KR101992097B1 - 컨테이너 적재 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

상부 프레임, 하부프레임, 레그, 트롤리 및 스프레더 및 주행부를 구비하는 컨테이너 크레인의 컨테이너 적재 시스템 및 방법이 개시된다. 컨테이너 크레인의 컨테이너 적재 시스템은, 상기 샤시콘 카메라부의 출력신호를 이용하여 상기 샤시의 위치를 인식하는 샤시 위치 인식부; 상기 샤시콘 카메라부, 감시카메라부 및 스프레더 카메라부의 출력신호를 이용하여 상기 목표 컨테이너의 위치 및 목표 샤시위치를 인식하는 목표 샤시위치 및 목표 컨테이너 위치 인식부; 상기 샤시 위치인식부로부터 상기 샤시의 위치를 수신하고, 상기 목표 샤시위치 및 목표 컨테이너 위치 인식부로부터 실시간으로 상기 목표 샤시위치 및 목표 컨테이너의 위치를 수신하여 상기 목표 컨테이너와 샤시간의 위치 오차가 허용범위 이내인 경우 적재 작업을 진행하는 크레인 컨트롤러를 포함한다.
이러한 본 발명의 실시예에서는 컨테이너 시스템에 기본적으로 이미 설치되어 있는 소정의 카메라를 이용하여 컨테이너의 적재시에 샤시 또는 목표 컨테이너 위치를 안내하고, 인접 컨테이너 적재 상태를 판단하여 안정적인 적재 작업이 되도록 할 수 있다.

Description

컨테이너 적재 시스템 및 방법 {Container mounting system and Method thereof}
본 발명은 컨테이너 적재 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컨테이너 시스템에 기본적으로 이미 설치되어 있는 소정의 카메라를 이용하여 컨테이너의 적재시에 샤시 또는 목표 컨테이너 위치를 안내하고, 인접 컨테이너 적재 상태를 판단하여 안정적인 적재 작업이 되도록 하는 컨테이너 적재 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 컨테이너 적재 및 집기 작업 시 트럭의 샤시가 정확하게 위치하여야 한다.
그래야만 자동 야드 크레인에 차량이 컨테이너를 반입하거나 반출하는 작업시 안정한 작업이 된다.
자동 야드 크레인의 외부 차량 또는 내부 차량이 정확한 위치에 정차하지 않은 상태에서 잘못된 위치 인식으로 컨테이너의 작업이 진행되면, 스프레더가 차량에 얹히거나 컨테이너를 집지 못하는 경우가 발생할 수 있다.
또한 차량의 잘못된 정차 또는 위치인식으로 트럭의 샤시에 컨테이너 또는 스프레더가 잘못 얹힐 수 있는 위험이 있다.
한편, 스프레더를 이용하여 트럭의 샤시에 놓인 컨테이너를 집기 작업시에 컨테이너와 트럭의 샤시가 분리되지 않은 채로 작업이 이루어지는 경우가 있다. 이 경우, 트럭의 샤시가 컨테이너와 함께 들려지는 사고가 발생하기도 한다.
또한, 스프레더를 이용하여 트럭의 샤시에 놓인 컨테이너를 집기 작업시에 컨테니어의 문이 열린채로 작업이 이루어지는 경우가 있다. 이 경우, 컨테이너 안의 물품이 외부로 배출되는 사고가 발생하거나 문이 다른 트럭 또는 컨테이너 또는 크레인과 부딪히는 사고가 발생할 수도 있다.
또 다른 한편, 야드에서 적재 작업시에 인접 컨테이너 또는 장애물이 간섭되는 경우 컨테이너 또는 크레인과 부딪히는 사고가 발생할 수도 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 컨테이너 시스템에 기본적으로 이미 설치되어 있는 소정의 카메라를 이용하여 컨테이너의 적재시에 샤시 또는 목표 컨테이너 위치를 안내하고, 인접 컨테이너 적재 상태를 판단하여 안정적인 적재 작업이 되도록 하는 컨테이너 적재 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 컨테이너 시스템에 기본적으로 이미 설치되어 있는 소정의 카메라를 이용하여 컨테이너의 적재 작업시에 트럭의 샤시가 정위치에 오도록 위치를 안내하여 안정적인 적재 작업이 되도록 하는 컨테이너 적재 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 소정의 카메라를 이용하여 트럭의 정확한 정차 위치 인식을 통해 안정적인 작업을 진행하거나, 작업할 수 없는 위치를 감지하여 시스템을 멈추도록 하는 컨테이너 적재 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 트럭 샤시에 컨테이너가 잘못 얹히는 경우를 감지하여 작업을 중단하고, 감시자를 호출하는 컨테이너 적재 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 컨테이너 시스템에 기본적으로 이미 설치되어 있는 소정의 카메라를 이용하여 컨테이너의 적재시에 트럭헤드가 정위치에 있는지 인접 컨테이너 또는 장애물이 간섭되는지 감지하여 안정적인 적재 작업이 되도록 하는 컨테이너 적재 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 컨테이너 적재 시스템은,
상부 프레임, 하부프레임, 레그, 트롤리 및 스프레더 및 주행부를 구비하는 컨테이너 크레인의 컨테이너 적재 시스템으로서,
상기 하부프레임 하단이 주행부에 설치되어 트럭의 옆방향을 촬영하여 출력하는 적어도 하나의 샤시콘 카메라를 포함한 샤시콘 카메라부;
상기 레그에 설치되어 하부 방향에 위치하는 상기 트럭의 상부를 촬영하되, 상기 트럭, 상기 트럭의 샤시 또는 컨테이너를 감시하는 적어도 하나의 감시카메라를 포함한 감시카메라부;
상기 스프레더에 장착되어 컨테이너의 상태를 촬영하기 위한 적어도 하나의 스프레더 카메라를 구비한 스프레더 카메라부;
상기 샤시콘 카메라부의 출력신호를 이용하여 상기 샤시의 위치를 인식하는 샤시 위치 인식부;
상기 샤시콘 카메라부, 감시카메라부 및 스프레더 카메라부의 출력신호를 이용하여 상기 목표 컨테이너의 위치 및 목표 샤시위치를 인식하는 목표 샤시위치 및 목표 컨테이너 위치 인식부;
상기 샤시 위치인식부로부터 상기 샤시의 위치를 수신하고, 상기 목표 샤시위치 및 목표 컨테이너 위치 인식부로부터 실시간으로 상기 목표 샤시위치 및 목표 컨테이너의 위치를 수신하여 상기 목표 컨테이너와 샤시간의 위치 오차가 허용범위 이내인 경우 적재 작업을 진행하는 크레인 컨트롤러를 포함한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 컨테이너 적재 시스템은,
상부 프레임, 하부프레임, 레그, 트롤리 및 스프레더 및 주행부를 구비하는 컨테이너 크레인의 컨테이너 적재 시스템으로서,
상기 스프레더에 장착되어 컨테이너의 상태를 촬영하기 위한 적어도 하나의 스프레더 카메라를 구비한 스프레더 카메라부;
상기 스프레더 카메라부의 출력신호를 이용하여 실시간으로 하부 컨테이너의 위치 및 바닥마킹 위치 및 인접열 컨테이어의 적재 상태를 인식하는 실시간 목표 컨테이너, 바딕마킹 위치 및 인접열 컨테이너 적재상태 인식부;
실시간 목표 컨테이너, 바닥마킹 위치 및 인접열 컨테이너 적재상태 인식부로부터 상기 목표 컨테이너, 바닥마킹 위치 및 인접열 컨테이너 적재상태를 실시간으로 수신하여 상기 목표 컨테이너의 위치 오차가 허용범위 이내인 경우 적재 작업을 진행하는 크레인 컨트롤러를 포함한다.
상기 크레인 컨트롤러의 제어에 따라 차량 이동 안내를 하기 위한 신호등 또는 음성출력부를 구비한 액츄에이터를 더 포함한다.
상기 액츄에이터는 상기 크레인 컨트롤러의 제어신호에 따라 상기 스프레더를 구동하는 스프레더 구동부;
크레인 전체를 이동시키기 위한 주행부를 더 포함한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 컨테이너 적재 방법은,
상부 프레임, 하부프레임, 레그, 트롤리 및 스프레더 및 주행부를 구비하는 컨테이너 크레인의 컨테이너 적재 시스템의 컨테이너 적재 방법으로서,
크레인 컨트롤러가 작업 정보에 따라 스프레더를 주행 및 횡행 이동시키는 단계;
상기 크레인 컨트롤러가 상기 스프레더가 목표 위치에 도달했는지 판단하는 단계;
상기 스프레더가 목표위치에 도달한 경우, 상기 크레인 컨트롤러가 트럭 이동 안내를 하는 단계;
상기 크레인 컨트롤러가 상기 트럭의 샤시가 정위치에 허용오차 이내로 정차했는지 판단하는 단계;
상기 트럭의 샤시가 정위치에 허용오차 이내로 정차한 경우, 상기 크레인 컨트롤러가 상기 스프레더를 하강시키는 단계;
상기 크레인 컨트롤러가 권상위치가 안전 높이에 도달했는지 판단하는 단계;
권상위치가 안전 높이에 도달했으면, 상기 크레인 컨트롤러가 상기 목표 컨테이너와 샤시간의 위치 오차가 허용범위에 있는지 판단하는 단계;
상기 목표 컨테이너와 샤시간의 위치 오차가 허용범위에 있으면, 상기 크레인 컨트롤러가 상기 스프레더로 적재 작업을 진행하는 단계를 포함한다.
상기 방법은,
상기 목표 컨테이너와 샤시간의 위치 오차가 허용범위에 있지 않으면, 상기 크레인 컨트롤러가 상기 스프레더의 오차를 보상하는 미세 조정을 하고, 상기 목표 컨테이너와 새시간의 위치 오차가 허용범위에 있는지 판단하는 단계를 더 포함한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 컨테이너 적재 방법은,
상부 프레임, 하부프레임, 레그, 트롤리 및 스프레더 및 주행부를 구비하는 컨테이너 크레인의 컨테이너 적재 시스템의 컨테이너 적재 방법으로서,
크레인 컨트롤러가 작업 정보에 따라 스프레더를 주행 및 횡행 이동시키는 단계;
상기 크레인 컨트롤러가 상기 스프레더가 목표 위치에 도달했는지 판단하는 단계;
상기 스프레더가 목표 위치에 도달한 경우, 상기 크레인 컨트롤러가 상기 스프레더를 하강시키는 단계;
상기 크레인 컨트롤러가 권상위치가 안전 높이에 도달했는지 판단하는 단계;
권상위치가 안전 높이에 도달했으면, 상기 크레인 컨트롤러가 상기 목표 컨테이너의 위치 오차가 허용범위에 있는지 판단하는 단계;
상기 목표 컨테이너의 위치 오차가 허용범위에 있으면, 상기 크레인 컨트롤러가 상기 스프레더로 적재 작업을 진행하는 단계를 포함한다.
상기 방법은,
상기 목표 컨테이너의 위치 오차가 허용범위에 있지 않으면, 상기 크레인 컨트롤러가 상기 스프레더의 오차를 보상하는 미세 조정을 하고, 상기 목표 컨테이너의 위치 오차가 허용범위에 있는지 판단하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 실시예에서는, 컨테이너 시스템에 기본적으로 이미 설치되어 있는 소정의 카메라를 이용하여 컨테이너의 집기시에 샤시 또는 목표 컨테이너 위치를 안내하고, 인접 컨테이너 적재 상태를 판단하여 안정적인 적재 작업이 되도록 하는 컨테이너 적재 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 컨테이너 시스템에 기본적으로 이미 설치되어 있는 소정의 카메라를 이용하여 컨테이너의 적재 작업시에 트럭의 샤시가 정위치에 오도록 위치를 안내하여 안정적인 적재 작업이 되도록 하는 컨테이너 적재 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 소정의 카메라를 이용하여 트럭의 정확한 정차 위치 인식을 통해 안정적인 작업을 진행하거나, 작업할 수 없는 위치를 감지하여 시스템을 멈추도록 하는 컨테이너 적재 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는, 트럭 샤시에 컨테이너 또는 스프레더가 잘못 얹히는 경우를 감지하여 작업을 중단하고, 감시자를 호출하는 컨테이너 적재 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 컨테이너 시스템에 기본적으로 이미 설치되어 있는 소정의 카메라를 이용하여 컨테이너의 적재시에 트럭헤드가 정위치에 있는지 인접 컨테이너 또는 장애물이 간섭되는지 감지하여 안정적인 적재 작업이 되도록 하는 컨테이너 적재 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 크레인을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 크레인의 컨테이너 적재 시스템의 구성 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 크레인의 컨테이너 적재 방법의 동작 흐름도이다.
도 4 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 크레인의 컨테이너 적재 시스템에서 이용하는 영상의 예를 보인 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 크레인의 컨테이너 적재 방법에서 위치 안내의 동작 흐름도이다.
도 14 내지 도 21은 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 크레인의 컨테이너 적재 시스템에서 이용하는 영상의 예를 보인 도면이다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 적재 방법에서 크레인의 트럭헤드 인식 및 인접 컨테이너 감지 방법의 동작 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
하기의 크레인 컨트롤러는 필요에 따라 프로세서와 메모리 등으로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 크레인을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 크레인의 컨테이너 적재 시스템의 구성 블록도이다.
도 1 또는 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 적재 시스템은,
상부 프레임(110), 하부프레임(140), 레그(120), 트롤리(130) 및 스프레더(150) 및 주행부(234)를 구비하는 컨테이너 크레인의 컨테이너 적재 시스템으로서,
상기 하부프레임(140) 하단이 주행부에 설치되어 상기 트럭의 옆방향을 촬영하여 출력하는 적어도 하나의 샤시콘 카메라(51~58)를 포함한 샤시콘 카메라부(50);
상기 레그(120)에 설치되어 하부 방향에 위치하는 상기 트럭의 상부를 촬영하되, 상기 트럭, 상기 트럭의 샤시 및 컨테이너를 감시하는 적어도 하나의 감시카메라(41~46)를 포함한 감시카메라부(40);
상기 트롤리(130)에 설치되며, 상기 트롤리(130)의 하부 방향을 촬영하는 적어도 하나의 트롤리 카메라(11, 12)를 구비한 트롤리 카메라부(10);
상기 상부 프레임(110)의 양측의 거더(160)에 설치되고, 상기 샤시 또는 컨테이너의 존재 유무를 감시하는 적어도 하나의 거더 카메라(21, 22)를 포함한 거더카메라부(20);
상기 스프레더(150)에 장착되어 컨테이너의 상태를 촬영하고, 인접 컨테이너 및 장애물을 촬영하는 적어도 하나의 스프레더 카메라(31~34)를 구비한 스프레더 카메라부(30);
상기 샤시콘 카메라부(50), 감시카메라부(40), 트롤리 카메라부(10) 및 거더 카메라부(20)의 출력신호를 이용하여 상기 샤시 및 컨테이너의 위치를 인식하는 위치 인식부(241)를 포함하는 비전센서부(240);
상기 위치인식부(241)로부터 상기 샤시 및 컨테이너의 위치를 수신하고, 상기 샤시가 정위치에 허용오차 이내로 정차하도록 안내하는 크레인 컨트롤러(220)를 포함한다.
상기 크레인 컨트롤러(220)의 제어에 따라 차량 이동 안내를 하기 위한 신호등(231) 또는 음성출력부(232), 스프레더를 구동하는 스피레더 구동부(233), 주행을 하는 주행부(234)를 구비한 액츄에이터(230)를 더 포함한다.
상기 스프레더(150)에 장착되어 컨테이너의 상태를 촬영하기 위한 적어도 하나의 스프레더 카메라(31~34)를 구비한 스프레더 카메라부(30)를 더 포함할 수 있다.
비전센서부(240)는 위치 인식부(241), 얹힘 감지부(242), 샤시 위치 인식부(248), 목표 샤시위치 및 목표 컨테이너 위치 인식부(249), 바닥마킹 위치 및 인접열 컨테이너 적재상태 인식부(250), 트럭헤드 감지부(246), 인접 컨테이너 및 장애물 간섭 감지부(247)를 포함한다.
상기 샤시콘 카메라부(50) 및 감시카메라부(40)의 출력신호를 이용하여 상기 컨테이너 또는 스프레더(150)가 상기 샤시위에 얹혀있는지를 감지하는 얹힘 감지부(242)를 더 포함하고,
상기 크레인 컨트롤러(220)는 상기 얹힘 감지부(242)의 출력신호를 이용하여 상기 컨테이너 또는 스프레더(150)가 상기 샤시위에 얹혀있는지를 판단하고, 상기 컨테이너 또는 스프레더(150)가 상기 샤시위에 얹혀있는 경우 작업을 중지하는 것을 특징으로 한다.
상기 액츄에이터는 상기 크레인 컨트롤러(220)의 제어신호에 따라 상기 스프레더(150)를 구동하는 스프레더 구동부(233);
크레인 전체를 이동시키기 위한 주행부(234)를 더 포함한다.
상기 샤시콘 카메라부의 출력신호를 이용하여 상기 샤시의 위치를 인식하는 샤시 위치 인식부(248);
상기 샤시콘 카메라부(50), 감시카메라부(40) 및 스프레더 카메라부(30)의 출력신호를 이용하여 상기 목표 컨테이너의 위치 및 목표 샤시위치를 인식하는 목표 샤시위치 및 목표 컨테이너 위치 인식부(249)를 더 포함하고,
상기 크레인 컨트롤러(220)는 상기 샤시 위치인식부(248)로부터 상기 샤시의 위치를 수신하고, 상기 목표 샤시위치 및 목표 컨테이너 위치 인식부(249)로부터 실시간으로 상기 목표 샤시위치 및 목표 컨테이너의 위치를 수신하여 상기 목표 컨테이너와 샤시간의 위치 오차가 허용범위 이내인 경우 적재 작업을 진행한다.
상기 스프레더 카메라부(30)의 출력신호를 이용하여 실시간으로 하부 컨테이너의 위치 및 바닥마킹 위치 및 인접열 컨테이어의 적재 상태를 인식하는 실시간 목표 컨테이너, 바닥마킹 위치 및 인접열 컨테이너 적재상태 인식부(250)를 더 포함하고,
상기 크레인 컨트롤러(220)는, 실시간 목표 컨테이너, 바닥마킹 위치 및 인접열 컨테이너 적재상태 인식부로부터 상기 목표 컨테이너, 바닥마킹 위치 및 인접열 컨테이너 적재상태를 실시간으로 수신하여 상기 목표 컨테이너의 위치 오차가 허용범위 이내인 경우 적재 작업을 진행한다.
상기 트롤리 카메라부(10) 및 거더 카메라부(20)의 출력신호를 이용하여 상기 샤시 및 트럭 헤드를 인식하는 트럭헤드 감지부(246);
크레인 컨트롤러(220)는 상기 트럭헤드 감지부(246)로부터 상기 트럭의 헤드 정보를 수신하고, 상기 트럭의 헤드가 감지된 경우 작업을 중단한다.
상기 스프레더 카메라부(30)의 출력신호를 이용하여 인접 컨테이너 및 장애물 간섭이 있는지 감지하는 인접 컨테이너 및 장애물 간섭 감지부(247)를 더 포함하고,
상기 크레인 컨트롤러(220)는 상기 인접 컨테이너 및 장애물 간섭 감지부의 출력신호를 이용하여 상기 크레인 컨트롤러(220)는 인접 컨테이너 및 장애물 간섭이 있는지 판단하고, 인접 컨테이너 및 장애물 간섭이 있는 경우, 작업을 중지하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 스프레더의 네 귀퉁이에 설치된 스프레더 카메라를 통한 목표 컨테이너의 위치 인식이 가능하다. (샤시 및 야드) 즉, 컨테이너의 콘홀의 모서리 끝을 인식하고 x,y pixel 위치 출력하고, 인식된 컨테이너 콘홀의 사이즈 w X h pixel 출력을 하여 이로부터 위치 인식이 가능하다.
이러한 구성을 가진 컨테이너 크레인의 컨테이너 적재 시스템의 컨테이너 적재 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 크레인의 컨테이너 적재 방법의 동작 흐름도이고, 도 4 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 크레인의 컨테이너 적재 시스템에서 이용하는 영상의 예를 보인 도면이다.
도 3을 참조하면, 크레인 컨트롤러(220)가 작업 정보에 따라 주행부(234)를 이용하여 컨테이너 크레인을 주행하고, 스프레더 구동부(233)를 구동하여 스프레더(150)를 횡행 이동시킨다(S100).
이때, 작업정보는 샤시의 목표위치, 컨테이너 사이즈, 집기 또는 적재 작업등의 작업 종류를 포함한다. 여기서, 스프레더(150)에는 컨테이너가 결합되어 있는 상태이며, 트럭의 샤시위에 적재를 위해 이동을 시키는 것이다.
그리고 나서, 상기 크레인 컨트롤러(220)가 상기 스프레더(150)가 목표 위치에 도달했는지 판단한다(S110).
상기 스프레더(150)가 목표위치에 도달한 경우, 상기 크레인 컨트롤러(220)가 트럭 이동 안내를 한다(S120).
이때, 도 4 및 도 5는 스프레더 카메라부(30)에서 입력된 영상으로서, 크레인 컨트롤러(220)는 샤시 위치 인식부(248)에서 출력되는 트럭의 샤시 위치를 참조하여 트럭 이동 안내를 할 수 있다.
그리고, 상기 크레인 컨트롤러(220)가 상기 트럭의 샤시가 정위치에 허용오차 이내로 정차했는지 판단한다(S130).
상기 트럭의 샤시가 정위치에 허용오차 이내로 정차한 경우, 상기 크레인 컨트롤러(220)가 상기 스프레더(150)를 하강시킨다(S140).
그리고 나서, 상기 크레인 컨트롤러(220)가 권상위치가 안전 높이에 도달했는지 판단한다(S150).
권상위치가 안전 높이에 도달했으면, 상기 크레인 컨트롤러(220)가 목표 컨테이너와 샤시간의 위치 오차가 허용범위에 있는지 판단한다(S160).
이때, 도 6 및 도 7은 샤시 콘 카메라부(50)에서 입력된 영상으로서, 목표 샤시 위치 및 목표 컨테이너 위치 인식부(249)는 트럭의 샤시 및 컨테이너의 위치를 검출하여 크레인 컨트롤러(220)로 송신한다.
또한, 도 8 및 도 9는 스프레더 카메라부(30)의 영상으로서, 실시간 목표 컨테이너 위치 인식부(249)는 컨테이너의 위치를 실시간으로 검출하여 크레인 컨트롤러(220)로 송신한다.
상기 스프레더(150)와 목표 컨테이너의 위치 오차가 허용범위에 있으면, 상기 크레인 컨트롤러(220)가 상기 스프레더(150)로 착상 및 적재 작업을 진행한다(S170).
한편, 상기 스프레더(150)와 목표 컨테이너의 위치 오차가 허용범위에 있지 않으면, 상기 크레인 컨트롤러(220)가 상기 스프레더의 오차를 보상하는 미세 조정을 하고(180), 상기 스프레더(150)와 목표 컨테이너의 위치 오차가 허용범위에 있는지 판단하는 단계(S160)를 반복 수행한다.
이러한 본 발명의 실시예는 다양한 변형이 가능하며, 야드에서 적재 작업을 하는 경우에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 크레인의 컨테이너 적재 방법중 야드에서의 동작 흐름도이고, 도 11 및 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 크레인의 컨테이너 적재 시스템에서 이용하는 영상의 예를 보인 도면이다.
도 10을 참조하면, 크레인 컨트롤러(220)가 작업 정보에 따라 주행부(234)를 이용하여 컨테이너 크레인을 주행하고, 스프레더 구동부(233)를 구동하여 스프레더(150)를 횡행 이동시킨다(S200).
이때, 작업정보는 샤시의 목표위치, 컨테이너 사이즈, 집기 또는 적재 작업등의 작업 종류를 포함한다.
여기서, 스프레더(150)에는 컨테이너가 결합되어 있는 상태이며, 야드에 적재를 위해 이동을 시키는 것이다.
그리고 나서, 상기 크레인 컨트롤러(220)가 상기 스프레더(150)의 주행 및 횡행 위치가 목표 위치에 도달했는지 판단한다(S210).
상기 스프레더(150)가 목표위치에 도달한 경우, 상기 크레인 컨트롤러가 상기 스프레더를 하강시킨다(S220).
그리고 나서, 상기 크레인 컨트롤러가 권상위치가 안전 높이에 도달했는지 판단한다(S230).
권상위치가 안전 높이에 도달했으면, 상기 크레인 컨트롤러(220)가 목표 컨테이너의 위치 오차가 허용범위에 있는지 판단한다(S240). 즉, 컨테이너 및 컨테이너를 잡고 있는 스프레더(150)가 적재 작업을 위한 정확한 위치에 있는지 판단한다.
이때, 도 11 및 도 12는 스프레더 카메라부(30)에서 입력된 영상으로서, 크레인 컨트롤러(220)는 컨테이너의 위치가 정확한 위치에 있는지 판단할 수 있다.
상기 목표 컨테이너의 위치 오차가 허용범위에 있으면, 상기 크레인 컨트롤러(220)가 상기 스프레더(150)로 착상 및 적재 작업을 진행한다(S260).
한편, 상기 목표 컨테이너의 위치 오차가 허용범위에 있지 않으면, 상기 크레인 컨트롤러(220)가 상기 스프레더(150)의 오차를 보상하는 미세 조정을 하고(S250), 상기 목표 컨테이너의 위치 오차가 허용범위에 있는지 판단하는 단계(S240)를 반복 수행한다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 크레인의 컨테이너 적재 방법은 다양한 변형이 가능하며, 필요에 따라 안전을 위한 방법의 추가가 가능하며 이에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 크레인의 컨테이너 적재 방법에서 위치 안내의 동작 흐름도이고, 도 14 내지 도 21은 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 크레인의 컨테이너 적재 시스템에서 이용하는 영상의 예를 보인 도면이다.
도 13을 참조하면, 크레인 컨트롤러(220)가 작업 정보에 따라 주행부(234)를 이용하여 컨테이너 크레인을 주행하고, 스프레더 구동부(233)를 구동하여 스프레더(150)를 횡행 이동시킨다(S310).
이때, 작업정보는 샤시의 목표위치, 컨테이너 사이즈, 집기 또는 적재 작업등의 작업 종류를 포함한다.
그리고 나서, 상기 크레인 컨트롤러(220)가 상기 스프레더(150)가 목표 위치에 도달했는지 판단한다(S320).
상기 스프레더(150)가 목표위치에 도달한 경우, 상기 크레인 컨트롤러(220)가 트럭 이동 안내를 한다(S330).
이때, 상기 크레인 컨트롤러(220)는 위치인식부로부터 상기 샤시 및 컨테이너의 위치를 수신하여 상기 샤시가 정위치에 허용오차 이내로 정차하도록 안내한다(S331).
여기서, 크레인 컨트롤러(220)는 검출된 상기 샤시 및 컨테이너의 위치를 정상 위치와 비교하여 그 차이를 계산하고, 계산된 차이가 허용 오차 이내로 줄어들도록 차량 이동 안내를 하게 된다.
도 14는 트롤리 카메라부(10)에서 입력된 영상으로서, 위치 인식부(241)는 트럭의 헤드와 컨테이너의 위치를 검출할 수 있다.
도 15는 트롤리 카메라부(10)에서 입력된 영상으로서, 위치 인식부(241)는 트럭의 샤시의 위치를 검출할 수 있다.
도 16은 거더 카메라부(20)에서 입력된 영상으로서, 위치 인식부(241)는 트럭의 샤시의 위치를 검출할 수 있다.
도 17은 거더 카메라부(20)에서 입력된 영상으로서, 위치 인식부(241)는 트럭의 컨테이너의 위치를 검출할 수 있다.
도 18 및 도 19는 샤시 콘 카메라부(50)에서 입력된 영상으로서, 위치 인식부(241)는 트럭의 샤시 및 컨테이너의 위치를 검출할 수 있다.
또한, 위치 인식부(241)는 샤시에 컨테이너 또는 스프레더(150)의 얹힘 등을 검출할 수 있다.
도 20 및 도 21은 감시카메라부(40)에서 입력된 영상으로서, 위치 인식부(241)는 트럭의 샤시 및 컨테이너의 위치를 검출할 수 있다.
또한, 위치 인식부(241)는 샤시에 컨테이너 또는 스프레더(150)의 얹힘 등을 검출할 수 있다.
그리고 필요에 따라서는 크레인 컨트롤러(220)는 정확성을 기하기 위하여 센서 및 스캐너 등으로 구성된 감지부(210)로부터 컨테이너 또는 샤시의 위치를 감지한 정보를 참조할 수 있다. 구체적으로 감지부(210)의 정보와 위치 인식부(241)의 정보가 일치한 경우에 샤시 또는 컨테이너의 위치를 유효한 정보로 활용할 수도 있다.
또한, 필요에 따라서 위치 인식부(241)는 트롤리 카메라부(10), 거더 카메라부(20), 샤시 콘 카메라부(50) 또는 감시카메라부(40)중 적어도 두개 이상의 일치되는 위치를 크레인 컨트롤러(220)로 전달할 수도 있다.
그리고 나서, 상기 크레인 컨트롤러(220)가 상기 트럭의 샤시가 정위치에 허용오차 이내로 정차했는지 판단한다(S340).
상기 트럭의 샤시가 정위치에 허용오차 이내로 정차한 경우, 상기 크레인 컨트롤러(220)가 집기 작업 또는 적재 작업을 진행한다(S350).
상기 트럭의 샤시가 정위치에 허용오차 이내로 정차하지 못한 경우, 상기 크레인 컨트롤러(220)가 상기 과정(S330)을 반복 수행한다.
다음, 상기 크레인 컨트롤러(220)가 스프레더(150) 또는 컨테이어가 랜딩되었는지 판단한다(S360).
상기 스프레더(150) 또는 컨테이어가 랜딩되었으면, 상기 크레인 컨트롤러(220)가 상기 스프레더(150) 또는 컨테이너가 상기 트럭의 샤시에 얹힘없이 정확히 놓였는지 판단한다(S370).
이때, 상기 크레인 컨트롤러(220)는 얹힘 감지부(242)로부터 컨테이너 또는 스프레더(150)의 얹힘 상태를 수신하여 상기 컨테이너 또는 스프레더(150)가 상기 샤시위에 얹혀있는지를 판단할 수 있다.
도 18 및 도 19는 샤시 콘 카메라부(50)에서 입력된 영상으로서, 위치 인식부(241)는 트럭의 샤시 및 컨테이너의 위치 뿐만 아니라 샤시에 컨테이너 또는 스프레더(150)의 얹힘 등을 검출할 수 있다.
도 20 및 도 21은 감시카메라부(40)에서 입력된 영상으로서, 위치 인식부(241)는 트럭의 샤시 및 컨테이너의 위치 뿐만 아니라 샤시에 컨테이너 또는 스프레더(150)의 얹힘 등을 검출할 수 있다.
필요에 따라서 위치 인식부(241)는 샤시 콘 카메라부 또는 감시카메라부(40)중 하나에서 상기 스프레더(150) 또는 컨테이너가 상기 트럭의 샤시에 얹힘없이 정확히 놓이지 않은 경우, 이상이 있는 인식 정보만을 크레인 컨트롤러(220)로 전달할 수도 있다.
상기 스프레더(150) 또는 컨테이너가 상기 트럭의 샤시에 얹힘없이 정확히 놓이지 않은 경우, 상기 크레인 컨트롤러(220)가 작업을 중지한다(S380).
그리고 나서, 상기 크레인 컨트롤러(220)가 작업을 중단한 후 감시자의 단말기에 메시지를 송신하여 감시지를 호출하거나 경고음 등으로 감시자를 호출한다(S390).
따라서, 감시자가 신속하게 조치를 취할 수 있다.
한편, 상기 스프레더(150) 또는 컨테이너가 상기 트럭의 샤시에 얹힘없이 정확히 놓인 경우, 상기 크레인 컨트롤러(220)는 작업을 계속하여 집기 또는 적재 작업을 완료한다(S380).
또한, 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 적재 방법에서 컨테이너 안전 감시 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 적재 방법에서 크레인의 트럭헤드 인식 및 인접 컨테이너 감지 방법의 동작 흐름도이다.
도 22를 참조하면, 크레인 컨트롤러(220)가 작업 정보에 따라 주행부(234)를 이용하여 컨테이너 크레인을 주행하고, 스프레더 구동부(233)를 구동하여 스프레더(150)를 횡행 이동시킨다(S510).
이때, 작업정보는 샤시의 목표위치, 컨테이너 사이즈, 집기 또는 적재 작업등의 작업 종류를 포함한다.
그리고 나서, 상기 크레인 컨트롤러(220)가 상기 스프레더(150)가 목표 위치에 도달했는지 판단한다(S520).
상기 스프레더(150)가 목표위치에 도달한 경우, 상기 크레인 컨트롤러(220)가 샤시 작업인지 판단한다(S530).
샤시 작업인 경우, 상기 크레인 컨트롤러(220)가 트럭헤드가 작업 영역내에 있는지 판단한다(S540).
도 14는 트롤리 카메라부(10)에서 입력된 영상으로서, 트럭 헤드 감지부(246)는 트럭의 헤드와 컨테이너의 위치를 검출할 수 있다.
도 15는 트롤리 카메라부(10)에서 입력된 영상으로서, 트럭 헤드 감지부(246)는 트럭의 샤시의 위치를 검출할 수 있다.
도 16은 거더 카메라부(20)에서 입력된 영상으로서,트럭 헤드 감지부(246)는 트럭의 샤시의 위치를 검출할 수 있다.
도 17은 거더 카메라부(20)에서 입력된 영상으로서, 트럭 헤드 감지부(246)는 트럭의 컨테이너의 위치를 검출할 수 있다.
트럭 헤드 감지부(246)는 이러한 영상 정보로부터 트럭 헤드가 감지되었는지 여부 정보를 크레인 컨트롤러(220)로 송신한다.
상기 트럭헤드가 작업 영역내에 있으면, 상기 컨테이너 컨트롤러가 크레인을 정지시켜 작업을 중지하고(S560), 감시자의 단말기에 메시지를 송신하여 감시자를 호출하거나 경고음 등으로 감시자를 호출한다(S570).
따라서, 감시자가 신속하게 조치를 취할 수 있다.
한편, 상기 트럭헤드가 작업 영역내에 없으면, 상기 크레인 컨트롤러(220)가 인접 컨테이너 또는 장애물이 간섭요소로 감지되었는지 판단한다(S550).
인접 컨테이너 또는 장애물이 간섭요소로 감지되었으면, 상기 크레인 컨트롤러(220)가 작업을 중단한 후(S560) 감시자의 단말기에 메시지를 송신하여 감시자를 호출하거나 경고음 등으로 감시자를 호출한다(S570).
따라서, 감시자가 신속하게 조치를 취할 수 있다.
한편, 인접 컨테이너 또는 장애물이 간섭요소로 감지되지 않았으면, 상기 크레인 컨트롤러(220)는 작업을 계속하여 집기 또는 적재 작업을 완료한다.
그리고 상기 과정에서 필요에 따라서는 크레인 컨트롤러(220)는 정확성을 기하기 위하여 센서 및 스캐너 등으로 구성된 감지부(210)로부터 컨테이너 또는 샤시의 상태를 감지한 정보를 참조할 수 있다. 구체적으로 감지부(210)의 정보와 트럭헤드 감지부(246) 및 인접 컨테이너 및 장애물 간섭 감지부(247)의 정보가 일치한 경우에 샤시 또는 컨테이너의 상태를 유효한 정보로 활용할 수도 있다.
또한, 필요에 따라서 트럭헤드 감지부(246) 및 인접 컨테이너 및 장애물 간섭 감지부(247)는 트롤리 카메라부(10), 거더 카메라부(20), 샤시 콘 카메라부(50) 또는 감시카메라부(40)중 적어도 두개 이상의 일치되는 위치를 크레인 컨트롤러(220)로 전달할 수도 있다.
본 발명의 실시예에서는, 컨테이너 시스템에 기본적으로 이미 설치되어 있는 소정의 카메라를 이용하여 컨테이너의 집기시에 샤시 또는 목표 컨테이너 위치를 안내하고, 인접 컨테이너 적재 상태를 판단하여 안정적인 집기 작업이 되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 컨테이너 시스템에 기본적으로 이미 설치되어 있는 소정의 카메라를 이용하여 컨테이너의 적재 및 집기 작업시에 트럭의 샤시가 정위치에 오도록 위치를 안내하여 안정적인 적재 및 집기 작업이 되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 소정의 카메라를 이용하여 트럭의 정확한 정차 위치 인식을 통해 안정적인 작업을 진행하거나, 작업할 수 없는 위치를 감지하여 시스템을 멈추도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는, 트럭 샤시에 컨테이너 또는 스프레더가 잘못 얹히는 경우를 감지하여 작업을 중단하고, 감시자를 호출할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 컨테이너 시스템에 기본적으로 이미 설치되어 있는 소정의 카메라를 이용하여 컨테이너의 적재 및 집기시에 트럭헤드가 정위치에 있는지 인접 컨테이너 또는 장애물이 간섭되는지 감지하여 안정적인 적재 및 집기 작업이 되도록 할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (8)

  1. 상부 프레임, 하부프레임, 레그, 트롤리 및 스프레더 및 주행부를 구비하는 컨테이너 크레인의 컨테이너 적재 시스템으로서,
    상기 하부프레임 하단이 주행부에 설치되어 트럭의 옆방향을 촬영하여 출력하는 적어도 하나의 샤시콘 카메라를 포함한 샤시콘 카메라부;
    상기 레그에 설치되어 하부 방향에 위치하는 상기 트럭의 상부를 촬영하되, 상기 트럭, 상기 트럭의 샤시 또는 컨테이너를 감시하는 적어도 하나의 감시카메라를 포함한 감시카메라부;
    상기 스프레더에 장착되어 컨테이너의 상태를 촬영하기 위한 적어도 하나의 스프레더 카메라를 구비한 스프레더 카메라부;
    상기 샤시콘 카메라부의 출력신호를 이용하여 상기 샤시의 위치를 인식하는 샤시 위치 인식부;
    상기 샤시콘 카메라부, 감시카메라부 및 스프레더 카메라부의 출력신호를 이용하여 목표 컨테이너의 위치 및 목표 샤시위치를 인식하는 목표 샤시위치 및 목표 컨테이너 위치 인식부;
    상기 샤시 위치인식부로부터 상기 샤시의 위치를 수신하고, 상기 목표 샤시위치 및 목표 컨테이너 위치 인식부로부터 실시간으로 상기 목표 샤시위치 및 목표 컨테이너의 위치를 수신하여 상기 목표 컨테이너와 샤시간의 위치 오차가 허용범위 이내인 경우 적재 작업을 진행하는 크레인 컨트롤러를 포함하고,
    상기 크레인 컨트롤러의 제어에 따라 차량 이동 안내를 하기 위한 신호등 또는 음성출력부를 구비한 액츄에이터를 더 포함하고,
    상기 액츄에이터는 상기 크레인 컨트롤러의 제어신호에 따라 상기 스프레더를 구동하는 스프레더 구동부;
    크레인 전체를 이동시키기 위한 주행부를 더 포함하는 컨테이너 적재 시스템.
  2. 상부 프레임, 하부프레임, 레그, 트롤리 및 스프레더 및 주행부를 구비하는 컨테이너 크레인의 컨테이너 적재 시스템으로서,
    상기 스프레더에 장착되어 컨테이너의 상태를 촬영하기 위한 적어도 하나의 스프레더 카메라를 구비한 스프레더 카메라부;
    상기 스프레더 카메라부의 출력신호를 이용하여 실시간으로 하부 컨테이너의 위치 및 바닥마킹 위치 및 인접열 컨테이어의 적재 상태를 인식하는 실시간 목표 컨테이너, 바닥마킹 위치 및 인접열 컨테이너 적재상태 인식부;
    실시간 목표 컨테이너, 바닥마킹 위치 및 인접열 컨테이너 적재상태 인식부로부터 상기 목표 컨테이너, 바닥마킹 위치 및 인접열 컨테이너 적재상태를 실시간으로 수신하여 상기 목표 컨테이너의 위치 오차가 허용범위 이내인 경우 적재 작업을 진행하는 크레인 컨트롤러를 포함하고,
    상기 크레인 컨트롤러의 제어에 따라 차량 이동 안내를 하기 위한 신호등 또는 음성출력부를 구비한 액츄에이터를 더 포함하고,
    상기 액츄에이터는 상기 크레인 컨트롤러의 제어신호에 따라 상기 스프레더를 구동하는 스프레더 구동부;
    크레인 전체를 이동시키기 위한 주행부를 더 포함하는 컨테이너 적재 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 상부 프레임, 하부프레임, 레그, 트롤리 및 스프레더 및 주행부를 구비하는 컨테이너 크레인의 컨테이너 적재 시스템의 컨테이너 적재 방법으로서,
    크레인 컨트롤러가 작업 정보에 따라 스프레더를 주행 및 횡행 이동시키는 단계;
    상기 크레인 컨트롤러가 상기 스프레더가 목표 위치에 도달했는지 판단하는 단계;
    상기 스프레더가 목표위치에 도달한 경우, 상기 크레인 컨트롤러가 트럭 이동 안내를 하는 단계;
    상기 크레인 컨트롤러가 상기 트럭의 샤시가 정위치에 허용오차 이내로 정차했는지 판단하는 단계;
    상기 트럭의 샤시가 정위치에 허용오차 이내로 정차한 경우, 상기 크레인 컨트롤러가 상기 스프레더를 하강시키는 단계;
    상기 크레인 컨트롤러가 권상위치가 안전 높이에 도달했는지 판단하는 단계;
    권상위치가 안전 높이에 도달했으면, 상기 크레인 컨트롤러가 목표 컨테이너와 샤시간의 위치 오차가 허용범위에 있는지 판단하는 단계;
    상기 목표 컨테이너와 샤시간의 위치 오차가 허용범위에 있으면, 상기 크레인 컨트롤러가 상기 스프레더로 적재 작업을 진행하는 단계를 포함하고,
    상기 목표 컨테이너와 샤시간의 위치 오차가 허용범위에 있지 않으면, 상기 크레인 컨트롤러가 상기 스프레더의 오차를 보상하는 미세 조정을 하고, 상기 목표 컨테이너와 샤시간의 위치 오차가 허용범위에 있는지 판단하는 단계를 더 포함하는 컨테이너 적재 방법.
  6. 삭제
  7. 상부 프레임, 하부프레임, 레그, 트롤리 및 스프레더 및 주행부를 구비하는 컨테이너 크레인의 컨테이너 적재 시스템의 컨테이너 적재 방법으로서,
    크레인 컨트롤러가 작업 정보에 따라 스프레더를 주행 및 횡행 이동시키는 단계;
    상기 크레인 컨트롤러가 상기 스프레더가 목표 위치에 도달했는지 판단하는 단계;
    상기 스프레더가 목표 위치에 도달한 경우, 상기 크레인 컨트롤러가 상기 스프레더를 하강시키는 단계;
    상기 크레인 컨트롤러가 권상위치가 안전 높이에 도달했는지 판단하는 단계;
    권상위치가 안전 높이에 도달했으면, 상기 크레인 컨트롤러가 목표 컨테이너의 위치 오차가 허용범위에 있는지 판단하는 단계;
    상기 목표 컨테이너의 위치 오차가 허용범위에 있으면, 상기 크레인 컨트롤러가 상기 스프레더로 적재 작업을 진행하는 단계를 포함하고,
    상기 목표 컨테이너의 위치 오차가 허용범위에 있지 않으면, 상기 크레인 컨트롤러가 상기 스프레더의 오차를 보상하는 미세 조정을 하고, 상기 목표 컨테이너의 위치 오차가 허용범위에 있는지 판단하는 단계를 더 포함하는 컨테이너 적재 방법.
  8. 삭제
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