KR101799502B1 - 크레인 중심 검출 장치 및 방법 - Google Patents

크레인 중심 검출 장치 및 방법 Download PDF

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한승원
신민성
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주식회사 이레에프에이
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Abstract

부하물로 적외선을 출력하는 적외선 소스; 상기 부하물로부터 반사된 적외선을 검출하는 적어도 하나의 카메라; 및 상기 적어도 하나의 카메라에서 촬영된 적외선 영상에 기초하여, 크레인으로부터 설정된 기준선 상에 상기 부하물이 배치되었는지 여부에 대한 각도 정보를 생성하여 출력하는 처리부를 포함하는 크레인 중심 검출 장치가 제공된다.

Description

크레인 중심 검출 장치 및 방법 {Apparatus and method for detecting center of a crane}
개시된 실시예들은 크레인 중심 검출 장치 및 크레인 중심 검출 방법에 관한 것이다.
크레인은 산업 현장에서 중량이 큰 부하물을 목표 지점까지 이동시키기 위한 장치로써, 동력을 이용하여 상기 부하물을 수평 또는 수직으로 운반한다. 크레인은 상하로 이동하는 권상, 권하 동작과 수평으로 이동하는 주행, 횡행 등의 동작을 수행하며, 이러한 동작이 서로 조합되어 3차원 공간 내에서 부하물을 취급한다. 부하물을 이동시키기 위하여, 건설 자재 등의 운반이 요구되는 건설 현장과, 부품, 자재, 제품 등의 이동이 요구되는 생산 현장 등을 비롯한 산업 현장 전반에서 크레인이 널리 이용된다.
크레인은 리프트를 이용하여 부하물을 운반하는데, 리프트는 로프와, 로프에 매달린 고중량의 후크를 구비한다. 리프트는 로프에 후크 및/또는 부하물에 의한 고중량이 매달린 형태이기 때문에, 리프트 구동 중 다양한 이유로 진자 운동이 발생할 수 있다. 진자 운동이 발생하는 이유로는, 지면으로부터 크레인을 들어올릴 때 진자 운동이 유발되는 경우, 크레인의 수평 이동 중 가속도 발생, 크레인의 흔들림, 크레인 자체의 진동, 외풍 등이 있다. 리프트가 진자 운동을 하게 되면, 크레인에 기계적인 부하를 가중시키고, 산업 현장에서 안전 문제를 야기한다. 따라서 크레인의 진자 운동을 방지하기 위한 방안이 요구되고 있다.
개시된 실시예들은, 크레인의 진자 운동을 방지하기 위한 것이다.
개시된 일 실시예의 일 측면에 따르면,
부하물로 적외선을 출력하는 적외선 소스;
상기 부하물로부터 반사된 적외선을 검출하는 적어도 하나의 카메라; 및
상기 적어도 하나의 카메라에서 촬영된 적외선 영상에 기초하여, 크레인으로부터 설정된 기준선 상에 상기 부하물이 배치되었는지 여부에 대한 각도 정보를 생성하여 출력하는 처리부를 포함하는 크레인 중심 검출 장치가 제공된다.
개시된 일 실시예의 다른 측면에 따르면,
부하물로 적외선을 출력하는 단계;
상기 부하물로부터 반사된 적외선을 검출하는 단계;
상기 적어도 하나의 카메라에서 촬영된 적외선 영상에 기초하여, 크레인으로부터 설정된 기준선 상에 상기 부하물이 배치되었는지 여부에 대한 각도 정보를 생성하여 출력하는 단계를 포함하는 크레인 중심 검출 방법이 제공된다.
개시된 실시에들에 따르면, 크레인의 진자 운동을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 크레인 시스템(10)을 나타낸 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 크레인 중심 검출 장치(120)의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 각도 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 적외선 영상을 나타낸 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 적외선 영상에서의 표지(140)의 이동을 나타낸 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 일 실시예에 따른 크레인 중심 검출 장치(120)의 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 크레인 중심 검출 장치(120)의 전면부를 나타낸 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 크레인 시스템(10a)의 구조를 나타낸 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 출력부(130)의 화면을 나타낸 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 출력부(130)의 화면을 나타낸 도면이다.
도 11는 일 실시예에 따른 크레인 각도 검출 방법을 나타낸 흐름도이다.
본 명세서는 본 발명의 권리범위를 명확히 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 실시할 수 있도록, 본 발명의 원리를 설명하고, 실시예들을 개시한다. 개시된 실시예들은 다양한 형태로 구현될 수 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부'(part, portion)라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부'가 하나의 요소(unit, element)로 구현되거나, 하나의 '부'가 복수의 요소들을 포함하는 것도 가능하다. 이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 크레인 시스템(10)을 나타낸 도면이다.
크레인 시스템(10)은 권상, 권하, 주행, 및 횡행 운동을 수행하여 부하물(160)을 이동시킨다. 거더(100) 내부에 구비되는 케이블 행거는 도르래 및 모터를 지지하고, 이동시킨다. 거더( 100)는 모터를 구비하여, 권상, 권하, 주행, 및 횡행 운동을 위한 동력을 제공할 수 있다. 후크(150)는 와이어로프(142)에 매달린 형태로 배치되고, 체결부(152)를 이용하여 부하물(160)과 결합된다. 후크(150)는 부하물(160)이 지면(162)에 놓인 상태에서 부하물(160)과 결합되고, 후크(150)와 부하물(160)의 결합이 완료되면, 크레인은 권상 운동에 의해 부하물(160)을 지면(162)으로부터 공중으로 들어올린 후, 주행 또는 횡행 동작을 수행한다.
크레인 제어부(110)는 크레인 시스템(10)의 동작을 전반적으로 제어하고 모니터링한다. 크레인 제어부(110)는 크레인 구동을 위한 제어 신호를 모터 등에 제공하여 크레인의 움직임을 제어한다. 또한 크레인 제어부(110)는 크레인의 상태를 모니터링한다.
크레인 시스템(10)이 부하물(160)을 지면(162)으로부터 공중으로 들어올릴 때, 부하물(160)의 흔들림 없이 권상 운동을 수행하는 것이 요구된다. 또한, 크레인의 주행 또는 횡행 동작 중에, 부하물(160) 및 후크(150)는 흔들림 없이 이동되어야 한다. 부하물(160) 및 후크(150)의 흔들림은 작업자의 부상을 야기하거나, 주변 장치의 파손을 유발할 수 있다. 크레인 시스템(10)은 예를 들면, 부하물(160)을 지면으로부터 들어올릴 때, 진자 운동을 수반할 수 있다. 개시된 실시예들에 따르면, 부하물(160)을 지면으로부터 들어올릴 때, 또는 크레인의 주행/횡행 동작 중에 부하물(160)의 흔들림을 감지하고 경고하여, 작업 중의 안전 사고를 예방할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 크레인 시스템(10)은 크레인 중심 검출 장치(120) 및 표지(140)를 구비하여, 부하물(160) 및 후크(150)의 중심이 맞는지 여부, 즉 부하물(160)이 연직 방향으로 매달려있는지 여부를 판단하여, 작업자에게 부하물(160)의 각도 정보를 제공할 수 있다.
크레인 중심 검출 장치(120)는 거더(100)로부터 와이어로프(142)가 연장되는 지점에 배치되어, 후크(150)를 포함하는 FOV(field of view)를 갖도록 배치될 수 있다. 크레인 중심 검출 장치(120)는 후크(150) 주변에 배치된 표지(140)를 검출하여, 부하물(160)이 크레인으로부터 설정된 기준선 상에 배치되어 있는지 여부를 검출할 수 있다. 크레인으로부터 설정된 기준선은 중력 방향에 대응하는 연직 방향일 수 있다. 다른 예로서, 크레인으로부터 설정된 기준선은 크레인의 주행 또는 횡행 운동 중, 부하물(160)의 진자 운동이 없는 상태의 부하물(160) 위치에 대응하는 기준선일 수 있다.
표지(140)는 후크(150) 주변에 배치될 수 있다. 표지(140)는 크레인 중심 검출 장치(120)에서 인식 가능한 패턴을 가질 수 있다. 표지(140)는 후크(150)에 부착된 별개의 구조물에 표시되거나, 후크(150) 또는 체결부(152) 상의 특정 위치에 그려질 수 있다.
크레인 시스템(10)은 작업자에게 다양한 정보를 제공하는 출력부(130)를 구비할 수 있다. 출력부(130)는 예를 들면, 크레인의 모드 정보, 크레인의 상태 정보, 알림, 및 가이드 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 출력할 수 있다. 출력부(130)는 크레인 중심 검출 장치(120) 또는 크레인 제어부(110)로부터 정보를 제공받아 출력할 수 있다. 출력부(130)는 디스플레이, 스피커, 경고등, 전광판 등 다양한 종류의 출력 장치의 조합으로 구성될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 크레인 중심 검출 장치(120)의 구성을 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 크레인 중심 검출 장치(120)는 적외선 소스(210), 카메라(220), 및 처리부(230)를 포함한다.
적외선 소스(210)는 적외선을 출력한다. 적외선 소스(210)는 예를 들면, 적외선을 포함하는 백색 광원, 적외선 램프, 백색 광원과 적외선 필터가 결합된 형태 등으로 구현될 수 있다. 적외선 소스(210)는 후크(150) 및 표지(140)에 적외선을 방출하도록 배치된다. 일 실시예에 따르면 표지(140)는 적외선 반사율이 높은 표면 상에 그려질 수 있다.
카메라(220)는 표지(140) 및 후크(150)를 포함하는 FOV를 갖도록 배치된다. 일 실시예에 따르면, 카메라(220)는 적외선을 검출하는 적외선 검출 모드를 가질 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 카메라(220)는 적외선을 통과시키는 적외선 통과 필터를 광 경로상에 구비하여, 적외선을 검출할 수 있다. 카메라(220)는 적외선 영상을 촬영할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 카메라(220)는 좌안 카메라와 우안 카메라를 포함하는 스테레오 카메라의 형태를 가질 수 있다. 처리부(230)는, 스테레오 카메라의 좌안 카메라 및 우안 카메라에서 각각 촬영된 좌안 영상과 우안 영상을 이용하여, 카메라(220)로부터 표지(140)까지의 거리를 보다 정확하게 측정할 수 있다.
처리부(230)는 카메라(220)에서 촬영된 적외선 영상에 기초하여, 크레인으로부터 설정된 기준선 상에 부하물(160)이 배치되었는지 여부에 대한 각도 정보를 생성하여 출력한다. 각도 정보는, 기준선과 부하물 배치선 사이의 각도, 기준선과 부하물 배치선 사이의 각도가 기준 범위 이내인지 여부, 및 부하물이 기준선 상에 배치되었는지 여부 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 나타낼 수 있다. 처리부(230)는 각도 정보를 크레인 제어부(110) 또는 출력부(130)로 출력할 수 있다. 본 명세서에서 크레인의 각도라고 함은, 기준선과 부하물 배치선 사이의 각도를 지칭한다.
개시된 실시예들에 따르면, 적외선 영상을 이용함에 의해, 조도에 따른 검출 성능 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다. 야외에서 크레인을 이용하는 경우, 햇빛에 의해 빛이 반사되고 산란되어, 촬영 영상의 화질이 저하되고 표지(140)의 인식률이 저하될 수 있다. 다른 예로, 조도가 낮은 경우에도 표지(140)의 인식률이 저하될 수 있다. 개시된 실시예들에 따르면, 크레인 중심 검출 장치(120)가 적외선 소스를 구비하고, 적외선 영상을 이용함에 의해, 고조도, 저조도, 또는 빛의 산란에 의한 촬영 영상의 화질 저하를 방지하고, 인식률을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 각도 정보를 설명하기 위한 도면이다.
각도 정보는 기준선 상에 부하물이 배치되었는지 여부에 대한 정보이다. 앞서 설명한 바와 같이, 처리부(230)에서 출력되는 각도 정보는 실시예에 따라 나타내는 정보가 달라질 수 있다.
일 실시예에 따르면 기준선(320)은 중력 방향 또는 연직 방향에 대응하는 선일 수 있다. 부하물(160)이 지상에 배치되어 있는 경우, 기준선(320)은 중력 방향 또는 연직 방향에 대응하는 선으로 결정될 수 있다. 처리부(230)는 와이어로프(142)가 감겨있는 도르래(310)의 중심(324)으로부터 후크(150)까지의 부하물 배치선(322)과 기준선(320)과의 제1 각도(a)를 산출할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 처리부(230)는 제1 각도(a)를 산출하기 위해, 스테레오 카메라에 의해 촬영된 적외선 영상으로부터, 도르래(310)로부터 후크(150)까지의 거리를 산출하고, 후크(150)로부터 기준선(320)까지의 거리를 산출하여, 제1 각도(a)를 산출할 수 있다. 부하물(160)이 지상에 배치된 상태에서 도 3에 도시된 바와 같이 제1 각도(a)가 기준 범위보다 크면, 크레인이 권상 운동을 했을 때 부하물(160)의 진자 운동이 유발되어, 위험을 유발할 수 있다. 따라서 크레인 중심 검출 장치(120)는 제1 각도(a)가 기준 범위 외에 있는 것을 출력부(130)를 통해 작업자에게 알려, 크레인의 진자 운동으로 인한 사고를 방지할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 기준선은 후크(150)가 현재 위치한 부하물 배치선(322)으로 설정될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 작업자는 크레인의 진자 운동이 없는 현재의 부하물(160) 위치를 기준으로 잡아, 부하물(160)의 진자 운동이 없는 상태로 유지되도록 크레인을 조작할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 처리부(230)는 적외선 영상으로부터 표지(140)의 변위를 검출하여, 변위가 기준 범위를 벗어나는 경우, 부하물(160)이 기준선(322)을 벗어났다고 판단하고, 부하물(160)이 기준선(322)에서 벗어났음을 알리는 정보 또는 알림을 출력할 수 있다. 예를 들면, 작업자는 지상으로부터 부하물(160)을 들어올리고 진자 운동이 없는 상태에서 부하물 배치선(322)을 기준선으로 설정하거나, 주행 또는 횡행 중에 부하물(160)의 진자 운동이 없는 상태에서의 부하물 배치선(322)을 기준선으로 설정하여, 현재 상태로 크레인의 운동이 유지되는지 여부를 모니터링 할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 적외선 영상을 나타낸 도면이다.
일 실시예에 따르면 도 4에 도시된 바와 같이, 카메라(220)로부터 부하물(160) 및 후크(150)를 촬영한 적외선 영상이 생성될 수 있다. 처리부(230)는 적외선 영상으로부터 표지(140)를 검출할 수 있다. 예를 들면, 처리부(230)는 패턴 인식 알고리즘을 이용하여 표지(140)를 검출한다. 표지(140)는 배경 또는 크레인의 구조물들과 구분되고, 인식이 용이한 패턴을 갖도록 구비될 수 있다.
표지(140)는 도 4에 도시된 바와 같이, 후크(150) 주변 또는 체결부(152) 상에 카메라(220)를 향해 패턴이 보이도록 배치될 수 있다. 표지(140)는 후크(150)의 위치를 나타내기 위해, 후크(150)와 같은 높이에 배치될 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 적외선 영상에서의 표지(140)의 이동을 나타낸 도면이다.
일 실시예에 따르면, 후크(150)의 움직임에 따라 표지(140)의 위치가 이동하여, 표지(140)의 변위가 발생할 수 있다. 예를 들면, 후크(150) 및 부하물(160)의 이동에 따라, 표지(140)가 제1 위치로부터 제2 위치로 이동할 수 있다. 처리부(230)는 표지(140)의 변위를 검출하여 후크(150) 및 부하물(160)의 진자 운동을 검출할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 처리부(230)는 크레인의 높이 및 변위의 크기에 기초하여, 크레인의 각도 변화를 산출하고, 크레인의 각도 변화가 기준 범위 이내인지 여부를 판단할 수 있다. 크레인의 높이는 실시예에 따라, 크레인 제어부(110)로부터 입력된 정보에 기초하거나, 스테레오 카메라를 이용하여 촬영된 스테레오 영상으로부터 산출될 수 있다. 다른 예로서, 크레인 제어부(110)는 카메라의 초점 거리에 기초하여, 크레인의 높이를 산출할 수 있다. 처리부(230)는 크레인의 각도 변화가 기준 범위를 초과하는 경우, 이러한 정보를 나타내는 알림을 크레인 제어부(110) 또는 출력부(130)로 출력할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 일 실시예에 따른 크레인 중심 검출 장치(120)의 배치를 설명하기 위한 도면이다. 도 6a는 크레인 중심 검출 장치(120)의 측면도이고, 도 6b는 사시도이다.
일 실시예에 따르면, 크레인 중심 검출 장치(120)는 거더(100)에서 와이어로프(142)가 연장되는 지점에 카메라(220)가 표지(140)를 향하도록 배치될 수 있다. 또한 크레인 중심 검출 장치(120)는 크레인 제어부(110) 및 모터 구동 회로(610) 등이 배치되는 컨트롤러 하우징(620)에 인접하게 배치될 수 있다. 표지(140)는 후크(150)에 인접하게 배치될 수 있다. 또한, 후크(150)가 와이어로프(142)에 매달린 상태에서 연직 방향에 대응하는 제1 방향을 향하도록 표지(140)가 배치될 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 크레인 중심 검출 장치(120)의 전면부를 나타낸 도면이다.
일 실시예에 따르면, 크레인 중심 검출 장치(120)의 전면부에 적외선 소스(210) 및 카메라(220)의 수광부가 도 7과 같이 배치될 수 있다. 크레인 중심 검출 장치(120)의 전면부는, 도 6의 제1 방향에서 바라본 크레인 중심 검출 장치(120)의 면을 의미한다. 일 실시예에 따르면, 하나 이상의 적외선 소스(210)가 표지(140)를 향해 적외선을 출력하는 방향으로 배치될 수 있다. 또한, 카메라(220)가 표지(140)로부터 반사된 적외선을 검출하기 위해, 크레인 중심 검출 장치(120)의 전면부에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라(220)는 스테레오 카메라 형태로 배치될 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 크레인 시스템(10a)의 구조를 나타낸 도면이다.
일 실시예에 따른 크레인 시스템(10a)은 크레인 중심 검출 장치(120)가 크레인 제어부(110)로 크레인을 제어하기 위한 제어 신호를 출력하여, 크레인을 제어할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 크레인 중심 검출 장치(120)는 신호 패스(810)를 통해 크레인 제어부(110)로 크레인을 제어하기 위한 제어 신호를 전달할 수 있다. 크레인 제어부(110)는 제어 신호를 모터 구동 회로(820)에 전달하고, 모터 구동 회로(820)는 제어 신호에 기초하여 모터(830)를 제어하여, 크레인의 권상, 주행, 횡행 운동을 수행할 수 있다. 모터(830)는 호이스트 모터(830a), 주행 모터(830b), 및 횡행 모터(830c)를 포함하여, 권상 운동, 주행 운동, 횡행 운동을 위한 동력을 제공할 수 있다.
신호 패스(810)는 예를 들면, 거더(100)의 케이블 행거를 통해 크레인 중심 검출 장치(120)로부터 크레인 제어부(110)로 연결될 수 있다. 다른 예로서, 신호 패스(810)는 크레인 중심 검출 장치(120)로부터 크레인 제어부(110)로 직접 연결될 수 있다. 예를 들면, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 크레인 중심 검출 장치(120)와 크레인 제어부(110)가 인접하게 배치되면, 신호 패스(810)의 길이가 단축되어 시스템 구성이 용이할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 크레인 중심 검출 장치(120)는 크레인의 각도 변화가 기준 범위를 벗어나는 경우, 크레인의 동작을 멈추도록 하는 제어 신호 또는 부하물(160)을 지상에 내려놓도록 하는 제어 신호를 크레인 제어부(110)에 출력할 수 있다. 예를 들면, 부하물(160)이 지면에 배치된 상태에서 권상 운동에 의해 부하물(160)을 지면으로부터 들어올리는 경우, 크레인의 각도 변화가 기준 범위를 벗어나면 진자 운동이 발생한 것이기 때문에, 크레인 중심 검출 장치(120)는 크레인의 동작을 멈추도록 하거나, 부하물(160)을 지상에 내려놓도록 함에 의해, 사고를 방지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 크레인 중심 검출 장치(120)는 크레인의 각도 변화가 기준 범위를 벗어나거나, 크레인의 각도가 기준 범위를 벗어나는 경우, 후크(150) 및 부하물(160)이 기준선 상에 오도록 주행모터(830b), 및 횡행모터(830c)의 위치를 조절하여 크레인의 중심을 맞출 수 있다. 예를 들면, 크레인 중심 검출 장치(120)는 크레인의 각도 변화가 기준 범위를 벗어나거나, 크레인의 각도가 기준 범위를 벗어나는 경우, 크레인 제어부(110) 또는 출력부(130)에 알림을 제공할 수 있다. 작업자는 출력부(130)를 통해 제공된 알림을 보고, 원격 제어기 등의 입력 인터페이스를 통해 자동으로 크레인 중심을 맞추는 자동 중심 맞춤 기능을 실행시킬 수 있다. 자동 중심 맞춤 기능을 실행시키는 제어 신호가 입력되면, 크레인 중심 검출 장치(120)는 현재의 표지(140)의 위치에 기초하여, 도르래(310)을 후크(150)의 연직 방향으로 이동시키도록 크레인을 제어할 수 있다. 이를 위해, 크레인 중심 검출 장치(120)는 스테레오 카메라에서 촬영된 영상을 이용하여 후크와 도르래(310) 사이의 거리 및 현재 도르래(310)의 위치로부터 연직선과 후크(150) 사이의 거리를 측정하여, 도르래(310)를 후크(150)의 연직선 상으로 이동시키기 위한 이동 방향 및 거리를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 크레인 중심 검출 장치(120)는 스테레오 카메라에서 촬영된 영상을 이용하여 후크와 도르래(310) 사이의 거리 및 현재 도르래(310)의 위치로부터 연직선과 후크(150) 사이의 거리를 측정하여, 도르래(310)를 후크(150)의 연직선 상으로 이동시키기 위한 이동 방향 및 거리를 결정한 후, 이동 방향 및 거리에 대한 정보를 출력부(130)를 통해 출력할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 작업자는 출력부(130)를 통해 출력된 크레인 중심을 맞추기 위한 이동 방향 및 거리를 참조하여, 크레인의 중심을 맞추도록 크레인을 제어할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 출력부(130)의 화면을 나타낸 도면이다.
일 실시예에 따르면, 출력부(130)는 크레인 중심 검출 장치(120)의 현재 모드, 상태, 각도에 대한 기준 범위, 표지(140)의 위치, 표지(140)의 높이를 나타내는 정보를 출력할 수 있다. 도 9에서 각도계 모드 및 각도계 상태는 크레인 중심 검출 장치(120)의 현재 모드 또는 상태를 나타낼 수 있다. 도 9의 설정 각도는 크레인의 각도에 대해 설정된 기준 범위 또는 크레인의 각도 변화에 대해 설정된 기준 범위를 나타낼 수 있다. 현재 각도(x, y) 항목은, 소정의 원점을 갖는 XYZ 좌표계 상에서 표지(140)의 위치에 대응하는 x축, y축의 각도를 나타낼 수 있다. 현재 높이 항목(z)은 소정의 원점을 갖는 XYZ 좌표계 상에서 표지(140)의 z축에 해당하는 높이값을 나타낼 수 있다.
일 실시예에 따르면, 출력부(130)는 크레인 중심 검출 장치(120)와 크레인 제어부(110) 사이의 신호 교환 내용을 나타내거나(I/F STATUS1, I/F STATUS2, I/F STATUS3), 크레인 중심 검출 장치(120)와 크레인 제어부(110) 사이에 신호 송수신이 수행 중인지 여부를 나타내는 I/O 상태 정보(I/O STATUS1, I/O STATUS 2)를 나타낼 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 출력부(130)의 화면을 나타낸 도면이다.
일 실시예에 따르면, 크레인 중심 검출 장치(120)는 기준 각도 범위를 설정할 수 있는 사용자 인터페이스(UI)를 제공할 수 있다. 예를 들면, 크레인 중심 검출 장치(120)는 출력부(130)를 통해 기준 각도 범위를 설정할 수 있는 GUI(1010)를 제공하고, 사용자 입력에 기초하여 기준 각도 범위를 설정할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 크레인 중심 검출 장치(120)는 크레인 중심 검출 장치(120)가 크레인을 제어할지 여부를 설정할 수 있는 UI를 제공할 수 있다. 예를 들면, 크레인 중심 검출 장치(120)는 출력부(130)를 통해 크레인 중심 검출 장치(120)가 크레인을 제어하는 AUTO 모드와, 크레인 중심 검출 장치(120)가 크레인을 제어하지 않고, 각도 정보를 크레인 제어부(110)로 각도 정보를 제공하는 BY PASS 모드 중 하나를 설정할 수 있는 GUI(1020)를 제공할 수 있다.
또한 일 실시예에 따르면, 크레인 각도 검출 장치(120)는 현재의 부하물 배치선을 기준선으로 설정하기 위한 제1 버튼(1030)을 GUI를 통해 제공할 수 있다. 현재의 부하물 배치선을 기준선으로 설정하면, 처리부(230)는 현재의 부하물 배치선을 기준으로, 크레인의 각도를 산출하거나, 변위를 검출한다.
또한 일 실시예에 따르면, 크레인 각도 검출 장치(120)는 후크(150)의 현재 높이를 설정하기 위한 제2 버튼(1032)을 GUI를 통해 제공할 수 있다. 제2 버튼(1032)이 선택되면, 처리부(230)는 외부로부터 입력된 높이 값으로 후크(150)의 높이를 설정할 수 있다.
또한 일 실시예에 따르면, 크레인 각도 검출 장치(120)는 크레인 각도 검출 장치(120)의 리부팅을 요청하기 위한 제3 버튼(1034)을 제공할 수 있다. 제3 버튼(1034)이 선택되면, 크레인 각도 검출 장치(120)가 리부팅될 수 있다.
도 11는 일 실시예에 따른 크레인 각도 검출 방법을 나타낸 흐름도이다.
개시된 실시예들에 따른 크레인 각도 검출 방법은, 적외선을 검출할 수 있는 카메라, 및 명령어 및 데이터를 처리할 수 있는 프로세서를 구비한 전자 장치에 의해 수행될 수 있다. 본 명세서에서는 개시된 실시예들에 따른 크레인 각도 검출 장치(120)에 의해 크레인 각도 검출 방법이 수행되는 실시예를 중심으로 설명한다. 또한, 크레인 각도 검출 장치에 대해 설명된 실시예들은 크레인 각도 검출 방법에 대해 적용될 수 있으며, 반대로 크레인 각도 검출 방법에 대해 설명된 실시예들은 크레인 각도 검출 장치에 대해 적용될 수 있다.
크레인 각도 검출 장치는, 크레인의 부하물로 적외선을 출력한다(S1102). 예를 들면, 크레인 각도 검출 장치는, 적외선 램프를 이용하여, 부하물로 적외선을 출력할 수 있다.
다음으로 크레인 각도 검출 장치는, 카메라를 이용하여 부하물을 촬영하여, 부하물을 촬영한 적외선 영상을 생성한다(S1104). 카메라는 크레인의 후크에 인접하게 배치된 표지를 부하물과 함께 촬영한다.
다음으로 크레인 각도 검출 장치는, 부하물을 촬영한 적외선 영상으로부터, 각도 정보를 생성하여 출력한다(S1106). 크레인 각도 검출 장치는, 적외선 영상으로부터 후크에 인접하게 배치된 표지를 검출하여, 각도 정보를 산출한다. 각도 정보는, 기준선과 부하물 배치선 사이의 각도, 기준선과 부하물 배치선 사이의 각도가 기준 범위 이내인지 여부, 및 부하물이 기준선 상에 배치되었는지 여부 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 나타낼 수 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어 및 데이터를 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 상기 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 소정의 프로그램 모듈을 생성하여 소정의 동작을 수행할 수 있다. 또한, 상기 명령어는 프로세서에 의해 실행되었을 때, 개시된 실시예들의 소정의 동작들을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 예를 들면 크레인 제어부(110)와 결합되고, 크레인 제어부(110)는 기록매체 상에 저장된 명령어를 실행하여 크레인 중심 검출 방법을 수행할 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (20)

  1. 와이어로프를 통해 크레인과 연결된 부하물로 적외선을 출력하는 적외선 소스;
    상기 부하물로부터 반사된 적외선을 검출하는 적어도 하나의 카메라; 및
    상기 적어도 하나의 카메라에서 촬영된 적외선 영상에 기초하여, 상기 크레인으로부터 설정된 기준선 상에 상기 부하물이 배치되었는지 여부에 대한 각도 정보를 생성하여 출력하는 처리부를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 카메라는, 좌안 카메라 및 우안 카메라를 포함하는 스테레오 카메라를 포함하고,
    상기 처리부는, 상기 스테레오 카메라의 상기 좌안 카메라에서 촬영된 좌안 적외선 영상 및 상기 스테레오 카메라의 상기 우안 카메라에서 촬영된 우안 적외선 영상에 기초하여 상기 부하물과 상기 크레인 사이의 제1 거리를 산출하고, 상기 좌안 적외선 영상 및 상기 우안 적외선 영상에 기초해서 상기 부하물과 상기 기준선과의 제2 거리를 산출하고, 상기 제1 거리와 상기 제2 거리에 기초해서 상기 기준선과 상기 와이어로프 사이의 제1 각도를 산출하고, 상기 제1 각도에 기초하여 상기 각도 정보를 생성하는, 크레인 중심 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 부하물에 체결되는 후크 주변에 배치된 표지를 촬영한 상기 적외선 영상으로부터, 상기 표지의 변위를 검출하여, 상기 각도 정보를 산출하는, 크레인 중심 검출 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 각도 정보는, 상기 크레인과 상기 부하물을 연결하는 선과, 중력 방향을 나타내는 연직선의 각도가 기준 범위 이내인지 여부에 대한 정보인, 크레인 중심 검출 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 각도 정보는, 상기 크레인과 상기 부하물을 연결하는 선과 중력 방향을 나타내는 연직 선의 각도의 크기를 기준 범위 이내로 감소시키기 위한 크레인의 이동 방향 및 이동 거리에 대한 정보인, 크레인 중심 검출 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 처리부는, 제어 입력 신호에 따라, 상기 기준선을 상기 적외선 영상에서 검출된 상기 부하물의 위치에 기초하여 재설정하는, 크레인 중심 검출 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 각도 정보, 상기 적어도 하나의 카메라의 상태, 설정된 기준 값 정보, 상기 크레인의 높이, 및 상기 크레인을 제어하는 모드 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 출력하는 출력부를 더 포함하는, 크레인 중심 검출 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 각도 정보에 기초하여, 상기 크레인의 중심을 맞추도록 상기 크레인을 이동시키는, 크레인 중심 검출 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 각도 정보에 기초하여, 상기 크레인과 부하물을 연결하는 선과 중력 방향을 나타내는 연직 선의 각도가 기준 범위를 벗어난 경우, 크레인의 이동을 중단시키는, 크레인 중심 검출 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 카메라는, 크레인의 케이블 행거 주변에 상기 크레인의 후크를 바라보는 FOV(field of view)를 갖도록 배치되는, 크레인 중심 검출 장치.
  10. 삭제
  11. 와이어로프를 통해 크레인과 연결된 부하물로 적외선을 출력하는 단계;
    상기 부하물로부터 반사된 적외선을 검출하는 단계;
    적어도 하나의 카메라에서 촬영된 적외선 영상에 기초하여, 상기 크레인으로부터 설정된 기준선 상에 상기 부하물이 배치되었는지 여부에 대한 각도 정보를 생성하여 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 카메라는, 좌안 카메라 및 우안 카메라를 포함하는 스테레오 카메라를 포함하고,
    상기 크레인 중심 검출 방법은, 상기 스테레오 카메라의 좌안 카메라에서 촬영된 좌안 적외선 영상 및 상기 스테레오 카메라의 상기 우안 카메라에서 촬영된 우안 적외선 영상에 기초하여 상기 부하물과 상기 크레인 사이의 제1 거리를 산출하는 단계;
    상기 좌안 적외선 영상 및 상기 우안 적외선 영상에 기초하여 상기 부하물과 상기 기준선과의 제2 거리를 산출하는 단계; 및
    상기 제1 거리와 상기 제2 거리에 기초해서 상기 기준선과 상기 와이어로프 사이의 제1 각도를 산출하고, 상기 제1 각도에 기초하여 상기 각도 정보를 생성하는 단계를 더 포함하는, 크레인 중심 검출 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 부하물에 체결되는 후크 주변에 배치된 표지를 촬영한 상기 적외선 영상으로부터, 상기 표지의 변위를 검출하여, 상기 각도 정보를 산출하는 단계를 더 포함하는, 크레인 중심 검출 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 각도 정보는, 상기 크레인과 상기 부하물을 연결하는 선과, 중력 방향을 나타내는 연직 선의 각도가 기준 범위 이내인지 여부에 대한 정보인, 크레인 중심 검출 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 각도 정보는, 상기 크레인과 상기 부하물을 연결하는 선과 중력 방향을 나타내는 연직 선의 각도의 크기를 기준 범위 이내로 감소시키기 위한 크레인의 이동 방향 및 이동 거리에 대한 정보인, 크레인 중심 검출 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    제어 입력 신호에 따라, 상기 기준선을 상기 적외선 영상에서 검출된 상기 부하물의 위치에 기초하여 재설정하는 단계를 더 포함하는 크레인 중심 검출 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 각도 정보, 상기 적어도 하나의 카메라의 상태, 설정된 기준 값 정보, 상기 크레인의 높이, 및 상기 크레인을 제어하는 모드 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 출력하는 단계를 더 포함하는, 크레인 중심 검출 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 각도 정보에 기초하여, 상기 크레인의 중심을 맞추도록 상기 크레인을 이동시키는 단계를 더 포함하는, 크레인 중심 검출 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 각도 정보에 기초하여, 상기 크레인과 부하물을 연결하는 선과 중력 방향을 나타내는 연직 선의 각도가 기준 범위를 벗어난 경우, 크레인의 이동을 중단시키는 단계를 더 포함하는, 크레인 중심 검출 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 카메라는, 크레인의 케이블 행거 주변에 상기 크레인의 후크를 바라보는 FOV(field of view)를 갖도록 배치되는, 크레인 중심 검출 방법.
  20. 삭제
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