KR101258851B1

KR101258851B1 - 크레인 제어 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101258851B1
Application number: KR1020100112275A
Authority: KR
Inventors: 서정훈; 김종우; 김권철; 한승원
Original assignee: (주)이레에프에이; 주식회사 포스코아이씨티
Priority date: 2010-11-11
Filing date: 2010-11-11
Publication date: 2013-05-07
Also published as: KR20120050830A

Abstract

본 발명은 크레인에 설치되고, 상기 크레인이 대상물을 들어 올리는 권상작업 및 상기 크레인이 대상물을 내리는 권하작업이 수행되는 작업영역을 촬영하여 제1영상데이터를 획득하기 위한 제1비젼부; 상기 제1비젼부로부터 이격되게 상기 크레인에 설치되어 작업영역을 촬영하여 제2영상데이터를 획득하기 위한 제2비젼부; 및 상기 제1영상데이터와 상기 제2영상데이터 각각에 대해 설정된 충돌위험영역들 중 적어도 하나에 충돌위험물이 존재하는 경우, 호이스트의 하강이 정지되도록 상기 크레인을 동작시키는 제어부를 포함하는 크레인 제어 장치 및 방법에 관한 것으로,
본 발명에 따르면, 권상작업 및 권하작업이 수행되는 작업영역에 대해 복수개의 비젼부가 촬영한 영상데이터들을 이용함으로써 사각지대가 발생하는 것을 줄일 수 있고, 이에 따라 크레인이 권상작업과 권하작업을 수행하는 과정에서 안전사고가 발생하는 것을 방지하기 위한 작업의 정확성을 향상시킬 수 있다.

Description

크레인 제어 장치 및 방법{Apparatus and Method for Controlling Crane}

본 발명은 코일 등과 같은 대상물을 운반하기 위한 크레인을 제어하는 크레인 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

크레인(Crane)이란 산업 현장에서 코일 등과 같은 대상물에 대해 선적, 하역, 적재 등의 작업을 수행하기 위해 널리 이용되는 기계 장치이다. 이러한 크레인은 대상물을 들어 올리거나 내리기 위해 권상작업과 권하작업을 수행한다.

권상작업이란 크레인이 대상물을 들어 올리는 작업을 의미한다. 크레인이 지상에 있는 대상물을 선박에 선적하는 작업을 수행하는 경우, 대상물은 지상에 설치된 팔레트(Pallet) 위에 놓여져 있다. 크레인은 호이스트를 팔레트 위에 놓여진 대상물 쪽으로 하강시키고, 호이스트에 대상물이 결합되면 호이스트를 상승시킴으로써 권상작업을 수행한다. 권하작업이란 크레인이 대상물을 내리는 작업을 의미한다. 크레인이 지상에 있는 대상물을 선박에 선적하는 작업을 수행하는 경우, 크레인은 대상물이 결합된 호이스트를 선박 쪽으로 하강시킴으로써 권하작업을 수행한다.

여기서, 크레인이 권상작업을 수행하기 위해 호이스트를 하강시킬 때, 권상작업이 수행될 대상물의 주변에 작업자가 있는 경우 해당 작업자가 호이스트에 충돌할 위험이 있다. 또한, 크레인이 권하작업을 수행하기 위해 대상물이 결합된 호이스트를 하강시킬 때, 해당 대상물이 놓여질 공간의 주변에 작업자가 있는 경우 해당 작업자가 대상물 및 호이스트 중 적어도 하나에 충돌할 위험이 있다.

이와 같이 작업자가 대상물 및 호이스트 중 적어도 하나에 충돌하는 것을 방지하기 위해, 종래에는 크레인 운전자가 크레인의 정면과 하부에 설치된 유리창을 통해 육안으로 직접 작업자가 있는지를 확인하면서 크레인을 운전하였다. 이에 따라, 크레인 운전자가 작업자를 보지 못하는 등 오인식하거나 크레인을 오작동시키면, 작업자가 대상물 및 호이스트 중 적어도 하나에 충돌함으로써 안전사고가 발생할 위험성을 내포하고 있는 문제가 있다. 또한, 작업자가 대상물 및 호이스트 중 적어도 하나에 충돌하는 것을 방지하기 위한 작업을 크레인 운전자에게 의존함으로써, 크레인 운전자의 경험, 숙련도 등에 따라 안전사고가 발생할 위험성이 높아질 수 있는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 크레인이 권상작업과 권하작업을 수행하는 과정에서 안전사고가 발생하는 것을 방지할 수 있는 크레인 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 크레인 제어 장치는 크레인에 설치되고, 상기 크레인이 대상물을 들어 올리는 권상작업 및 상기 크레인이 대상물을 내리는 권하작업이 수행되는 작업영역을 촬영하여 제1영상데이터를 획득하기 위한 제1비젼부; 상기 제1비젼부로부터 이격되게 상기 크레인에 설치되어 작업영역을 촬영하여 제2영상데이터를 획득하기 위한 제2비젼부; 및 상기 제1영상데이터와 상기 제2영상데이터 각각에 대해 설정된 충돌위험영역들 중 적어도 하나에 충돌위험물이 존재하는 경우, 호이스트의 하강이 정지되도록 상기 크레인을 동작시키는 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 크레인 제어 방법은 크레인이 대상물을 들어 올리는 권상작업 및 상기 크레인이 대상물을 내리는 권하작업 중 어느 하나를 수행하기 위한 호이스트의 수직 하방을 촬영하여 작업영역에 대한 제1영상데이터와 제2영상데이터를 획득하는 단계; 상기 제1영상데이터와 상기 제2영상데이터 각각에 대해 설정된 충돌위험영역들 중 적어도 하나에 충돌위험물이 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 설정된 충돌위험영역들 중 적어도 하나에 상기 충돌위험물이 존재하는 경우, 상기 호이스트의 하강이 정지되도록 크레인을 동작시키고, 상기 제1영상데이터와 제2영상데이터를 획득하는 단계와 상기 판단단계를 재수행하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 이룰 수 있다.

본 발명은 권상작업 및 권하작업이 수행되는 작업영역에 대해 복수개의 비젼부가 촬영한 영상데이터들을 이용함으로써 사각지대가 발생하는 것을 줄일 수 있고, 이에 따라 크레인이 권상작업과 권하작업을 수행하는 과정에서 안전사고가 발생하는 것을 방지하기 위한 작업의 정확성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 크레인 제어 장치의 개념도
도 2는 본 발명에 따른 크레인 제어 장치가 획득한 영상데이터들에 대한 사진과 이를 획득하기 위한 비젼부들의 위치관계를 설명하기 위한 개념도
도 3은 본 발명에 따른 비젼부, 제어부, 및 크레인 간의 연결관계를 나타낸 개략적인 블록도
도 4는 본 발명에 따른 크레인 제어 방법의 순서도
도 5는 본 발명의 변형된 실시예에 따른 크레인 제어 방법의 순서도

이하에서는 본 발명에 따른 크레인 제어 장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 크레인 제어 장치의 개념도, 도 2는 본 발명에 따른 크레인 제어 장치가 획득한 영상데이터들에 대한 사진과 이를 획득하기 위한 비젼부들의 위치관계를 설명하기 위한 개념도, 도 3은 본 발명에 따른 비젼부, 제어부, 및 크레인 간의 연결관계를 나타낸 개략적인 블록도이다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 코일, 슬라브 등과 같은 대상물(100)을 운반하기 위한 크레인(10)을 제어하는 것으로, 상기 크레인(10) 및 상기 크레인(10)이 들고 있는 대상물(100) 중 적어도 하나가 충돌위험물(A)과 충돌하지 않도록 상기 크레인(10)을 제어한다. 상기 충돌위험물(A)은 작업자일 수 있다. 상기 크레인(10)은 호이스트(11)를 포함한다. 상기 호이스트(11)는 상기 대상물(100)을 들어 올리는 권상작업 및 상기 대상물(100)을 내리는 권하작업을 수행하기 위해 승하강된다.

상기 크레인(10)이 상기 권상작업을 수행하는 경우, 상기 크레인(10)은 권상작업을 수행할 대상물(100)의 수직 상방으로 상기 호이스트(11)를 이동시킨 후, 상기 호이스트(11)를 상기 대상물(11) 쪽으로 하강시킨다. 상기 호이스트(11)에 상기 대상물(100)이 결합되면, 상기 크레인(10)은 상기 호이스트(11)를 상승시킴으로써 권상작업을 수행한다. 상기 권상작업이 완료되면, 상기 크레인(10)은 상기 호이스트(11)에 결합된 대상물(100)이 놓여질 공간의 수직 상방으로 상기 호이스트(11)를 이동시킨 후, 상기 호이스트(11)를 상기 대상물(100)이 놓여질 공간으로 하강시킴으로써 권하작업을 수행한다. 상기 크레인(10)이 지상에 있는 대상물(100)들을 선박(미도시)에 선적하는 작업을 수행하는 경우, 상기 대상물(100)들은 지상에 설치된 팔레트(Pallet, 101) 위에 놓여져 있다. 상기 크레인(10)은 상기 팔레트(101) 위에 놓여진 대상물(100)들을 상기 선박에 선적할 순서에 따라 차례대로 권상작업과 권하작업을 수행할 수 있다. 상기 대상물(100)들이 상기 선박에 선적될 순서는, 상기 대상물(100)들의 크기, 추후 상기 대상물(100)들을 상기 선박에서 내릴 때의 순서 등에 따라 미리 정해질 수 있다.

본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 상기 권상작업 및 권하작업이 수행되는 작업영역(W)을 촬영하여 영상데이터들(200, 200')을 획득하기 위한 복수개의 비젼부(2, 2'), 및 상기 비젼부들(2, 2')이 획득한 영상데이터들(200, 200') 각각에 대해 설정된 충돌위험영역(B, B') 내에 상기 충돌위험물(A)이 존재하는 경우 상기 호이스트(11)의 하강이 정지되도록 상기 크레인(10)을 동작시키는 제어부(3)를 포함한다. 상기 작업영역(W)은 상기 권상작업을 수행하는 경우 상기 대상물(100)들이 놓여져 있는 현장을 의미하고, 상기 권하작업을 수행하는 경우 상기 대상물(100)들이 놓여질 공간이 있는 현장을 의미한다. 예컨대, 상기 작업영역(W)은 상기 팔레트(101), 상기 선박 등일 수 있다. 상기 비젼부들(2, 2')은 상기 작업영역(W) 전부를 촬영할 수 있도록 구현될 수도 있고, 상기 작업영역(W) 중 일부를 촬영할 수 있도록 구현될 수도 있다. 상기 비젼부들(2, 2')이 상기 작업영역(W) 중 일부를 촬영하는 경우, 상기 비젼부들(2, 2')들은 다음과 같이 구현될 수 있다.

우선, 상기 권상작업을 수행하는 경우, 상기 비젼부들(2, 2')은 상기 작업영역(W) 중에서 상기 호이스트(11)의 수직 하방에 위치한 대상물(100)을 포함하는 소정 크기의 영역을 촬영하여 상기 영상데이터들(200, 200')을 획득한다. 다음, 상기 권하작업을 수행하는 경우, 상기 비젼부들(2, 2')들은 상기 작업영역(W) 중에서 상기 호이스트(11)의 수직 하방에 위치한 대상물(100)이 놓여질 공간을 포함하는 소정 크기의 영역을 촬영하여 상기 영상데이터들(200, 200')을 획득한다.

상기 충돌위험영역들(B, B')은 상기 영상데이터들(200, 200') 각각에 대해 상기 호이스트(11)의 수직 하방을 기준으로 하여 소정 크기의 영역으로 설정된다. 상기 호이스트(11)의 수직 하방은 상기 대상물(100) 및 상기 대상물(100)이 놓여질 공간 중 어느 하나이다. 상기 충돌위험영역들(B, B')은 상기 호이스트(11)의 수직 하방이 중앙에 위치하도록 설정될 수 있다. 상기 충돌위험영역들(B, B')은 상기 비젼부들(2, 2')이 촬영한 영역보다 작은 크기로 설정될 수 있다. 예컨대, 상기 충돌위험영역들(B, B)은 각각 상기 호이스트(11)의 수직 하방을 기준으로 하여 X축 방향과 Y축 방향으로 각각 3 m의 길이를 갖는 영역으로 설정될 수 있다. 상기 충돌위험영역들(B, B)은 각각 상기 호이스트(11)의 수직 하방을 기준으로 하여 X축 방향과 Y축 방향으로 서로 다른 길이를 갖는 직사각형 형태의 영역으로 설정될 수도 있다. 상기 충돌위험영역들(B, B')의 크기는 사용자에 의해 미리 설정될 수 있다. 상기 비젼부들(2, 2')은 각각 상기 권상작업 및 상기 권하작업 중 어느 하나를 수행하기 위해 하강되는 상기 호이스트(11)의 수직 하방을 촬영하여 상기 설정된 충돌위험영역들(B, B')이 포함된 작업영역(W)에 대한 영상데이터들(200, 200')을 획득할 수 있다.

본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 상기 영상데이터들(200, 200')을 이용하여 상기 설정된 충돌위험영역들(B, B') 내에 상기 충돌위험물(A)이 존재하는 것으로 확인되면, 상기 호이스트(11)의 하강이 정지되도록 상기 크레인(10)을 동작시킨다. 따라서, 본 발명에 따른 크레인 제어장치(1)는 상기 호이스트(11) 및 상기 호이스트(11)에 결합된 대상물(100) 중 적어도 하나가 상기 충돌위험물(A)과 충돌하는 것을 방지할 수 있다. 이하에서는 상기 비젼부(2) 및 상기 제어부(3)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 상기 비젼부(2)는 상기 작업영역(W)을 촬영하여 상기 영상데이터(200)를 획득한다. 상기 비젼부(2)는 상기 작업영역(W) 중에서 상기 대상물(100) 및 상기 대상물(100)이 놓여질 공간 중 어느 하나를 포함하는 소정 크기의 영역을 촬영하여 영상데이터(200)를 획득할 수 있다. 상기 비젼부(2)는 상기 권상작업 및 상기 권하작업 중 어느 하나를 수행하기 위해 하강되는 상기 호이스트(11)의 수직 하방을 촬영할 수 있다. 도 1에서 일점 쇄선이 상기 비젼부(2)가 촬영하는 영역을 표시한 일례이다. 이에 따라, 상기 영상데이터(200)에는 상기 호이스트(11)의 수직 하방에 위치한 대상물(100) 및 상기 대상물(100)이 놓여질 공간 중 어느 하나와, 그 주변에 있는 물체들이 표시될 수 있다. 상기 비젼부(2)는 상기 호이스트(11)가 갖는 후크(Hook, 111)의 수직 하방을 촬영할 수 있다.

본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 상기 비젼부(2)를 복수개 포함한다. 상기 비젼부들(2, 2')은 상기 작업영역(W) 중에서 상기 호이스트(11)의 수직 하방을 서로 다른 방향에서 촬영하여 영상데이터들(200, 200')을 획득한다. 이에 따라, 상기 비젼부들(2, 2')은 상기 호이스트(11)의 수직 하방에 대한 서로 다른 방향에서의 영상데이터들(200, 200')을 획득할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 상기 비젼부들(2, 2')과 상기 호이스트(11)의 수직 하방 사이에 존재하는 기구물(C) 등에 의해 사각지대가 발생하는 것을 줄일 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 상기 영상데이터들(200, 200')을 이용하여 상기 충돌위험영역들(B, B') 내에 상기 충돌위험물(A)이 존재하는지 여부를 판단하기 위한 작업의 정확성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 상기 크레인(10)이 상기 권상작업과 상기 권하작업을 수행하는 과정에서 안전사고가 발생하는 것을 방지하기 위한 작업의 정확성을 향상시킬 수 있다.

예컨대, 본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)가 제1비젼부(2)와 제2비젼부(2')를 포함하는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제1비젼부(2)와 상기 제2비젼부(2')는 상기 작업영역(W) 중에서 상기 호이스트(11)의 수직 하방을 촬영하여 제1영상데이터(200)와 제2영상데이터(200')를 획득할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1비젼부(2)와 상기 제2비젼부(2')는 상기 호이스트(11)의 수직 하방에 대한 서로 다른 방향에서의 제1영상데이터(200)와 제2영상데이터(200')를 획득할 수 있다. 도 2에서 알 수 있듯이, 상기 제2영상데이터(200')에는 상기 충돌위험영역(B') 내에 2개의 충돌위험물들(A, A')이 존재하는 것으로 표시되나, 상기 제1영상데이터(200)에는 기구물(C)에 가려져 상기 충돌위험영역(B) 내에 1개의 충돌위험물(A)만 존재하는 것으로 표시된다. 따라서, 본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 복수개의 비젼부들(2, 2')을 통해 상기 작업영역(W) 중에서 상기 호이스트(11)의 수직 하방에 대한 서로 다른 방향에서의 영상데이터들(200, 200')을 획득함으로써, 사각지대가 발생하는 것을 줄일 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 상기 영상데이터들(200, 200')을 이용하여 상기 충돌위험영역들(B, B') 내에 상기 충돌위험물(A)이 존재하는지 여부를 판단하기 위한 작업의 정확성을 향상시킬 수 있다. 도시되지는 않았지만, 본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 상기 호이스트(11)의 수직 하방을 서로 다른 방향에서 촬영하기 위한 3개 이상의 비젼부(2)를 포함할 수도 있다.

상기 비젼부들(2, 2')은 서로 이격되게 상기 크레인(10)에 설치될 수 있다. 상기 비젼부들(2, 2')은 상기 호이스트(11)의 수직 하방을 서로 다른 방향에서 촬영하기 위해 상기 호이스트(11)를 기준으로 서로 다른 방향에 위치되게 상기 크레인(10)에 설치될 수 있다. 예컨대, 도 1을 기준으로 할 때, 상기 제1비젼부(2)는 상기 호이스트(11)의 수직 하방에 대해 좌측 상방에 위치되게 설치될 수 있고, 상기 제2비젼부(2')는 상기 호이스트(11)의 수직 하방에 대해 우측 상방에 위치되게 설치될 수 있다. 상기 제2비젼부(2')는 상기 제1비젼부(2)로부터 소정 거리 이격되게 상기 크레인(10)에 설치될 수 있다. 이 경우, 상기 제1비젼부(2)와 상기 제2비젼부(2')는 서로 마주보는 방향으로 기울어지게 설치되어서 상기 호이스트(11)의 수직 하방을 서로 다른 방향에서 촬영할 수 있고, 이에 따라 상기 작업영역(W)에 대한 서로 다른 방향에서의 제1영상데이터(200)와 제2영상데이터(200')를 획득할 수 있다. 도 1에서 일점 쇄선이 상기 제1비젼부(2)와 상기 제2비젼부(2')가 촬영하는 영역을 표시한 것이다.

상기 비젼부들(2, 2')은 상기 호이스트(11)의 수직 하방에 대해 적어도 일부가 겹쳐지는 영역을 촬영하여 상기 영상데이터들(200, 200')을 획득할 수 있다. 즉, 상기 비젼부들(2, 2')은 상기 호이스트(11)의 수직 하방에 위치한 대상물(10) 및 상기 대상물(10)이 놓여질 공간 중 어느 하나를 공통되는 영역으로 겹쳐지게 촬영하고, 공통되는 영역의 주변에 대해서는 서로 겹쳐지거나 서로 다른 영역을 촬영할 수 있다. 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 제2비젼부(2')는 상기 제1비젼부(2)가 촬영한 영역과 일부가 겹쳐지는 영역을 촬영하여 상기 제2영상데이터(200')를 획득할 수 있다. 즉, 상기 제1비젼부(2)는 상기 호이스트(11)의 수직 하방과 그 오른쪽 방향에 있는 주변을 촬영하고, 상기 제2비젼부(2')는 상기 호이스트(11)의 수직 하방과 그 왼쪽 방향에 있는 주변을 촬영할 수 있다. 상기 비젼부들(2, 2')은 상기 영상데이터들(200, 200')에 적어도 상기 충돌위험영역들(B, B')이 공통되게 포함되도록 상기 작업영역(W)을 촬영할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 제1비젼부(2)와 상기 제2비젼부(2')는 전체적으로 서로 동일한 영역을 촬영할 수도 있다.

상기 비젼부들(2, 2')은 상기 호이스트(11)가 이동됨에 따라 함께 이동되도록 설치될 수 있다. 상기 비젼부(2, 2')들은 상기 호이스트(11)가 이동됨에 따라 함께 이동될 수 있도록 상기 크레인(10)의 횡행 거더(12)에 설치될 수 있다. 상기 횡행 거더(12)에는 상기 호이스트(11)가 설치되고, 상기 호이스트(11)는 상기 횡행 거더(12)가 이동되는 것에 의해 이동될 수 있다. 따라서, 상기 권상작업을 수행하는 경우, 상기 호이스트(11)가 이동되어 상기 대상물(100)의 수직 상방에 위치되면, 상기 비젼부들(2, 2')은 상기 작업영역(W) 중에서 상기 호이스트(11)의 수직 하방에 위치한 대상물(100)을 촬영할 수 있는 위치에 위치된다. 상기 권하작업을 수행하는 경우, 상기 호이스트(11)가 이동되어 상기 대상물(100)이 놓여질 공간의 수직 상방에 위치되면, 상기 비젼부들(2, 2')은 상기 작업영역(W) 중에서 상기 호이스트(11)의 수직 하방에 위치한 대상물(100)이 놓여질 공간을 촬영할 수 있는 위치에 위치된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.

첫째, 상기 권상작업이 수행될 작업영역(W)과 상기 권하작업이 수행될 작업영역(W) 각각에 별도로 상기 비젼부들(2, 2')을 설치하는 것과 비교할 때, 본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 상기 비젼부들(2, 2')의 개수를 줄일 수 있고, 이에 따라 재료비를 절감할 수 있다.

둘째, 본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 상기 비젼부들(2, 2')이 상기 호이스트(11)가 이동됨에 따라 함께 이동되므로, 상기 작업영역(W) 중에서 상기 호이스트(11)의 수직 하방을 촬영하기 위해 상기 비젼부들(2, 2')을 별도로 이동시킬 필요가 없다. 따라서, 본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 상기 비젼부들(2, 2')을 이동시키기 위한 이동장치를 생략할 수 있고, 이에 따라 재료비를 절감할 수 있다.

셋째, 본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 상기 호이스트(11)가 상기 권상작업 및 상기 권하작업 중 어느 하나를 수행하기 위한 위치로 이동되면, 상기 비젼부들(2, 2')이 상기 작업영역(W) 중에서 상기 호이스트(11)의 수직 하방에 위치한 대상물(100) 및 상기 대상물(100)이 놓여질 공간 중 어느 하나를 촬영할 수 있는 위치로 자동으로 이동될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 상기 크레인(10)이 권상작업과 권하작업을 수행하는 과정에서 안전사고가 발생하는 것을 방지하기 위해 상기 영상데이터들(200, 200')을 획득하는 작업의 용이성을 향상시킬 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 상기 비젼부들(2, 2')들은 각각 컬러로 된 영상데이터들(200, 200')을 획득하기 위한 컬러카메라(21, 21')를 포함할 수 있다. 예컨대, 본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)가 상기 제1비젼부(2)와 상기 제2비젼부(2')를 포함하는 경우, 상기 제1비젼부(2)는 컬러로 된 제1영상데이터(200)를 획득하기 위한 제1컬러카메라(21)를 포함할 수 있고, 상기 제2비젼부(2')는 컬러로 된 제2영상데이터(200')를 획득하기 위한 제2컬러카메라(21')를 포함할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 컬러로 된 영상데이터들(200, 200')을 이용하여 상기 충돌위험물(A)이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 상기 충돌위험물(A)이 작업자인 경우, 본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 컬러로 된 영상데이터들(200, 200')에서 작업자가 착용한 안전모의 색채에 대응되는 색채를 갖는 물체를 상기 충돌위험물(A)로 판단할 수 있다. 작업자가 착용한 안전모는 빨간색, 파란색 등과 같이 다른 기구물(C)들과 구별될 수 있는 색채를 갖도록 구현될 수도 있다. 상기 작업자가 착용한 안전모는 빨간색, 파란색 등의 색채를 갖는 테이프 등이 부착됨으로써 다른 기구물(C)들과 구별될 수 있는 색채를 갖도록 구현될 수도 있다. 본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 상술한 바와 같은 안전모의 색채에 관한 색채데이터를 저장하는 메모리(31, 도 3에 도시됨)를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 상기 컬러로 된 영상데이터들(200, 200')에서 상기 메모리(31, 도 3에 도시됨)에 저장된 안전모의 색채데이터에 대응되는 색채를 갖는 물체를 상기 충돌위험물(A)로 판단할 수 있다.

본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 충돌위험물(A)이 갖는 색채를 이용하여 상기 충돌위험물(A)이 존재하는지 여부를 판단함으로써, 다음과 같은 작용효과를 얻을 수 있다.

첫째, 본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 컬러로 된 영상데이터들(200, 200')로부터 상기 충돌위험물(A)이 갖는 색채를 이용하여 상기 충돌위험물(A)이 존재하는지 여부를 판단하므로, 흑백으로 된 영상데이터들로부터 상기 충돌위험물이 존재하는지 여부를 판단하는 것에 비교할 때 권상작업과 권하작업이 이루어지는 현장의 명암이나 조도에 의한 영향을 적게 받고, 야간에도 현장에 설치된 조명만으로 상기 충돌위험물(A)이 존재하는지 여부를 판단할 수 있는 충분한 영상데이터들(200, 200')을 획득할 수 있다.

둘째, 상기 크레인(10)은 해상에 있는 선박 등에 대해서도 권상작업과 권하작업을 수행할 수 있는데, 지상의 경우 작업자 외에 다른 물체들은 움직임이 없기 때문에 움직임이 있는 물체를 충돌위험물(A)로 판단하는 것이 가능하지만, 해상에 있는 선박 등의 경우 파도에 의해 선박 전체가 움직이기 때문에 움직임이 있는 물체를 충돌위험물(A)로 판단하기에 어려움이 있다. 본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 컬러로 된 영상데이터들(200, 200')로부터 상기 충돌위험물(A)이 갖는 색채를 이용하여 상기 충돌위험물(A)을 판단하므로, 해상에 있는 선박 등에 대해서도 상기 충돌위험물(A)이 존재하는지 여부를 용이하게 판단할 수 있는 영상데이터들(200, 200')을 획득할 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 상기 비젼부들(2, 2')들은 각각 상기 영상데이터들(200, 200')로부터 상기 충돌위험물(A)의 좌표값을 산출하기 위한 스테레오카메라(Stereoscopic camera, 22, 22')를 포함할 수 있다. 예컨대, 본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)가 상기 제1비젼부(2)와 상기 제2비젼부(2')를 포함하는 경우, 상기 제1비젼부(2)는 상기 제1영상데이터(200)로부터 상기 충돌위험물(A)의 좌표값을 산출하기 위한 제1스테레오카메라(22)를 포함할 수 있고, 상기 제2비젼부(2')는 상기 제2영상데이터(200')로부터 상기 충돌위험물(A)의 좌표값을 산출하기 위한 제2스테레오카메라(22')를 포함할 수 있다.

상기 제1스테레오카메라(22)는 상기 작업영역(W) 중에서 상기 호이스트(11)의 수직 하방을 촬영하기 위한 2개의 제1렌즈들(221, 222)을 포함할 수 있다. 상기 2개의 제1렌즈들(221, 222)은 서로 다른 방향에서 상기 호이스트(11)의 수직 하방을 촬영할 수 있도록 서로 일정 거리 이격되게 설치될 수 있다. 상기 제1컬러카메라(21)는 상기 2개의 제1렌즈들(221, 222) 사이에 위치되게 설치될 수 있다. 상기 제1비젼부(2)는 상기 제1스테레오카메라(22)가 갖는 2개의 제1렌즈들(221, 222)과 상기 제1컬러카메라(21)를 포함하여 3개의 렌즈를 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 상기 작업영역(W) 중에서 상기 호이스트(11)의 수직 하방을 서로 다른 세 방향에서 촬영함으로써 상기 제1컬러카메라(21)가 획득한 컬러로 된 제1영상데이터(200)에서 상기 충돌위험물(A)의 좌표값을 산출할 수 있다. 상기 제1비젼부(2)는 상기 충돌위험물(A), 상기 대상물(100), 상기 대상물(10)이 놓여질 공간 등에 대한 높이값도 산출할 수 있다.

상기 제2스테레오카메라(22')는 상기 작업영역(W) 중에서 상기 호이스트(11)의 수직 하방을 촬영하기 위한 2개의 제2렌즈들(221', 222')을 포함할 수 있다. 상기 2개의 제2렌즈들(221', 222')은 서로 다른 방향에서 상기 호이스트(11)의 수직 하방을 촬영할 수 있도록 서로 일정 거리 이격되게 설치될 수 있다. 상기 제2컬러카메라(21')는 상기 2개의 제2렌즈들(221', 222') 사이에 위치되게 설치될 수 있다. 상기 제2비젼부(2')는 상기 제2스테레오카메라(22')가 갖는 2개의 제2렌즈들(221', 222')과 상기 제2컬러카메라(21')를 포함하여 3개의 렌즈를 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 상기 작업영역(W) 중에서 상기 호이스트(11)의 수직 하방을 서로 다른 세 방향에서 촬영함으로써 상기 제2컬러카메라(21')가 획득한 컬러로 된 제2영상데이터(200')에서 상기 충돌위험물(A)의 좌표값을 산출할 수 있다. 상기 제2비젼부(2')는 상기 충돌위험물(A), 상기 대상물(100), 상기 대상물(100)이 놓여질 공간 등에 대한 높이값도 산출할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 상기 컬러카메라들(21, 21')을 이용하여 상기 충돌위험물(A)이 존재하는지 여부를 판단하기 위한 영상데이터들(200, 200')을 획득할 수 있고, 상기 스테레오카메라들(22, 22')을 이용하여 상기 영상데이터들(200, 200') 각각으로부터 상기 충돌위험물(A)의 좌표값을 산출함으로써 상기 충돌위험영역들(B, B') 내에 상기 충돌위험물(A)이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 상기 충돌위험물(A)의 좌표값은 상기 호이스트(11)의 수직 하방을 기준으로 하여 산출될 수 있다. 즉, 상기 영상데이터들(200, 200') 각각에 있는 대상물(100) 및 상기 대상물(100)이 놓여질 공간 중 어느 하나를 기준으로 하여 상기 충돌위험물(A)이 상기 대상물(100) 및 상기 대상물(100)이 놓여질 공간 중 어느 하나로부터 떨어진 거리와 방향 등을 이용하여 상기 충돌위험물(A)의 좌표값을 산출할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 상기 영상데이터들(200, 200') 각각에서 상기 충돌위험물(A)의 위치가 다르더라도 상기 영상데이터들(200, 200') 각각으로부터 상기 충돌위험물(A)에 대해 동일한 좌표값을 산출할 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 상기 제어부(3)는 상기 영상데이터들(200, 200') 각각에 대해 설정된 충돌위험영역들(B, B') 중 적어도 하나에 상기 충돌위험물(A)이 존재하는 경우 상기 크레인(10)의 작동이 정지되도록 상기 크레인(10)을 동작시킨다.

상기 충돌위험영역들(B, B')은 상기 영상데이터들(200, 200') 각각에 대해 상기 호이스트(11)의 수직 하방을 기준으로 하여 소정 크기의 영역으로 설정된다. 상기 호이스트(11)의 수직 하방은 상기 대상물(100) 및 상기 대상물(100)이 놓여질 공간 중 어느 하나이다. 상기 충돌위험영역들(B, B')은 상기 호이스트(11)의 수직 하방이 중앙에 위치하도록 설정될 수 있다. 상기 충돌위험영역들(B, B')은 상기 비젼부들(2, 2')이 촬영한 영역보다 작은 크기로 설정될 수 있다. 상기 충돌위험영역들(B, B')의 크기는 사용자에 의해 미리 설정될 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 비젼부들(2, 2')이 상기 호이스트(11)가 이동됨에 따라 함께 이동되는 경우, 상기 호이스트(11)가 상기 권상작업 및 상기 권하작업 중 어느 하나를 수행하기 위한 위치로 이동되면, 상기 비젼부들(2, 2')은 상기 작업영역(W) 중에서 상기 호이스트(11)의 수직 하방에 위치한 대상물(100) 및 상기 대상물(100)이 놓여질 공간 중 어느 하나를 촬영할 수 있는 위치로 자동으로 이동될 수 있다. 이와 마찬가지로, 상기 충돌위험영역들(B, B')은 상기 호이스트(11)가 상기 권상작업 및 상기 권하작업 중 어느 하나를 수행하기 위한 위치로 이동되면, 상기 호이스트(11)의 수직 하방을 기준으로 하여 소정 크기의 영역으로 자동으로 설정될 수 있다.

상기 제어부(3)는 상기 충돌위험영역들(B, B') 중 어느 하나에라도 상기 충돌위험물(A)이 존재하는 것으로 판단되면, 상기 크레인(10)의 작동이 정지되도록 상기 크레인(10)을 동작시킨다. 상기 제어부(3)는 상기 호이스트(11)가 정지되도록 상기 크레인(10)을 동작시킬 수 있다. 예컨대, 상기 제어부(3)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제1영상데이터(200)로부터 상기 제1충돌위험영역(B) 내에 1개의 충돌위험물(A)이 존재하는 것으로 판단할 수 있고, 상기 제2영상데이터(200')로부터 상기 제2충돌위험영역(B') 내에 2개의 충돌위험물(A, A')이 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 상기 제어부(3)는 상기 제1충돌위험영역(B)과 상기 제2충돌위험영역(B')에 상기 충돌위험물들(A, A')이 존재하므로, 상기 호이스트(11)가 정지되도록 상기 크레인(10)을 동작시킬 수 있다. 상기 제어부(3)가 상기 설정된 충돌위험영역들(B, B') 모두에 상기 충돌위험물(A)이 존재하지 않는 것으로 판단한 경우, 상기 호이스트(11)는 권상작업 및 권하작업 중 어느 하나를 수행하기 위해 상기 작업영역(W)으로 하강될 수 있다. 상기 제어부(3)는 상기 호이스트(11)가 정지하거나 상기 호이스트(11)가 권상작업과 권하작업을 수행하도록 상기 크레인(10)을 직접 제어하여 동작시킬 수도 있고, 상기 크레인(10)의 작동을 제어하는 크레인 콘트롤러(미도시)를 통해 상기 크레인(10)을 제어하여 동작시킬 수도 있다.

상기 제어부(3)는 상기 호이스트(11)가 상기 권상작업 및 상기 권하작업 중 어느 하나를 수행하기 위해 하강될 때 상기 호이스트(11)의 수직 하방을 촬영한 영상데이터들(200, 200')로부터 상기 설정된 충돌위험영역들(B, B') 중 적어도 하나에 상기 충돌위험물(A)이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 즉, 상기 제어부(3)는 상기 호이스트(11)가 상기 권상작업 및 상기 권하작업을 수행하기 위한 작업영역(W) 간에 이동하는 경우 등과 같이 안전사고의 위험이 적거나 없는 경우에는 상기 설정된 충돌위험영역들(B, B') 내에 상기 충돌위험물(A)이 존재하는지 여부를 판단하지 않는다. 상기 제어부(3)는 상기 호이스트(11)가 하강되는 시점에 상기 호이스트(11)의 수직 하방을 촬영한 영상데이터들(200, 200')로부터 상기 설정된 충돌위험영역들(B, B') 내에 상기 충돌위험물(A)이 존재하는지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 크레인(100)을 제어할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 크레인 제어장치(1)는 안전사고의 위험이 적거나 없음에도 불필요하게 상기 호이스트(11)의 작동을 정지시킴으로써 작업시간이 손실되는 것을 방지할 수 있다.

상기 제어부(3)는 상기 비젼부(2, 2')들로부터 계속하여 영상데이터들(200, 200')을 제공받다가, 상기 호이스트(11)가 하강되는 시점에 제공된 영상데이터들(200, 200')을 선택하여 상기 설정된 충돌위험영역들(B, B') 내에 상기 충돌위험물(A)이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 상기 호이스트(11)가 하강되는 시점에 대한 정보는 상기 크레인(10) 및 상기 크레인 콘트롤러(미도시) 중 적어도 하나로부터 제공될 수 있다. 상기 제어부(3)는 상기 호이스트(11)가 하강되는 시점에 상기 비젼부들(2, 2')이 상기 호이스트(11)의 수직 하방을 촬영하도록 제어함으로써, 상기 호이스트(11)가 하강되는 시점에 대한 영상데이터들(200, 200')을 상기 비젼부들(2, 2')로부터 제공받을 수도 있다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 상기 제어부(3)는 상기 메모리(31)를 포함할 수 있다. 상기 메모리(31)에는 상기 대상물(100)의 위치정보, 상기 대상물(100)이 놓여질 공간의 위치정보 등이 저장될 수 있다. 상기 메모리(31)에는 상기 대상물(100)들에 대해 권상작업이 수행되어야 하는 순서정보, 상기 대상물(100)이 놓여질 공간에 대해 권하작업이 수행되어야 하는 순서정보 등이 저장될 수도 있다. 상기 메모리(31)에는 상기 충돌위험물(A)이 갖는 색채에 관한 색채데이터가 저장될 수 있다. 예컨대, 상기 색채데이터는 안전모의 색채, 안전모에 부착된 테이프의 색채 등일 수 있다. 상기 메모리(31)에는 상기 충돌위험물(A)이 갖는 형태에 관한 형태데이터가 저장될 수 있다. 예컨대, 상기 형태데이터는 안전모의 형태, 작업자가 안전모를 착용한 형태 등일 수 있다.

상기 제어부(3)는 상기 충돌위험영역들(B, B')이 갖는 크기를 설정하기 위한 충돌위험영역설정모듈(32)을 포함할 수 있다. 사용자는 상기 충돌위험영역설정모듈(32)을 통해 상기 충돌위험영역들(B, B')이 갖는 크기를 설정할 수 있다. 사용자는 작업 환경에 따라 상기 충돌위험영역들(B, B')이 갖는 크기를 변경하여 설정할 수 있다. 상기 충돌위험영역설정모듈(32)은 상기 설정된 충돌위험영역들(B, B')이 갖는 크기를 상기 메모리(31)에 제공할 수 있다. 상기 메모리(31)에는 상기 설정된 충돌위험영역들(B, B')이 갖는 크기가 저장될 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 상기 제어부(3)는 상기 영상데이터들(200, 200')로부터 상기 색채데이터에 대응되는 색채로 이루어진 물체를 상기 충돌위험물(A)로 구분하고, 상기 스테레오카메라들(22, 22')에 의해 산출된 충돌위험물(A)의 좌표값을 이용함으로써, 상기 충돌위험영역들(B, B') 내에 상기 충돌위험물(A)이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 상기 제어부(3)는 후보설정모듈(33) 및 충돌위험물설정모듈(34)을 포함할 수 있다.

상기 후보설정모듈(33)은 상기 영상데이터들(200, 200')로부터 상기 형태데이터에 대응되는 형태로 이루어진 물체를 후보충돌위험물로 설정한다. 예컨대, 상기 충돌위험물(A)이 작업자인 경우, 상기 후보설정모듈(33)은 상기 영상데이터들(200, 200')에서 작업자가 착용한 안전모에 대응되는 형태를 갖는 물체를 상기 후보충돌위험물로 설정할 수 있다. 상기 메모리(31)에는 안전모의 형태에 관한 형태데이터가 저장될 수 있다. 상기 형태데이터는 안전모의 크기, 모양 등에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 제어부(3)는 상기 영상데이터들(200, 200')을 수신하기 위한 수신모듈(35)을 포함할 수 있다. 상기 수신모듈(35)은 상기 비젼부들(2, 2')로부터 영상데이터들(200, 200')을 수신하고, 수신된 영상데이터들(200, 200')을 상기 후보설정모듈(33)에 제공할 수 있다.

상기 충돌위험물설정모듈(34)은 상기 설정된 후보충돌위험물 중에서 상기 색채데이터에 대응되는 색채로 이루어진 후보충돌위험물을 상기 충돌위험물(A)로 설정할 수 있다. 예컨대, 상기 충돌위험물(A)이 작업자인 경우, 상기 충돌위험물설정모듈(34)은 상기 후보충돌위험물 중에서 작업자가 착용한 안전모의 색채에 대응되는 색채를 갖는 물체를 상기 충돌위험물(A)로 설정할 수 있다. 상기 메모리(31)에는 안전모의 색채에 관한 색채데이터가 저장될 수 있다. 따라서, 상기 제어부(3)는 상기 충돌위험물(A)이 갖는 형태와 색채를 이용하여 상기 충돌위험물(A)이 존재하는지 여부를 판단할 수 있으므로, 상기 충돌위험영역(B) 내에 상기 충돌위험물(A)이 존재하는지 여부를 판단하기 위한 작업의 정확성을 향상시킬 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 상기 제어부(3)는 비교모듈(36) 및 제어모듈(37)을 포함할 수 있다.

상기 비교모듈(36)은 상기 호이스트(11) 및 상기 호이스트(11)에 결합된 대상물(100) 중 어느 하나에 대한 높이정보와 설정된 높이범위를 비교한다. 상기 권상작업이 수행되는 경우, 상기 비교모듈(36)은 상기 호이스트(11)에 대한 높이정보와 설정된 높이범위를 비교할 수 있다. 상기 권하작업이 수행되는 경우, 상기 비교모듈(36)은 상기 호이스트(11)에 결합된 대상물(100)에 대한 높이정보와 설정된 높이범위를 비교할 수 있다. 상기 비교모듈(36)은 상기 높이정보와 상기 설정된 높이범위를 비교한 결과를 상기 제어모듈(37)에 제공할 수 있다. 상기 호이스트(11)에 대한 높이정보와 상기 호이스트(11)에 결합된 대상물(100)에 대한 높이정보는 상기 크레인(10) 및 크레인 콘트롤러(미도시) 중 적어도 하나로부터 제공될 수 있다. 상기 수신모듈(35)은 상기 크레인(10) 및 크레인 콘트롤러(미도시) 중 어느 하나로부터 상기 높이정보를 수신하고, 수신된 높이정보를 상기 비교모듈(36)에 제공할 수 있다. 상기 설정된 높이범위는 상기 호이스트(11) 및 상기 호이스트(11)에 결합된 대상물(100) 중 어느 하나가 상기 충돌위험물(A)에 충돌할 위험이 있는 높이로 설정될 수 있고, 작업자에 의해 설정되어 상기 메모리(31)에 저장될 수 있다. 예컨대, 상기 크레인(10)이 지상에 있는 대상물을 선박에 선적하는 작업을 수행하는 경우, 지상에 설치된 팔레트(101) 위에 놓여진 대상물(100)에 대해 권상작업을 수행할 때 상기 설정된 높이범위는 상기 호이스트(11)의 높이가 권상작업을 수행할 대상물(100)로부터 10 ~ 12 m 범위인 것으로 설정될 수 있다. 해상에 있는 선박에 대해 권하작업을 수행할 때, 상기 설정된 높이범위는 상기 호이스트(11)에 결합된 대상물(100)의 하단높이가 상기 충돌위험물(A)로부터 2 ~ 4 m 범위인 것으로 설정될 수 있다.

상기 제어모듈(37)은 상기 높이정보가 상기 설정된 높이범위에 속하면, 상기 설정된 충돌위험영역들(B, B') 내에 상기 충돌위험물(A)이 존재하는지 여부에 따라 상기 크레인(10)을 제어할 수 있다. 예컨대, 지상에 설치된 팔레트(Pallet) 위에 놓여진 대상물(100)에 대해 권상작업을 수행할 때 상기 호이스트(11)의 높이가 10 ~ 12 m 범위 이내이면, 상기 제어모듈(37)은 상기 영상데이터들(200, 200')로부터 상기 충돌위험영역들(B, B') 내에 상기 충돌위험물(A)이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 상기 제어모듈(37)은 상기 충돌위험영역들(B, B') 내에 상기 충돌위험물(A)이 존재하는 것으로 판단되면, 상기 호이스트(11)가 정지되도록 상기 크레인(10)을 동작시킬 수 있다. 그리고, 상기 제어모듈(37)은 상기 호이스트(11)가 정지되고 소정 시간이 경과된 후 새롭게 획득된 영상데이터들(200, 200')로부터 상기 충돌위험영역들(B, B') 내에 상기 충돌위험물(A)이 존재하는지 여부를 판단하고, 상기 충돌위험영역들(B, B') 내에 상기 충돌위험물(A)이 존재하지 않는 것으로 판단되면, 상기 호이스트(11)가 하강되도록 상기 크레인(10)을 동작시킬 수 있다.

상기 제어모듈(37)은 상기 높이정보가 상기 설정된 높이범위보다 낮은 높이이면, 권상작업 및 권하작업 중 어느 하나가 수행되도록 상기 크레인(10)을 제어할 수 있다. 즉, 상기 제어모듈(37)은 상기 높이정보가 상기 설정된 높이범위보다 낮은 높이이면, 상기 설정된 충돌위험영역들(B, B') 내에 상기 충돌위험물(A)이 존재하는지 여부에 관계없이 상기 호이스트(11)가 하강되도록 상기 크레인(10)을 동작시킬 수 있다. 상기 높이정보가 상기 설정된 높이범위보다 낮은 높이인 것은, 상기 호이스트(11)가 상기 설정된 높이범위에 속할 때 상기 충돌위험영역들(B, B') 내에 상기 충돌위험물(A)이 존재하지 않았던 것을 의미한다. 따라서, 상기 높이정보가 상기 설정된 높이범위보다 낮아지게 된 이후에도 상기 호이스트(11)를 정지시키면, 안전사고의 위험이 적거나 없음에도 불필요하게 권상작업과 권하작업을 수행하기 위한 작업시간이 손실되게 된다. 따라서, 상기 제어모듈(37)은 상기 높이정보가 상기 설정된 높이범위보다 낮은 높이이면, 상기 설정된 충돌위험영역들(B, B') 내에 상기 충돌위험물(A)이 존재하는지 여부에 관계없이 권상작업 및 권하작업 중 어느 하나가 수행되도록 상기 크레인(10)을 동작시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 권상작업과 권하작업을 수행하기 위한 작업시간이 손실되는 것을 방지할 수 있다.

도 2 및 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 경고신호를 출력하기 위한 출력부(4)를 더 포함할 수 있다. 상기 설정된 충돌위험영역들(B, B') 중 적어도 하나에 상기 충돌위험물(A)이 존재하는 경우, 상기 출력부(4)는 상기 경고신호를 출력할 수 있다. 상기 경고신호는 상기 충돌위험물(A)로 설정된 작업자에게 상기 설정된 충돌위험영역들(B, B')로부터 벗어날 것을 요구하는 음성메세지, 경고음 등일 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 크레인 제어 장치(1)는 상기 충돌위험물(A)로 설정된 작업자가 상기 설정된 충돌위험영역들(B, B')로부터 벗어나도록 유도할 수 있다. 상기 설정된 충돌위험영역들(B, B') 중 적어도 하나에 상기 충돌위험물(A)이 존재하는 경우, 상기 제어부(3)는 상기 호이스트(11)의 하강이 정지되도록 상기 크레인(10)을 동작시키고, 상기 경고신호가 출력되도록 상기 출력부(4)를 제어할 수 있다. 상기 경고신호에 대한 출력이 종료되면, 상기 제어부(3)는 상기 호이스트(11)의 하강이 정지된 이후 상기 호이스트(11)의 수직 하방에 대해 새롭게 획득한 영상데이터들(200, 200')로부터 상기 충돌위험영역들(B, B') 내에 상기 충돌위험물(A)이 존재하는지 여부를 판단하고, 상기 충돌위험영역들(B, B') 내에 상기 충돌위험물(A)이 존재하지 않는 것으로 판단되면, 상기 호이스트(11)가 하강되도록 상기 크레인(10)을 동작시킬 수 있다. 상기 출력부(4)는 상기 크레인(10)에 설치될 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 크레인 제어 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 크레인 제어 방법의 순서도이고, 도 5는 본 발명의 변형된 실시예에 따른 크레인 제어 방법의 순서도이다.

도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 크레인 제어 방법은 상술한 크레인 제어 장치(1)를 이용할 수 있고, 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.

우선, 영상데이터를 획득한다(S1). 이러한 공정(S1)은 상기 비젼부들(2, 2')이 상기 작업영역(W)을 촬영하여 영상데이터들(200, 200')을 획득함으로써 이루어질 수 있다. 상기 공정(S1)은 상기 비젼부들(2, 2')들이 상기 작업영역(W) 중에서 상기 호이스트(11)의 수직 하방을 서로 다른 방향에서 촬영하여 상기 작업영역(W)에 대한 서로 다른 방향에서의 영상데이터들(200, 200')을 획득함으로써 이루어질 수 있다. 예컨대, 상기 제1비젼부(2)가 상기 호이스트(11)의 수직 하방을 촬영하여 제1영상데이터(200)를 획득하고, 상기 제2비젼부(2')가 상기 제1비젼부(2)와 다른 방향에서 상기 호이스트(11)의 수직 하방을 촬영하여 제2영상데이터(200')를 획득할 수 있다. 상기 공정(S1)은 2개 이상의 비젼부(2, 2')들이 상기 작업영역(W) 중에서 상기 호이스트(11)의 수직 하방을 서로 다른 방향에서 촬영하여 2개 이상의 영상데이터들(200, 200')을 획득함으로써 이루어질 수도 있다.

다음, 충돌위험영역 내에 상기 충돌위험물이 존재하는지 여부를 판단한다(S2). 이러한 공정(S2)은 상기 제어부(3)가 상기 영상데이터들(200, 200') 각각에 대해 설정된 충돌위험영역들(B, B') 중 적어도 하나에 상기 충돌위험물(A)이 존재하는지 여부를 판단함으로써 이루어질 수 있다. 상기 제어부(3)는 상기 영상데이터들(200, 200')로부터 상기 충돌위험물(A)을 구분하고, 상기 스테레오카메라들(22, 22')에 의해 산출된 충돌위험물(A)의 좌표값을 이용함으로써, 상기 충돌위험영역들(B, B') 내에 상기 충돌위험물(A)이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.

상기 공정(S2)은 상기 제어부(3)가 상기 영상데이터들(200, 200')로부터 상기 충돌위험물(A)이 갖는 색채에 관한 색채데이터를 이용하여 상기 충돌위험물(A)이 존재하는지 여부를 판단함으로써 이루어질 수 있다. 이 경우, 영상데이터를 획득하는 공정(S1)은, 상기 비젼부들(2, 2')들이 갖는 컬러카메라들(21, 21')이 상기 호이스트(11)의 수직 하방을 촬영하여 컬러로 된 영상데이터들(200, 200')을 획득함으로써 이루어질 수 있다. 상기 공정(S2)은 상기 색채데이터에 대응되는 색채로 이루어진 물제를 상기 충돌위험물로 판단함으로써 이루어질 수 있다. 예컨대, 상기 충돌위험물(A)이 작업자인 경우, 상기 충돌위험물이 존재하는지 여부를 판단하는 공정(S2)은 상기 제어부(3)가 컬러로 된 영상데이터들(200, 200')에서 작업자가 착용한 안전모의 색채데이터에 대응되는 색채를 갖는 물체를 상기 충돌위험물(A)로 판단함으로써 이루어질 수 있다.

상기 충돌위험물이 존재하는지 여부를 판단하는 공정(S2)은 상기 영상데이터들(200, 200')로부터 상기 설정된 충돌위험영역들(B, B') 내에 상기 충돌위험물(A)이 갖는 형태에 관한 형태데이터에 대응되는 형태로 이루어진 물체를 후보충돌위험물을 설정하고, 상기 설정된 후보충돌위험물 중에서 상기 충돌위험물(A)이 갖는 색채에 관한 색채데이터에 대응되는 색채로 이루어진 후보충돌위험물을 상기 충돌위험물(A)로 설정함으로써 이루어질 수도 있다. 예컨대, 상기 충돌위험물(A)이 작업자인 경우, 상기 충돌위험물이 존재하는지 여부를 판단하는 공정(S2)은 상기 제어부(3)가 상기 영상데이터들(200, 200')에서 작업자가 착용한 안전모의 형태에 대응되는 형태로 이루어진 물체를 상기 후보충돌위험물로 설정하고, 상기 설정된 후보충돌위험물 중에서 작업자가 착용한 안전모의 색채에 대응되는 색채로 이루어진 후보충돌위험물을 상기 충돌위험물(A)로 설정함으로써 이루어질 수 있다.

다음, 상기 충돌위험영역 내에 상기 충돌위험물이 존재하는 경우, 상기 영상데이터들을 획득하는 공정(S1) 및 상기 판단공정(S2)을 재수행한다(S3). 이러한 공정(S3)은 상기 제어부(3)가 상기 충돌위험영역들(B, B') 중 적어도 하나에 상기 충돌위험물(A)이 존재하는 것으로 판단하면, 상기 영상데이터를 획득하는 공정(S1)과 상기 판단공정(S2)을 재수행함으로써 이루어질 수 있다. 상기 공정(S3)은, 상기 호이스트(11)의 하강이 정지되도록 상기 크레인(10)을 동작시키는 공정(S31)을 포함할 수 있다. 상기 호이스트(11)의 하강이 정지되도록 상기 크레인(10)을 동작시키는 공정(S31)은, 상기 제어부(3)가 상기 호이스트(11)가 정지되도록 상기 크레인(10)을 동작시킴으로써 이루어질 수 있다. 상기 공정(S3)에 따르면, 상기 충돌위험영역들(B, B') 내에 상기 충돌위험물(A)이 존재하는 경우 상기 호이스트(11)의 하강이 정지되고(S31), 상기 호이스트(11)의 하강이 정지된 후 상기 작업영역(W) 중 상기 호이스트(11)의 수직 하방을 촬영하여 상기 영상데이터들(200, 200')을 다시 획득한 후(S1), 다시 획득한 영상데이터들(200, 200')로부터 상기 설정된 충돌위험영역들 중 적어도 하나에 상기 충돌위험물이 존재하는지 여부가 판단될 수 있다(S2).

도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 크레인 제어 방법은 상기 충돌위험영역 내에 상기 충돌위험물이 존재하지 않는 경우, 상기 호이스트가 하강되도록 상기 크레인을 동작시킨다(S4). 이러한 공정(S4)은 상기 제어부(3)가 상기 호이스트(11)가 하강되도록 상기 크레인(10)을 동작시킴으로써 이루어질 수 있다. 이러한 공정(S4)에 의해, 상기 크레인(10)은 상기 권상작업 및 상기 권하작업 중 어느 하나를 수행할 수 있다.

도 1 내지 도 5를 참고하면, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 크레인 제어 방법은 다음과 같은 구성을 더 포함할 수 있다.

우선, 높이정보를 수신한다(S5). 이러한 공정(S5)은 상기 제어부(3)가 상기 호이스트(11) 및 상기 호이스트(11)에 결합된 대상물(100) 중 어느 하나에 대한 높이정보를 수신함으로써 이루어질 수 있다. 상기 높이정보는 상기 크레인(10) 및 상기 크레인 콘트롤러(미도시) 중 어느 하나로부터 제공될 수 있다.

다음, 상기 높이정보가 설정된 높이범위에 속하는지 여부를 판단한다(S6). 이러한 공정(S6)은 상기 제어부(3)가 상기 수신된 높이정보와 상기 설정된 높이범위를 비교함으로써 이루어질 수 있다. 상기 공정(S6)은 권상작업이 수행되는 경우 상기 호이스트(11)에 대한 높이정보와 설정된 높이범위를 비교할 수 있고, 권하작업이 수행되는 경우 상기 호이스트(11)에 결합된 대상물(100)에 대한 높이정보와 설정된 높이범위를 비교할 수 있다. 상기 설정된 높이범위는 상기 호이스트(11) 및 상기 호이스트(11)에 결합된 대상물(100) 중 어느 하나가 상기 충돌위험물(A)에 충돌할 위험이 있는 높이로 설정될 수 있고, 작업자에 의해 설정되어 상기 메모리(31)에 저장될 수 있다.

상기 공정(S6)에서 상기 수신된 높이정보가 상기 설정된 높이범위에 속하는 것으로 판단되면, 상기 충돌위험영역 내에 충돌위험물이 존재하는지 여부를 판단하는 공정(S2)이 수행될 수 있다. 이 경우, 상기 수신된 높이정보가 상기 설정된 높이범위에 속하는 것으로 판단되면, 상기 영상데이터를 획득하는 공정(S1)이 수행된 후, 상기 충돌위험영역 내에 충돌위험물이 존재하는지 여부를 판단하는 공정(S2)이 수행될 수 있다.

도시되지는 않았지만, 상기 영상데이터를 획득하는 공정(S1)이 수행된 후, 상기 높이정보를 수신하는 공정(S5)과 상기 높이정보가 설정된 높이범위에 속하는지 여부를 판단하는 공정(S6)이 수행될 수도 있다. 이 경우, 상기 공정(S6)에서 상기 수신된 높이정보가 상기 설정된 높이범위에 속하는 것으로 판단되면, 상기 충돌위험영역 내에 충돌위험물이 존재하는지 여부를 판단하는 공정(S2)이 수행될 수도 있다.

상기 공정(S6)에서 상기 수신된 높이정보가 상기 설정된 높이범위보다 낮은 높이인 것으로 판단되면, 상기 호이스트(11)가 하강되도록 상기 크레인(10)을 동작시키는 공정(S4)이 수행될 수 있다.

도 1 내지 도 5를 참고하면, 상기 판단공정을 재수행하는 공정(S3)은, 경고신호를 출력하는 공정(S32, 도 5에 도시됨)을 포함할 수 있다. 이러한 공정(S32)은 상기 제어부(3)가 상기 경고신호가 출력되도록 상기 출력부(4)를 제어함으로써 이루어질 수 있다. 상기 판단공정을 재수행하는 공정(S3)에 있어서, 상기 호이스트의 하강이 정지되도록 상기 크레인을 제어하는 공정(S31)과 상기 경고신호가 출력되도록 상기 출력부(4)를 제어하는 공정(S32)은, 어느 하나가 먼저 수행되거나 동시에 수행될 수도 있다. 상기 호이스트(11)의 하강이 정지된 후 상기 영상데이터들을 다시 획득하는 공정(S1)은, 상기 호이스트(11)의 하강이 정지되고 소정 시간이 경과한 후에 수행되거나, 상기 경고신호에 대한 출력이 종료된 후 수행될 수도 있다.

상술한 크레인 제어 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 이때, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 한편, 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

한편, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 크레인 제어 장치 2 : 제1비젼부 2' : 제2비젼부 3 : 제어부
4 : 출력부 21 : 제1컬러카메라 22 : 제1스테레오카메라
21' : 제2컬러카메라 22' : 제2스테레오카메라 31 : 메모리
32 : 충돌위험영역설정모듈 33 : 후보설정모듈 34 : 충돌위험물설정모듈
35 : 수신모듈 36 : 비교모듈 37 : 제어모듈 100 : 대상물
200 : 제1영상데이터 200' : 제2영상데이터 A, A' : 충돌위험물
B : 제1충돌위험영역 B' : 제2충돌위험영역

Claims

크레인에 설치되고, 상기 크레인이 대상물을 들어 올리는 권상작업 및 상기 크레인이 대상물을 내리는 권하작업이 수행되는 작업영역을 촬영하여 컬러로 된 제1영상데이터를 획득하기 위한 제1비젼부;
상기 제1비젼부로부터 이격되게 상기 크레인에 설치되어 작업영역을 촬영하여 컬러로 된 제2영상데이터를 획득하기 위한 제2비젼부; 및
상기 제1영상데이터와 상기 제2영상데이터 각각에 대해 설정된 충돌위험영역들 중 적어도 하나에 충돌위험물이 존재하는 경우, 호이스트의 하강이 정지되도록 상기 크레인을 동작시키는 제어부를 포함하고,
상기 제1비젼부와 상기 제2비젼부는 상기 호이스트의 수직 하방을 겹쳐지게 촬영하기 위해 상기 호이스트를 기준으로 서로 마주보는 방향으로 기울어지게 설치되고,
상기 제어부는 상기 제1영상데이터와 상기 제2영상데이터로부터 상기 충돌위험물이 갖는 형태에 대응되는 형태로 이루어진 물체를 후보충돌위험물로 설정하는 후보설정모듈, 상기 후보충돌위험물 중에서 상기 충돌위험물이 갖는 색채에 대응되는 색채로 이루어진 물체를 상기 충돌위험물로 설정하는 충돌위험물설정모듈, 및 상기 호이스트 및 상기 호이스트에 결합된 대상물 중 어느 하나에 대한 높이정보와 설정된 높이범위를 비교하는 비교모듈을 포함하고;
상기 비교모듈은 상기 크레인이 해상에서 권하작업을 수행하는 경우, 상기 크레인이 지상에서 권상작업을 수행할 때 설정된 높이범위에 비해 더 낮게 설정된 높이범위를 상기 호이스트에 결합된 대상물의 높이정보와 비교하는 것을 특징으로 하는 크레인 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1비젼부는 상기 권상작업 및 상기 권하작업 중 어느 하나를 수행하기 위해 하강되는 상기 호이스트의 수직 하방을 촬영하여 상기 설정된 충돌위험영역이 포함된 작업영역에 대한 상기 제1영상데이터를 획득하고;
상기 제2비젼부는 상기 권상작업 및 상기 권하작업 중 어느 하나를 수행하기 위해 하강되는 상기 호이스트의 수직 하방을 촬영하여 상기 설정된 충돌위험영역이 포함된 작업영역에 대한 상기 제2영상데이터를 획득하는 것을 특징으로 하는 크레인 제어 장치.
제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 호이스트가 상기 권상작업 및 상기 권하작업 중 어느 하나를 수행하기 위해 하강될 때 상기 호이스트의 수직 하방을 촬영한 제1영상데이터와 제2영상데이터로부터 상기 설정된 충돌위험영역들 중 적어도 하나에 상기 충돌위험물이 존재하는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 크레인 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1비젼부와 상기 제2비젼부는 상기 호이스트가 이동됨에 따라 함께 이동되도록 설치된 것을 특징으로 하는 크레인 제어 장치.
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어부는 상기 충돌위험영역이 갖는 크기를 설정하기 위한 충돌위험영역설정모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 크레인 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1비젼부는 컬러로 된 제1영상데이터를 획득하기 위한 제1컬러카메라, 및 상기 제1영상데이터로부터 상기 충돌위험물의 좌표값을 산출하기 위한 제1스테레오카메라를 포함하고;
상기 제2비젼부는 컬러로 된 제2영상데이터를 획득하기 위한 제2컬러카메라, 및 상기 제2영상데이터로부터 상기 충돌위험물의 좌표값을 산출하기 위한 제2스테레오카메라를 포함하며;
상기 제어부는 상기 제1스테레오카메라와 상기 제2스테레오카메라에 의해 산출된 충돌위험물의 좌표값을 이용하여 상기 충돌위험영역 내에 상기 충돌위험물이 존재하는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 크레인 제어장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 설정된 높이범위가 저장된 메모리를 포함하고;
상기 메모리에는 상기 크레인이 지상에서 권상작업을 수행하는 경우 상기 호이스트의 높이가 대상물로부터 10m 이상 12m 이하의 범위로 설정된 높이범위가 저장되고, 상기 크레인이 해상에서 권하작업을 수행하는 경우 상기 호이스트에 결합된 대상물의 하단높이가 충돌위험무로부터 2m 이상 4m 이하의 범위로 설정된 높이범위가 저장된 것을 특징으로 하는 크레인 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 충돌위험물이 갖는 형태에 관한 형태데이터 및 상기 충돌위험물이 갖는 색채에 관한 색채데이터가 저장된 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 크레인 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
경고신호를 출력하기 위한 출력부를 더 포함하고;
상기 제어부는 상기 설정된 충돌위험영역들 중 적어도 하나에 상기 충돌위험물이 존재하는 경우 경고신호가 출력되도록 상기 출력부를 제어하는 것을 특징으로 하는 크레인 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 크레인을 제어하는 제어모듈을 포함하고;
상기 제어모듈은 상기 높이정보가 상기 설정된 높이범위에 속하면 상기 설정된 충돌위험영역들 내에 상기 충돌위험물이 존재하는지 여부에 따라 상기 크레인을 제어하고, 상기 높이정보가 상기 설정된 높이범위보다 낮은 높이이면 상기 설정된 충돌위험영역들 내에 상기 충돌위험물이 존재하는지 여부에 관계없이 상기 호이스트가 하강되도록 상기 크레인을 제어하는 것을 특징으로 하는 크레인 제어 장치.
호이스트 및 상기 호이스트에 결합된 대상물 중 어느 하나에 대한 높이정보와 설정된 높이범위를 비교하는 단계;
상기 높이정보가 상기 설정된 높이범위에 속하면, 서로 마주보는 방향으로 기울어지게 설치된 제1비젼부와 제2비젼부가 크레인이 대상물을 들어 올리는 권상작업 및 상기 크레인이 대상물을 내리는 권하작업 중 어느 하나를 수행하기 위한 호이스트의 수직 하방을 겹쳐지게 촬영하여 작업영역에 대해 컬러로 된 제1영상데이터와 제2영상데이터를 획득하는 단계;
상기 제1영상데이터와 상기 제2영상데이터 각각에 대해 설정된 충돌위험영역들 중 적어도 하나에 충돌위험물이 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 설정된 충돌위험영역들 중 적어도 하나에 상기 충돌위험물이 존재하는 경우, 상기 호이스트의 하강이 정지되도록 크레인을 동작시키고, 상기 제1영상데이터와 제2영상데이터를 획득하는 단계와 상기 판단단계를 재수행하는 단계를 포함하고,
상기 높이정보와 설정된 높이범위를 비교하는 단계는 상기 크레인이 해상에서 권하작업을 수행하는 경우, 상기 크레인이 지상에서 권상작업을 수행할 때 설정된 높이범위에 비해 더 낮게 설정된 높이범위를 상기 호이스트에 결합된 대상물의 높이정보와 비교하고,
상기 판단단계는 상기 제1영상데이터와 상기 제2영상데이터로부터 상기 충돌위험물이 갖는 형태에 대응되는 형태로 이루어진 물체를 후보충돌위험물로 설정하는 단계, 및 상기 후보충돌위험물 중에서 상기 충돌위험물이 갖는 색채에 대응되는 색채로 이루어진 물체를 상기 충돌위험물로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 크레인 제어 방법.
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