KR100794410B1 - Monitoring System for the Port Trailer Automatic Stoping Position - Google Patents

Monitoring System for the Port Trailer Automatic Stoping Position Download PDF

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KR100794410B1
KR100794410B1 KR1020010013530A KR20010013530A KR100794410B1 KR 100794410 B1 KR100794410 B1 KR 100794410B1 KR 1020010013530 A KR1020010013530 A KR 1020010013530A KR 20010013530 A KR20010013530 A KR 20010013530A KR 100794410 B1 KR100794410 B1 KR 100794410B1
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이권순
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Abstract

본 발명은 항만의 컨테이너를 운반하는 트레일러(trailer)의 운전자가 보조 작업자 없이 혼자서 쉽게 정지위치를 파악하고 트레일러를 정지시키도록 하기 위한 것이며, 상세하게는 트레일러가 갠트리 크레인(gentry crane)에 진입하면서 컨테이너는 레이저 센서를 이용하여 감지하고, 크레인 상단 샤시에는 CCD 카메라를 장착하여 트레일러의 움직임을 포착하며, 운전자는 갠트리 크레인 우측 구조물 전체를 이용하여 디스플레이 되는 상황을 보면서 정지위치를 미리 예측하여 정확한 위치에 정지하기가 용이하도록 구성한 항만 트레일러 자동 정지위치 모니터링 시스템을 제안한다.
The present invention is intended to allow the driver of a trailer carrying a container of a harbor to easily grasp the stop position alone and stop the trailer without an auxiliary worker. Detects the movement of the trailer by mounting a CCD camera on the upper chassis of the crane, and the driver predicts the stop position in advance by stopping the exact position by looking at the displayed condition using the entire structure on the right side of the gantry crane. We propose a port trailer automatic stop position monitoring system that is configured to be easy to do.

트레일러, 컨테이너, 레이저 센서, CCD 카메라, 크레인Trailer, container, laser sensor, CCD camera, crane

Description

항만 트레일러 자동 정지위치 모니터링 시스템{Monitoring System for the Port Trailer Automatic Stoping Position} Monitoring System for the Port Trailer Automatic Stoping Position             

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 항만 트레일러 자동 정지위치 모니터링 시스템의 전체 구성을 도시한 도면.1 is a view showing the overall configuration of the harbor trailer automatic stop position monitoring system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에서 도시하고 있는 CCD 카메라의 설치 위치를 도시한 도면.FIG. 2 is a view showing an installation position of the CCD camera shown in FIG. 1. FIG.

도 3은 상기 CCD 카메라의 영상획득을 위한 스캔 영역을 도시한 도면.3 is a diagram illustrating a scan area for image acquisition of the CCD camera.

도 4는 도 1에서 도시하고 있는 트레일러의 움직임 포착을 위한 시간흐름에 대한 프레임별 영상정보를 도시한 도면.FIG. 4 is a diagram illustrating frame-by-frame image information of a time flow for capturing the motion of the trailer shown in FIG.

도 5는 도 1에서 도시하고 있는 레이저 센서의 설치 위치를 도시한 도면.5 is a view showing an installation position of the laser sensor shown in FIG.

도 6 내지 도 8은 상기 레이저 센서를 이용한 트레일러의 정확한 정지위치 검출을 도시한 도면.6 to 8 illustrate the exact stop position detection of the trailer using the laser sensor.

도 9는 도 1에서 도시하고 있는 디스플레이 표시등의 상세 구성을 도시한 도면.9 is a view showing a detailed configuration of the display indicator shown in FIG.

도 10은 본 발명에 따른 영상처리 결과와 레이저 센서 결과의 데이터 구조를 도시한 도면.10 is a diagram showing a data structure of an image processing result and a laser sensor result according to the present invention.

도 11은 본 발명에 따른 모니터링 시스템의 제어방법을 도시한 흐름도. 11 is a flowchart illustrating a control method of a monitoring system according to the present invention.                 

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100: CCD 카메라 102: 프레임 그래버100: CCD camera 102: frame grabber

104: PC 106: PLC104: PC 106: PLC

108: 디스플레이 표시등 110: 레이저 센서
108: display indicator 110: laser sensor

본 발명은 항만 시스템에 관한 것으로서, 특히 항만의 컨테이너를 운반하는 트레일러의 운전자가 보조 작업자 없이 혼자서 정지위치를 파악하고 트레일러를 정지시키도록 구성한 모니터링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a port system, and more particularly, to a monitoring system configured to allow a driver of a trailer carrying a container of a port to identify a stop position alone and stop the trailer without an assistant.

선박에서 컨테이너를 이ㆍ적재하는 구간에서 선박은 바람과 파랑에 의해 약간씩 이동하며, 이로 인해 갠트리 크레인 또한 이동시켜 작업을 수행한다. 따라서 트레일러/샤시를 이용한 컨테이너 양ㆍ하역하는 지점까지 변하게 된다. 그리고 컨테이너의 종류 또한 크게 두 가지(40 feet, 20 feet)로 분류되어 운전자 혼자서 작업위치에 정지하기에 어려운 점이 있다.In the section of loading and unloading the container in the ship, the ship is moved slightly by the wind and blue, so that the gantry crane is also moved to perform the work. Therefore, it changes to the point of loading and unloading the container using the trailer / chassis. In addition, there are two types of containers (40 feet, 20 feet), which makes it difficult for the driver to stop at the work position alone.

현재 이런 이유로 크레인 편에 1인의 작업자가 약 30cm 길이의 표식을 바닥에 놓아 트레일러의 정지위치를 지시하는 방법으로 운영하고 있다. 하지만, 이는 운전자가 작은 표식에만 의존하여 정지할 때 발생하는 오차와 보조작업자의 실수에 의한 오차로 인해 트레일러를 다시 조정해야 하는 일이 발생하게 된다. 이를 보완 하기 위해 국내에서 여러 방안을 제시하고 있지만, 여러 가지 단점과 실제 적용에 대한 어려움으로 인해 적용한 사례가 없는 실정이다.For this reason, a single operator on the side of the crane puts a 30 cm long mark on the floor and operates the trailer to indicate the stop position. However, this requires the trailer to be recalibrated due to errors caused by the driver's stops depending only on small markers and errors by the assistant's mistake. In order to compensate for this, there are many proposals in Korea, but there are no cases of application due to various shortcomings and difficulties in practical application.

한편, 종래의 트레일러 움직임 포착 방식은 갠트리 크레인의 스프레드(spreader)가 하강하는데 따라 그 위치에 맞게 정확한 위치에 트레일러/샤시가 위치하도록 도와주는 보조요원의 위치지정 수작업이 불가피했다. 즉, 운전자는 보조요원의 위치지정 없이는 정위치 정지가 불가능하였다.On the other hand, in the conventional trailer motion capture method as the spreader (spreader) of the gantry crane descends, it was inevitable to manually position the assistant to help the trailer / chassis in the correct position to match the position. That is, the driver could not stop the exact position without the position of the assistant.

또한, 종래에는 갠트리 크레인이 하역시 1 라인(line)만을 사용하고 나머지는 통로로 운용하고 있기 때문에 수직으로 1 라인당 센서를 부착할 경우 5개의 라인 상태를 검출함으로서 경제적 낭비를 초래하는 문제점을 가지고 있다.
In addition, the conventional gantry crane uses only one line (unloading) when unloading, and the rest is operated as a passage has a problem that causes the economic waste by detecting five line conditions when the sensor per line vertically attached have.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 정확하고 안정적으로 운전자에게 트레일러의 정지위치를 지정함으로 인해 수작업에 대한 위험부담을 줄이고 인건비 절감과 차후 순차적 항만자동화에 대비할 수 있는 항만 트레일러 자동 정지위치 모니터링 시스템을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention for solving the problems described above is to accurately and stably specify the stop position of the trailer to the driver to reduce the risk of manual labor, reduce labor costs and future port automation to prepare for future port automation An automatic stop position monitoring system is provided.

본 발명의 다른 목적은 트레일러의 운전자가 보조 작업자 없이 혼자서 쉽게 정지위치를 파악하고 트레일러를 정지시킬 수 있는 항만 트레일러 자동 정치위치 모니터링 시스템을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a harbor trailer automatic stationary position monitoring system that allows the driver of the trailer to easily grasp the stop position alone and stop the trailer without an assistant.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 제1견지에 따른 본 발명은 크레인 구조물의 하측단에 설치되어 상기 트레일러의 측면에서 위치를 감지하는 적어도 1 개 이상의 레이저 센서와, 상기 크레인 구조물의 상측단에 설치되어 상기 트레일러의 상단부에서 위치를 감지하는 CCD 카메라와, 상기 CCD 카메라로부터 전송된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시키는 프레임 그래버와, 상기 프레임 그래버로부터 입력된 디지털 신호를 "Optical flow" 영상처리기법을 이용하여 트레일러의 움직임을 포착하는 퍼스널 컴퓨터와, 상기 퍼스널 컴퓨터에서 계산된 비트열과 상기 레이저 센서에서 전송되는 비트열을 연산 처리하는 PLC와, 정지위치에 대해 트레일러의 진입과정을 운전자가 직접 확인하면서 작업할 수 있도록 하는 디스플레이 표시등으로 구성된 항만 트레일러 자동 정지위치 모니터링 시스템을 구현하였다.
The present invention according to the first aspect for achieving the above object is installed at the lower end of the crane structure and at least one laser sensor for detecting the position on the side of the trailer, and installed on the upper end of the crane structure CCD camera for detecting a position at the upper end of the trailer, a frame grabber for converting an analog signal transmitted from the CCD camera into a digital signal, and the digital signal input from the frame grabber using an "Optical flow" image processing technique. A personal computer that captures the movement of the trailer, a PLC that computes the bit string calculated by the personal computer and the bit string transmitted from the laser sensor, and the driver directly checks the entry process of the trailer for the stop position. Ports consisting of display indicators Say we implement an automatic stop position monitoring system.

이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 하기에서 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.DETAILED DESCRIPTION A detailed description of preferred embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings. In the following description of the reference numerals to the components of the drawings, it should be noted that the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

우선 본 발명에서 제안하고자 하는 항만 트레일러 자동 정지위치 모니터링 시스템의 개념을 살펴보면, 항만의 컨테이너를 운반하는 트레일러(trailer)의 운전자가 보조 작업자 없이 혼자서 쉽게 정지위치를 파악하고 트레일러를 정지시키도록 하기 위한 것이며, 상세하게는 트레일러가 갠트리 크레인(gentry crane)에 진입하 면서 컨테이너는 레이저 센서를 이용하여 감지하고, 크레인 상단 샤시에는 CCD 카메라를 장착하여 트레일러의 움직임을 포착하며, 운전자는 갠트리 크레인 우측 구조물 전체를 이용하여 디스플레이되는 상황을 보면서 정지위치를 미리 예측하여 정확한 위치에 정지하기가 용이하도록 구성한 모니터링 시스템을 제안하고자 하는 것이다.First, the concept of the harbor trailer automatic stop position monitoring system proposed by the present invention is to allow the driver of a trailer carrying a container of the harbor to easily grasp the stop position alone and stop the trailer without an assistant. In detail, as the trailer enters the gantry crane, the container is detected by using a laser sensor, and the upper chassis of the crane is equipped with a CCD camera to capture the movement of the trailer. The present invention aims to propose a monitoring system configured to easily predict the stop position while stopping at the correct position while viewing the displayed situation.

본 발명의 실시 예에 따라 앞에서 제안한 항만 트레일러 자동 정지위치 모니터링 시스템의 구성은 도 1에서 나타내고 있는 바와 같다. 상기 도 1을 참조하면, 본 발명에서 구현하고자 하는 시스템은 CCD 카메라(100)와 프레임 그래버(Frame Grabber)(이하 "FG"라 함)(102), 퍼스널 컴퓨터(이하 "PC"라 함)(104), 프로그래머블 로직 컨트롤러(Programmable Logic Controller)(이하 "PLC"라 함)(106), 디스플레이 표시등(108) 및 다수개의 레이저 센서(110)로 구성된다. 즉, 본 발명의 시스템은 기존 갠트리 크레인에 레이저 센서(110)와 CCD 카메라(100)를 부착시키는 작업만으로 간단히 시스템을 구성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the configuration of the port trailer automatic stop position monitoring system proposed above is shown in FIG. 1. Referring to FIG. 1, the system to be implemented in the present invention includes a CCD camera 100, a frame grabber (hereinafter referred to as "FG") 102, a personal computer (hereinafter referred to as "PC") ( 104), a programmable logic controller (hereinafter referred to as "PLC") 106, a display indicator 108, and a plurality of laser sensors 110. That is, the system of the present invention can be configured simply by attaching the laser sensor 110 and the CCD camera 100 to the existing gantry crane.

상기 CCD 카메라(100)와 레이저 센서(110)는 크레인 구조물(10)의 상/하측단에 각각 설치되며, CCD 카메라(100)에 입력된 아날로그 신호는 FG(102)에서 디지털 신호로 변환되고, 이 디지털 신호(영상신호)는 PC(104)로 입력된다. 상기 PC(104)에 입력된 신호는 "Optical Flow" 영상처리기법을 이용하여 트레일러(20)의 움직임을 포착한다. 즉, 전술한 PC(104)는 세로 열을 1/10로 축소시킨 640 ×48(pixel)의 화소를 가지는 영상을 이용하여 크레인 내부의 횡축으로 약 20m 길이 폭을 감지하게 된다. 따라서 한 화소당 약 3.1cm의 분해능을 가질 수 있으며, 또한 샤시의 레 이저 센서(110)를 이용하여 더욱 정밀한 정지위치를 감지할 수 있다.The CCD camera 100 and the laser sensor 110 are respectively installed at the upper and lower ends of the crane structure 10, the analog signal input to the CCD camera 100 is converted into a digital signal in the FG (102), This digital signal (video signal) is input to the PC 104. The signal input to the PC 104 captures the movement of the trailer 20 using an "Optical Flow" image processing technique. That is, the above-described PC 104 detects a width of about 20m in the horizontal axis of the crane using an image having 640 × 48 (pixel) pixels in which the vertical column is reduced to 1/10. Therefore, it can have a resolution of about 3.1 cm per pixel, and can also detect a more precise stop position by using the laser sensor 110 of the chassis.

한편, 전술한 CCD 카메라(100)는 도 2에 도시한 바와 같이 크레인 구조물(10)의 상단부에 설치되며, 바람직하게는 스프레드의 작업을 방해하지 않도록 하고 견고하게 고정시켜 작업도중 흔들림에 의해 정확도가 떨어지지 않도록 설치한다.On the other hand, the above-described CCD camera 100 is installed on the upper end of the crane structure 10, as shown in Figure 2, preferably do not disturb the work of the spread and firmly fixed by shaking during the work is accurate Install so that it does not fall off.

도 3은 크레인에 설치된 CCD 카메라(100)의 영상획득을 위한 스캔영역(image scan area)을 나타내며, 640 ×480 화소의 영상을 처리할 경우 몇 차례의 영상처리 알고리즘을 거치면 속도는 매우 낮아지므로 필요 없는 영역을 최대한 삭제하고 처리할 수 있도록 본 발명에서는 640 ×48 화소로 설정한다.3 shows an image scan area for acquiring an image of the CCD camera 100 installed in a crane. When processing an image of 640 × 480 pixels, the speed becomes very low after several image processing algorithms. In the present invention, it is set to 640 x 48 pixels so that the missing area can be deleted and processed as much as possible.

전술한 크레인에 고정된 CCD 카메라(100)에서 트레일러(20)만을 추출할 때 잡음이 매우 많은 관계로 에지(edge) 영상이나 이진(binary) 영상만을 이용하기에는 작업환경 내에 어려움이 있다. 따라서 트레일러(20)만의 움직임을 포착하기 위해서는 "Optical Flow"를 이용하여야 하며, 이는 정지해 있는 배경에서 진입하는 트레일러(20)의 영상 부분을 추출하기에 알맞은 알고리즘이다.When only the trailer 20 is extracted from the CCD camera 100 fixed to the above-described crane, there is a lot of noise, so it is difficult to use only an edge image or a binary image in the working environment. Therefore, in order to capture the movement of the trailer 20 only, "Optical Flow" should be used, which is a suitable algorithm for extracting an image portion of the trailer 20 entering from a stationary background.

도 4는 전술한 "Optical Flow"를 이용하여 트레일러(20)의 움직임 포착을 위한 시간흐름에 대한 프레임별 영상정보를 나타낸 도면으로서, 프레임(frame) 1과 프레임 2의 영상을 비교하고 다른 값을 가지는 화소와 같은 값을 가지는 화소로 나누어 움직인 부분과 움직이지 않는 부분을 추출해 낼 수 있다. 즉, 히스토리(history) 1,2,3으로 나타난 데이터가 움직인 부분이 된다. 정지부분을 이진영상값으로 표현할 때 "0(흑색)"이면, 트레일러(20)가 진입하지 않을 때 CCD 카 메라(100)에 입력되는 영상신호의 배경은 정지하고 있으므로 시간에 대한 프레임별 차영상(difference image)은 모두 "0"의 값을 가진다. 그러나, 트레일러(20)가 진입하면 움직이는 트레일러에 대한 부분영상만을 나타내며, 이 부분영상의 가장자리를 추출하면 주행하는 트레일러(20)의 현재 위치를 검출할 수 있다.FIG. 4 is a diagram illustrating image information for each frame of a time flow for capturing the motion of the trailer 20 using the aforementioned "Optical Flow". FIG. 4 compares images of frame 1 and frame 2 and compares different values. Branches can be divided into pixels having the same value as pixels to extract moving parts and moving parts. In other words, the data represented by the history 1,2,3 become a moving part. When the still part is expressed as a binary image value, " 0 " (black), when the trailer 20 does not enter, the background of the image signal input to the CCD camera 100 is stopped, and thus the difference image for each frame over time. (difference image) all have a value of "0". However, when the trailer 20 enters, only the partial image of the moving trailer is displayed, and when the edge of the partial image is extracted, the current position of the driving trailer 20 can be detected.

도 5는 전술한 레이저 센서(110)의 설치 위치를 도시한 도면이다. 상기 도 5를 참조하면, 20피트 컨테이너와 40피트 컨테이너를 적재한 트레일러(20)에 있어서, 운전자가 보기 위한 디스플레이 장치를 "A" 부분에 장착할 경우 20피트 컨테이너를 적재한 트레일러(20)의 운전석은 넘어서게 되며, 이에 따라 프레임의 "A"위치에 디스플레이 장치를 부착하기에는 문제점이 있다. 그러나, 도 5에 도시한 바와 같이 크레인 구조물(10)의 우측부분과 반대편에 수ㆍ발광쌍의 레이저 센서(110)를 장착하고, 20피트와 40피트 컨테이너에 대한 각각의 가장자리 부분에 2개 1조로 구성하면 전술한 문제점을 해소할 수 있다.5 is a view showing an installation position of the above-described laser sensor 110. Referring to FIG. 5, in the trailer 20 having a 20 foot container and a 40 foot container, the trailer 20 having a 20 foot container is loaded when the display device for driver viewing is mounted on the “A” portion. The driver's seat is overturned, and thus there is a problem in attaching the display device to the "A" position of the frame. However, as shown in FIG. 5, the laser sensor 110 of several light emitting pairs is mounted on the opposite side to the right side of the crane structure 10, and two 1 at each edge portion for a 20-foot and 40-foot container. The grouping can solve the above-mentioned problems.

즉, 본 발명에서는 크레인에 진입하는 방향에 관계없도록 하기 위하여 레이저 센서는 지점마다 2개씩 장착하였으며, 한 지점에서 두 센서 사이의 신호가 배타적 논리곱(Exclusive OR)의 관계를 가지면 정확한 지점에 도착하였다고 인식할 수 있다. That is, in the present invention, two laser sensors are mounted at each point so as to be irrespective of the direction of entering the crane, and when a signal between the two sensors at one point has an exclusive OR relationship, the laser arrives at the correct point. I can recognize it.

한편, 도 6 내지 도 8은 크레인 구조물(10)의 측면에 설치된 2개 1조의 레이저 센서(110)를 컨테이너 종류에 대한 정지위치에 맞도록 설치한 도면으로서, 트레일러(20)에 실려있는 컨테이너의 검출부분이 2개의 레이저 센서(110) 사이에 위치함을 알 수 있다. 그리고 40피트와 20피트 컨테이너를 운송하는 경우에 대하여 나 타내고 있으며, 진입방향이 바뀌는 경우에 대해서도 정지위치를 안내할 수 있다.Meanwhile, FIGS. 6 to 8 are diagrams in which two sets of laser sensors 110 installed on the side of the crane structure 10 are fitted to a stop position with respect to the type of container. It can be seen that the detection portion is located between the two laser sensors 110. It also shows the case of transporting 40-foot and 20-foot containers, and can provide a stop position even when the entry direction changes.

전술한 레이저 센서(110)는 수광부와 발광부로 이루어진 센서로서, 컨테이너 차량이 진입하는 차선쪽의 크레인 래그(leg)와 반대편 래그에 부착되며 바람에 의한 겐트리 크레인의 흔들림에 대처하기 위해 수ㆍ발광부 모두 세로의 길이가 긴 바(bar) 모양으로 한다.The above-described laser sensor 110 is a sensor composed of a light receiving unit and a light emitting unit, and is attached to a crane leg on the opposite side of the lane into which the container vehicle enters and a lag on the opposite side. All the parts have the shape of a long bar.

도 9는 크레인 구조물(leg)(10)의 측면에 부착되어 있는 디스플레이 표시등(108)을 도시한 도면으로서, 디스플레이 표시막대는 10mm 폭에 50mm 간격으로 나열되고, 마킹부(marking part)(108a)와 지시부(indication part)(108b) 및 상태표시부(state part)(108c)로 구성된다. 즉, 상기 마킹부(108a)는 전술한 레이저 센서(110)들 중에서 작동하고 레이저 센서(A, B, C, D)를 표시하며, 상기 지시부(108b)는 트레일러(20)가 정지할 위치를 나타낸다. 또한 상기 상태표시부(108c)는 진입하는 트레일러(20)의 위치의 상태를 실시간으로 보여준다. 이때 도 9는 컨테이너 트레일러(20)가 좌측으로 진입하는 경우이며 운전자는 표시된 정지 지점까지만 운행하면 된다.FIG. 9 shows a display indicator 108 attached to the side of a crane leg 10, with the display bars arranged at 10 mm width and 50 mm apart, with a marking part 108a. ), An indication part 108b and a state part 108c. That is, the marking unit 108a operates among the above-described laser sensors 110 and displays the laser sensors A, B, C, and D, and the indicating unit 108b indicates the position where the trailer 20 will stop. Indicates. In addition, the status display unit 108c shows the state of the position of the trailer 20 to enter in real time. 9 illustrates a case in which the container trailer 20 enters the left side, and the driver only needs to travel to the marked stop point.

즉, 전술한 마킹부(108a)에 표시된 A, B, C, D는 어느 장소에서나 크레인 구조물(10)에 설치된 네 개의 레이저 센서(110)를 한 눈에 볼 수 있도록 하며, 차례로 A, B, C, D 위치와 크레인 구조물(10)에 설치된 레이저 센서(110)의 위치순서가 일치하도록 하였다. 예를 들어 도 9에 나타난 상태를 설명하면 40피트 컨테이너가 진입하여 최종 정지위치에 도달하였을 때의 상황을 나타내며, A와 D 위치에서 레이저 센서(110)의 값이 서로 다르고, 가장자리 센서의 값이 다른색(마킹처리되지 않 음)으로 표현하고 있으므로, 정확히 정지해야 할 때를 알리고 있음을 알 수 있다. 또한 네 개조의 레이저 센서(110)를 한번에 볼 수 있으므로써 트레일러(20) 운전자가 40피트 컨테이너는 물론이고, 20피트 컨테이너를 1개 또는 2개를 어느 위치에서든 편하고 정확하게 정지시킬 수 있다.That is, A, B, C, and D shown in the above-described marking unit 108a allow four laser sensors 110 installed on the crane structure 10 to be seen at a glance at any place, and in turn, A, B, C, D position and the position order of the laser sensor 110 installed in the crane structure 10 was to match. For example, the state shown in FIG. 9 represents a situation when the 40-foot container enters and reaches the final stop position, and the values of the laser sensor 110 are different from each other in the A and D positions, and the value of the edge sensor is different. It is expressed in a different color (not marked), indicating that it is time to stop exactly. In addition, four modifications of the laser sensor 110 can be seen at a time, allowing the trailer 20 driver to conveniently and accurately stop one or two 20-foot containers as well as 40-foot containers at any location.

트레일러(20)의 정지위치를 나타내는 디스플레이 장치는 전광판과 같이 전면에 설치하여 운전자가 언제 어느 곳에서 정확히 멈추어야 하는지를 알 수 있게끔 설계되어 있다. 백미러를 통하여 예전에 바닥의 표식을 읽던 방법에서 크레인 전면에 지정된 위치에 현재 진입하는 상태를 보고 정지시키기 쉽도록 되어있음을 알 수 있다.The display device indicating the stop position of the trailer 20 is designed to be installed on the front surface like a display board so that the driver can know exactly where and when to stop. Through the rearview mirror, it is easy to see the current entry into the designated position on the front of the crane in the way that the previous marking on the floor is easy to stop.

한편, 본 발명에서 트레일러(20)가 진입할 경우에만 센서를 동작시키도록 샤시 가장자리 부분에 스위치용 센서를 설치하여 제어부 및 기타 장치가 작동함으써 전력낭비를 줄이도록 할 수도 있다.Meanwhile, in the present invention, a switch sensor may be installed at the edge of the chassis to operate the sensor only when the trailer 20 enters, thereby reducing power consumption by operating the controller and other devices.

이하, 전술한 바와 같이 구성된 항만 트레일러 자동 정지위치 모니터링 시스템의 데이터 구조 및 작동 원리를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the data structure and operating principle of the port trailer automatic stop position monitoring system configured as described above are as follows.

전술한 CCD 카메라(100)에서 입력되는 아날로그 신호는 FG(102)를 통하여 디지털 신호로 변환되며, 이 신호는 PC(104)로 입력되어 영상처리과정을 통하여 PLC(106)의 입력신호로 출력된다. 그리고 레이저 센서(110)의 데이터 또한 PLC(106)로 입력되어 PLC(106)에서는 두 센서부, 바람직하게는 레이저 센서(110)와 CCD 카메라(100)에서 입력된 결과를 확인하여 그 위치가 일치하면 디스플레이 표시등(108)에서 정지위치 확인 신호를 표시하게 된다. The analog signal input from the above-described CCD camera 100 is converted into a digital signal through the FG 102, and this signal is input to the PC 104 and output as an input signal of the PLC 106 through an image processing process. . The data of the laser sensor 110 is also input to the PLC 106, and the PLC 106 checks the result of the input from the two sensor units, preferably the laser sensor 110 and the CCD camera 100, and their positions coincide. The display indicator 108 then displays a stop position confirmation signal.                     

이때, 전술한 CCD 카메라(100)는 트레일러(20)의 진입과정을 FG(102)를 통하여 PC(104)에 디지털 신호로 입력하고, 상기 PC(104)는 Hough 변환을 이용하여 직선을 찾아낸다. 검출된 직선의 길이를 계산하여 bit 형식의 이진(binary) 열(row) 데이터로 PLC(106)로 출력한다.At this time, the above-described CCD camera 100 inputs the entry process of the trailer 20 as a digital signal to the PC 104 through the FG 102, the PC 104 finds a straight line using the Hough transform. . The length of the detected straight line is calculated and output to the PLC 106 as binary row data in bit format.

여기서, 전술한 Hough 변환을 이용한 직선검출 알고리즘을 설명하면, 입력영상에서 Hough 변환을 이용하여 컨테이너 부분을 인식하기 위하여 직선을 검출하며, 입력영상의 양쪽 가장자리까지 직선을 탐색하여 가장 긴 직선을 컨테이너로 보고 이를 열데이터로 변환하여 PLC(106)를 통해 디스플레이 표시등(108)의 LED 표시와 같은 형식으로 데이터를 만든다.Here, when the straight line detection algorithm using the Hough transform is described, a straight line is detected to recognize a container portion using the Hough transform in the input image, and the longest straight line is converted into the container by searching the straight line to both edges of the input image. The report is converted into thermal data to produce data in the same format as the LED indication of the display indicator 108 via the PLC 106.

한편, 전술한 PC(104)의 영상처리 결과 데이터와 레이저 센서(110)의 결과 데이터는 PLC(106)에 입력된다. 상기 PLC(106)는 이 입력 데이터들을 디스플레이 표시등(108)을 작동시키는 출력부와 연결하여 제어하게 되며, 8조의 레이저 센서(110)는 각 위치에서 컨테이너 진입을 검출하여 8bit 데이터로 PLC(106)에 보낸다. 영상처리 결과는 디스플레이 과정을 나타낸 LED의 개수와 일치시켜 A, B, C, D 네 부분의 LED개수와 일치시킨다. 이때 도 10은 PC(104)의 출력인 영상처리 결과 데이터와 레이저 센서(110)의 결과 데이터의 구조를 나타낸다.On the other hand, the above-described image processing result data of the PC 104 and the result data of the laser sensor 110 are input to the PLC 106. The PLC 106 connects and controls the input data with an output unit for operating the display indicator 108. The eight sets of laser sensors 110 detect the entry of the container at each position and use the PLC 106 as 8-bit data. Send to) The image processing result is matched with the number of LEDs of A, B, C, and D by matching the number of LEDs showing the display process. 10 illustrates the structure of the image processing result data which is the output of the PC 104 and the result data of the laser sensor 110.

도 11은 CCD 카메라(100)와 레이저 센서(110)에서 입력된 신호를 이용하여 디스플레이 표시등(108)까지의 작동 상태를 도시한 흐름도이다. 즉, 전술한 PLC(106)에서는 CCD 카메라(100)에서 전송되는 영상부 입력신호와 레이저 센서(110)에서 전송되는 입력신호를 받아 AND 연산하여 처리하게 된다. 이렇게 함 으로써 작업중 다른 차량의 진입에 의한 오작동을 막을 수 있을뿐더러 더욱 정확한 정지위치 확인을 가능하게 할 수 있다.
11 is a flowchart illustrating an operating state up to the display indicator 108 using signals input from the CCD camera 100 and the laser sensor 110. That is, the above-described PLC 106 receives and processes an image input signal transmitted from the CCD camera 100 and an input signal transmitted from the laser sensor 110 to perform an AND operation. This not only prevents malfunction due to entry of another vehicle during operation, but also enables more accurate stop position confirmation.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 항만 트레일러 자동 정지위치 모니터링 시스템은 다음과 같은 많은 효과를 달성한다.As described above, the harbor trailer automatic stop position monitoring system according to the embodiment of the present invention achieves many effects as follows.

첫 번째로, 작업중인 차선 이외의 차선에서 컨테이너가 진입하더라도 레이저 센서와 CCD 카메라가 동시에 감지하므로 오작동이 전혀 발생하지 않는 장점을 가지고 있다.First, even if a container enters a lane other than a working lane, the laser sensor and the CCD camera simultaneously detect the malfunction.

두 번째로, 본 발명의 디스플레이 형태는 트레일러의 움직임에 따른 동적인 상황을 연속적으로 보여주고 정지위치를 알려줌으로서 운전자는 예측운전을 할 수 있으므로 급정지에 대한 부담이 상당히 줄어든다는 이점이 있다.Secondly, the display form of the present invention continuously shows the dynamic situation according to the movement of the trailer and informs the stop position, so that the driver can perform a predictive driving, thereby reducing the burden on the sudden stop.

세 번째로, 본 발명은 4군데의 각각 2개의 쌍으로된 레이저 센서를 이용함으로 보다 정확한 위치 정보를 제공하며, 트레일러가 정지지점을 지나가더라도 오차의 정도를 어느 정도 운전자에게 제공할 수 있다는 장점이 있다.Thirdly, the present invention provides more accurate location information by using two pairs of laser sensors each of four places, and provides the driver with some degree of error even when the trailer passes the stop point. have.

네 번째로, 본 발명은 레이저 센서 이외의 향상된 데이터 처리 속도와 높은 분해능을 가진 CCD 카메라를 이용하여 켄테이너 차량을 감지하므로 양ㆍ적하시 모두 사용할 수 있는 장점이 있다.Fourth, the present invention has the advantage that can be used in both loading and unloading because it detects the container vehicle using a CCD camera having an improved data processing speed and high resolution other than the laser sensor.

다섯 번째로, 본 발명은 레이저 센서와 CCD 카메라가 서로 보조하여 정지위치를 디스플레이 함으로서 보다 신뢰성 있는 정지위치 정보를 제공할 수 있는 상승 적인 효과가 있다.
Fifthly, the present invention has a synergistic effect of providing more reliable stop position information by displaying a stop position by assisting the laser sensor and the CCD camera.

Claims (7)

삭제delete 삭제delete 선박에서 크레인을 이용하여 화물을 양ㆍ적함에 있어서,In loading and unloading cargo using cranes in ships, 상기 크레인 구조물의 하측단에 설치되어 트레일러의 측면에서 위치를 감지하는 적어도 1개 이상의 레이저 센서와, 상기 크레인 구조물의 상측단에 설치되어 트레일러의 상단부에서 위치를 감지하는 CCD 카메라로 구성되어 상기 크레인의 위치 변화에 따른 트레일러의 정지위치를 자동 인식화하는 감지수단과;At least one laser sensor is installed on the lower end of the crane structure for detecting the position on the side of the trailer, and the CCD camera is installed on the upper end of the crane structure for detecting the position at the upper end of the trailer structure of the crane Sensing means for automatically recognizing a stop position of the trailer according to a change in position; 상기 트레일러의 정지위치를 운전자에게 시각적 신호로 알려주는 디스플레이 수단과;Display means for informing a driver of a stop position of the trailer as a visual signal; 상기 CCD 카메라로부터 전송된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시키는 프레임 그래버와;A frame grabber for converting an analog signal transmitted from the CCD camera into a digital signal; 상기 프레임 그래버로부터 입력된 디지털 신호를 "Optical flow" 영상처리기법을 이용하여 트레일러의 움직임을 포착하는 퍼스널 컴퓨터와;A personal computer for capturing the movement of the trailer using an "Optical flow" image processing technique from the digital signal input from the frame grabber; 상기 퍼스널 컴퓨터에서 계산된 비트열과 상기 레이저 센서에서 전송되는 비트열을 연산 처리하는 PLC를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항만 트레일러 자동 정지위치 모니터링 시스템.And a PLC for arithmetic processing the bit string calculated by the personal computer and the bit string transmitted from the laser sensor. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 레이저 센서는 컨테이너의 크기에 따라 4군데에 각각 2개의 쌍으로 구성되며, 각각의 데이터를 상기 PLC로 전송함을 특징으로 하는 항만 트레일러 자동 정지위치 모니터링 시스템.The laser sensor is composed of two pairs in each of four places according to the size of the container, harbor trailer automatic stop position monitoring system, characterized in that for transmitting each data to the PLC. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 CCD 카메라의 영상획득을 위한 스캔영역은 640×48 화소로 설정됨을 특징으로 하는 항만 트레일러 자동 정지위치 모니터링 시스템.The harbor trailer automatic stop position monitoring system, characterized in that the scan area for the image acquisition of the CCD camera is set to 640 × 48 pixels. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 디스플레이 수단은,The display means, 상기 트레일러의 진입을 동적으로 표시한 상태표시부와,A status display unit dynamically displaying the entry of the trailer; 상기 트레일러의 정지 위치를 알려주는 지시부와,An indication unit for indicating a stop position of the trailer; 상기 감지수단의 동작상태를 나타내는 마킹부로 구성함을 특징으로 하는 항만 트레일러 자동 정지위치 모니터링 시스템.Port trailer automatic stop position monitoring system, characterized in that consisting of a marking unit for indicating the operating state of the detection means. 삭제delete
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