으로 갈음한다.Hereinafter, first to third embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 8 . The same parts as in the above-described embodiment are replaced with the contents of the previous embodiment.

도 3 및 4를 참조하여 본 발명의 제1 실시예를 구체적으로 설명한다.A first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4 .

도 3 및 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 건설 장비와 건설 장비에서의 경고 발생 알고리즘을 블록도로 나타낸 것이다.3 and 4 are block diagrams showing the construction equipment and the warning generating algorithm in the construction equipment according to the first embodiment of the present invention.

제1 실시예는 건설 장비의 주변에 운전자가 이미 인지하고 있는 자재, 시설, 장비 등의 장애물이 있을 때, 이러한 장애물로 인하여 불필요한 경고가 다발하여 작업 효율을 저하시키는 것과, 새로운 장애물의 접근 또는 새로운 장애물로의 접근을 인지하지 못하는 문제를 방지하기 위한 것이다.In the first embodiment, when there are obstacles such as materials, facilities, and equipment already recognized by the driver in the vicinity of the construction equipment, unnecessary warnings occur frequently due to such obstacles, thereby reducing work efficiency, and approaching or new obstacles This is to prevent the problem of not recognizing the approach to the obstacle.

제1 실시예에서는 운전자가 이미 인지하고 있는 장애물(300) 주위에 복수 개의 표식물(20a, 20b, 20c)을 설치하여 표식물(20)로 구분되는 영역(B)의 장애물(300)에 대해서는 경고를 발생하지 않도록 경고 영역(A)을 형성할 수 있다.In the first embodiment, a plurality of markers 20a, 20b, and 20c are installed around the obstacle 300 already recognized by the driver, and a warning is issued for the obstacle 300 in the area B divided by the marker 20. A warning area (A) can be formed so that it does not occur.

도 4를 참조하면, 건설 장비(10)의 센서부(30)는 표식물(20)과 장애물(100)을 감지하여 위치값을 제어부(40)에 전달하며, 제어부(40)에서는 건설 장비로부터 장애물(100)까지의 제1 거리값과 기 설정된 제1 기준값을 비교하여 경고 출력 여부를 결정할 수 있다. Referring to FIG. 4 , the sensor unit 30 of the construction equipment 10 detects the marker 20 and the obstacle 100 and transmits the position value to the control unit 40 , and the control unit 40 receives the obstacle from the construction equipment. Whether to output a warning may be determined by comparing the first distance value to (100) with a preset first reference value.

예를 들어, 제어부(40)는 상기 제1 거리값이 상기 제1 기준값보다 크면 출력부(60)가 경고를 출력하지 않도록 결정할 수 있으며, 상기 제1 거리값이 상기 제1 기준값보다 작거나 같고 표식물(20)의 개수가 2 개 미만이어서 경계선 형성이 불가능한 경우 출력부(60)가 제1 경고를 출력하도록 결정할 수 있다. 여기서 상기 제1 기준값은 운전자가 미리 입력한 소정의 거리 또는 건설 장비의 작업 반경일 수 있다.For example, the controller 40 may determine that the output unit 60 does not output a warning when the first distance value is greater than the first reference value, and the first distance value is less than or equal to the first reference value When the number of markers 20 is less than two and thus the boundary line cannot be formed, the output unit 60 may determine to output a first warning. Here, the first reference value may be a predetermined distance input by a driver in advance or a working radius of the construction equipment.

제1 거리값이 상기 제1 기준값보다 작거나 같고 표식물(20)의 수가 2 개 이상인 경우, 제어부(40)는 서로 인접하는 표식물(20)을 연결하는 가상의 경계선(L)을 형성할 수 있다. 제어부(40)는 상기 가상의 경계선(L)과 상기 건설 장비(10) 사이의 영역을 경고 영역(A)으로 형성할 수 있다. 제어부(40)는 장애물(100)이 경고 영역(A) 내에 존재하는지 여부를 판단하고, 장애물(100)이 경고 영역(A) 내에 있으면 출력부(60)가 제1 경고를 출력하도록 결정할 수 있다. 제어부(40)는 장애물(100)이 경고 영역(A)에 없으면 출력부(60)가 제1 경고를 출력하지 않도록 결정할 수 있다.When the first distance value is less than or equal to the first reference value and the number of markers 20 is two or more, the control unit 40 may form a virtual boundary line L connecting adjacent markers 20 to each other. . The control unit 40 may form an area between the virtual boundary line L and the construction equipment 10 as a warning area A. The control unit 40 may determine whether the obstacle 100 exists within the warning area A, and if the obstacle 100 is within the warning area A, the output unit 60 may determine to output a first warning. . The control unit 40 may determine that the output unit 60 does not output the first warning when the obstacle 100 is not in the warning area A.

다시 도 3을 참조하면, 건설 장비(10)의 후단에 복수 개의 표식물(20a, 20b, 20c)을 배치할 수 있고, 센서부(30)는 상기 표식물(20)의 위치를 감지할 수 있다. 제어부(40)는 표식물(20)의 위치 정보를 바탕으로, 인접한 표식물 20a와 20b 사이, 20b와 20c 사이에 각각 가상의 선을 그리고, 해당 선들을 연결하여 가상의 경계선(L)을 형성할 수 있다. 이때, 제어부(40)는 경계선(L)을 기준으로 건설 장비(10)가 위치하는 영역을 경고 영역(A)으로 설정하고, 바깥쪽 영역을 비경고 영역(B)으로 설정할 수 있다. 건설 장비(10)는 이동하거나 선회하는 등으로 건설 장비(10)의 위치가 변하는 경우에도 복수 개의 표식물(20)을 감지하면 실시간으로 변경된 경고 영역(A)을 재형성할 수 있다.Referring back to FIG. 3 , a plurality of markers 20a , 20b , and 20c may be disposed at the rear end of the construction equipment 10 , and the sensor unit 30 may detect the position of the marker 20 . Based on the location information of the marker 20, the control unit 40 draws a virtual line between adjacent markers 20a and 20b and between 20b and 20c, respectively, and connects the lines to form a virtual boundary line L have. In this case, the controller 40 may set the area in which the construction equipment 10 is located based on the boundary line L as the warning area A, and may set the outer area as the non-warning area B. Even when the location of the construction equipment 10 is changed by moving or turning, the construction equipment 10 can re-form the changed warning area A in real time by detecting a plurality of landmarks 20 .

도 5 및 6을 참조하여 본 발명의 제2 실시예를 구체적으로 설명한다.A second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6 .

도 5 및 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 건설 장비와 건설 장비에서의 경고 발생 알고리즘을 블록도로 나타낸 것이다.5 and 6 are block diagrams illustrating a construction equipment and a warning generating algorithm in the construction equipment according to the second embodiment of the present invention.

제2 실시예는 센서부(30)에서 감지가 어려운 장애물(400)이나 위험 지역 등에 대해서 경고를 발생시키기 위하여, 감지가 필요한 영역에 2 개 이상의 표식물(20)을 설치하여 표식물(20)이 감지되면 경고를 출력시킬 수 있다.In the second embodiment, in order to generate a warning about an obstacle 400 or a dangerous area that is difficult to detect in the sensor unit 30, two or more markers 20 are installed in an area requiring detection, and the marker 20 is detected. When this happens, a warning can be output.

도 6을 참조하면, 제어부(40)는 건설 장비(10)로부터 장애물(100)까지의 제1 거리값이 기 설정된 제1 기준값보다 같거나 작은 경우 제1 경고를 출력하도록 결정할 수 있다. 제어부(40)는 상기 제1 거리값이 제1 기준값보다 큰 경우 제1 경고를 출력하지 않도록 결정할 수 있다.Referring to FIG. 6 , the controller 40 may determine to output a first warning when the first distance value from the construction equipment 10 to the obstacle 100 is equal to or smaller than a preset first reference value. The controller 40 may determine not to output the first warning when the first distance value is greater than the first reference value.

제2 실시예에서, 운전자는 감지가 어려운 장애물(400)이나 위험지역 둘레에 설치한 표식물(20)을 감지하여 경고하는 경계선 작동모드를 선취할 수 있다. 제어부(40)는 경계선 작동모드가 꺼진 상태에서는 제2 경고를 출력하지 않도록 결정할 수 있다. 경계선 작동모드가 켜진 상태에서는, 제어부(40)가 건설 장비(10)로부터 표식물(20)에 의해 형성되는 가상의 경계선(L) 중 가장 가까운 경계선까지의 거리인 제2 거리값을 계산하고, 상기 제2 거리값이 기 설정된 제2 기준값보다 작거나 같은 경우에는 제2 경고를 출력하도록 결정할 수 있다. 상기 제2 거리값이 상기 제2 기준값보다 큰 경우에는 제어부(40)가 제2 경고를 출력하지 않도록 결정할 수 있다. 여기서 상기 제2 기준값은 운전자가 미리 입력한 소정의 거리 또는 건설 장비의 작업 반경일 수 있다.In the second embodiment, the driver may preempt the boundary line operation mode for warning by detecting an obstacle 400 that is difficult to detect or a marker 20 installed around a dangerous area. The control unit 40 may determine not to output the second warning in a state in which the boundary line operation mode is turned off. In the state in which the boundary line operation mode is turned on, the control unit 40 calculates a second distance value that is the distance from the construction equipment 10 to the nearest boundary line among the virtual boundary lines L formed by the landmark 20, and the When the second distance value is less than or equal to a preset second reference value, it may be determined to output a second warning. When the second distance value is greater than the second reference value, the controller 40 may determine not to output the second warning. Here, the second reference value may be a predetermined distance input by a driver in advance or a working radius of the construction equipment.

본 발명에 있어서, 제1 경고 및 제2 경고는 서로 상이한 것일 수 있다. 제1 경고 및 제2 경고는 그 종류가 상이한 것이거나, 종류가 동일한 경우 경고 발생 주기 또는 강도가 상이한 것일 수 있다. 경고의 종류는 한정되는 것이 없으나 운전자가 상기 제1 및 제2 경고를 서로 구분할 수 있는 것이어야 한다.In the present invention, the first warning and the second warning may be different from each other. The first warning and the second warning may have different types or, if the types are the same, may have different warning occurrence periods or strengths. The type of warning is not limited, but the driver should be able to distinguish the first and second warnings from each other.

도 7 및 8을 참조하여 본 발명의 제3 실시예를 구체적으로 설명한다.A third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 7 and 8 .

도 7 및 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 건설 장비와 건설 장비에서의 경고 발생 알고리즘을 블록도로 나타낸 것이다.7 and 8 are block diagrams illustrating a construction equipment and a warning generating algorithm in the construction equipment according to the third embodiment of the present invention.

제3 실시예는 복수 종류의 표식물(20, 21)을 사용하여, 표식물(20, 21)의 종류에 따라 경고 발생 여부를 결정할 수 있다. 표식물은 색이나 모양이 서로 상이한 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 센서부(30)에 의해 구분하여 인식할 수 있는 것이면 족하다.The third embodiment may use a plurality of types of markers 20 and 21 to determine whether to generate a warning according to the types of markers 20 and 21 . The markers may have different colors or shapes, but are not limited thereto, and it is sufficient as long as they can be distinguished and recognized by the sensor unit 30 .

제1 표식물(20)은 경고를 출력시키지 말아야 할 영역에 설치할 수 있으며, 제2 표식물(21)은 경고를 출력시켜야 할 영역에 설치할 수 있다. 즉, 운전자가 이미 알고 있는 자재, 시설, 장비 등의 장애물(300)로 인한 불필요한 경고가 다발할 수 있는 영역에는 제1 표식물(20)을 2개 이상 설치하여 비경고 영역을 형성하고, 경고가 필요하지만 센서가 감지하기 어려운 설치물이나 장애물(400), 위험지역이 있는 영역에는 제2 표식물(21)을 2 개 이상 설치하여 경고 영역을 형성할 수 있다.The first marker 20 may be installed in an area where a warning should not be output, and the second marker 21 may be installed in an area where a warning should not be output. That is, two or more first markers 20 are installed in an area where unnecessary warnings due to obstacles 300 such as materials, facilities, and equipment already known to the driver may occur frequently to form a non-warning area, A warning area may be formed by installing two or more second markers 21 in an area where there is a necessary but difficult to detect by a sensor, an obstacle 400, or a danger area.

예를 들어, 제어부(40)는 복수 개의 제1 표식물이 감지되었을 때, 서로 인접하는 제1 표식물들을 연결하는 가상의 경계선을 포함하는 비경고 영역을 형성할 수 있으며, 상기 장애물(300)이 상기 비경고 영역에 존재하는 경우 제1 경고를 출력하지 않도록 결정할 수 있다. 또한, 제어부(40)는 복수 개의 제2 표식물이 감지되었을 때, 서로 인접하는 제2 표식물들을 연결하는 가상의 경계선을 형성할 수 있으며, 건설 장비로부터 상기 가상의 경계선까지 거리에 따라서 제2 경고를 출력하도록 결정할 수 있다.For example, when a plurality of first markers are detected, the control unit 40 may form a non-warning area including a virtual boundary line connecting first markers adjacent to each other, and the obstacle 300 may If it exists in the non-warning area, it may be determined not to output the first warning. In addition, when a plurality of second markers are detected, the control unit 40 may form a virtual boundary line connecting the second markers adjacent to each other, and issue a second warning according to the distance from the construction equipment to the virtual boundary line. You can decide to print it out.

도 8을 참조하면, 제어부(40)는 건설 장비로부터 장애물(300)까지의 제1 거리값과 기 설정된 제1 기준값을 비교하여 제1 기준값보다 크면 제1 경고를 출력시키지 않으며, 제1 기준값보다 같거나 작으면 장애물(300)이 경고 영역 내인지 여부를 판단하여 제1 경고를 출력할지 여부를 결정할 수 있다. 제1 표식물(20)이 2 개 미만이라서 경계선을 형성할 수 없거나, 장애물(300)이 비경고 영역에 존재하는 경우 제어부(40)는 제1 경고를 출력하지 않도록 할 수 있다. 본 실시예에서 경계선과 경고 영역 및 비경고 영역의 형성은 전술한 제1 또는 제2 실시예와 동일한 방법으로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 8 , the control unit 40 compares the first distance value from the construction equipment to the obstacle 300 with a preset first reference value, and does not output a first warning if it is greater than the first reference value, and does not output the first warning value. If it is the same or smaller, it may be determined whether the obstacle 300 is within the warning area and whether to output the first warning. When the number of first markers 20 is less than two and thus the boundary line cannot be formed, or when the obstacle 300 exists in the non-warning area, the control unit 40 may not output the first warning. In this embodiment, the boundary line, the warning region, and the non-warning region may be formed in the same manner as in the first or second embodiment.

제어부(40)는 제2 표식물(21)이 2 개 이상 감지되지 않으면 제2 경고를 출력하지 않도록 결정하고, 제2 표식물(21)이 2 개 이상 감지되면 경계선을 형성하여, 건설 장비(10)로부터 경계선까지의 가장 가까운 제2 거리값을 기 설정한 제2 기준값과 비교하여 제2 경고 출력 여부를 결정할 수 있다. 제어부(40)는 상기 제2 거리값이 제2 기준값보다 같거나 작으면 제2 경고를 출력하도록 결정할 수 있다.The control unit 40 determines not to output a second warning when two or more second markers 21 are not detected, and forms a boundary line when two or more second markers 21 are detected, construction equipment (10) Whether to output the second warning may be determined by comparing the second closest distance value from to the boundary line with a preset second reference value. The controller 40 may determine to output a second warning when the second distance value is equal to or smaller than a second reference value.

본 발명은 상기에서 설명한 실시예로 한정되지 않으며, 상기 실시예들의 조합 또는 상기 실시예 중 적어도 어느 하나와 공지 기술의 조합을 또 다른 실시예로서 포함할 수 있음은 물론이다.It goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments described above, and a combination of the above embodiments or a combination of at least one of the embodiments and a known technology may be included as another embodiment.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 중심으로 본 발명을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들로부터 용이하게 도출 가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In the above, the present invention has been described focusing on the embodiments of the present invention, but this is merely an example and does not limit the present invention. It will be appreciated that various combinations or modifications and applications not illustrated in the embodiments are possible within the scope. Accordingly, descriptions related to variations and applications that can be easily derived from the embodiments of the present invention should be interpreted as being included in the present invention.

10: 건설장비 20a, 20b, 20c: 제1 표식물
21a, 21b, 21c: 제2 표식물
30: 센서부 40: 제어부
50: 저장부 60: 출력부
100, 200, 300, 400: 장애물
A: 경고 영역 B: 비경고 영역
L: 경계선10: construction equipment 20a, 20b, 20c: first marker
21a, 21b, 21c: second marker
30: sensor unit 40: control unit
50: storage unit 60: output unit
100, 200, 300, 400: obstacles
A: Warning area B: Non-warning area
L: borderline

Claims (7)

건설 장비에 있어서,
복수 개의 표식물과 장애물을 감지하고, 각각의 위치를 측정할 수 있는 센서부;
상기 표식물 및 상기 장애물의 위치를 비교하여 상기 장애물에 대한 경고 출력 여부를 결정하는 제어부; 및
상기 제어부가 상기 경고를 출력하도록 결정함에 따라 상기 경고를 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설 장비.In construction equipment,
a sensor unit capable of detecting a plurality of marks and obstacles and measuring respective positions;
a controller for determining whether to output a warning for the obstacle by comparing the positions of the marker and the obstacle; and
and an output unit for outputting the warning as the control unit determines to output the warning. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 건설 장비로부터 상기 장애물까지의 제1 거리값을 계산하며,
상기 제1 거리값이 기 설정된 제1 기준값보다 같거나 작은 경우에 제1 경고를 출력하도록 결정하는 것을 특징으로 하는 건설 장비.The method of claim 1,
The control unit is
Calculate a first distance value from the construction equipment to the obstacle,
and determining to output a first warning when the first distance value is equal to or smaller than a preset first reference value. 제 2 항에 있어서,
상기 제어부는,
제1 표식물이 감지되었을 때, 상기 건설 장비와 상기 제1 표식물 사이에 경고 영역을 형성하고, 상기 장애물이 상기 경고 영역 내에 존재하는지 여부를 판단하여 제1 경고를 출력하도록 결정하는 것을 특징으로 하는 건설 장비.3. The method of claim 2,
The control unit is
When a first landmark is detected, a warning area is formed between the construction equipment and the first marker, and it is determined whether the obstacle exists within the warning area, and a first warning is outputted. equipment. 제 3 항에 있어서,
상기 제어부는,
복수 개의 제1 표식물이 감지되었을 때, 서로 인접하는 제1 표식물들을 연결하는 가상의 경계선을 형성하고, 상기 가상의 경계선과 상기 건설 장비 사이의 영역을 경고 영역으로 형성하는 것을 특징으로 하는 건설 장비.4. The method of claim 3,
The control unit is
When a plurality of first markers are detected, a virtual boundary line connecting the first markers adjacent to each other is formed, and an area between the virtual boundary line and the construction equipment is formed as a warning area. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
복수 개의 제2 표식물이 감지되었을 때, 서로 인접하는 제2 표식물들을 연결하는 가상의 경계선을 형성하고, 건설장비로부터 상기 가상의 경계선 중 건설장비와 가장 가까운 경계선까지의 제2 거리값을 계산하며,
상기 제2 거리값이 기 설정된 제2 기준값보다 같거나 작은 경우에 제2 경고를 출력하도록 결정하는 것을 특징으로 하는 건설 장비.The method of claim 1,
The control unit is
When a plurality of second markers are detected, a virtual boundary line connecting adjacent second markers is formed, and a second distance value from the construction equipment to the boundary line closest to the construction equipment among the virtual boundary lines is calculated,
and determining to output a second warning when the second distance value is equal to or smaller than a preset second reference value. 제 2 항에 있어서,
상기 제어부는,
복수 개의 제1 표식물이 감지되었을 때, 서로 인접하는 제1 표식물들을 연결하는 가상의 경계선을 포함하는 비경고 영역을 형성하여 상기 장애물이 상기 비경고 영역에 존재하는 경우 제1 경고를 출력하지 않도록 결정하며,
복수 개의 제2 표식물이 감지되었을 때, 서로 인접하는 제2 표식물들을 연결하는 가상의 경계선을 형성하고, 건설장비로부터 상기 가상의 경계선 중 건설장비와 가장 가까운 경계선까지의 제2 거리값을 계산하며,
상기 제2 거리값이 기 설정된 제2 기준값보다 같거나 작은 경우 제2 경고를 출력하도록 결정하는 것을 특징으로 하는 건설 장비.3. The method of claim 2,
The control unit is
When a plurality of first markers are detected, a non-warning area including a virtual boundary line connecting adjacent first markers is formed to determine not to output a first warning when the obstacle exists in the non-warning area and
When a plurality of second markers are detected, a virtual boundary line connecting adjacent second markers is formed, and a second distance value from the construction equipment to the boundary line closest to the construction equipment among the virtual boundary lines is calculated,
and determining to output a second warning when the second distance value is equal to or smaller than a preset second reference value. 제 1 항에 있어서,
상기 장애물의 종류, 상기 장애물이 감지된 시간, 감지된 위치 및 상기 제어부의 경고 출력 여부로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 정보를 저장하는 저장부를 더 포함하며,
상기 출력부는,
상기 저장부에 저장된 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 건설 장비.The method of claim 1,
Further comprising a storage unit for storing any one or more information selected from the group consisting of the type of the obstacle, the time when the obstacle was detected, the detected position, and whether the controller outputs a warning,
the output unit,
Construction equipment, characterized in that for outputting the information stored in the storage unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102398413B1 (en) * 2021-08-20 2022-05-17 엄태성 Method and apparatus for providing a construction integration platform
WO2024010301A1 (en) * 2022-07-04 2024-01-11 에이치디현대인프라코어 주식회사 Method and device for recognizing boundary at construction site

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