KR100928836B1 - Excavator Excavation System and Excavation Method by Excavator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 굴삭기(1)의 굴삭작업을 원격으로 안내하는 굴삭기용 굴삭시스템에 관한 것이다. 본 발명은, 굴삭기(1)에 설치되어 공사현장 부지의 지형 형상 및 굴삭기(1)의 작업상황을 촬상하여 3차원의 입체영상데이터를 생성하는 입체영상데이터 생성기(10); 이 입체영상데이터 생성기(10)에서 입체영상데이터를 수신하여 저장하는 DB서버(20); 이 DB서버(20)로부터 저장된 입체영상데이터를 수신하여 수신된 입체영상데이터를 기반으로 굴삭기(1)의 굴삭작업을 단계별로 설정하고, 설정된 단계별 굴삭작업 테이터를 굴삭기(1)에 전송하는 단말기(30) 및; 이 단말기(30)로부터 단계별 굴삭작업 데이터를 수신하여 굴삭기(1)에 제공하는 데이터 제공부(40);를 포함한다. 본 발명은, 굴삭계획을 수립하고, 입체영상데이터 생성기(10)에 의해 생성된 데이터를 이용하여, DB서버(20)와 단말기(30) 및 데이터 제공부(40)를 통해 굴삭기의 굴삭을 안내하는 방법을 제공한다. 본 발명은, 굴삭기(1)의 안전작업과 체계적인 관리를 가능케 한다.The present invention relates to an excavator system for guiding an excavation work of an excavator (1) remotely. The present invention provides a three-dimensional image data generator (10) installed in the excavator (1) for generating the three-dimensional stereoscopic image data by imaging the terrain of the construction site and the working conditions of the excavator (1); A DB server 20 for receiving and storing stereoscopic image data in the stereoscopic image data generator 10; The terminal for receiving the three-dimensional image data stored from the DB server 20 to set the excavation work of the excavator 1 step by step based on the received stereoscopic image data, and transmit the set stepped excavation work data to the excavator 1 ( 30) and; It includes; a data providing unit 40 for receiving the step-by-step excavation work data from the terminal 30 to provide to the excavator (1). The present invention establishes an excavation plan and uses the data generated by the stereoscopic image data generator 10 to guide the excavation of the excavator through the DB server 20, the terminal 30, and the data provider 40. Provide a way to. The present invention enables the safety operation and systematic management of the excavator (1).
Description
본 발명은 굴삭기용 굴삭시스템 및 굴삭기의 굴삭방법에 관한 것으로서, 굴삭기의 굴삭작업을 단계별로 설정하여 설정단계에 따라 원격으로 굴삭기의 작업을 안내할 수 있을 뿐만 아니라 굴삭기의 작업실적을 전산화하여 관리할 수 있는 굴삭기용 굴삭시스템 및 이에 의한 굴삭기의 굴삭방법에 관한 것이다.The present invention relates to an excavation system for an excavator and an excavation method of an excavator, which can set the excavator excavation step by step to guide the operation of the excavator remotely according to the setting step, as well as computerized management of the excavator's work results The present invention relates to an excavation system for excavators and an excavation method of an excavator thereby.
특히, 통신망을 이용하여 굴삭기의 최적화된 단계별 작업을 원격적으로 안내할 수 있을 뿐만 아니라 굴삭기의 작업실적을 전산화하여 관리할 수 있는 굴삭기용 굴삭시스템 및 이에 의한 굴삭기의 굴삭방법에 관한 것이다.In particular, the present invention relates to an excavator excavation system that can not only remotely guide an optimized step-by-step operation of an excavator using a communication network, but also to computerize and manage the performance of the excavator.
일반적으로 굴삭기는 건설공사에 주로 사용되며, 운전자의 직관적인 판단과 경험에 의해 토공작업을 수행한다. 이렇게 토공작업을 실시하는 굴삭기는 위험한 작업환경에서 토공작업을 실시하므로, 위험 발생시 신속하고 정확한 대처(운전)가 필요하다.In general, excavators are mainly used in construction work, and earthwork is performed by the intuitive judgment and experience of the operator. Excavator which performs earthwork work performs earthwork work in dangerous working environment, so it is necessary to quickly and precisely cope with operation (driving).
하지만, 이와 같이 실시되는 굴삭기의 토공작업은 운전자의 직관 및 경험으로만 굴삭작업이 실시되므로 사실상 안전성이 보장되지 못할 뿐만 아니라 생산성이 일률적이지 않다. 즉, 일반적인 굴삭기는 토공작업이 운전자의 경험에 의존하므로 굴삭작업이 위험할 뿐만 아니라 생산성이 불규칙하며, 생산성이 낮다는 문제가 있다.However, the excavation work of the excavator is carried out only by the intuition and experience of the driver, so the safety is not effectively guaranteed and productivity is not uniform. That is, the general excavator has a problem that the excavation work is not only dangerous because the earthwork is dependent on the driver's experience, the productivity is irregular, the productivity is low.
특히, 일반적인 굴삭기는 시간별이나 일별 또는 주별이나 월별 생산성을 육안으로만 확인이 가능하므로, 작업실적 관리가 사실상 불가능할 뿐만 아니라 토공작업의 효율성을 향상시키기가 어렵다는 문제가 있다.In particular, since the general excavator can only visually check the hourly, daily or weekly or monthly productivity, there is a problem that it is not only practically impossible to manage the performance and improve the efficiency of earthworks.
즉, 일반적인 굴삭기는 작업실적을 수치상으로 정확하게 확인할 수 없으므로 작업실적의 관리가 불가능할 뿐만 아니라, 작업량을 예측할 수 없다는 문제가 있다.That is, the general excavator can not accurately check the work performance numerically, it is impossible to manage the work performance, there is a problem that can not predict the amount of work.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 굴삭기의 작업계획을 사전에 단계별로 설정하여 통신망을 통해 설정된 작업계획에 따라 단계적으로 굴삭기의 굴삭작업을 원격적으로 유도하여 진행할 수 있는 굴삭기용 굴삭시스템을 제공하기 위함이 그 목적이다.The present invention was created in order to solve the conventional problems as described above, by setting the work plan of the excavator in advance step by step can be carried out by remotely instructing the excavator's excavation work in accordance with the work plan set through the communication network The purpose is to provide an excavation system for an excavator.
또한, 통신망을 통해 단계적으로 굴삭작업을 진행하는 굴삭기의 토공량을 자동으로 확인하여, 굴삭기의 예정작업량과 실제작업량의 비교를 통해 굴삭기의 작업실적을 필요에 따라 산출할 수 있는 굴삭기용 굴삭시스템을 제공하기 위함이 다른 목적이다.In addition, it provides automatic excavator excavation system that automatically checks the earthwork volume of excavators that are carrying out excavation work step by step through the communication network, and calculates the performance of the excavator as needed by comparing the scheduled work load with the actual work load. Another purpose is to:
아울러, 전술한 바와 같은 굴삭기용 굴삭시스템을 이용하여 굴삭기의 굴삭작업을 통제할 수 있는 굴삭기의 굴삭방법을 제공하기 위함이 또 다른 목적이다.In addition, another object of the present invention is to provide an excavation method of an excavator that can control the excavation work of the excavator by using the excavating system for the excavator as described above.
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 굴삭기용 굴삭시스템은, 굴삭기의 굴삭작업을 단계별로 설정하여 설정된 단계에 따라 상기 굴삭기의 굴삭작업을 원격으로 안내하는 굴삭기용 굴삭시스템에 있어서, 상기 굴삭기에 설치되어 공사현장 부지의 지형 형상 및 굴삭기의 작업상황을 촬상하고, 촬상된 영상을 가공하여 3차원의 입체영상데이터를 생성하는 입체영상데이터 생성기; 상기 입체영상데이터 생성기로부터 입체영상데이터를 수신하여 저장하는 DB서버; 상기 DB서버로부터 저장된 입체영상데이터를 수신하여 수신된 입체영상데이터를 기반으 로 상기 굴삭기의 굴삭작업을 단계별로 설정하고, 설정된 단계별 굴삭작업 테이터를 상기 굴삭기에 전송하는 단말기 및; 상기 굴삭기에 설치되어 굴삭기가 단계별로 굴삭작업을 실시하도록, 상기 단말기로부터 단계별 굴삭작업 데이터를 수신하여 굴삭기에 제공하는 데이터 제공부;를 포함한다.Excavator excavation system according to the present invention for achieving the object of the present invention, in the excavator excavation system for guiding the excavation work of the excavator in accordance with the set step by setting the excavation work of the excavator step by step, A three-dimensional image data generator installed in the excavator to capture the topographical shape of the construction site and the working condition of the excavator, and process the captured image to generate three-dimensional stereoscopic image data; A DB server for receiving and storing stereoscopic image data from the stereoscopic image data generator; A terminal for receiving the stereoscopic image data stored from the DB server and setting the excavation work of the excavator in stages based on the received stereoscopic image data, and transmitting the set excavation work data to the excavator; It is installed on the excavator so that the excavator to perform the excavation step by step, the data providing unit for receiving the step-by-step excavation work data from the terminal to provide to the excavator.
이와 달리, 본 발명에 의한 굴삭기용 굴삭시스템은, 굴삭기의 굴삭작업을 단계별로 설정하여 설정된 단계에 따라 상기 굴삭기의 굴삭작업을 원격으로 안내하는 굴삭기용 굴삭시스템에 있어서, 상기 굴삭기에 설치되어 공사현장 부지의 지형 형상 및 굴삭기의 작업상황을 촬상하고, 촬상된 영상을 가공하여 3차원의 입체영상데이터를 생성하는 입체영상데이터 생성기; 상기 입체영상데이터 생성기로부터 입체영상데이터를 수신하여 저장하는 DB서버; 상기 DB서버로부터 저장된 입체영상데이터를 수신하여 수신된 입체영상데이터를 기반으로 상기 굴삭기의 굴삭작업을 단계별로 설정하고, 설정된 단계별 굴삭작업 테이터를 상기 굴삭기에 전송하는 단말기 및; 상기 굴삭기에 설치되어 굴삭기가 단계별로 굴삭작업을 실시하도록, 상기 단말기로부터 단계별 굴삭작업 데이터를 수신하여 굴삭기에 제공하는 데이터 제공부;를 포함하며, 상기 데이터 제공부에 의해 단계별 굴삭작업 데이터를 수신하면서 굴삭작업을 실시하는 상기 굴삭기의 예정작업량과 실제작업량을 비교하여 굴삭기의 작업실적을 산출하는 작업량 산출부;를 포함한다.On the other hand, the excavator excavation system according to the present invention, in the excavator excavation system for guiding the excavation work of the excavator remotely according to the set step by setting the excavation work of the excavator in stages, the construction site is installed on the excavator A stereoscopic image data generator for capturing the topography of the site and the working situation of the excavator and processing the captured image to generate three-dimensional stereoscopic image data; A DB server for receiving and storing stereoscopic image data from the stereoscopic image data generator; A terminal for receiving the stereoscopic image data stored from the DB server and setting the excavation operation of the excavator in stages based on the received stereoscopic image data, and transmitting the set excavation operation data to the excavator; It is installed on the excavator so that the excavator to perform the step-by-step excavation work, a data providing unit for receiving the step-by-step excavation work data from the terminal to provide to the excavator; including, while receiving the step-by-step excavation work data by the data providing unit It includes a; workload calculation unit for calculating the work performance of the excavator by comparing the predetermined work amount and the actual work amount of the excavator to perform the excavation work.
한편, 본 발명에 의한 굴삭기의 굴삭방법은, 굴삭기의 굴삭작업을 단계별로 설정하고, 설정된 단계에 따라 상기 굴삭기의 굴삭작업을 안내하는 굴삭기용 굴삭시스템을 이용하여 굴삭작업을 실시하는 굴삭기의 굴삭방법에 있어서, 상기 굴삭기의 굴삭계획을 수립하는 계획수립단계; 상기 계획수립단계에서 수립된 계획을 데이터로 변환하여 단말기에 저장하는 데이터 변환단계; 상기 굴삭기의 굴삭작업 상황을 상기 데이터 변환단계에서 변환된 수립계획 데이터와 비교할 수 있도록, 공사현장 부지의 지형 형상을 촬상하여 3차원의 입체영상데이터로 가공하는 입체영상데이터 생성단계; 상기 입체영상데이터 생성단계에서 생성된 입체영상데이터를 DB서버로 전송하는 데이터 전송단계; 상기 굴삭기의 굴삭작업이 단계별로 설정되도록, 상기 데이터 전송단계에 의해 상기 DB서버에 전송된 입체영상데이터를 상기 단말기로 전송하는 2차 데이터 전송단계; 상기 2차 데이터 전송단계에 의해 전송된 입체영상데이터를 기반으로 상기 굴삭기의 굴삭작업을 단계별로 설정하는 굴삭작업 설정단계; 상기 굴삭작업 설정단계에서 설정된 단계별 굴삭계획데이터를 상기 굴삭기의 데이터제공부로 전송하는 굴삭계획 전송단계; 상기 굴삭계획 전송단계에 의해 전송되는 단계별 굴삭계획데이터에 의해 설정된 단계에 따라 상기 굴삭기를 초기의 굴삭위치로 이동하는 굴삭기 이동단계; 상기 굴삭기 이동단계에 의해 이동된 상기 굴삭기의 작업영역을 촬상하여 상기 단말기로 전송함으로써, 작업영역의 상황을 상기 단말기에 실시간으로 업데이트하는 업데이트 단계; 상기 업데이트 단계에 의해 업데이트가 완료되면 상기 굴삭기를 작동시켜서 작업영역을 굴삭하는 굴삭단계;를 포함한다.On the other hand, the excavation method of the excavator according to the present invention, the excavation method of the excavator to perform the excavation work by using the excavator excavation system for setting the excavation work of the excavator step by step, and guides the excavation work of the excavator according to the set step In the planning, the step of establishing an excavation plan of the excavator; A data conversion step of converting a plan established in the planning step into data and storing the data in a terminal; A stereoscopic image data generation step of capturing the topographical shape of the construction site and processing the three-dimensional stereoscopic image data to compare the excavation work situation of the excavator with the establishment plan data converted in the data conversion step; A data transmission step of transmitting the stereoscopic image data generated in the stereoscopic image data generation step to a DB server; A second data transmission step of transmitting stereoscopic image data transmitted to the DB server by the data transmission step to the terminal so that the excavation work of the excavator is set step by step; An excavation work setting step of setting excavation work of the excavator in stages based on the stereoscopic image data transmitted by the secondary data transmission step; An excavation plan transmission step of transmitting excavation plan data set in the excavation work setting step to a data providing unit of the excavator; An excavator moving step of moving the excavator to an initial excavation position according to the step set by the step-by-step excavation plan data transmitted by the excavation plan transmission step; An update step of real-time updating the situation of the work area to the terminal by photographing and transmitting the work area of the excavator moved by the excavator moving step to the terminal; And an excavation step of excavating a work area by operating the excavator when the update is completed by the update step.
상기와 같은 본 발명에 의한 굴삭기용 굴삭시스템은, 굴삭기의 작업계획을 사전에 단계별로 설정하여 통신망을 통해 설정된 작업계획에 따라 단계적으로 굴삭 기의 굴삭작업을 원격적으로 유도하여 진행할 수 있으므로, 토공경험이 미흡한 운전기사사도 안전하고도 효율적으로 굴삭작업을 실시할 수 있는 효과가 있다.Excavator excavation system according to the present invention as described above, by setting the work plan of the excavator in advance step by step according to the work plan set through the communication network to remotely guide the excavation work of the excavator to proceed, Even inexperienced drivers can safely and efficiently carry out excavation work.
또한, 굴삭기의 주변상황이 영상데이터 형태로 실시간으로 제공되므로, 단계적으로 굴삭작업을 진행하는 굴삭기의 토공량을 자동으로 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 굴삭기별 작업량을 관리할 수 있는 효과도 있다.In addition, since the surrounding situation of the excavator is provided in the form of image data in real time, it is possible not only to automatically check the earthwork amount of the excavator to perform the excavation work step by step, it is also effective to manage the amount of work per excavator.
아울러, 이러한 굴삭기용 굴삭시스템을 이용하는 굴삭방법은 굴삭기를 단계적으로 통제할 수 있으므로, 굴삭기의 굴삭작업을 관리할 수 있을 뿐만 아니라 굴삭작업 관리를 통해 굴삭기의 생산성(토공량)을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the excavation method using such an excavator excavation system can control the excavator step by step, not only can manage the excavation work of the excavator, but also has the effect of improving the productivity of the excavator through the excavation work management have.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 굴삭기용 굴삭시스템 및 이에 의한 굴삭기의 굴삭방법을 설명하면 다음과 같으며, 첨부된 도 1은 본 발명의 실시예에 의한 굴삭기용 굴삭시스템의 구성을 개략적으로 도시한 개략도이고, 도 2는 도 1에 도시된 구성요소의 세부구성을 도시한 블럭선도이며, 도 3은 도 2에 도시된 작업량 산출부의 작업량 산출방식을 도시한 개념도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 굴삭기의 굴삭방법을 도시한 플로우챠트이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an excavation system for an excavator and an excavation method of an excavator according to the present invention will be described as follows. 2 is a schematic block diagram showing a detailed configuration of the components shown in FIG. 1, FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a workload calculation method of the workload calculator shown in FIG. 2, and FIG. It is a flowchart showing the excavation method of the excavator according to the embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 굴삭기용 굴삭시스템은 도시된 바와 같이 입체영상데이터 생성기(10); DB서버(20); 단말기(30) 및; 데이터 제공부(40);를 포함한다. 이러한 구성요소를 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 1, an excavation system for an excavator according to an embodiment of the present invention includes a stereoscopic
먼저, 전술한 입체영상데이터 생성기(10)는 도시된 바와 같이 굴삭기(1)에 설치되어 공사현장 부지의 지형 형상 및 굴삭기(1)의 작업상황을 촬상한다. 이러한 입체영상데이터 생성기(10)는 촬상된 영상을 가공하여 3차원의 입체영상데이터를 생성하여 저장한다. 즉, 입체영상데이터 생성기(10)는 굴삭기(1)에서 동영상을 촬상하여 입체영상데이터로 가공하는 장치이다.First, the three-dimensional
이와 같은 입체영상데이터 생성기(10)는 도시된 바와 같이 굴삭기(1)의 붐에 설치할 수 있으며, 이와 달리 도면상의 확대도 "A"에 도시된 바와 같이 굴삭기(1)에 수직봉(10a)을 설치한 후 이 수직봉(10a)의 상단에 설치할 수도 있다. 물론, 입체영상데이터 생성기(10)는 굴삭기(1)에 지붕을 갖는 운전석이 설치될 경우 이 운전석의 지붕 위에 설치할 수도 있다.The three-dimensional
한편, 입체영상데이터 생성기(10)는 도시된 바와 같은 박스형 케이스를 갖는다. 즉, 입체영상데이터 생성기(10)는 박스형 케이스에 의해 내부가 보호된다. 이러한 박스형 케이스는 미도시된 완충부재가 설치될 수 있다. 이와 같은 완충부재는 예컨대, 미도시된 스펀지나 스프링과 같은 쿠션재를 케이스의 내부에 내장하여 구성할 수 있다. 이렇게, 케이스에 설치되는 완충부재는 굴삭기(1)에 의해 발생되는 진동을 흡수한다. 따라서, 입체영상데이터 생성기(10)는 진동으로부터 보호된다.On the other hand, the stereoscopic
다음, 전술한 DB서버(20)는 도시된 바와 같이 통신망을 통해 입체영상데이터 생성기(10)와 데이터를 인테페이스한다. 이러한 DB서버(20)는 입체영상데이터 생성기(10)에 저장된 입체영상데이터를 수신하여 저장한다. 즉, DB서버(20)는 입체영상데이터 생성기(10)에 생성된 입체영상데이터를 수신하여 저장한다.Next, the above-described
그 다음, 전술한 단말기(30)는 도시된 바와 같이 통신망을 통해 DB서버(20)와 데이터를 인터페이스한다. 이러한 단말기(30)는 DB서버(20)에 저장된 입체영상데이터를 수신하여, 수신된 입체영상데이터를 기반으로 상기 굴삭기(1)의 굴삭작업을 단계별로 설정한다.Next, the
또한, 단말기(30)는 설정된 단계별 굴삭작업 테이터를 후술되는 데이터 제공부(40)를 통해 굴삭기(1)에 전송한다. 이때, 단말기(30)는 단계별 굴삭작업 데이터를 도시된 바와 같이 DB서버(20)를 경유하여 굴삭기(1)에 전송할 수 있으며, 도시된 바와 달리 굴삭기(1)에 곧바로 전송할 수도 있다. 이와 같은 단말기(30)는 데이터 제공부(40)를 통해 굴삭기(1)의 굴삭작업을 통제할 뿐만 아니라 굴삭기(1)의 굴삭작업을 관리한다.In addition, the
여기서, 전술한 단말기(30)는 예컨대, 개인용 컴퓨터나 PDA 또는 PMP나 노트북 등과 같은 기기로 구성할 수 있다.In this case, the
마지막으로, 전술한 데이터 제공부(40)는 굴삭기(1)가 단계별로 굴삭작업을 실시하도록 굴삭기(1)에 설치되며, 단말기(30)로부터 단계별 굴삭작업 데이터를 수신하여 굴삭기(1)에 제공한다.Lastly, the above-described
이러한 데이터 제공부(40)는 미도시된 굴삭기(1)의 운전석에 설치되도록 예컨대, 도면상의 확대도 "B"에 도시된 바와 같은 PC형 단말기로 구성할 수 있으나, 도시된 바와 달리 PDA나 PMP 또는 노트북이나 휴대폰 등과 같은 휴대용 단말기로 구성할 수도 있다. 이와 달리 데이터 제공부(40)는 굴삭기(1)가 무인조정이 가능한 형태로 구성될 경우, IC칩 형태로 구성하여 미도시된 굴삭기(1)의 구동제어부에 설치될 수도 있다.
*도 2를 참조하면, 전술한 입체영상데이터 생성기(10)는 예컨대, 도시된 바와 같이 스테레오비젼(11); 매칭부(13); 메모리(15); 통신부(17) 및; 제어부(19);를 포함하여 구성할 수 있다. 이러한 구성요소를 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.The
2, the above-described stereoscopic
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먼저, 전술한 스테레오비젼(11)은 굴삭기(1)의 상부에서 공사현장 부지 및 굴삭기(1)의 작업상황을 입체적으로 촬상하는 미도시된 복수개의 카메라를 갖는다. 즉, 스테레오비젼(11)은 복수개의 카메라로 공사현장 부지 및 굴삭기(1)의 작업상황을 입체적으로 촬상한다.First, the above-described stereo vision 11 has a plurality of cameras (not shown) for three-dimensionally imaging the construction site and the working conditions of the excavator (1) at the top of the excavator (1). That is, the stereo vision 11 three-dimensionally captures the working site site and the working conditions of the excavator 1 with a plurality of cameras.
다음, 전술한 매칭부(13)는 스테레오비젼(11)으로부터 쵤상된 영상을 제공받는다. 물론, 스테레오비젼(11)은 복수개의 카메라에서 촬상된 영상을 매칭부(13)에 제각기 전송한다. 이러한 매칭부(13)는 제각기 수신되는 영상의 대응점을 찾아서 하나의 3차원 입체영상으로 매칭하여 3차원의 입체영상데이터를 생성한다. 즉, 매칭부(13)는 촬상된 영상을 입체영상대이터로 가공한다.Next, the
그 다음, 전술한 메모리(15)는 매칭부(13)에서 생성된 입체영상데이터를 저장한다. 이때, 메모리(15)는 입체영상데이터의 전송이 가능하도록 입체영상데이터를 패킷단위로 저장한다. 그리고, 메모리(15)는 필요에 따라 저장된 입체영상데이터를 후술되는 통신부(17)에 전송한다.Next, the above-described
이어서, 전술한 통신부(17)는 메모리(15)에 저장된 입체영상데이터를 추출하여 DB서버(20)로 전송한다. 이때, 통신부(17)는 블루투스나 Wireless Lan, Wi-fi, Zigbee 또는 Wibro 등과 같은 무선통신방식을 이용하여 입체영상데이터를 전송한다. 이러한 무선통신방식은 당업자에게 널리 공지된 기술이므로 자세한 설명은 생략한다.Subsequently, the
마지막으로, 전술한 제어부(19)는 전술한 스테레오비젼(11)과 매칭부(13)와 메모리(15) 및 통신부(17)의 작동을 제어한다. 이러한 제어부(19)는 굴삭기(1)의 주변 상황과 함께 공사현장 부지의 상황이 실시간으로 DB서버(20)에 제공되도록, 굴삭기(1)의 작동과 연동하여 스테레오비젼(11)과 매칭부(13)와 메모리(16) 및 통신부(17)의 작동을 제어하는 것이 바람직하다. 즉, 스테레오비젼(11)과 매칭부(13)와 메모리(16) 및 통신부(17)는 제어부(19)에 의해 굴삭기(1)의 작동과 연동한다.Finally, the
한편, 전술한 DB서버(20)는 예컨대, 도시된 바와 같이 통신부(22); 데이터 분리부(24) 및; DB저장부(26);를 포함하여 구성할 수 있다. 이러한 구성요소를 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.On the other hand, the
먼저, 통신부(22)는 입체영상데이터 생성기(10)에서 생성된 3차원의 입체영상데이터를 수신하여 단말기(30)로 전송한다. 물론, 통신부(22)는 전술한 입체영상데이터 생성기(10)의 통신부(17)로부터 입체영상데이터를 수신한다.First, the
다음, 전술한 데이터 분리부(24)는 통신부(22)에 수신되는 입체영상데이터를 시간대나 특성별로 분리하여 저장한다. 다시 말하면, 데이터 분리부(24)는 통신부(22)에 수신되는 입체영상데이터를, 굴삭기(1)의 굴삭작업이 실시되기 전에 작업현장 부지가 촬상된 입체영상데이터와, 굴삭작업이 실시되면서 실시간으로 작업상황을 촬상한 입체영상데이터로 분리한다. 즉, 데이터 분리부(24)는 입체영상데이터들을 작업현장 부지의 지형형태를 파악하기 위한 "작업부지 입체영상데이터"와, 굴삭작업의 진행과정을 파악하기 위한 "실시간 입체영상데이터"로 분리한다.Next, the
마지막으로, DB저장부(26)는 데이터 분리부(24)에서 분리된 입체영상데이터 를 특성별로 제각기 저장한다. 이러한 DB저장부(26)는 단말기(30)에서 입체영상데이터가 요청될 경우, 특성별로 저장된 입체영상데이터들 중에서 필요한 입체영상데이터를 추출하여 통신부(22)에 전송한다. 따라서, 통신부(22)는 추출된 입체영상데이터를 단말기(30)로 전송한다.Finally, the
한편, 전술한 단말기(30)는 예컨대, 도시된 바와 같이 통신부(31); DB저장부(33); 업데이트부(35); 디스플레이부(37); 설정부(39) 및; 입력부(IP);를 포함하여 구성할 수 있다. 이러한 구성요소를 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.On the other hand, the above-described
먼저, 전술한 통신부(31)는 DB서버(20)로부터 입체영상데이터를 수신하여 DB저장부(33)에 인가한다. 또한, 통신부(31)는 후술되는 설정부(39)에 의해 굴삭기(1)의 단계별 굴삭작업 데이터가 설정될 경우, 설정된 굴삭기(1)의 단계별 굴삭작업 데이터를 전술한 데이터 제공부(40)에 전송한다. 물론, 데이터 제공부(40)는 전송된 단계별 굴삭작업 데이터를 굴삭기(1)에 현시한다.First, the
다음, 전술한 DB저장부(33)는 통신부(31)의 수신되는 입체영상데이터를 저장한다. 그리고, DB저장부(33)는 후술되는 설정부(39)의 요청시 저장된 입체영상데이터를 후술되는 디스플레이부(37)로 전송한다.Next, the above-described
여기서, DB저장부(33)는 통신부(31)에 수신되는 입체영상데이터를 특성별 또는 순차적으로 저장한다. 이때, 특성별 입체영상데이터는 예컨대, 굴삭기(1)의 굴삭작업이 실시되기 전에 작업현장 부지가 촬상된 "작업부지 입체영상데이터"와, 굴삭작업이 실시되면서 실시간으로 작업상황을 촬상한 "실시간 입체영상데이터"로 분리한다.Here, the
그 다음, 전술한 업데이트부(35)는 통신부(31)에 새로운 입체영상데이터가 수신될 경우, 새로운 입체영상데이터와 DB저장부(33)에 저장된 입체연상데이터를 비교하여, DB저장부(33)에 저장된 입체영상데이터를 업데이트한다. 이때, 새로운 입체영상데이터는 실시간으로 전송되는 입체영상데이터이고, DB저장부(33)에 저장된 입체영상데이터는 새로운 입체영상데이터가 전송되기 전의 입체영상데이터이다. 이러한, 업데이트부(35)는 설정된 시간에 따라 업데이트를 실시한다.Next, when the new stereoscopic image data is received by the
이어서, 전술한 디스플레이부(37)는 업데이트부(35)에 의해 업데이트된 입체영상데이터를 현시한다. 이러한 디스플레이부(37)는 예컨대, 입체영상데이터를 화상으로 출력하는 모니터로 구성할 수 있다. 즉, 디스플레이부(37)는 입체영상데이터 생성기(10)의 스테레오비젼(11)에서 촬상된 영상을 현시하는 장치이다.Subsequently, the
계속해서, 전술한 설정부(39)는 디스플레이부(37)에 현시되는 입체영상데이터를 기반으로 굴삭기(1)의 단계별 굴삭작업을 설정한다. 이러한 설정부(39)는 후술되는 입력부(IP)에 입력되는 내용에 의해 단계별 굴삭작업을 설정한다.Subsequently, the setting
마지막으로, 전술한 입력부(IP)는 전술한 바와 같이 설정부(39)에 굴삭작업의 단계별 내용을 입력한다. 즉, 입력부(IP)는 입력된 내용을 설정부(39)에 전송한다. 따라서, 설정부(39)는 전송되는 입력내용을 기반으로 단계별 굴삭작업을 설정한다.Finally, the input unit IP described above inputs the step-by-step content of the excavation work to the
여기서, 전술한 단계별 굴삭작업의 내용은 예컨대, 단말기(30)가 여러대의 굴삭기(1)를 통합적으로 관리할 경우 각 굴삭기(1)별 작업순서일 수 있다. 즉, 전술한 단계별 굴삭작업의 내용은 각 굴삭기(1)의 개별적 운행지시용 메세지 일 수 있다. Here, the contents of the above-described stepped excavation work may be, for example, a work order for each excavator 1 when the terminal 30 collectively manages multiple excavators 1. That is, the content of the above-described step-by-step excavation work may be an individual driving instruction message of each excavator (1).
이에 대해 좀더 자세히 설명하면, 단계별 굴삭작업의 내용은 하나의 공사현장을 여러대의 굴삭기(1)로 굴삭할 경우, 각 굴삭기(1)들의 굴삭위치를 제각기 설정하여 각 굴삭기(1)들이 각자 알맞은 위치에서, 이전에 토공된 토공량에 적합한 상태(예: 버킷의 위치 등)로 굴삭을 시작하도록 지시하는 것일 수 있다.To explain in more detail, the contents of the step-by-step excavation work, when digging a construction site with multiple excavators (1), by setting the excavation position of each excavator (1) respectively, each excavator (1) is the appropriate position In, it may be to instruct to start the excavation in a state suitable for the previously excavated earthwork (for example, the position of the bucket).
이와 달리, 단계별 굴삭작업의 내용은 한대의 굴삭기(1)가 이전에 실시한 토공량 및 토공된 공사현장 부지의 형상을 고려하여, 굴삭기(1)의 굴삭위치 및 굴삭상태를 지시하는 것일 수도 있다.On the contrary, the contents of the step-by-step excavation work may be indicative of the excavation position and the excavation state of the excavator 1 in consideration of the excavation volume and the shape of the construction site site previously carried out by one excavator 1.
한편, 전술한 데이터 제공부(40)는 예컨대, 도시된 바와 같이 수신부(42); 데이터 처리부(44) 및; 디스플레이부(46);를 포함하여 구성할 수 있다. 이러한 구성요소를 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.On the other hand, the above-described
먼저, 전술한 수신부(42)는 단말기(30)로부터 단계별 굴삭작업 데이터를 수신한다. 즉, 수신부(42)는 전술한 단말기(30)의 통신부(31)로부터 단계별 굴삭작업 데이터를 수신한다. 이러한 수신부(42)는 후술되는 데이터 처리부(44)로 수신된 단계별 굴삭작업 데이터를 전송한다.First, the above-described
다음, 전술한 데이터 처리부(44)는 수신부(42)에 수신된 단계별 굴삭작업 데이터를 현시가능하게 처리한다. 즉, 데이터 처리부(44)는 수신된 단계별 굴삭작업 데이터가 후술되는 디스플레이부(46)에 현시되도록 현시가능한 신호로 변환한다.Next, the above-described
마지막으로, 전술한 디스플레이부(46)는 데이터 처리부(44)에서 처리된 단계별 굴삭작업 데이터를 현시한다. 이러한 디스플레이부(46)는 예컨대, 단계별 굴삭 작업 데이터를 화상으로 출력하는 모니터로 구성할 수 있다.Finally, the
한편, 전술한 단말기(30)는 도시된 바와 같이 작업량 산출부(AW)를 더 포함하여 구성할 수 있다. 이러한 작업량 산출부(AW)는 데이터 제공부(40)에 의해 단계별 굴삭작업 데이터를 수신하면서 굴삭작업을 실시하는 굴삭기(1)의 예정작업량과 실제작업량을 비교하여 굴삭기(1)의 작업실적을 산출한다. 즉, 작업량 산출부(AW)는 굴삭기(1)의 시간별이나 일별 또는 주별이나 월별 작업실적을 산출한다.On the other hand, the terminal 30 may be configured to further include a workload calculation unit (AW) as shown. The workload calculation unit AW calculates the performance of the excavator 1 by comparing the actual workload with the scheduled workload of the excavator 1 performing the excavation work while receiving the step-by-step excavation data by the
이러한 작업량 산출부(AW)는 예컨대, 미도시된 연산부; 비교부 및; 출력부;를 포함하여 구성할 수 있다. 이러한 구성요소를 좀더 사세히 설명하면 다음과 같다.Such a workload calculation unit (AW) is, for example, not shown calculation unit; Comparator and; It can be configured to include an output unit. In more detail, these components are as follows.
먼저, 전술한 연산부는 입체영상데이터 생성기(10)에서 제공되는 입체영상데이터를 이용하여 굴삭기(1)의 실제작업량을 연산한다. 즉, 연산부는 입체영상데이터 생성기(10)의 스테레오비젼(11)에서 실시간으로 촬상된 영상을 분석하여 굴삭기(1)의 실제작업량을 산출한다.First, the above-described calculator calculates the actual workload of the excavator 1 by using the stereoscopic image data provided by the stereoscopic
다음, 전술한 비교부는 연산부에서 연산된 실제작업량과 단말기(30)에서 설정된 단계별 굴삭작업 예정량을 비교한다. 즉, 비교부는 연산부에서 산출된 실제작업량과 단말기(30)의 설정부(39)에서 설정된 단계별 굴삭작업의 굴삭예정량을 비교한다.Next, the above-described comparison unit compares the actual amount of work calculated by the calculating unit with the estimated amount of excavation work set by the terminal 30. That is, the comparison unit compares the actual amount of work calculated by the calculation unit with the expected amount of excavation of the step-by-step excavation work set by the setting
마지막으로, 출력부는 비교부의 비교에 의해 획득된 결과치(수치)를 현시가능하게 출력한다. 이러한 출력부는 예컨대, 화상으로 결과치를 현시하는 모니터로 구성할 수 있으며, 이와 달리 지면에 결과치를 현시하는 프린터로 구성할 수도 있 다.Finally, the output unit visually outputs the result value (value) obtained by the comparison of the comparison unit. Such an output unit may be configured as, for example, a monitor expressing the result value as an image. Alternatively, the output unit may be configured as a printer expressing the result value on the ground.
도 3을 참조하면, 전술한 단말기(30)의 작업량 산출부(AW)는 도시된 바와 같이 촬상된 영상의 피사체를 포인트 클라우드(Point Cloud) 방식을 이용하여 삼각형 형태의 조합체로 형성한 후, 도면에 확대 도시된 바와 같이 이 조합체의 삼각형들을 2차원적으로 분리하여 추출한 다음, 3차원적으로 합산하여 부피를 계산한다.Referring to FIG. 3, the workload calculation unit AW of the terminal 30 forms the subject of the captured image as a combination of triangle shapes using a point cloud method as shown in the drawing. As shown in the drawing, the triangles of the combination are separated and extracted two-dimensionally, and then three-dimensionally added to calculate the volume.
따라서, 작업량 산출부(AW)는 3차원적으로 합산되는 피라미드형태의 삼각뿔식 피사체 조각들을 총합산하여 굴삭기(1)의 작업량을 산출한다.Therefore, the workload calculation unit AW calculates the workload of the excavator 1 by summing the pyramidal triangular pyramidal subject pieces that are three-dimensionally summed.
도 4를 참조하면, 전술한 바와 같은 굴삭기용 굴삭시스템을 이용하는 본 발명의 실시예에 의한 굴삭기의 굴삭방법은, 도시된 바와 같이 계획수립단계(S10); 데이터 변환단계(S19); 입체영상데이터 생성단계(S20); 데이터 전송단계(S32); 2차 데이터 전송단계(S34); 굴삭작업 설정단계(S40); 굴삭계획 전송단계(S52); 굴삭기 이동단계(S54); 업데이트 단계(S60) 및; 굴삭단계(S80);를 포함한다. 즉, 전술한 굴삭기용 굴삭시스템은 도 4에 도시된 단계에 의해 작동된다. 이러한 단계들을 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 4, the excavation method of an excavator according to an embodiment of the present invention using the excavator system for excavators as described above, planning step (S10) as shown; Data conversion step (S19); Stereoscopic image data generation step (S20); Data transmission step (S32); Secondary data transmission step (S34); Excavation work setting step (S40); Excavation plan transmission step (S52); Excavator moving step (S54); An update step S60; Excavation step (S80); includes. That is, the above-described excavator excavation system is operated by the steps shown in FIG. These steps are described in more detail below.
먼저, 전술한 계획수립단계(S10)는 작업현장이 지정되면 전술한 굴삭기(1)의 효율적 작업을 위해 굴삭기(1)의 굴삭계획을 수립하는 단계이다. 이러한 계획수립단계(S10)는 굴삭기(1)의 굴삭이 실시될 공사현장 부지의 지질을 조사하는 지질조사단계(S12); 이 지질조사단계(S12)에 의한 조사결과를 고려하여 굴삭설계도(굴삭완료 가상도)를 작성하는 설계도 작성단계(S14) 및; 이 설계도 작성단계(S14)의 설계도에 따라 작업공정도(굴삭기의 작업순서)를 작성하는 공정도 작성단계(S16);를 포함하여 구성할 수 있다. 이때, 설계도 작성단계(S14)에서 작성되는 설계도 및, 공정도 작성단계(S116)의 공정도는 전술한 단말기(30)에서 작성할 수 있다.First, the above-described planning establishment step (S10) is a step of establishing an excavation plan of the excavator (1) for the efficient operation of the above-described excavator (1) when the work site is designated. This planning step (S10) is a geological survey step (S12) for examining the geology of the site of the construction site to be excavated excavator (1); A design drawing preparation step (S14) for creating an excavation design drawing (excavation completed virtual drawing) in consideration of the investigation result by the geological investigation step (S12); The process drawing creation step (S16) which prepares a work process drawing (work order of an excavator) according to the design drawing of this design drawing production step S14; can be comprised. At this time, the schematic drawing created in the schematic drawing step S14 and the flowchart of the flowchart drawing step S116 can be created by the terminal 30 described above.
다음, 전술한 데이터 변환단계(S19)는 전술한 계획수립단계(S1)에서 수립된 계획을 데이터로 변환하여 전술한 단말기(30)에 저장하는 단계이다. 즉, 데이터 변환단계(S19)는 지질조사내용(지질조사결과)과 굴삭설계내용 및 작업공정도를 컴퓨터에서 볼 수 있도록 데이터화하여 단말기(30)에 저장하는 단계이다.Next, the above-described data conversion step S19 is a step of converting the plan established in the above-described plan establishment step S1 into data and storing it in the
그 다음, 전술한 입체영상데이터 생성단계(S20)는 굴삭기(1)의 굴삭작업 상황을 데이터 변환단계(S19)에서 변환된 수립계획 데이터와 비교할 수 있도록, 공사현장 부지의 지형 형상을 촬상하여 3차원의 입체영상데이터로 가공하는 단계이다. 즉, 공사현장 부지의 지형 형상을 3차원의 자료로 확보하는 단계이다.Next, the above-described three-dimensional image data generation step (S20) is to capture the topographical shape of the construction site to compare the excavation work situation of the excavator 1 with the establishment plan data converted in the data conversion step (S19) 3 It is a step of processing into three-dimensional stereoscopic image data. That is, it is a step of securing the topographical shape of the construction site as three-dimensional data.
이러한 입체영상데이터 생성단계(S20)는 예컨대, 전술한 굴삭기(1)를 공사현장 부지를 따라 주행하는 굴삭기 주행단계(S22); 이 굴삭기 주행단계(S22)에 의해 주행하는 굴삭기(1)의 상부에 설치된 전술한 스테레오비젼(11)를 이용하여 공사현장 부지를 촬상하는 촬상단계(S24); 이 촬상단계(S24)에서 촬상된 복수개의 영상들을 하나로 매칭하여 3차원의 입체영상데이터를 생성하는 영상매칭단계(S26) 및; 영상매칭단계(S26)에서 생성된 입체영상데이터를 저장하는 저장단계(S28);를 포함하여 구성할 수 있다. 즉, 입체영상데이터 생성단계(S20)는 굴삭기(1)의 주행시 스테레오비젼(11)으로 공사현장 부지를 3차원으로 촬상하여 입체영상데이터로 저장하는 단계이다.The three-dimensional image data generation step (S20), for example, the excavator driving step (S22) for driving the above-mentioned excavator (1) along the construction site site; An imaging step (S24) of imaging the construction site using the above-described stereo vision (11) installed on the excavator (1) traveling by the excavator traveling step (S22); An image matching step (S26) of generating three-dimensional stereoscopic image data by matching the plurality of images captured in the imaging step (S24) into one; And a storage step (S28) of storing the stereoscopic image data generated in the image matching step (S26). That is, the three-dimensional image data generation step (S20) is a step of storing the three-dimensional image of the construction site site by the stereo vision 11 during the driving of the excavator 1 to store the three-dimensional image data.
여기서, 전술한 촬상단계(S24)는 전술한 스테레오비젼(11)에 설치된 복수개 의 카메라를 이용하여 공사현장 부지를 촬상한다. 그리고, 전술한 영상매칭단계(S26)는 전술한 입체영상데이터 생성기(10)의 매칭부(13)를 통해 영상을 매칭한다. 또한, 전술한 저장단계(S28)는 전술한 입체영상데이터 생성기(10)의 메모리(15)를 통해 생성된 입체영상데이터를 저장한다.Here, the above-described imaging step (S24) is to photograph the construction site using a plurality of cameras installed in the above-described stereo vision (11). In the image matching step S26, the image is matched through the
이와 같은 입체영상데이터 생성단계(S20)는 전술한 바와 같이 굴삭기(1) 및 스테레오비젼(11)을 이용하지 않고, 공사현장 부지를 3차원으로 스케닝하는 스케너를 이용하여 3차원의 입체영상데이터를 생성할 수도 있다. 이러한 스케닝은 예컨대, 레이저를 이용하여 공사형장 부지의 돌출 높이나 고저 등을 측정할 수 있다.As described above, the three-dimensional image data generation step (S20) does not use the excavator 1 and the stereo vision 11, and uses three-dimensional three-dimensional image data by using a scanner that scans the construction site in three dimensions. You can also create Such screening can measure, for example, the height or height of protrusion of the construction site using a laser.
또 그 다음, 전술한 데이터 전송단계(S32)는 입체영상데이터 생성단계(S20)에서 생성된 입체영상데이터를 전술한 DB서버(20)로 전송하는 단계이다. 즉, 전술한 입체영상데이터 생성단계(S20)에서 생성된 입체영상데이터는 전술한 DB서버(20)로 전송된다. 이때, 입체영상데이터 생성단계(S20)에서 생성된 입체영상데이터는 전술한 입체영상데이터 생성기(10)의 통신부(17)에 의해 전술한 DB서버(20)로 전송한다. 물론, DB서버(20)는 전술한 통신부(22)를 통해 전송된 입체영상데이터를 수신한 후, 전술한 데이터 분리부(24)를 통해 공사현장 부지의 초기상태가 촬상된 "작업부지 입체영상데이터"와, 굴삭작업의 진행과정을 파악하기 위한 "실시간 입체영상데이터"로 분리한 다음, 전술한 DB저장부(26)에 저장한다.In addition, the data transmission step (S32) described above is a step of transmitting the stereoscopic image data generated in the stereoscopic image data generation step (S20) to the
이어서, 전술한 2차 데이터 전송단계(S34)는 공사현장 부지를 굴삭할 전술한 굴삭기(1)의 굴삭작업이 단계별로 설정되도록, 전술한 데이터 전송단계(S32)에 의해 전술한 DB서버(20)에 전송된 입체영상데이터를 전술한 단말기(30)로 전송하는 단계이다. 즉, 2차 데이터 전송단계(S34)는 전술한 DB서버(20)에 저장된 입체영상데이터를 전술한 단말기(30)로 전송하는 단계이다. 이때, DB서버(20)는 전술한 통신부(22)를 통해 저장된 입체영상데이터를 전술한 단말기(30)로 전송한다. 그리고, 전술한 단말기(30)는 전술한 통신부(31)를 통해 DB서버(20)로부터 입체영상데이터를 수신한다.Subsequently, the above-described secondary data transmission step (S34) is the
연이어서, 전술한 굴삭작업설정단계(S40)는 전술한 2차 데이터 전송단계(S34)에 의해 전송된 입체영상데이터를 기반으로 전술한 굴삭기(1)의 굴삭작업을 단계별로 설정하는 단계이다. 즉, 굴삭작업 설정단계(S40)는 공사현장 부지의 입체형태에 따라 굴삭기(1)의 굴삭작업을 단계별로 설정하는 단계이다.Subsequently, the above-mentioned excavation setting step (S40) is a step of setting the excavation operation of the above-described excavator (1) step by step based on the stereoscopic image data transmitted by the above-described secondary data transmission step (S34). That is, the excavation work setting step (S40) is a step of setting the excavation work of the excavator 1 in accordance with the three-dimensional shape of the construction site site.
이와 같은 굴삭작업설정단계(S40)는 예컨대, 전술한 2차 데이터 전송단계(S34)에 의해 전송된 입체영상데이터를 기반으로 공사현장 부지를 복수개의 작업영역으로 분할하는 영역분할단계(S42); 이 영역분할단계(S42)에서 분할된 작업영역을 기초로 전술한 굴삭기(1)의 초기 굴삭위치를 설정하는 굴삭위치 설정단계(S44) 및; 이 굴삭위치 설정단계(S44)에서 설정된 위치를 고려하여 전술한 굴삭기(1)의 작업순서를 설정하는 작업순서 설정단계(S46);를 포함하여 구성할 수 있다. 즉, 굴삭작업설정단계(S40)는 공사현장 부지를 분할하고, 굴삭기(1)의 초기 굴삭위치를 설정하며, 분할된 작업영역의 특성에 따라 굴삭기(1)의 굴삭작업 순서를 정하는 단계이다.Such excavation work setting step (S40) may include, for example, an area division step (S42) of dividing a construction site site into a plurality of work areas based on the stereoscopic image data transmitted by the above-described secondary data transmission step (S34); An excavation position setting step (S44) of setting an initial excavation position of the above-described excavator 1 based on the work area divided in this area division step (S42); Considering the position set in the excavation position setting step (S44), the work order setting step (S46) for setting the work order of the excavator 1 described above; can be configured. That is, the excavation work setting step (S40) is a step of dividing the construction site, setting the initial excavation position of the excavator (1), and determines the excavation work order of the excavator (1) according to the characteristics of the divided work area.
여기서, 전술한 영역분할단계(S42)는 전술한 단말기(30)의 디스플레이부(37)에 공사현장 부지의 3차원 영상을 현시한 후, 단말기(30)의 전술한 입력부(IP)의 마우스나 키보드를 통해 공사현장 부지를 복수개로 분리하여 작업영역을 분할한 다음, 설정부(39)를 통해 분할된 작업영역을 저장한다. 그리고, 전술한 입력부(IP)를통해 분할된 작업영열별로 전술한 굴삭기(1)의 초기위치를 설정한 후, 전술한 설정부(39)에 굴삭기(1)의 초기위치를 설정한다. 또한, 분할된 작업영역의 영역별 특성을 고려하여 전술한 입력부(IP)를 통해 굴삭기(1)의 작업순서를 입력한 후, 전술한 설정부(39)를 통해 작업순서를 저장한다. 따라서, 굴삭작업설정단계(S40)는 공사현장 부지를 굴삭하기 위한 굴삭기(1)의 굴삭작업을 단계별로 설정할 수 있다.Here, in the above-described region division step S42, the three-dimensional image of the construction site site is displayed on the
계속해서, 전술한 굴삭계획 전송단계(S52)는 전술한 굴삭작업 설정단계(S40)에서 설정된 단계별 굴삭계획데이터를 전술한 굴삭기(1)의 데이터제공부(40)로 전송하는 단계이다. 즉, 굴삭계획 전송단계(S52)는 단계별 굴삭계획데이터를 전술한 데이터제공부(40)에 전송하는 단계이다. 이때, 전술한 단말기(30)는 전술한 설정부(39)에 저장된 단계별 굴삭계획데이터를 전술한 통신부(31)를 통해 전술한 데이터제공부(40)로 전송한다. 그리고, 전술한 데이터제공부(40)는 전술한 수신부(42)를 통해 단계별 굴삭계획데이터를 수신하여 전술한 데이터 처리부(44)를 통해 전술한 디스플레이부(46)에 단계별 굴삭계획데이터를 현시한다. 여기서, 디스플레이부(46)는 예컨대, 공사현장 부지 전체 또는 분할된 작업영역을 현시하며, 굴삭기(1)의 초기 작업위치 및 작업순서를 현시한다.Subsequently, the aforementioned excavation plan transmission step S52 is a step of transmitting the excavation plan data set in the above-described excavation work setting step S40 to the
다시 계속해서, 전술한 굴삭기 이동단계(S54)는 전술한 굴삭계획 전송단계(S52)에 의해 전송되는 단계별 굴삭계획데이터에 의해 설정된 단계에 따라 전술한 굴삭기(1)를 초기의 굴삭위치로 이동하는 단계이다. 이러한 굴삭기 이동단 계(S54)는 전술한 데이터제공부(40)의 디스플레이부(46)에 현시된 내용을 숙지한 운전기사에 의해 전술한 굴삭기(1)가 이동하도록 구성하는 것이 바람직하다.Subsequently, the above-described excavator moving step S54 moves the above-mentioned excavator 1 to the initial excavator position according to the step set by the step-by-step excavation plan data transmitted by the above-mentioned excavation plan transmitting step S52. Step. The excavator moving step S54 is preferably configured such that the above-described excavator 1 moves by a driver who is familiar with the contents of the
또 다시 계속해서, 전술한 업데이트 단계(S60)는 전술한 굴삭기 이동단계(S54)에 의해 이동된 전술한 굴삭기(1)의 작업영역을 촬상하여 전술한 단말기(30)로 전송함으로써, 작업영역의 상황을 단말기(30)에 실시간으로 업데이트하는 단계이다. 즉, 업데이트 단계(S60)는 할당된 분할 작업영역에서 굴삭을 실시하는 전술한 굴삭기(1)의 주변상황을 실시간으로 업데이트하는 단계이다. 이때, 전술한 입체영상데이터 생성기(10)의 스테레오비젼(11)은 굴삭기(1)의 주변상황을 촬상하여 입체영상데이터를 생성한 후, 생성된 입체연상데이터를 전술한 DB서버(20)를 통해 전술한 단말기(30)에 전송한다. 그리고, 전술한 단말기(30)는 전송되는 입체영상데이터를 이용하여 작업영역의 상황을 실시간으로 업데이트한다.Still further, the update step S60 described above captures the work area of the above-described excavator 1 moved by the above-described excavator movement step S54 and transmits it to the above-mentioned
이와 같은 업데이트 단계(S60)는 예컨대, 전술한 굴삭기 이동단계(S54)에 의해 이동하는 전술한 굴삭기(1)의 상부에 설치된 전술한 스테레오비젼(11)를 이용하여, 공사현장 부지 및 전술한 굴삭기(1)의 주변 상황을 실시간으로 촬상하는 촬상단계(S61); 이 촬상단계(S61)에서 촬상된 복수개의 영상들을 하나로 매칭하여 3차원의 입체영상데이터를 생성하는 영상매칭단계(S63); 이 영상매칭단계(S63)에서 생성된 입체영상데이터를 저장하는 저장단계(S65); 이 저장단계(S65)에 의해 저장된 입체영상데이터를 전술한 DB서버(20)에 전송하는 데이터 전송단계(S67) 및; 이 데이터 전송단계(S67)에 의해 전술한 DB서버(20)에 전송된 입체영상데이터를 전술한 단말기(30)로 전송하는 2차 데이터 전송단계(S69);를 포함하여 구성할 수 있다.This update step (S60), for example, using the above-described stereo vision 11 installed on the upper part of the excavator 1 moving by the above-described excavator moving step (S54), the construction site and the above-described excavator An imaging step (S61) of imaging the surrounding situation in (1) in real time; An image matching step (S63) of generating three-dimensional stereoscopic image data by matching the plurality of images captured in the imaging step (S61) into one; A storage step (S65) of storing the stereoscopic image data generated in the image matching step (S63); A data transmission step S67 for transmitting the stereoscopic image data stored in the storage step S65 to the
여기서, 전술한 촬상단계(S61)는 전술한 스테레오비젼(11)에 설치된 미도시된 복수개의 카메라를 이용하여 전술한 굴삭기(1)의 주변을 촬상한다. 즉, 촬상단계(S61)는 굴삭기(1)의 주변을 실시간으로 촬상한다. 그리고, 전술한 영상매칭단계(S63)는 복수개로 촬상된 영상을 전술한 입체영상데이터 생성기(10)의 매칭부(13)를 통해 하나로 매칭하여 입체영상데이터를 생성한다. 또, 전술한 저장단계(S65)는 전술한 입체영상데이터 생성기(10)의 메모리(15)를 통해 생성된 입체영상데이터를 저장한다. 또한, 전술한 전송단계(S67)는 전술한 입체영상데이터 생성기(10)의 통신부(17)를 통해 메모리(15)에 저장된 입체영상데이터를 전술한 DB서버(20)로 전송한다. 아울러, 전술한 2차 데이터 전송단계(S69)는 전술한 DB서버(20)에 전송된 입체영상데이터를 DB서버(20)에 "실시간 입체영상데이터"로 분리하여 저장한 후, 저장된 "실시간 입체영상데이터"를 전술한 단말기(30)로 전송한다. 물론, 단말기(30)는 전송되는 "실시간 입체영상데이터"를 이용하여 전술한 굴삭기(1)의 주변상황을 실시간으로 업데이트한다.Here, the above-described imaging step (S61) is the image of the periphery of the above-described excavator 1 by using a plurality of cameras not shown in the stereo vision 11 described above. In other words, the imaging step S61 captures the surroundings of the excavator 1 in real time. In the above-described image matching step S63, three-dimensional image data is generated by matching a plurality of captured images to one through the
마지막으로, 전술한 굴삭단계(S80)는 전술한 업데이트단계(S60)에 의해 전술한 단말기(30)의 업데이트가 완료되면, 전술한 굴삭기(1)를 작동시켜서 작업영역을 굴삭하는 단계이다. 이러한 굴삭단계(S80)는 전술한 단말기(30)를 통해 전술한 데이터제공부(40)에 굴삭시작신호가 제공됨에 따라 실시된다.Finally, the above-described excavation step (S80) is a step of excavating the work area by operating the above-described excavator 1 when the update of the terminal 30 is completed by the above-described update step (S60). This excavation step (S80) is performed as the excavation start signal is provided to the above-described
한편, 본 발명의 실시예에 의한 굴삭기의 굴삭방법은 도시된 바와 같은 작업량 산출단계(S90)를 더 포함하여 구성할 수 있다. 이러한 작업량 산출단계(S90)는 전술한 굴삭단계(S80)에 의해 굴삭된 작업영역의 토공량과, 전술한 데이터 변환단 계(S19)에서 저장된 수립계획 데이터와 비교하여 작업량을 산출하는 단계이다. 즉, 작업량 산출단계(S90)는 전술한 굴삭기(1)의 굴삭량(토공량)을 산출하는 단계이다.On the other hand, the excavation method of the excavator according to an embodiment of the present invention can be configured to further include a workload calculation step (S90) as shown. This work calculation step (S90) is a step of calculating the work amount by comparing the earthwork amount of the work area excavated by the above-mentioned excavation step (S80) with the establishment planning data stored in the above-described data conversion step (S19). That is, the workload calculation step S90 is a step of calculating the excavation amount (earth volume) of the excavator 1 described above.
이와 같은 작업량 산출단계(S90)는 예컨대, 도시된 바와 같이 전술한 굴삭단계(S80)에 의해 굴삭된 작업영역의 토공량 및 전술한 계획수립단계(S10)에 의해 설정된 굴삭예정량을 비교하는 굴삭량 비교단계(S92); 이 굴삭량 비교단계(S92)에 의해 비교된 토공량이 굴삭예정량 보다 크거나 같은지를 판단하는 굴삭량 판단단계(S94) 및; 이 굴삭량 판단단계(S94)에 의해 판단된 굴삭량을 추출하여 현시가능하게 출력하는 작업실적 추출단계(S96);를 포함하여 구성할 수 있다.Such a work amount calculation step (S90) is, for example, as compared to the excavation amount comparing the excavated amount set in the excavation amount set by the above-described planing step (S10) and the earthwork amount of the work area excavated by the above-described excavation step (S80) Step S92; An excavation amount determination step (S94) for determining whether the earthwork amount compared by the excavation amount comparison step (S92) is greater than or equal to the expected excavation amount; It can be configured to include; a performance record extraction step (S96) for extracting and outputting the excavation amount determined by the excavation determination step (S94) to be displayed.
여기서, 전술한 굴삭량 비교단계(S92)는 실시간으로 전송되는 입체영상데이터를 포인트 클라우드(Point Cloud) 방식으로 분석하여 실제굴삭량(토굴량)을 산출한 값과, 전술한 계획수립단계(S10)의 설계도작성단계(S14)에 설계된 예정굴삭량을 산출한 값을 비교하는 단계이다. 그리고, 전술한 굴삭량 판단단계(S94)는 전술한 굴삭량 비교단계(S92)에서 비교돤 실제굴삭량(토굴량)이 예정굴삭량 보다 크거나 같은지를 판단하는 단계이다. 또, 전술한 작업실적 추출단계(S96)는 전술한 판단단계(S92)에서 판단된 값을 프린터나 모니터와 같은 기기에 현시하는 단계이다. 여기서, 전술한 굴삭량 비교나 판단 또는 출력은 전술한 단말기(30)의 작업량 산출부(AW)가 실시한다. 따라서, 전술한 굴삭기(1)는 필요시 아무 때나 작업량을 산출할 수 있다. 즉, 굴삭기(1)는 산출되는 작업량에 의해 관리가 가능하다.Here, the above-described excavation comparison step (S92) is a value of calculating the actual excavation amount (earth excavation amount) by analyzing the three-dimensional image data transmitted in real time in a point cloud (Point Cloud) method, and the above-described planning establishment step (S10) ) Is a step of comparing the calculated value of the predetermined excavation designed in the design drawing step (S14). In addition, the above-described excavation amount determination step (S94) is a step of determining whether the actual excavation amount (earth excavation amount) compared in the above-described excavation amount comparison step (S92) is greater than or equal to the predetermined excavation amount. In addition, the above-described work performance extraction step (S96) is a step of expressing the value determined in the above-described determination step (S92) to a device such as a printer or a monitor. Here, the above-mentioned excavation amount comparison, determination or output is performed by the workload calculation unit AW of the terminal 30 described above. Therefore, the above-mentioned excavator 1 can calculate a workload at any time as needed. That is, the excavator 1 can be managed by the amount of work computed.
상기한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하므로, 본 발명의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되지 않으며, 동일 사상의 범주내에서 적절한 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 실시예에 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있으므로, 이러한 형상 및 구조의 변형은 첨부된 본 발명의 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Since the above embodiments are merely illustrative of preferred embodiments of the present invention, the scope of application of the present invention is not limited to the above, and appropriate modifications are possible within the scope of the same idea. Therefore, since the shape and structure of each component shown in the embodiment of the present invention can be carried out by deformation, it is natural that the modification of the shape and structure belong to the appended claims of the present invention.
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도 1은 본 발명의 실시예에 의한 굴삭기용 굴삭시스템의 구성을 개략적으로 도시한 개략도;
도 2는 도 1에 도시된 구성요소의 세부구성을 도시한 블럭선도;1 is a schematic diagram schematically showing the configuration of an excavator excavation system according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a block diagram showing the detailed configuration of the components shown in FIG. 1; FIG.
도 3은 도 2에 도시된 작업량 산출부의 작업량 산출방식을 도시한 개념도; 및3 is a conceptual diagram illustrating a work amount calculation method of the work amount calculator shown in FIG. 2; And
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 굴삭기의 굴삭방법을 도시한 플로우챠트.4 is a flowchart illustrating an excavation method of an excavator according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부호 설명><Description of Major Symbols in Drawing>
10 : 입체영상데이터 생성기10: stereoscopic image data generator
20 : DB서버20: DB server
30 : 단말기30: terminal
40 : 데이터 제공부40: data provider
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