KR101968057B1

KR101968057B1 - 컨테이너 크레인 제어 시스템

Info

Publication number: KR101968057B1
Application number: KR1020187014461A
Authority: KR
Inventors: 페테르 알름하예르; 스테판 린드베리; 우노 브뤼포르스
Original assignee: 에이비비 슈바이쯔 아게
Priority date: 2015-11-23
Filing date: 2016-11-09
Publication date: 2019-04-10
Also published as: EP3170783B1; EP3170783A1; KR20180067680A; WO2017089133A1; US11066280B2; SG11201803870VA; CN108473286A; CN108473286B; US20180370774A1

Abstract

일련의 캡처된 이미지들을 획득하기 위해 크레인에 고정되어 탑재되도록 구성된 카메라 (10), 그 일련의 캡처된 이미지들 (31) 에 기초하는 일련의 크로핑된 이미지 (30) 를 포함하는 비디오 신호를 제공하도록 구성된 비디오 출력부 (25); 및, 캡처된 이미지들 및 각각의 크로핑된 이미지의 적어도 부분에 대해, 크레인 (51) 의 화물 (21) 의 현재 높이 (22) 를 나타내는 입력 신호 (18) 를 수신하도록 구성된 제어 디바이스 (15) 를 포함하고, 그 제어 디바이스 (15) 는, 화물 (21) 의 현재 높이 (22) 에 기초하여, 캡처된 이미지 내의 각각의 크로핑된 이미지의 포지션 (35) 을 제어하도록 구성되는, 컨테이너 크레인 제어 시스템이 제시된다.

Description

컨테이너 크레인 제어 시스템

본 발명은 컨테이너 크레인들의 원격 제어에 관한 것이다.

컨테이너 크레인들은 컨테이너 터미널들, 화물운송 항만들 등에서 운송 모드들 사이에 컨테이너들을 트랜스퍼 (transfer) 하기 위해 화물 컨테이너들을 핸들링하기 위해 사용된다. 표준 선적 컨테이너들은 증가하는 체적의 화물을 세계 각지로 운송하기 위해 사용된다. 환적은 화물 핸들링에서의 중요한 기능이다. 환적은 트랜스퍼의 각 포인트에서 발생할 수도 있고, 적하되고, 임시 하적장으로 옮겨지고, 나중에 다른 선박 상으로 또는 동일한 선박 상으로 실려야 하거나 대신에 다른 형태의 운송수단 상으로 실려야만 하는 방대한 수의 컨테이너들이 보통 존재한다.

통상적으로, 컨테이너 크레인들은 컨테이너 크레인 상에 탑재된 오퍼레이터 캐빈 (operator cabin) 에서 제어되었다. 하지만, 최근에는 컨테이너 크레인들은 원격 제어되게 되었다. 이것은 오퍼레이터가 사무실에 앉아서 크레인을 제어하는 것을 허용한다. 이것은 항만 노동자들이 위험 및 부상에 노출된 많은 상황들을 제거하였다. 선박에 싣기 및 부리기는, 그 싣기 및/또는 부리기가 발생하는 시간 동안 선박들이 항구에서 유휴상태이므로, 화물 핸들링의 면에서 결정적 단계 또는 병목으로서 보여진다. 이 유휴 시간을 감소시키기 위해, 컨테이너 크레인들은 보통, 각 선박의 싣기 및 부리기가 완료될 때까지 장기 교대들로 계속적으로 운전된다. 원격 제어를 허용함으로써, (새로운 선박, 휴식 등으로 인한) 오퍼레이터 변경들을 위한 교대 시간이 크게 감소된다.

컨테이너 및 크레인이 어떻게 동작하는지를 보기 위해, 비디오 피드 (video feed) 가 크레인에 의한 카메라로부터 오퍼레이터가 위치하는 사무실로 제공된다. 하지만, 카메라는 크레인의 이동 및 크레인의 환경으로 인해 많은 양의 기계적 및 환경적 스트레스 하에 놓인다.

WO2015/022001 A1 은 컨테이너 크레인을 이용하여 랜딩 타겟 (landing target) 상에 컨테이너를 자동적으로 랜딩하기 위한 방법을 제시한다. 컨테이너 크레인은 컨테이너를 잡고 들어올리기 위한 트롤리 (trolley) 및 스프레더 (spreader), 및 상기 컨테이너 크레인의 이동들을 제어하기 위한 크레인 제어 시스템을 포함한다. 컨테이너로부터 랜딩 타겟까지의 거리가 측정되고, 컨테이너는 그 측정된 거리에 의존하여 랜딩 타겟을 향해 이동된다. 랜딩 타겟의 복수의 이미지들이 스프레더 상에 탑재된 적어도 하나의 카메라를 이용하여 만들어진다. 이미지들은 랜딩 타겟의 이미지들에서 하나 이상의 랜딩 피처들 (features) 을 식별하기 위해 프로세싱된다. 컨테이너로부터 랜딩 타겟까지의 거리들은 이미지들에서의 랜딩 피처들과 컨테이너 사이의 거리의 측정에 기초하여 계산된다.

카메라 상의 기계적 스트레스가 감소되는 컨테이너 크레인의 원격 제어를 허용하는 솔루션을 제공하기 위한 것이 목적이다.

제 1 양태에 따르면, 일련의 캡처된 이미지들 (a series of captured images) 을 획득하기 위해 크레인에 고정되어 탑재되도록 (fixedly mounted) 구성된 카메라, 그 일련의 캡처된 이미지들에 기초하는 일련의 크로핑된 이미지 (a series of cropped image) 를 포함하는 비디오 신호를 제공하도록 구성된 비디오 출력부; 및, 캡처된 이미지들 및 각각의 크로핑된 이미지의 적어도 부분에 대해, 크레인의 화물의 현재 높이를 나타내는 입력 신호를 수신하도록 구성된 제어 디바이스를 포함하고, 그 제어 디바이스는, 화물의 현재 높이에 기초하여, 캡처된 이미지 내의 각각의 크로핑된 이미지의 포지션 (position) 을 제어하도록 구성되는, 컨테이너 크레인 제어 시스템이 제시된다.

이러한 방식으로, 컨테이너 크레인 제어 시스템에는 고정적으로 탑재된 카메라가 제공될 수 있다. 틸트가능한 (tiltable) 카메라에 비해, 이것은, 카메라에 작용하는 기계적 힘들 및 환경적 요소들 (바람, 비, 눈 등) 이 기계적 구현들 상에 막대한 요건들을 부과하기 때문에, 큰 향상이다. 더욱이, 틸트가능한 카메라들은 틸트할 수 있어야 하고 따라서 민감한 모터들 및 모터 제어를 포함할 필요성이 있기 때문에, 틸트가능한 카메라들은 이러한 환경에서 발생하는 G 포스들 (G forces) 에 의해 영향을 받는다. 본원에서 가능하게 만들어진 고정적으로 탑재된 카메라들의 경우에, 어떤 움직이는 부품들도 필요하지 않고, 따라서 신뢰성을 크게 증가시킨다.

카메라는 제어 신호 입력부 및 비디오 출력부를 포함하고, 제어 신호 입력부에 제공된 제어 신호들은 각각의 캡처된 이미지 내의 각각의 크로핑된 이미지의 포지션을 제어한다. 이러한 경우에, 제어 디바이스는 제어 신호 입력부 상에서 카메라 제어 신호를 전송함으로써 화물의 현재 높이에 기초하여 크로핑된 이미지의 포지션을 제어하기 위해 카메라에 접속된다.

컨테이너 크레인 제어 시스템은 추가적으로, 오퍼레이터에 대한 제시를 위해 비디오 신호를 수신하도록 구성되고 크레인을 제어하기 위한 사용자 입력을 수신하도록 구성되고, 제어 디바이스에의 제공을 위한 크레인 제어 신호를 발생시키는 오퍼레이터 단말기를 더 포함할 수도 있다. 이러한 경우에, 제어 디바이스는 오퍼레이터 단말기로부터 크레인 제어 신호를 수신하도록 그리고 크레인 동작을 제어하기 위해 대응하는 제어 신호들을 제공하도록 구성된다.

카메라는 추가적으로, 제어 신호 입력부 상의 줌 (zoom) 신호에 응답할 수도 있고, 이 줌 신호는 캡처된 이미지에 대해 비교되는 크로핑된 이미지의 사이즈를 제어한다.

카메라는 추가적으로, 제어 신호 입력부 상의 줌 신호에 응답할 수도 있고, 줌 신호는 카메라의 광학 줌을 제어한다.

제어 디바이스는, 화물의 높이가 감소할 때 줌인 (zoom in) 하도록 카메라에 줌 신호를 전송하도록, 그리고 화물의 높이가 증가할 때 줌아웃 (zoom out) 하도록 카메라에 줌 신호를 전송하도록 구성될 수도 있다.

컨테이너 크레인 제어 시스템은 추가적으로, 비디오 신호를 수신하고, 그 비디오 신호를 오퍼레이터 단말기에의 제공을 위한 압축된 디지털 비디오 스트림으로 인코딩하도록 구성되는 인코더를 더 포함할 수도 있고, 인코더는 카메라와는 별개의 것이다.

비디오 신호는 일련의 이미지들의 표현인 비디오 스트림을 포함할 수도 있다.

제 2 양태에 따르면, 스프레더, 트롤리, 및 제 1 양태에 따른 컨테이너 크레인 제어 시스템을 포함하는 컨테이너 크레인이 제시된다.

제 3 양태에 따르면, 제어 디바이스를 또한 포함하는 컨테이너 크레인 제어 시스템의 고정되어 탑재된 카메라로부터 출력되는 비디오 신호를 제어하는 방법이 제시된다. 이 방법은 컨테이너 크레인 제어 시스템에서 수행되고, 크레인의 화물의 현재 높이를 나타내는 입력 신호를 수신하는 단계; 카메라에서 이미지를 캡처하여 캡처된 이미지를 발생시키는 단계; 화물의 현재 높이에 기초하여 캡처된 이미지 내의 크로핑된 이미지의 포지션을 제어하기 위한 카메라 제어 신호를 생성하는 단계; 카메라 제어 신호를 카메라에 제공하는 단계; 입력 신호에 기초하여 캡처된 이미지를 크로핑 (cropping) 하여 크로핑된 이미지를 발생시키는 단계; 및, 캡처된 이미지의 크로핑된 이미지를 포함하는 비디오 신호를 비디오 출력부 상에 제공하는 단계를 포함한다.

제 4 양태에 따르면, 제어 디바이스를 또한 포함하는 컨테이너 크레인 제어 시스템의 고정되어 탑재된 카메라로부터 출력되는 비디오 신호를 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램이 제시된다. 이 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하고, 이 컴퓨터 프로그램 코드는, 컨테이너 크레인 제어 시스템 상에서 실행될 때, 컨테이너 크레인 제어 시스템으로 하여금, 크레인의 화물의 현재 높이를 나타내는 입력 신호를 수신하게 하고; 카메라에서 이미지를 캡처하여 캡처된 이미지를 발생시키게 하며; 화물의 현재 높이에 기초하여, 캡처된 이미지 내의 크로핑된 이미지의 포지션을 제어하기 위한 카메라 제어 신호를 생성하게 하고; 카메라 제어 신호를 카메라에 제공하게 하고; 입력 신호에 기초하여, 캡처된 이미지를 크로핑하여, 크로핑된 이미지를 발생시키게 하며; 그리고, 캡처된 이미지의 크로핑된 이미지를 포함하는 비디오 신호를 비디오 출력부 상에 제공하게 한다.

제 5 양태에 따르면, 제 4 양태에 따른 컴퓨터 프로그램, 및 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독가능 수단을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제시된다.

일반적으로, 청구항들에서 사용되는 모든 용어들은 본 명세서에서 달리 명시적으로 정의되지 않는 한 당해 기술분야에서의 그것들의 통상적인 의미에 따라 해석되어져야 한다. "정관사/부정관사와 함께 한 엘리먼트, 장치, 컴포넌트, 수단, 단계 등" 에 대한 모든 언급들은 달리 명시적으로 진술되지 않는 한 그 엘리먼트, 장치, 컴포넌트, 수단, 단계 등의 적어도 하나의 인스턴스를 지칭하는 것으로서 개방적으로 해석되어져야 한다. 본원에 개시된 임의의 방법의 단계들은 달리 진술되지 않는 한, 정확히 개시된 순서로 수행될 필요는 없다.

본 발명은 첨부 도면들을 참조하여 예시적인 방식으로 이제 설명된다.
도 1 은 본원에서 제시된 실시형태들이 적용될 수 있는 컨테이너 크레인 환경을 예시하는 개략도이다.
도 2 는 하나의 실시형태에 따라 도 1 의 컨테이너 크레인 제어 시스템을 예시하는 개략도이다.
도 3 은 캡처된 이미지의 크로핑된 이미지를 예시하는 개략도이다.
도 4a 및 도 4b 는 도 3 의 크로핑된 이미지의 전자적 줌을 예시하는 개략도들이다.
도 5 는 하나의 실시형태에 따른 컨테이너 크레인 제어 시스템의 고정적으로 탑재된 카메라로부터 출력되는 비디오 신호를 제어하기 위한 방법을 예시하는 개략도이다.
도 6 은 컴퓨터 판독가능한 수단을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품의 하나의 예를 나타낸다. 이 컴퓨터 판독가능한 수단 상에 컴퓨터 프로그램이 저장된다.

본 발명은 이제, 본 발명의 소정의 실시형태들이 도시된 첨부 도면들을 참조하여 이하에서 보다 충분하게 설명될 것이다. 하지만, 이 발명은 많은 다른 형태들로 구현될 수도 있고, 본 명세서에서 전개된 실시형태들로 제한되는 것으로서 해석되어서는 아니되며; 오히려, 이들 실시형태들은 이 개시물이 완전하고 완성적이도록, 그리고 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자 (이하,'통상의 기술자' 라 함) 에게 본 발명의 범위를 충분하게 전달하도록, 예시적인 방식으로 제공된다. 동일한 참조 부호들은 설명 전체에 걸쳐 동일한 엘리먼트들을 지칭한다.

도 1 은 본원에서 제시된 실시형태들이 적용될 수 있는 컨테이너 크레인 환경을 예시하는 개략도이고, 도 2 는 하나의 실시형태에 따라 도 1 의 컨테이너 크레인 제어 시스템을 예시하는 개략도이다. 도 1 및 도 2 를 참조한 결합된 설명이 이제 제시될 것이다.

컨테이너 크레인 (51) 은 컨테이너 형태의 화물 (21) 을 유지하는 스프레더 (55) 를 상승 또는 하강시키기 위해 사용되는 와이어 로프들 또는 케이블들을 감거나 풀고 이동 부분들에 힘을 제공하기 위해 스프레더 (55) 상에 그리고 트롤리 (53) 상에 탑재된 다수의 강력한 전기 모터들을 사용한다. 전기 모터들은 또한, 컨테이너들을 들어올려서 선박 밖으로 운송하여 육상의 트럭 차체 (59) 또는 하적장 등 상으로 운송하거나 싣는 경우에는 그 반대로 행하기 위해 스프레더 (55) 를 유지하는 트롤리 (53) 의 이동부들에 힘을 제공하기 위해 사용된다.

선적 컨테이너들의 폭은 8 피트로 표준화되지만, 높이는 8 내지 9.5 피트 사이에서 변화한다. 가장 통상적인 표준 길이들은 20 피트 및 40 피트 길이이다. 40 피트 컨테이너는 오늘날 매우 흔하고, 심지어 53 피트까지의 더 긴 컨테이너들이 또한 사용되고 있다. 국제 표준 치수들은 1968년과 1970년 사이에 만들어진 다수의 ISO 권고안들, 및 특히 1970년 1월부터의 권고안 R1161 에 기초하고, 이는 표준 컨테이너들에 대한 코너 피팅들 (corner fittings) 에 관한 권고안들로 만들어진 것이다. 표준 선적 컨테이너들에 대한 코너 피팅들 사이의 거리들은 ISO 권고안들에 따라 표준화된다고 말해질 수 있을 것이다. 코너 캐스팅들 (corner castings) 로서 또한 알려진 코너 피팅들은, 스프레더 (55) 의 후크를 컨테이너 (21) 의 상부의 4 개의 코너 피팅들의 각각 내로 삽입함으로써 컨테이너가 픽업될 수도 있도록 하는 표준 개구들을 포함한다. 타원형 개구들의 사이즈 및 형상은 1984년부터의 다른 표준 ISO 1161 에서 정의된다. 동일 타입의 컨테이너 피팅들, 예컨대, 컨테이너의 저부 상의 컨테이너 피팅들이 선박의 선상의 또는 왜건 또는 차체 상의 포지션에 (예컨대, 유지부에 또는 데크 상에) 제자리에 컨테이너를 고정시키기 위해 사용될 수도 있다.

스프레더 (55) 는 따라서, 컨테이너를 들어올리고, 그것을 하강시키고, 그것을 놓아주기 위해, 컨테이너 상의 코너 피팅들에서의 표준 사이즈의 개구와 맞물리도록 후크들, 트위스트락들 또는 다른 피팅들을 이용하여 컨테이너 (21) 를 잡기 위해 사용된다. 이 설명에서, 스프레더 (55) 라는 용어는 컨테이너 (21) 와 직접 접촉하는 리프팅 디바이스의 부분을 나타내기 위해 사용된다. 스프레더들 (55) 은 보통, 하나보다 많은 사이즈의 컨테이너, 통상적으로, 20-40 피트 또는 20-40-45 피트 길이의 컨테이너들을 취급하도록 설계된다. 스프레더 (55) 는 어느 한 번에 하나의 단일의 40 피트 또는 45 피트 컨테이너 또는 2 개의 20 피트 컨테이너들을 들어올리고 핸들링할 수도 있다. 일부 스프레더들 (55) 은, 동일한 스프레더 (55) 가 그 스프레더의 길이를 조정함으로써 한 번에 하나의 20 피트 또는 2 개의 20 피트 컨테이너들을 픽업하기 위해 사용될 수 있도록 사용 중에 조정가능하다.

컨테이너 크레인 (51) 은 따라서, 예를 들어, 화물 (21) 을 선박으로부터 들어올리고 그것을 차체 (59) 상에 놓거나 그 역을 행하기 위해 사용된다. 대안적으로, 컨테이너 크레인 (51) 은 선박과 지상 또는 컨테이너 스택 또는 임의의 다른 적합한 컨테이너 이동부 사이에 컨테이너 (2) 를 옮기기 위해 사용될 수 있다.

컨테이너 크레인 제어 시스템 (1) 은 크레인 (51) 의 동작을 제어하기 위해 사용된다. 예컨대 사무실 (7) 로부터의 크레인 (51) 의 원격 제어를 허용하기 위해, 컨테이너 크레인 제어 시스템 (1) 은 카메라 (10) 및 제어 디바이스 (15) 를 포함한다. 선택적으로, 카메라 (10) 및 제어 디바이스 (15) 는 단일의 결합된 디바이스의 부분을 형성한다.

카메라 (10) 는 디지털 카메라이고, 비디오 신호를 제공하기 위한 비디오 출력부 (25) 및 제어 신호 입력부 (26) 를 포함한다. 카메라 (10) 는 화물 (21) 및 스프레더 (55) 의 적어도 일부를 포함하는 이미지들을 캡처한다. 비디오 출력부 (25) 는 임의의 적합한 타입의 것일 수 있고, 예컨대, HD-SDI (High Definition Serial Digital Interface), HDMI (High Definition Multimedia Interface), DVI (Digital Video Interface), DisplayPort 등 중의 어느 하나를 위한 비디오 커넥터를 포함할 수 있다. 캡처된 이미지들은 크로핑되고, 이들 크로핑된 이미지들은 비디오 신호 (17) 상에서 비디오 출력부 (25) 에 제공된다. 비디오 신호 (17) 는 비디오 스트림, 즉, 일련의 이미지들 (이 경우에는 크로핑된 이미지들) 의 디지털 표현의 형태이다. 비디오 신호 (17) 는 압축된 비디오 신호 또는 압축되지 않은 비디오 신호일 수 있다.

제어 신호 입력부 (26) 상에 제공된 카메라 제어 신호들은 캡처된 이미지 내의 크로핑된 이미지의 포지션을 제어한다. 크로핑된 이미지의 포지션의 제어는, 카메라 (10) 가 카메라 제어 신호의 결과로서 물리적으로 회전된 것처럼, 크로핑된 이미지의 패닝 및 경사에 대응한다. 따라서, 카메라 (10) 는 패닝 및 틸트 기능들을 제공하기 위해 경사 또는 회전 가능할 필요가 없고, 따라서 크레인 (51) 에 고정되어 탑재될 수 있다. 회전가능한 카메라들에 비해, 이것은, 카메라에 인가되는 기계적인 힘들 및 환경적 요소들 (바람, 비, 눈 등) 이 기계적인 구현들 상에 방대한 요건들을 부과하기 때문에, 큰 개선이다. 더욱이, 틸트가능한 카메라들은 틸트할 수 있어야 하고 따라서 민감한 모터들 및 모터 제어부를 포함할 필요성이 있기 때문에, 틸트가능한 카메라들은 이러한 환경에서 발생하는 G 포스들에 의해 영향을 받는다. 본원에서 가능하게 만들어진 고정적으로 탑재된 카메라들로, 어떤 움직이는 부품들도 필요하지 않고, 따라서 신뢰성을 크게 증가시킨다.

제어 디바이스는 논리적 동작들을 수행 가능한 임의의 적합한 제어 디바이스이고, 선택적으로 영구 메모리 (예컨대, 판독 전용 메모리 (ROM)) 와 결합된, 중앙 프로세싱 유닛 (CPU), 마이크로제어기 유닛 (MCU), 애플리케이션 특정적 집적 회로 (ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA), 및 이산 로직 회로의 임의의 조합을 포함할 수 있다.

제어 디바이스 (15) 는 크레인 (51) 의 화물 (21) 의 현재 높이 (22) 를 나타내는 입력 신호 (18) 를 수신한다. 선택적으로, 입력 신호는 또한 컨테이너 사이즈 표시자를 포함한다. 높이 (22) 는 차체 (59) 까지의 거리, 또는 차체 (59) 가 제공되지 않는 경우에는, 지상, 데크 또는 컨테이너 스택까지의 거리로서 측정될 수 있고, 어느 것이든 화물 (21) 아래에 위치된다. 제어 디바이스 (15) 는 화물 (21) 의 현재 높이 (22) 에 기초하여 크로핑된 이미지의 포지션을 제어하기 위해 카메라 제어 신호 (19) 를 전송하기 위해 카메라 (10) 에 연결된다.

이러한 방식으로, 카메라 (10) 는 패닝 (panning) 또는 틸팅 (tilting) 을 위한 물리적인 카메라 회전들에 대한 필요성 없이 오퍼레이터에 대해 컨테이너 및 스프레더 (55) 의 관련 모습을 제공한다.

오퍼레이터 단말기 (12) 는 컨테이너 크레인 제어 시스템 (1) 의 형성부로서 보여질 수 있고, 예컨대, IP (Internet Protocol) 링크를 통해, 유선 (예컨대, 이더넷) 또는 무선 (예컨대, IEEE 802.11 표준들 중 임의의 것) 인터페이스를 통해 카메라 (10) 및 제어 디바이스 (15) 에 접속된다. 오퍼레이터 단말기 (12) 는, 예컨대, 정지형 또는 랩톱 컴퓨터 또는 비디오 신호를 수신 및 제시하도록 그리고 사용자 입력을 허용하도록 구성된 임의의 다른 적합한 디바이스일 수 있다. 오퍼레이터 단말기 (12) 는 따라서, 오퍼레이터 (5) 에의 제시를 위한 비디오 신호를 수신하도록 구성된다. 더욱이, 오퍼레이터 (5) 는, 디스플레이된 비디오 신호에 기초하여, 크레인을 제어하기 위한 입력을 오퍼레이터 단말기 (12) 에 제공할 수 있다. 이것은 제어 디바이스 (15) 에의 제공을 위한 크레인 제어 신호 (16) 를 초래한다. 제어 디바이스 (15) 는 오퍼레이터 단말기 (12) 로부터 크레인 제어 신호 (16) 를 수신하고, 크레인 동작을 제어하기 위한 대응하는 제어 신호 (16') 를 제공하며, 이에 의해, 컨테이너 (21) 를 들어올리거나 하강시키기 위해 또는 크레인 (51) 을 이동시키기 위해 크레인 (51) 의 모터들에 영향을 미친다.

하나의 실시형태에서, 카메라는 제어 신호 입력부 (26) 상의 줌 신호에 응답하고, 이 줌 신호는 도 4a 및 도 4b 에서 도시된 바와 같이 그리고 이하에서 설명되는 바와 같이, 캡처된 이미지에 대해 비교되는 크로핑된 이미지의 사이즈를 제어한다. 이는 전자적인 줌을 구현한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제어 신호 입력부 (26) 상의 줌 신호는 카메라의 광학 줌을 제어하고, 이는, 캡처된 이미지의 해상도 및 적용되는 전자적 줌의 양에 의존하는, 줌인될 때의 캡처된 이미지의 해상도가 너무 많은 상세를 손실하는 경우에 유용할 수 있다.

줌 신호는 제어 디바이스 (15) 에 의해 자율적으로 제어될 수 있다. 이러한 경우에, 제어 디바이스 (15) 는, 화물의 높이가 감소할 때 (즉, 카메라 (10) 로부터 더 멀리 이동할 때) 줌인하도록 카메라 (10) 에 줌 신호를 전송하고, 화물의 높이가 증가할 때 (즉, 카메라를 향해 이동할 때) 줌아웃하도록 카메라에 줌 신호를 전송한다. 선택적으로, 자율적으로 도출된 줌은 오퍼레이터 단말기 (12) 를 이용하여 오퍼레이터 (5) 에 의해 오버라이딩될 수 있다.

비디오를 효율적으로 인코딩하기 위해, 인코더 (11) 가 선택적으로 제공된다. 인코더 (11) 는 (예컨대, HD-SDI 포맷으로) 비디오 신호 (17) 를 수신하고, 그 비디오 신호를 압축된 디지털 비디오 스트림 (17'), 예컨대, H.264 으로 인코딩한다. 압축된 디지털 비디오 스트림 (17') 은 그 다음에 오퍼레이터 단말기 (12) 에 제공된다. 카메라와는 별개의 것인 인코더를 제공함으로써, 보다 단순한 카메라가 제공될 수 있다.

크로핑은 상술된 바와 같이 카메라에서 발생할 수 있고, 또는 제어 디바이스 (15) 또는 심지어 인코더 (11) 에서와 같이, 컨테이너 크레인 제어 시스템 (1) 의 임의의 다른 적합한 부분에서 발생할 수 있음에 유의하여야 한다.

입력 신호는 캡처된 이미지에 기초하여 생성된 각각의 크로핑된 이미지에 대해 고려될 수 있음에 유의한다. 대안적으로, 입력 신호는 오직 소정의 간격으로 고려될 수 있고, 이러한 입력 신호 고려사항들 사이의 크로핑된 이미지들을 크로핑하는 것은 변경 없이, 즉, 입력 신호의 마지막 알려진 고려사항에 기초하여 수행된다.

도 3 은 캡처된 이미지 (31) 의 크로핑된 이미지 (30) 를 예시하는 개략도이다. 좌표 시스템 (x, y) 이 또한 도시되고, 여기서, y 축은 이미지 프로세싱에서 관례적인 바와 같이 포지티브 아래방향이다. 하지만, 임의의 적합한 좌표 시스템이 적용될 수 있다.

크로핑된 이미지 (30) 는 포지션 (35) 에서 캡처된 이미지 내에 포함된다. 포지션 (35) 은 여기서 크로핑된 이미지 (30) 의 상부 좌측 코너이도록 정의된다; 하지만, 포지션은 크로핑된 이미지 (30) 의 임의의 적합한 미리정의된 로케이션에서로 정의될 수 있다. 포지션 (35) 은 x 좌표 (35x) 및 y 좌표 (35y) 로 이루어진다. 패닝 시에 x-좌표 (35x) 가 변경되고, 틸팅 시에 y-좌표 (35y) 가 변경된다.

도 4a 및 도 4b 는 도 3 의 크로핑된 이미지의 전자적 줌을 예시하는 개략도들이다. 도 4a 는 도 3 의 상황을 예시한다. 도 4b 는 줌인하기 위해 카메라에 줌인 신호가 제공될 때를 예시한다. 이 경우에, 원래의 크로핑된 이미지 (30) 보다 더 작은 조정된 크로핑된 이미지 (30') 가 생성된다. 비디오 스트림의 일부로서 풀 스크린 이미지로서 제공될 때, 이것은 주밍 인의 효과를 제공하여 전자적 줌을 구현한다. 선택적으로, 대응하는 좌표들 (35x', 35y') 을 갖는 새로운 포지션 (35') 이, 크로핑된 이미지 (30) 의 중앙 (38) 이 주밍 (zooming) 동안 정적으로 유지되도록, 계산된다. 상기 설명된 바와 같이, 캡처된 이미지의 해상도 및 전자적 줌 레벨이 적당한 품질의 크로핑된 이미지를 제공하기에 충분하지 않은 경우에, 그 전자적 줌 대신에 또는 그 전자적 줌과 함께 광학 줌이 사용될 수 있다.

도 5 는 하나의 실시형태에 따른 컨테이너 크레인 제어 시스템의 고정적으로 탑재된 카메라로부터 출력되는 비디오 신호를 제어하기 위한 방법을 예시하는 개략도이다. 상기 설명된 바와 같이, 컨테이너 크레인 제어 시스템은 또한 제어 디바이스를 포함한다.

입력 신호 수신 단계 (60) 에서, 입력 신호가 수신된다. 입력 신호는 크레인의 화물의 현재 높이를 나타낸다.

선택적인, 카메라 제어 신호 생성 단계 (62) 에서, 카메라 제어 신호가 생성된다. 카메라 제어 신호는 화물의 현재 높이에 기초하여 캡처된 이미지 내의 크로핑된 이미지의 포지션을 제어하기 위해 사용된다.

선택적인, 카메라 제어 신호 제공 단계 (64) 에서, 카메라 제어 신호는 제어 디바이스로부터 카메라에 제공된다.

이미지 캡처 단계 (66) 에서, 이미지가 카메라에서 캡처되어, 캡처된 이미지를 초래한다.

이미지 크로핑 단계 (68) 에서, 캡처된 이미지는 (선택적으로 카메라 제어 신호를 통해) 입력 신호에 기초하여 크로핑되어, 크로핑된 이미지를 초래한다.

비디오 신호 제공 단계 (70) 에서, 캡처된 이미지의 크로핑된 이미지를 포함하는 비디오 신호가 비디오 출력부 상에 제공된다.

조건적인, 새로운 입력 신호 단계 (72) 에서, 이용가능한 새로운 입력 신호가 존재하는지 여부가 결정된다. 이것이 그러한 경우에, 방법은 입력 신호 수신 단계 (60) 로 되돌아간다. 그렇지 않은 경우에, 방법은 이미지 캡처 단계 (66) 로 되돌아간다.

단계들 (66, 68, 및 70) 은 새로운 입력 신호가 제공되지 않는 한 반복될 수 있다. 새로운 입력 신호가 제공될 때, 방법은 입력 신호 수신 단계 (60) 로 되돌아간다.

도 6 은 컴퓨터 판독가능한 수단을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품의 하나의 예를 나타낸다. 이 컴퓨터 판독가능한 수단 상에 컴퓨터 프로그램 (91) 이 저장될 수 있고, 이 컴퓨터 프로그램은 프로세서로 하여금, 본원에 기술된 실시형태들에 따른 방법을 실행하게 할 수 있다. 이 예에서, 컴퓨터 프로그램 제품은 CD (compact disc) 또는 DVD (digital versatile disc) 또는 블루-레이 디스크와 같은, 광학 디스크이다. 상기 설명된 바와 같이, 컴퓨터 프로그램 제품은 또한 디바이스의 메모리에 포함될 수 있을 것이다. 컴퓨터 프로그램 (91) 은 여기서, 묘사된 광학 디스크 상에 트랙으로서 모식적으로 도시되지만, 컴퓨터 프로그램은, 착탈가능 솔리드 스테이트 메모리, 예컨대, 유니버설 직렬 버스 (USB) 드라이브와 같이, 컴퓨터 프로그램 제품에 대해 적합한 임의의 방식으로 저장될 수 있다.

본 발명은 몇몇 실시형태들을 참조하여 주로 상술되었다. 하지만, 통상의 기술자에 의해 쉽게 이해되는 바와 같이, 상기 개시된 것들 이외의 다른 실시형태들이 첨부된 특허 청구항들에 의해 정의되는 바와 같이 본 발명의 범위 내에서 동등하게 가능하다.

Claims

컨테이너 크레인 제어 시스템 (1) 으로서,
일련의 캡처된 이미지들을 획득하기 위해 크레인에 고정되어 탑재되도록 구성된 카메라 (10);
상기 일련의 캡처된 이미지들 (31) 에 각각 기초하는 일련의 크로핑된 이미지 (30) 를 포함하는 비디오 신호 (17) 를 제공하도록 구성된 비디오 출력부 (25); 및
상기 캡처된 이미지들 및 각각의 상기 크로핑된 이미지의 적어도 부분에 대해, 상기 크레인 (51) 의 화물 (21) 의 현재 높이 (22) 를 나타내는 입력 신호 (18) 를 수신하도록 구성된 제어 디바이스 (15) 를 포함하고,
상기 제어 디바이스 (15) 는, 상기 화물 (21) 의 상기 현재 높이 (22) 에 기초하여 상기 캡처된 이미지 내의 상기 각각의 크로핑된 이미지의 포지션 (35) 을 제어하도록 구성되는, 컨테이너 크레인 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 카메라는 제어 신호 입력부 (26) 및 비디오 출력 (17) 을 포함하고, 상기 제어 신호 입력부에 제공된 제어 신호들은 각각의 상기 캡처된 이미지 (31) 내의 각각의 크로핑된 이미지 (30) 의 상기 포지션 (35) 을 제어하며; 그리고
상기 제어 디바이스 (15) 는 상기 제어 신호 입력부 (26) 상에 카메라 제어 신호를 전송함으로써 상기 화물 (21) 의 상기 현재 높이 (22) 에 기초하여 상기 크로핑된 이미지의 상기 포지션 (35) 을 제어하기 위해 상기 카메라 (10) 에 접속되는, 컨테이너 크레인 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
오퍼레이터 (5) 에 대한 제시를 위해 상기 비디오 신호를 수신하도록 구성되고 상기 크레인을 제어하기 위한 사용자 입력을 수신하도록 구성되고, 상기 제어 디바이스 (15) 에의 제공을 위한 크레인 제어 신호 (16) 를 발생시키는 오퍼레이터 단말기 (12) 를 더 포함하고;
상기 제어 디바이스 (15) 는 상기 오퍼레이터 단말기 (12) 로부터 크레인 제어 신호 (18) 를 수신하도록 그리고 크레인 동작을 제어하기 위해 대응하는 제어 신호들을 제공하도록 구성되는, 컨테이너 크레인 제어 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 카메라는 추가적으로, 상기 제어 신호 입력부 상의 줌 신호에 응답하고, 상기 줌 신호는 상기 캡처된 이미지에 대해 비교되는 상기 크로핑된 이미지의 사이즈를 제어하는, 컨테이너 크레인 제어 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 카메라는 추가적으로, 상기 제어 신호 입력부 상의 줌 신호에 응답하고, 상기 줌 신호는 상기 카메라의 광학 줌을 제어하는, 컨테이너 크레인 제어 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 제어 디바이스는, 상기 화물의 상기 높이가 감소할 때 줌인하도록 상기 카메라에 줌 신호를 전송하도록, 그리고 상기 화물의 상기 높이가 증가할 때 줌아웃하도록 상기 카메라에 줌 신호를 전송하도록 구성되는, 컨테이너 크레인 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 비디오 신호를 수신하고, 상기 비디오 신호를 오퍼레이터 단말기에의 제공을 위한 압축된 디지털 비디오 스트림으로 인코딩하도록 구성되는 인코더를 더 포함하고, 상기 인코더는 상기 카메라와는 별개의 것인, 컨테이너 크레인 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 비디오 신호는 비디오 스트림을 포함하는, 컨테이너 크레인 제어 시스템.
스프레더 (55), 트롤리 (53), 및 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 컨테이너 크레인 제어 시스템 (1) 을 포함하는, 컨테이너 크레인 (51).
제어 디바이스 (15) 를 또한 포함하는 컨테이너 크레인 제어 시스템 (1) 의 고정되어 탑재된 카메라 (10) 로부터 출력되는 비디오 신호를 제어하는 방법으로서,
상기 방법은 상기 컨테이너 크레인 제어 시스템 (1) 에서 수행되고,
상기 방법은,
크레인 (51) 의 화물 (21) 의 현재 높이 (22) 를 나타내는 입력 신호 (18) 를 수신하는 단계 (60);
상기 카메라 (10) 에서 이미지 (31) 를 캡처하여 캡처된 이미지를 발생시키는 단계 (66);
상기 화물 (21) 의 상기 현재 높이 (22) 에 기초하여 캡처된 이미지 (31) 내의 크로핑된 이미지 (30) 의 포지션 (35) 을 제어하기 위한 카메라 제어 신호를 생성하는 단계 (62);
상기 카메라 제어 신호를 상기 카메라 (10) 에 제공하는 단계 (64);
상기 입력 신호 (18) 에 기초하여 상기 캡처된 이미지 (31) 를 크로핑하여 크로핑된 이미지를 발생시키는 단계 (68); 및
상기 캡처된 이미지 (31) 의 상기 크로핑된 이미지 (30) 를 포함하는 비디오 신호 (17) 를 비디오 출력부 상에 제공하는 단계 (70) 를 포함하는, 비디오 신호를 제어하는 방법.
제어 디바이스 (15) 를 또한 포함하는 컨테이너 크레인 제어 시스템 (1) 의 고정되어 탑재된 카메라 (10) 로부터 출력되는 비디오 신호를 제어하기 위한, 매체에 저장된, 컴퓨터 프로그램 (91) 으로서,
상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하고,
상기 컴퓨터 프로그램 코드는, 컨테이너 크레인 제어 시스템 (1) 상에서 실행될 때, 상기 컨테이너 크레인 제어 시스템 (1) 으로 하여금,
크레인 (51) 의 화물 (21) 의 현재 높이 (22) 를 나타내는 입력 신호 (18) 를 수신하게 하고;
상기 화물 (21) 의 상기 현재 높이 (22) 에 기초하여 캡처된 이미지 (31) 내의 크로핑된 이미지 (30) 의 포지션 (35) 을 제어하기 위한 카메라 제어 신호를 생성하게 하고;
상기 카메라 제어 신호를 상기 카메라 (10) 에 제공하게 하고;
상기 카메라 (10) 에서 이미지 (31) 를 캡처하여 캡처된 이미지를 발생시키게 하며;
상기 입력 신호 (18) 에 기초하여 상기 캡처된 이미지 (31) 를 크로핑하여 크로핑된 이미지를 발생시키게 하며; 그리고
상기 캡처된 이미지 (31) 의 상기 크로핑된 이미지 (30) 를 포함하는 비디오 신호 (17) 를 비디오 출력부 상에 제공하게 하는, 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
제 11 항에 따른 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독가능 매체.