KR100844576B1 - 겐트리 크레인 시스템의 야드 트랙터 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 겐트리 크레인 시스템의 야드 트랙터 제어장치에 관한 것으로, 선수 또는 선미 방향에서 겐트리 크레인의 내부 작업로로 진입하는 야드 트랙터의 위치를 실시간 감지하는 위치감지기와; 상기 위치감지기로부터 송신된 야드 트랙터의 실시간 위치 데이터를 수신하는 한편, 상기 위치감지기가 실시간 감지한 야드 트랙터의 정차지속상태를 수신분석하는 제어컴퓨터와; 상기 실시간 위치 데이터에 따른 상기 제어컴퓨터의 실시간 제어신호에 의해 야드 트랙터의 상기 진입방향 및 진입 작업차선과 진입하는 야드 트랙터의 현 위치에서 이동하여 정차해야할 기준위치까지의 표시사항을 실시간 디스플레이하는 전광판을 포함하는 겐트리 크레인 시스템의 야드 트랙터 제어장치에 있어서, 상기 전광판은 상기 제어컴퓨터에 탑재된 제어프로그램을 이용한 작업지시자의 표시사항을 실시간 디스플레이하는 한편, 상기 제어컴퓨터의 야드 트랙터 정차지속상태 감지신호에 따른 제어신호에 의해 발광하여 겐트리 크레인 운전자가 선적 또는 하역작업을 시작하도록 하는 고휘도 발광다이오드를 더 포함한다.

겐트리 크레인, 야드 트랙터, 제어컴퓨터, 스텝모터, 레이저 스캐너, 전광판, 발광다이오드

Description

겐트리 크레인 시스템의 야드 트랙터 제어장치{Yard tractor control apparatus of gantry crane system}

본 발명은 컨테이너 전용 터미널에서 야드 트랙터의 컨테이너 선적 또는 하역 작업을 위한 겐트리 크레인 시스템에 관한 것으로, 특히, 하나의 위치감지기를 이용하여 야드 트랙터의 현재 위치를 실시간으로 정밀 감지해서 야드 트랙터 운전자에게 야드 트랙터의 정확한 정차위치와 야드 트랙터 진입시부터 작업상황(작업시작과 작업완료), 작업완료 후 이동까지의 모든 작업지시 사항을 전광판을 통해 숫자,기호,문자로 시각화하여 제공하는 겐트리 크레인 시스템의 야드 트랙터 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 컨테이너 전용 터미널에는 선박이 정박하는 선석(BERTH)을 따라 트랙이 설치되어 있고, 이 트랙 위에는 선박에 컨테이너를 선적하거나 선박에서 컨테이너를 하역하는 겐트리(Gantry) 크레인이 이동가능하게 설치되어 있다.

그리고 컨테이너 전용 터미널에는 상기 겐트리 크레인에 컨테이너를 제공하고, 겐트리 크레인으로부터 컨테이너를 제공받는 등의 컨테이너의 이동을 담당하는 차량으로서 야드 트랙터가 항시 대기하고 있다.

또한, 컨테이너 전용 터미널에서는 야드 트랙터의 운전자에게 상차된 컨테이너의 규격(길이)과 컨테이너의 적재방법(20ft 컨테이너를 40ft 야드 샤시의 후방에 상차하는 경우 등)에 따라 정차위치를 지시하는 차량통제 신호수와, 컨테이너의 번호를 확인하는 체커(Checker)와, 작업지시서대로 작업이 진행되는지를 확인하는 언더맨(UnderMan)이 각 겐트리 크레인에 배치되어 근무하고 있다.

상기 컨테이너 전용 터미널의 선석에 컨테이너 운반선이 정박하면 상기 겐트리 크레인은 선적 혹은 하역할 컨테이너의 위치로 상기 트랙을 따라 이동하여 작업일정에 따라 컨테이너를 선적하거나 하역하게 된다.

이렇게 겐트리 크레인이 작업을 시작하면, 야드 트랙터는 겐트리 크레인이 선적 혹은 하역할 컨테이너를 겐트리 크레인에 제공하거나, 겐트리 크레인으로부터 제공받기 위해서 겐트리 크레인 하부의 작업로를 따라 겐트리 크레인의 내부로 진입하여 컨테이너 크레인이 컨테이너를 조작할 수 있는 위치에 도착하여 정지, 대기한다. 이때, 야드 트랙터의 정차위치를 겐트리 크레인의 작업로에서 근무하는 차량통제 신호수가 수신호로 지시한다.

세계적으로 일반 화물용 및 냉동 화물용 컨테이너는 표준화된 규격을 갖는데 주로 사용되는 컨테이너의 규격은 그 길이가 각각 20ft, 40ft, 45ft이다. 따라서 야드 트랙터가 겐트리 크레인에 컨테이너를 제공하거나 겐트리 크레인으로부터 컨테이너를 제공받기 위해서는 겐트리 크레인의 중심선에 컨테이너의 중심선이 오도록 야드 트랙터는 상차한 컨테이너의 규격(길이) 또는 방법에 따라 정확한 위치에 정차를 하여야만 한다.

야드 트랙터가 정확한 위치에 정차를 하면 겐트리 크레인이 컨테이너를 조작하게 되는데, 선적의 경우는 겐트리 크레인의 운전자가 야드 트랙터 쪽으로 이동한 후, 스프레더(spreader)를 내려 컨테이너를 고정한 후 견인해 올리며, 하역의 경우는 선박 쪽에서 컨테이너를 견인하여 야드 트랙터 쪽으로 이동한 후, 야드 트랙터의 후미에 장착된 야드 샤시 위에 컨테이너를 내려놓은 후에 스프레더를 푼다.

이때, 야드 트랙터 작업로에서 근무하는 체커(Checker)는 컨테이너 번호를 육안으로 확인하고, 겐트리 크레인의 내부 작업공간에 근무하는 언더맨(UnderMan)에게 보고하여 선적 혹은 하역되는 컨테이너가 작업지시서에(Berth Schedule) 명시된 컨테이너 번호인지를 확인한다.

작업이 완료되면 언더맨(UnderMan)은 컨테이너를 야적하거나 선적될 다른 컨테이너를 싣기 위한 컨테이너 야드의 위치(야드 좌표)를 야드 트랙터 운전자에게 전달하여 야드 트랙터 운전자가 해당 목적지로 이동하게 한다.

상술한 바와 같은 컨테이너 처리에 있어서, 컨테이너 전용 터미널에서 컨테이너를 선적하거나 하역할 때 야드 트랙터가 겐트리 크레인 내부에 정확한 위치에 정차되어야 하는데, 현재 야드 트랙터를 정확한 정차위치에 유도하기 위한 방법으로써 사람(차량통제 신호수)이 유도하는 방법, 사람 대신에 광학센서를 이용하는 방법, 사람 대신에 거리감지기를 이용하는 방법 등 여러 가지 방법이 운용되고 있다.

그러나 이러한 야드 트랙터의 정차위치 유도방법들은 아래와 같은 문제점을 지니고 있다.

첫째, 사람이 유도하는 방법을 살펴보면, 야드 트랙터의 정차위치를 지시하는 차량통제 신호수는 목(目) 측과 이전 작업의 경험으로 야드 트랙터 운전자에게 정차위치를 수신호로 전달하는데, 컨테이너 전용 터미널의 특성상 물동량 처리가 24시간, 365일 진행되어야 생산성이 극대화되므로 교대할 차량통제 신호수가 많이 필요하여 인건비 상승하고, 야간작업이나 악천후 시 야드 트랙터 운전자의 수신호의 인지 잘못으로 안전사고의 우려가 높은 문제점이 있다.

또한, 차량통제 신호수가 실수로 잘못된 정차지시를 하는 경우는, 겐트리 크레인 운전자가 한번에 컨테이너를 내려놓지 못하거나 견인해 올릴 수 없어 야드 트랙터 운전자에게 겐트리 크레인이 컨테이너를 조작할 수 있는 위치로의 재이동을 지시하여야 하며 겐트리 크레인 운전자는 재작업을 해야 하므로 작업시간 대비 물동량 처리에서 손실이 발생한다.

이처럼, 사람이 유도하는 방법은 컨테이너 규격(길이)에 따른 정확한 위치 선정의 어려움과 시간적으로나 인건비 면에서 비효율적이다.

둘째, 사람 대신에 광학센서를 이용하는 방법을 살펴보면, 겐트리 크레인과 야드 트랙터 양쪽 모두에 광학센서가 설치되어 향후 관리에 어려움이 있고, 또한 컨테이너 작업 중 20ft 컨테이너 2개를 동시에 선적하거나 하역하는 트윈(twin) 작업을 처리하지 못하는 단점이 있다. 왜냐하면 야트 트랙터에 설치된 거리센서가 앞쪽에 상차된 컨테이너만을 인식할 수 있고, 뒤쪽에 상차된 컨테이너는 인식할 수 없기 때문이다.

셋째, 사람 대신에 거리감지기를 이용하는 방법을 살펴보면, 거리감지기가 야드 트랙터의 현재 위치를 스캔하여 제어장치로 송신하면, 상기 제어장치는 정차된 야드 트랙터의 현재 위치와 정차위치의 차이를 계산하여 차이가 있으면, 야드 트랙터 운전자에게 정확한 정차위치를 유도하기 위해서 신호 표시등에 제어신호를 출력한다. 상기 신호 표시등은 후진 또는 천천히 전진하라는 의미의 주황색 신호등, 정지하라는 의미의 적색 신호등, 전진하라는 의미의 녹색 신호등으로 구성되거나 완료, 전진, 후진을 표시하는 점등으로 표시하는 신호등으로 구성되어 있다.

이러한 거리감지기 방식은 단지 전후방향의 오차를 전진과 후진에 의해 반복적으로 조정하여 정확한 정차위치를 선정하는 것으로, 정확한 전진거리와 후진거리를 알 수 없기 때문에 전진과 후진의 반복이 많아 정차위치의 정확한 선정에 시간과 수고가 드는 문제가 있다.

또한, 야드 트랙터의 진행 방향(선수 또는 선미 방향)에 따라 레이저 스캐너를 겐트리 크레인 양쪽에 설치하고, 하나의 레이저 스캐너가 2차선을 커버하는데,일반적으로, 겐트리 크레인 내부에 야드 트랙터가 작업하는 차선이 4개가 되는 상황에서 고가의 거리감지기를 하나의 크레인에 선수방향 및 선미방향으로 2차선에 각각 1개씩 총 4개를 설치해야 하기 때문에 상당한 비용이 소요된다.

한편, 상기와 같은 야드 트랙터의 정차위치 유도방법에 의해 야드 트랙터가 정확한 정차위치에 정차한 후에 겐트리 크레인의 내부 작업공간에서 근무하고 있는 언더맨(UnderMan)의 작업지시에 따라 겐트리 크레인 운전자가 컨테이너의 선적 또는 하역작업을 하게 되는데, 컨테이너의 선적작업을 완료한 후에는 야드 트랙터 운전자는 언더맨의 지시에 따라 야드 트랙터를 다른 컨테이너의 적재위치로 이동하여 야 하고, 컨테이너의 하역작업을 완료한 후에는 야드 트랙터 운전자는 언더맨의 지시에 따라 야드 트랙터를 컨테이너 야적위치로 이동해야 한다.

현재 작업완료 후의 컨테이너 야적위치 또는 다른 컨테이너 적재위치 등의 작업은 언더맨(UnderMan)이 확성기를 통해 육성으로 지시하는데, 컨테이너 전용 터미널의 작업 환경상 주위 소음이 많기 때문에 언더맨과 야드 트랙터 운전자 간에 의사소통에 문제가 발생하는 경우가 많아 오 작업이 발생되는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 그 목적은 2차원 레이저 스캐너를 포함하는 하나의 위치감지기를 이용해 겐트리 크레인의 내부 작업로로 진입하는 야드 트랙터의 위치를 실시간 측정한 후에 야드 트랙터의 정확한 정차위치를 기준위치(기 설정된 정차위치 값)에 의해 산출하여 야드 트랙터 운전자에게 정확히 기준위치에 정차할 수 있도록 현위치에서의 거리정보를 숫자,기호,문자로 시각화하여 제공하고, 야드 트랙터 운전자에게 진입시부터 작업상황(작업시작과 작업완료), 작업완료 후 이동까지의 작업지시를 하는 작업지시자(언더맨)가 작업지시를 함에 있어서, 야드 트랙터 운전자에게 현재의 작업상황과 작업지시 내용을 전광판을 통해 시각적으로 숫자,기호,문자로 명확하게 제공함으로써 원활한 작업이 가능하도록 한 겐트리 크레인 시스템의 야드 트랙터 제어장치를 제공함에 있다.

상술한 본 발명의 목적은 선수 또는 선미 방향에서 겐트리 크레인의 내부 작업로로 진입하는 야드 트랙터의 위치를 실시간 감지하는 위치감지기와; 상기 위치감지기로부터 송신된 야드 트랙터의 실시간 위치 데이터를 수신하는 한편, 상기 위치감지기가 실시간 감지한 야드 트랙터의 정차지속상태를 수신분석하는 제어컴퓨터와; 상기 실시간 위치 데이터에 따른 상기 제어컴퓨터의 실시간 제어신호에 의해 야드 트랙터의 상기 진입방향 및 진입 작업차선과 진입하는 야드 트랙터의 현 위치 에서 이동하여 정차해야할 기준위치까지의 표시사항을 실시간 디스플레이하는 전광판을 포함하는 겐트리 크레인 시스템의 야드 트랙터 제어장치에 있어서, 상기 전광판은 상기 제어컴퓨터에 탑재된 제어프로그램을 이용한 작업지시자의 표시사항을 실시간 디스플레이하는 한편, 상기 제어컴퓨터의 야드 트랙터 정차지속상태 감지신호에 따른 제어신호에 의해 발광하여 겐트리 크레인 운전자가 선적 또는 하역작업을 시작하도록 하는 고휘도 발광다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 겐트리 크레인 시스템의 야드 트랙터 제어장치에 의해 달성된다.

본 발명의 겐트리 크레인 시스템의 야드 트랙터 제어장치에 있어서, 상기 하나의 위치감지기는 상기 야드 트랙터의 실시간 위치에 따른 제어신호를 상기 제어컴퓨터로부터 수신하는 컨트롤러와, 상기 컨트롤러의 제어신호에 의해 구동되는 스텝모터와, 상기 스텝모터에 의해 가동되는 기어, 및 상기 기어에 의해 구동되는 각도조절 축으로 이루어진 각도조절장치와; 상기 각도조절 축의 수평브라켓 하면에 상면이 수평으로 설치되며 하면이 일측으로 경사져 형성된 거치대와; 상기 거치대의 일측으로 경사진 하면에 설치되어 일측으로 경사지는 2차원 레이저 스캐너로 구성되어 상기 겐트리 크레인의 내부 작업로의 중앙에 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 겐트리 크레인 시스템의 야드 트랙터 제어장치에 있어서, 상기 전광판에는 컨테이너의 선적 또는 하역작업을 위한 스프레더를 상기 위치감지기가 감지시 이 스프레더 감지신호를 수신한 상기 제어컴퓨터에 의해 작업시작 표시가 디스플레이되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 겐트리 크레인 시스템의 야드 트랙터 제어장치에 있어서, 상기 표 시사항은 숫자,기호,문자인 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 전광판을 통해 야드 트랙터 운전자에게 다양한 정보제공을 하여 야드 트랙터를 제어하는 본 발명의 야드 트랙터 제어장치에 의해 야드 트랙터가 선수 또는 선미의 어느 쪽으로 진입하여도 하나의 위치감지기(2차원 레이저 스캐너)로 스캔이 가능함과 아울러 차선 또한 4개 차선을 커버할 수 있어 설치비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 트윈작업도 가능하고, 또한 상기 위치감지기(2차원 레이저 스캐너)의 야드 트랙터 감지신호에 따른 각종 표시사항이 전광판에 디스플레이되어 야드 트랙터 운전자에게 제공됨과 아울러 고휘도 발광다이오드에 의해 겐트리 크레인 운전자가 컨테이너 선적 또는 하역 작업시작을 알 수 있고, 또한 작업완료 후 야드 트랙터의 이동장소도 전광판에 디스플레이되어 야드 트랙터 운전자에게 제시됨으로써 야드 트랙터 제어가 용이해져 컨테이너 선적 또는 하역 작업이 원활하게 이루어짐으로써 항만에서의 물동량 처리가 신속하게 이루어질 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 기술하기로 한다.

도 1은 본 발명의 겐트리 크레인 시스템의 제어블록도를 나타낸 것이고, 도 2는 도 1의 위치감지기를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 위치감지기에 의한 야드 측과 작업로 측에서 바라본 스캔 범위를 도시한 개념도이며, 도 4는 본 발명에 있어서, 야드 트랙터 운전자에게 제공되는 지시사항이 표시되는 도 1 의 전광판과 겐트리 크레인 운전자를 위한 고휘도 발광다이오드를 개략적으로 도시한 사시도이다.

본 발명의 겐트리 크레인 시스템의 야드 트랙터 제어장치는 위치감지기(10), 제어컴퓨터(20), 전광판(30), 고휘도 발광다이오드(40)를 포함한다.

상기 위치감지기(10)는 선수 또는 선미 방향에서 겐트리 크레인(50)의 내부 작업로로 진입하는 야드 트랙터(60)의 위치를 진입과 동시에 실시간 감지하는 것으로, 상기 겐트리 크레인(50)의 내부 작업로의 중앙에 설치되며, 컨트롤러(111), 스텝모터(112), 기어(113), 각도조절 축(121)으로 된 각도조절장치(12)와 2차원 레이저 스캐너(13)로 구성된다.

상기 컨트롤러(111)는 상기 야드 트랙터(60)의 실시간 위치에 따른 제어신호를 상기 제어컴퓨터(20)로부터 실시간 수신한다. 상기 스텝모터(112)는 상기 컨트롤러(111)의 제어신호에 따라 구동된다. 상기 기어(113)는 상기 스텝모터(112)의 구동에 의해 가동된다. 상기 각도조절 축(121)은 상기 컨트롤러, 스텝모터, 기어에 의해 순차적으로 최종 회전구동된다.

상기 2차원 레이저 스캐너(13)는 상기 각도조절 축(121)에 일측으로 경사져 설치되어 상기 각도조절 축(121)에 의해 회전되면서 도 3에서처럼 작업로의 좌우 1차선에서 4차선까지 실시간 스캔하면서 작업로의 전후까지도 실시간 스캔함에 따라 진입하는 야드 트랙터(60)를 실시간 감지함과 아울러 동시에 진입한 야드 트랙터(60)가 기준위치(상기 제어컴퓨터(20)에 저장된 기 설정된 정차위치 값)에 정차할 수 있도록 실시간 감지하게 된다.

상기 각도조절 축(121)이 경사지는 일측은 선수 방향일 수도 있고, 또는 선미 방향일 수도 있다. 그리고 상기 컨트롤러(111), 스텝모터(112), 기어(113)는 도 2에 나타낸 것처럼, 제어박스(11)에 수납되어 설치된다.

상기 제어컴퓨터(20)는 상기 위치감지기(10)의 2차원 레이저 스캐너(13)로부터 실시간 송신된 야드 트랙터(60)의 실시간 위치 데이터를 수신하고, 또한 상기 위치감지기(10)의 2차원 레이저 스캐너(13)가 실시간 감지한 야드 트랙터(60)의 정차지속상태, 즉 수 초간 정차를 지속하는 상태를 실시간 수신하여 분석한다.

상기 전광판(30)은 상기 야드 트랙터(60)의 실시간 위치 데이터에 따른 상기 제어컴퓨터(20)의 실시간 제어신호에 의해 야드 트랙터(60)의 선수 또는 선미 방향으로의 진입방향 및 진입 작업차선을 디스플레이(도 4의 가))하고, 진입하는 야드 트랙터(60)의 현 위치에서 이동하여 정차해야할 기준위치까지의 표시사항을 실시간 디스플레이(도 4의 나),다))한다.

상기 표시사항은 도 4에서처럼 숫자,기호,문자로 디스플레이되는데, 숫자는 이동할 거리를 나타내고, 문자는 이동방향을 나타내며, 문자와 더불어서 야드 트랙터 운전자에게 더욱 용이하게 이동방향을 연상시킬 수 있도록 화살표 기호(→,←)도 함께 디스플레이된다. 또한, 컨테이너의 규격도 디스플레이되는데, 이는 야드 트랙터 운전자가 상차된 컨테이너의 규격을 알 수 있도록 하는데 그 목적이 있는 것으로, 상차된 컨테이너의 규격을 인지함으로써 작업경험이 많은 운전자는 더욱 신속히 기준위치로 이동하는 것을 가능하게 한다.

그리고, 상기 전광판(30)은 또한 도 4의 바)처럼, 상기 제어컴퓨터(20)에 탑 재된 제어프로그램(제어컴퓨터(20)의 모니터에 표시된 GUI 방식의 제어프로그램)을 이용한 작업지시자(언더맨)의 작업지시 사항, 즉 작업완료 후의 야드 트랙터(60)의 다른 상차할 컨테이너의 적재장소 또는 상차된 컨테이너의 야적장소로의 이동위치를 디스플레이한다.

또한, 상기 전광판(30)에는 야드 트랙터가 전광판의 표시사항에 따라 이동하여 상기 기준위치에 정차하면 도 4의 라)처럼 '00 정지'라는 숫자와 문자가 디스플레이되거나 또는 아무것도 디스플레이되지 않으며, 컨테이너의 선적 또는 하역작업을 하는 겐트리 크레인(50)의 스프레더를 위치감지기가 감지시, 이 스프레더 감지신호를 수신한 상기 제어컴퓨터(20)에 의해 작업시작 표시사항, 예를 들어 도 4의 마)처럼 '스프레더 감지'라는 표시사항이 디스플레이된다. 작업이 완료되면, 즉 스프레더가 감지되지 않으면 상기 '스프레더 감지'라는 표시사항이 전광판(30)에서 사라진다.

상기 고휘도 발광다이오드(40)는 상기 제어컴퓨터의 야드 트랙터 정차지속상태 감지신호에 따른 제어신호에 의해 발광하는 것으로, 도 4의 라)처럼 야드 트랙터(60)가 기준위치에서 정차상태를 약 수 초간 지속하고 있으면, 상기 위치감지기(10)의 2차원 레이저 스캐너(13)가 정차지속상태에 따른 감지신호를 상기 제어컴퓨터(20)로 송신하고, 이를 수신한 제어컴퓨터(20)는 고휘도 발광다이오드(40)를 발광시켜 겐트리 크레인 운전자가 선적 또는 하역작업을 시작하도록 시각적으로 정보를 제공한다.

한편, 상기한 2차원 레이저 스캐너(13)를 각도조절 축(121)에 일측으로 경사 지게 설치하는 방식은, 도 2에서처럼 상기 각도조절 축(121)의 수평브라켓(1211)의 하면에 약 15°∼20°로 하면이 경사진 거치대(14)를 설치하고, 이 거치대(14)의 경사진 하면에 2차원 레이저 스캐너(13)를 접촉시켜 경사지게 기울여 설치하여 이루어진다.

상기와 같이 기울여 거치된 하나의 2차원 레이저 스캐너(13)는 그 스캔 범위가 겐트리 크레인(50) 내부의 4차선을 커버할 수 있는 100도의 각(0.25도 간격으로 스캔, 스캔 개수 400개 point)을 갖게 되어 작업로의 진입 방향(선수 또는 선미 방향)에 관계없이 진입한 야드 트랙터(60)의 현재 위치를 정밀하게 실시간으로 라인(line) 스캔하는 것이 가능하다. 이렇게 정밀하게 라인 스캔이 가능한 이유는 스텝모터(112)에 의해 정확하고 미세한 각도(약 0.012도)조절이 가능하기 때문이다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 겐트리 크레인 시스템의 야드 트랙터 제어장치의 구체적인 제어동작을 야드 트랙터의 진입시부터 작업완료 후 다음 작업위치로 이동할 때까지의 상황을 통해 살펴보면 아래와 같다.

작업지시자(언더맨)가 제어컴퓨터(20)의 제어프로그램(제어컴퓨터의 모니터에 표시된 GUI 방식의 제어프로그램)을 조작하여 작업을 진행하려는 차선과 진입방향 그리고 선적 또는 하역작업을 선택하면, 야드 트랙터 운전자에게 겐트리 크레인(50)의 작업로의 진입 차선에 대한 정보를 제공하기 위해서 제어컴퓨터(20)는 전광판(30)으로 제어신호를 송신하여 전광판(30)에 진입방향이 선수냐 선미에 따라 도 4의 가)처럼 '2차선 진입 →' 또는 '2차선 진입 ←'과 같은 문자와 진입방향 화살표가 디스플레이되게 한다.

작업지시자(언더맨)가 상기처럼 작업차선을 선택하면, 상기처럼 전광판(30)에 진입차선이 디스플레이됨과 아울러 제어컴퓨터(20)가 위치감지기(10)의 각도조절장치(12)의 컨트롤러(111)에 제어신호를 송신하면, 상기 컨트롤러(111)는 스텝모터(112)에 구동신호를 송신하여 이 구동신호에 의해 구동되는 스텝모터(112)에 의해 기어(113)가 회전하여 각도조절 축(121)을 작업지시자(언더맨)가 선택한 해당 작업차선 쪽으로 정밀회전시켜 도 3에서처럼 2차원 레이저 스캐너(13)를 해당 작업차선으로 이동시킨다.

야드 트랙터(60)가 겐트리 크레인(50)의 내부 작업로 중 상기처럼 전광판(30)에 지시된 차선으로 진입하면, 상기 2차원 레이저 스캐너(13)가 야드 트랙터(60)의 현위치를 실시간 스캔하여 제어컴퓨터(20)로 실시간 스캔 데이터를 송신한다. 이 스캔 데이터를 실시간 수신한 제어컴퓨터(20)는 그 스캔 데이터를 분석하여 야드 트랙터(60)의 현위치와 기준위치(상기 제어컴퓨터에 저장된 기 설정된 정차위치 값)를 비교하여 전광판(30)에 숫자,기호,문자로 시각화하여 현위치에서 진행해야 할 거리와 방향을 실시간으로 디스플레이하여 준다.

즉, 야드 트랙터(60)의 진입이 2차원 레이저 스캐너(13)에 의해 감지되면, 정차할 기준위치까지의 거리와 방향이 실시간으로 숫자와 화살표 그리고 문자로 디스플레이된다. 야드 트랙터(60)가 기준위치를 지나치게 되면, 지나친 거리와 진행해야될 방향이 숫자와 화살표 그리고 문자로 디스플레이된다. 야드 트랙터(60)가 기준위치에 정확히 정지하게 되면, 거리가 제로(00)라는 숫자와 함께 '정지'라는 문자가 디스플레이된다. 한편, 야드 트랙터(60)에 상차된 컨테이너의 규격도 디스 플레이된다.

예를 들면, 도 4의 나),다),라)처럼 아래와 같이 전광판(30)에 표시된다.

- 야드 트랙터가 기준위치에 못 미친 경우 : 50 -> 전진 40ft

- 야드 트랙터가 기준위치를 지나친 경우 : 10 <- 후진 40ft

- 야드 트랙터가 기준위치에 정차한 경우 : 00 정지

여기서, 앞의 두자리 숫자(50,10,00)는 기준위치까지의 거리를 나타내며, 그 단위는 1이 5cm를 나타낸다. 가운데 화살표는 야드 트랙터(60)의 진행방향을 나타내며, 뒤의 숫자(40ft)는 야드 트랙터에 상차된 작업할 컨테이너의 규격을 나타낸다.

야드 트랙터(60)가 도 4의 라)에서처럼 기준위치에 일정시간(예를 들면, 약 수 초(sec)) 동안 정지되어 정차지속상태로 있으면, 2차원 레이저 스캐너(13)가 정차지속상태를 감지하여 제어컴퓨터(20)에 송신하고, 이 감지신호를 수신하여 분석한 제어컴퓨터(20)의 제어신호에 의해 상기 전광판(30)의 위쪽에 설치된 고휘도 발광다이오드(40)가 겐트리 크레인 운전자가 보이도록 위쪽으로 발광된다.

겐트리 크레인 운전자는 상기 고휘도 발광다이오드(40)가 발광하는 불빛을 보고 야드 트랙터(60)가 작업가능한 위치에 정차되었음을 인지하여 작업을 진행하게 되는데, 이때, 상기 2차원 레이저 스캐너(13)에 의해 겐트리 크레인(50)의 스프레더(Spreader)가 감지되면 그 감지신호가 제어컴퓨터(20)로 송신된다.

그러면 상기 제어컴퓨터(20)가 전광판(30)을 제어하여 전광판(30)에 도 4의 마)처럼 '스프레더 감지'라는 문자를 디스플레이되게 하여 야드 트랙터 운전자에게 지금 작업을 시작하고 있음을 인지시킴으로써 차량을 이동하지 않게 한다. 이는 스프레더가 컨테이너의 선적 또는 하역작업을 할 때, 야드 트랙터(60)가 움직일 경우 안전사고가 발생할 수 있는 경우를 예방하기 위한 것이다.

겐트리 크레인(50)의 스프레더가 야드 트랙터(60)에 상차된 40ft(또는 20ft) 짜리 하나의 컨테이너를 선적 또는 하역작업을 하여 2차원 레이저 스캐너(13)의 스캔 범위에서 벗어날 경우에 전광판(30)에 디스플레이된 '스프레더 감지'라는 표시사항이 사라져 작업완료를 야드 트랙터 운전자에게 인지시킨다.

만약, 트윈(Twin)작업 상황, 즉 20ft짜리 컨테이너 2개가 스프레더에 의해 한꺼번에 작업하는 경우, 도 3처럼 본 발명의 위치감지기는 작업로의 좌우 1차선에서 4차선까지 실시간 스캔하면서 작업로의 전후까지도 실시간 스캔할 수 있으므로 컨테이너 2개를 동시에 선적 또는 하역할 수 있는데, 이는 상기처럼 컨테이너 하나를 선적 또는 하역작업하는 경우와 마찬가지로 2차원 레이저 스캐너(13)의 스캔 범위에서 벗어날 경우에 전광판(30)에 디스플레이된 '스프레더 감지'라는 표시사항이 사라져 작업완료를 야드 트랙터 운전자에게 인지시킨다.

그리고, 콤바인(Combine)작업 상황, 즉 20ft짜리 컨테이너 2개가 야드 트랙터(60)에 상차되어 앞 또는 뒤의 어느 하나의 컨테이너가 기준위치에 맞춰져 있는 경우에는, 스프레더에 의해 상기 기준위치에 맞추어져 있는 컨테이너가 선적 또는 하역되어 2차원 레이저 스캐너(13)의 스캔 범위에서 벗어날 경우에 전광판(30)에 디스플레이된 '스프레더 감지'라는 표시사항이 사라지면서 동시에, 현재 기준위치에 맞지않는 다른 하나의 컨테이너를 감지한 2차원 레이저 스캐너(13)의 감지신호 에 의해 제어컴퓨터(20)가 현재 기준위치에 맞지않는 다른 하나의 컨테이너를 기준위치에 맞추기 위해서 전광판(30)에 예를 들면 '50 -> 전진 40ft' 또는 '10 <- 후진 40ft'와 같은 이동위치 표시사항을 디스플레이하여 야드 트랙터 운전자가 상기 이동위치로 이동하게 한다.

기준위치로 야드 트랙터(60)가 이동된 후에 2차원 레이저 스캐너(13)에 의해 선적 또는 하역작업을 위한 스프레더가 감지되면, 그 감지신호가 제어컴퓨터(20)에 송신되어 제어컴퓨터(20)가 전광판(30)을 제어하여 전광판(30)에 '스프레더 감지'라는 문자가 디스플레이되게 한다.

이어서 스프레더가 다른 하나의 컨테이너를 선적 또는 하역하여 스프레더가 2차원 레이저 스캐너(13)의 스캔 범위에서 벗어나면, '스프레더 감지'라는 표시사항이 사라지게 되는데, 이를 통해 야드 트랙터 운전자는 작업완료임을 인지할 수 있다.

컨테이너 선적 또는 하역작업이 완료되면, 작업지시자(언더맨)는 제어컴퓨터(20)의 제어프로그램을 조작하여 상기 전광판(30)에 야드 트랙터(60)가 다음 작업을 위해서 이동해야 할 컨테이너 야적위치 또는 다른 컨테이너 적재위치 등의 야드 위치를 표시하여 준다. 예를 들면, 도 4의 바)처럼 '13A로 이동'과 같은 문자를 전광판(30)에 디스플레이하여 준다.

야드 트랙터 운전자는 상기 이동해야할 야드 위치를 전광판(30)을 통해 인지하여 다음 작업위치로 이동하게 된다.

도 1은 본 발명의 겐트리 크레인 시스템의 제어블록도.

도 2는 도 1의 위치감지기를 도시한 개략 사시도.

도 3은 도 2의 위치감지기에 의한 야드 측과 작업로 측에서 바라본 스캔 범위를 도시한 개념도.

도 4는 본 발명에 있어서, 야드 트랙터 운전자에게 제공되는 지시사항이 표시되는 도 1의 전광판과 겐트리 크레인 운전자를 위한 고휘도 발광다이오드를 도시한 개략 사시도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 위치감지기 111 : 컨트롤러

112 : 스텝모터 113 : 기어

12 : 각도조절장치 121 : 각도조절 축

1211 : 수평브라켓 13 : 2차원 레이저 스캐너

20 : 제어컴퓨터 30 : 전광판

40 : 고휘도 발광다이오드

Claims (4)

1. 선수 또는 선미 방향에서 겐트리 크레인의 내부 작업로로 진입하는 야드 트랙터의 위치를 실시간 감지하는 하나의 위치감지기와; 상기 위치감지기로부터 송신된 야드 트랙터의 실시간 위치 데이터를 수신하는 한편, 상기 위치감지기가 실시간 감지한 야드 트랙터의 정차지속상태를 수신분석하는 제어컴퓨터와; 상기 실시간 위치 데이터에 따른 상기 제어컴퓨터의 실시간 제어신호에 의해 야드 트랙터의 상기 진입방향 및 진입 작업차선과 진입하는 야드 트랙터의 현 위치에서 이동하여 정차해야할 기준위치까지의 표시사항을 실시간 디스플레이하며, 상기 제어컴퓨터에 탑재된 제어프로그램을 이용한 작업지시자의 표시사항을 실시간 디스플레이하는 전광판을 포함하는 겐트리 크레인 시스템의 야드 트랙터 제어장치에 있어서,

   상기 제어컴퓨터의 야드 트랙터 정차지속상태 감지신호에 따른 제어신호에 의해 발광하여 겐트리 크레인 운전자가 선적 또는 하역작업을 시작하도록 하는 고휘도 발광다이오드를 더 포함하며,

   상기 하나의 위치감지기는 상기 야드 트랙터의 실시간 위치에 따른 제어신호를 상기 제어컴퓨터로부터 수신하는 컨트롤러와, 상기 컨트롤러의 제어신호에 의해 구동되는 스텝모터와, 상기 스텝모터에 의해 가동되는 기어, 및 상기 기어에 의해 구동되는 각도조절 축으로 이루어진 각도조절장치와; 상기 각도조절 축의 수평브라켓 하면에 상면이 수평으로 설치되며 하면이 일측으로 경사져 형성된 거치대와; 상기 거치대의 일측으로 경사진 하면에 설치되어 일측으로 경사지는 2차원 레이저 스캐너로 구성되어 상기 겐트리 크레인의 내부 작업로의 중앙에 설치되는 것을 특징으로 하는 겐트리 크레인 시스템의 야드 트랙터 제어장치.
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