KR102007568B1

KR102007568B1 - System and Method for Safe Driving of Crane

Info

Publication number: KR102007568B1
Application number: KR1020170148887A
Authority: KR
Inventors: 윤길섭; 홍윤표; 이한나; 손대호; 김춘식
Original assignee: 주식회사 포스코아이씨티
Priority date: 2017-09-27
Filing date: 2017-11-09
Publication date: 2019-08-05
Also published as: KR20190036423A

Abstract

크레인의 운행 정지 없이 작업자를 회피하여 연속적으로 운전할 수 있는 본 발명의 일 측면에 따른 크레인 안전운전 시스템은, 크레인을 목표지점까지 최단경로로 이동시키는 제1 운전모드, 장애물을 회피하여 상기 크레인을 상기 목표지점까지 이동시키는 제2 운전모드, 상기 제1 운전모드 또는 제2 운전모드로 운전 중 상기 크레인의 이동경로에 작업자 감지시 상기 작업자를 회피하여 상기 크레인을 상기 목표지점까지 이동시키는 제3 운전모드 중 어느 하나의 운전모드를 선택하는 운전모드 선택부; 상기 크레인의 이동경로 상에 작업자가 존재하는지 여부를 센싱하는 작업자 센싱부; 및 상기 크레인의 주행모터, 횡행모터, 및 호이스트 모터를 제어하여 상기 크레인을 상기 제1 내지 제3 운전모드에 따라 이동시키는 모터 제어부를 포함하고, 상기 모터 제어부는 상기 제1 및 제2 운전모드 선택시 상기 주행모터, 횡행모터, 및 호이스트 모터를 제1 제어상태로 설정하고, 상기 제3 운전모드 선택시 상기 횡행모터 및 상기 호이스트 모터에서 선택된 적어도 하나의 모터에 대해 상기 제1 제어상태를 제2 제어상태로 변경하고 선택된 모터를 제외한 나머지 모터에 대해 상기 제1 제어상태를 유지시키는 제어상태 설정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Crane safety driving system according to an aspect of the present invention that can be continuously operated by avoiding the operation of the crane, the first operation mode for moving the crane in the shortest path to the target point, avoiding obstacles to the crane Third operation mode for moving the crane to the target point by avoiding the worker when the operator detects the movement path of the crane during operation in the second operation mode, the first operation mode or the second operation mode to move to the target point An operation mode selection unit for selecting any one of operation modes; A worker sensing unit sensing whether a worker exists on a movement path of the crane; And a motor controller for controlling the traveling motor, the transverse motor, and the hoist motor of the crane to move the crane according to the first to third operating modes, wherein the motor controller selects the first and second operating modes. Set the driving motor, the traverse motor, and the hoist motor to the first control state; and when the third operation mode is selected, the first control state is set for the at least one motor selected from the traverse motor and the hoist motor. And a control state setting unit for changing to a control state and maintaining the first control state for the remaining motors other than the selected motor.

Description

System and Method for Safe Driving of Crane

본 발명은 크레인에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 크레인의 안전운전에 관한 것이다.The present invention relates to a crane, and more particularly to a safe operation of the crane.

크레인이란 산업 현장에서 제품 등과 같은 운반물을 적재 또는 출고하는 과정에서 운반물을 운반하기 위해 널리 이용되는 기계 장치이다.Cranes are widely used machinery for transporting packages in the process of loading or unloading packages, such as products in the industrial field.

이러한 크레인은 권상, 권하, 주행, 횡행 등의 동작을 통해 운반물을 3차원 공간 내에서 원하는 지점으로 이동시킨다. 권상이란 크레인이 리프트에 걸린 운반물을 올리는 동작을 의미하고, 권하란 반대로 크레인이 리프트에 걸린 운반물을 내리는 동작을 의미한다. 주행이란 크레인 전체가 이동하는 동작을 의미하는 것으로, 크레인이 주행레일을 따라 이동하는 것을 의미한다. 횡행이란 크레인이 리프트를 이동시키는 동작을 의미하는 것으로, 리프트가 거더 상의 레일을 따라 이동하는 것을 의미한다. 보통 횡행의 이동방향과 주행의 이동방향은 서로 수직한 방향을 향한다.Such a crane moves a package to a desired point in a three-dimensional space through the operations of hoisting, hoisting, traveling, traversing, and the like. The hoisting means an operation in which the crane lifts the packaged goods on the lift, and the hoisting means an operation in which the crane lowers the packaged goods on the lift. The traveling means an operation in which the entire crane moves, and means that the crane moves along the traveling rail. Traverse means the movement of the crane to move the lift, which means that the lift moves along the rail on the girder. Usually, the moving direction of the transverse and the moving direction of the driving point are perpendicular to each other.

최근에는 운반물을 운반하기 위해 사람이 크레인을 조정하지 않고, 제어시스템이 크레인을 자동으로 조정하는 크레인 무인화 기술이 개발되고 있다. 즉, 크레인 무인화 기술은 운반물을 작업이 개시되는 시작지점에서 목표지점으로 운반하기 위해 크레인을 제어하는 것을 말한다.Recently, crane unmanned technology has been developed in which a control system automatically adjusts a crane without a person adjusting the crane to transport a package. In other words, the crane unmanned technology refers to controlling the crane to transport the package from the starting point of the work to the target point.

이러한 크레인 무인화 기술은 운반물이 운반되는 작업공간 내에 장애물이나 작업자가 존재하는 경우, 크레인이 장애물이나 작업자를 회피할 수 있는 경로를 따라 이동할 수 있도록 제어하는 것이 중요하다.The crane unmanned technology is important to control the crane to move along the path to avoid the obstacle or operator, if there is an obstacle or operator in the workspace to which the package is carried.

작업공간 내에서 미리 정해진 위치에 설치되어 있는 장애물의 경우 미리 획득 가능한 장애물의 위치정보를 기초로 크레인이 해당 장애물을 회피하여 이동하도록 제어하는 것이 가능하다. 하지만, 작업자의 경우 작업공간 내에서의 위치가 가변되기 때문에 크레인이 작업자를 회피하여 이동하도록 제어할 수 없다는 문제점이 있다.In the case of an obstacle installed at a predetermined position in the work space, it is possible to control the crane to move to avoid the obstacle based on the position information of the obstacle that can be obtained in advance. However, in the case of the worker because the position in the workspace is variable there is a problem that the crane can not control to move to avoid the operator.

이러한 문제점을 해결하기 위해 작업공간 내에 존재하는 작업자가 크레인에 근접하게 위치하는 경우 크레인의 동작을 정지시키는 방법이 제안된 바 있지만, 작업자가 크레인에 근접하게 위치할 때마다 크레인의 운행을 정지시키게 되면 작업효율이 저하된다는 문제점이 있다.In order to solve this problem, a method of stopping the operation of the crane has been proposed when an operator existing in the work space is located close to the crane. There is a problem that the work efficiency is lowered.

대한민국 공개특허 제10-2015-0113337호(발명의 명칭: 천장 크레인의 제어장치)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2015-0113337 (name of the invention: the control device of the overhead crane)

본 발명은 작업공간 내에서 크레인의 운행 정지 없이 작업자를 회피하여 연속적으로 운전할 수 있는 크레인 안전운전 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 기술적 특징으로 한다.The technical feature of the present invention is to provide a crane safety driving system and method capable of continuously operating by avoiding the operator in the working space without stopping the operation of the crane.

또한, 본 발명은 크레인의 운전 중 작업자가 감지되는 경우 작업자 회피를 위해 요구되는 크레인의 제어 메커니즘을 단순화시킬 수 있는 크레인 안전운전 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 기술적 특징으로 한다.In addition, the technical feature of the present invention provides a crane safety driving system and method that can simplify the control mechanism of the crane required for operator avoidance when the operator is detected during operation of the crane.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 크레인 안전운전 시스템은, 크레인을 목표지점까지 최단경로로 이동시키는 제1 운전모드, 장애물을 회피하여 상기 크레인을 상기 목표지점까지 이동시키는 제2 운전모드, 상기 제1 운전모드 또는 제2 운전모드로 운전 중 상기 크레인의 이동경로에 작업자 감지시 상기 작업자를 회피하여 상기 크레인을 상기 목표지점까지 이동시키는 제3 운전모드 중 어느 하나의 운전모드를 선택하는 운전모드 선택부; 상기 크레인의 이동경로 상에 작업자가 존재하는지 여부를 센싱하는 작업자 센싱부; 및 상기 크레인의 주행모터, 횡행모터, 및 호이스트 모터를 제어하여 상기 크레인을 상기 제1 내지 제3 운전모드에 따라 이동시키는 모터 제어부를 포함하고, 상기 모터 제어부는 상기 제1 및 제2 운전모드 선택시 상기 주행모터, 횡행모터, 및 호이스트 모터를 제1 제어상태로 설정하고, 상기 제3 운전모드 선택시 상기 횡행모터 및 상기 호이스트 모터에서 선택된 적어도 하나의 모터에 대해 상기 제1 제어상태를 제2 제어상태로 변경하고 선택된 모터를 제외한 나머지 모터에 대해 상기 제1 제어상태를 유지시키는 제어상태 설정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a crane safety driving system according to an aspect of the present invention, a first operation mode for moving a crane in a shortest path to a target point, a first for avoiding obstacles, and moving the crane to the target point. Any one of the third operation modes in which the operator avoids the operator and moves the crane to the target point when the operator detects the movement path of the crane during the operation in the second operation mode, the first operation mode, or the second operation mode. Operation mode selection unit for selecting; A worker sensing unit sensing whether a worker exists on a movement path of the crane; And a motor controller for controlling the traveling motor, the transverse motor, and the hoist motor of the crane to move the crane according to the first to third operating modes, wherein the motor controller selects the first and second operating modes. Set the driving motor, the traverse motor, and the hoist motor to the first control state; and when the third operation mode is selected, the first control state is set for the at least one motor selected from the traverse motor and the hoist motor. And a control state setting unit for changing to a control state and maintaining the first control state for the remaining motors other than the selected motor.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 크레인 안전운전 방법은, 크레인을 목표지점까지 최단경로로 이동시키는 제1 운전모드 또는 장애물을 회피하여 상기 크레인을 상기 목표지점까지 이동시키는 제2 운전모드에 따라 제1 제어상태로 설정된 주행모터, 횡행모터, 및 호이스트 모터를 구동시켜 상기 크레인을 이동시키는 단계; 상기 제1 또는 제2 운전모드로 운전 중 상기 크레인의 이동경로에 작업자 감지시 상기 크레인의 운전모드를 제3 운전모드로 변경하는 단계; 상기 제3 운전모드에 따라 상기 크레인을 이동시키기 위해 횡행모터 및 호이스트 모터 중 제어상태 변경이 요구되는 모터를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 모터는 상기 제1 제어상태를 제2 제어상태로 변경하고 상기 선택된 모터를 제외한 모터 및 주행모터는 상기 제1 제어상태를 유지시켜 상기 크레인을 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for safely operating a crane, the method comprising: moving the crane to the target point by avoiding a first operation mode or obstacle that moves the crane to the target point in the shortest path. Driving the traveling motor, the traversing motor, and the hoist motor set to the first control state according to the operation mode to move the crane; Changing an operation mode of the crane to a third operation mode when an operator is detected in a movement path of the crane during operation in the first or second operation mode; Selecting a motor requiring a change of a control state among the transverse motor and the hoist motor to move the crane according to the third operation mode; And the selected motor changes the first control state to a second control state, and the motor and the traveling motor except for the selected motor maintain the first control state to move the crane.

본 발명에 따르면 크레인의 이동경로 상에 작업자가 존재하는 경우 크레인의 운전 정지 없이도 작업자를 회피하여 크레인을 연속적으로 운전할 수 있기 때문에, 크레인과 작업자간의 충돌을 미연에 방지함으로써 안전사고를 예방할 수 있음은 물론 물류의 흐름과 생산성을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.According to the present invention, if an operator is present on the crane's movement path, the crane can be continuously operated by avoiding the operator without stopping the crane. Therefore, a safety accident can be prevented by preventing a collision between the crane and the operator. Of course, the logistics flow and productivity can be improved.

또한, 본 발명에 따르면 크레인의 운전 중 작업자가 감지되면 횡행모터 및 호이스트 모터 중에서 선택된 적어도 하나의 모터의 제어상태는 이전의 제어상태로부터 변경시키고, 선택된 모터를 제외한 나머지 모터는 이전의 제어상태를 유지시켜 크레인이 작업자를 회피할 수 있도록 하기 때문에, 작업자 회피를 위해 요구되는 크레인의 제어 메커니즘을 단순화시킬 수 있고, 이로 인해 작업자의 회피를 위해 요구되는 시간을 단축시킬 수 있다는 효과가 있다.According to the present invention, when the operator is detected during operation of the crane, the control state of at least one motor selected from the traverse motor and the hoist motor is changed from the previous control state, and the remaining motors except the selected motor maintain the previous control state. Since the crane can avoid the operator, it is possible to simplify the control mechanism of the crane required for the operator avoidance, thereby reducing the time required for the operator avoidance.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 크레인 안전 운전 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 블럭도이다.
도 2는 크레인 및 작업자의 위치에 따른 제3 운전모드 및 제 4 운전모드의 선택방법을 보여주는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치검출부의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 4는 천장형 크레인에서 복수개의 리더기가 설치되는 위치를 예시적으로 보여주는 저면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 크레인 안전 운정 방법을 보여주는 플로우차트이다.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a crane safety driving system according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram illustrating a method of selecting a third operation mode and a fourth operation mode according to positions of a crane and an operator.
3 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a position detection unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a bottom perspective view illustrating a position where a plurality of readers are installed in the overhead crane.
5 is a flowchart showing a crane safety operation method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부되는 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.The meaning of the terms described herein will be understood as follows.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.Singular expressions should be understood to include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise, and the terms “first”, “second”, etc. are used to distinguish one component from another. The scope of the rights shall not be limited by these terms.

"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that the term "comprises" or "having" does not preclude the existence or addition of one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof.

"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제 3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.The term "at least one" should be understood to include all combinations which can be presented from one or more related items. For example, the meaning of "at least one of the first item, the second item, and the third item" means not only the first item, the second item, or the third item, but also two of the first item, the second item, and the third item, respectively. A combination of all items that can be presented from more than one.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 크레인 안전 운전 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 블럭도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시에에 따른 크레인 안전 운전 시스템(100)은 운전모드 선택부(110), 작업자 센싱부(120), 및 모터 제어부(130)를 포함한다.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a crane safety driving system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the crane safety driving system 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes an operation mode selection unit 110, an operator sensing unit 120, and a motor control unit 130.

운전모드 선택부(110)는 크레인의 운전모드를 선택한다. 운전모드 선택부(110)는 크레인의 작업공간 내에 장애물이 존재하지 않은 경우 크레인을 목표지점까지 최단경로로 이동시키는 제1 운전모드를 선택한다.The operation mode selector 110 selects an operation mode of the crane. The operation mode selector 110 selects the first operation mode for moving the crane in the shortest path to the target point when there is no obstacle in the working space of the crane.

운전모드 선택부(110)는 작업공간 내에 장애물이 존재하는 경우 장애물을 회피하여 크레인을 목표지점까지 이동시키기 위한 제2 운전모드를 선택한다. 이때, 장애물은 작업공간 내에 고정 설치되어 있는 물건이나 건물을 포함한다.The operation mode selector 110 selects the second operation mode for moving the crane to the target point by avoiding the obstacle when an obstacle exists in the work space. In this case, the obstacle includes an object or a building fixedly installed in the work space.

운전모드 선택부(110)는 크레인이 제1 운전모드 또는 제2 운전모드로 운전되고 있을 때, 작업자 센싱부(120)에 의해 크레인의 이동경로 상에 작업자가 감지되면 작업자를 회피하여 크레인을 목표지점까지 이동시키기 위한 제3 운전모드를 선택한다.When the crane is operating in the first operation mode or the second operation mode, the operation mode selection unit 110 avoids the operator and targets the crane when the operator is detected on the movement path of the crane by the operator sensing unit 120. Select a third operation mode for moving to the point.

일 실시예에 있어서, 운전모드 선택부(110)는 크레인이 제1 운전모드 또는 제2 운전모드로 운전되고 있을 때, 도 2에 도시된 바와 같이 크레인이 작업자를 기준으로 제1 기준범위(R1)와 제2 기준범위(R2) 사이에 위치하는 경우 크레인의 운전모드를 제3 운전모드로 선택할 수 있다. 이때, 제1 기준범위(R1)는 작업자의 안전을 고려하여 설정된 작업자로부터의 최소 이격거리를 의미하고, 제2 기준범위(R2)는 제1 기준범위(R1)보다 보다 큰 값으로 설정된 작업자로부터의 이격거리를 의미한다.In one embodiment, the operation mode selection unit 110, when the crane is operating in the first operation mode or the second operation mode, as shown in Figure 2 the crane relative to the operator relative to the first reference range (R1) ) And the second operation range R2 may be selected as the third operation mode. At this time, the first reference range (R1) refers to the minimum separation distance from the operator set in consideration of the safety of the operator, the second reference range (R2) from the operator set to a value larger than the first reference range (R1) Means the separation distance.

이러한 실시예에 따르는 경우, 운전모드 선택부(110)는 크레인이 작업자를 기준으로 제1 기준 범위(R1) 내에 있는 경우에는 크레인의 운전을 중지시키는 제4 운전모드를 선택할 수 있다. 즉, 크레인이 작업자로부터의 최소 이격거리 내에 위치하게 되는 경우 크레인의 운전을 중지시키는 것이다.According to this embodiment, the operation mode selector 110 may select a fourth operation mode for stopping the operation of the crane when the crane is within the first reference range R1 based on the operator. That is, when the crane is located within the minimum distance from the operator to stop the operation of the crane.

이와 같이, 본 발명에 따르면 크레인의 이동경로 상에 작업자가 감지되는 경우 일괄적으로 크레인의 운전을 중지시키는 것이 아니라, 크레인이 작업자를 기준으로 최소 이격거리인 제1 기준범위(R1) 내에 위치하는 경우에는 크레인의 운전을 중지시키고, 크레인이 작업자를 기준으로 최소 이격거리인 제1 기준범위(R1)와 제2 기준범위(R2) 사이에 위치하는 경우에는 작업자를 회피하여 크레인을 연속 운전시킴으로써, 크레인의 운전을 이원화할 수 있어 작업자의 안전 도모 및 작업 효율을 모두 향상시킬 수 있게 된다.As such, according to the present invention, when the operator is detected on the movement path of the crane, the crane is not stopped in a batch, but the crane is located within the first reference range R1 which is the minimum distance from the operator. In the case of stopping the operation of the crane, and if the crane is located between the first reference range (R1) and the second reference range (R2) that is the minimum separation distance relative to the operator by avoiding the operator to operate the crane continuously, The operation of the crane can be dualized, thereby enhancing both worker safety and work efficiency.

한편, 상술한 실시예에 따를 때, 운전모드 선택부(110)는 크레인이 작업자를 기준으로 제2 기준 범위(R2) 외부에 위치하는 경우에는 제1 운전모드 또는 제2 운전모드를 선택함으로써 크레인이 연속운전되도록 할 수 있다.On the other hand, according to the above-described embodiment, the operation mode selection unit 110 when the crane is located outside the second reference range (R2) relative to the operator by selecting the first operation mode or the second operation mode crane This can be made to operate continuously.

작업자 센싱부(120)는 크레인의 이동경로 상에 작업자가 존재하는지 여부를 센싱한다. 센싱결과, 크레인의 이동경로에 작업자가 존재하는 것으로 판단되는 경우 작업자 센싱부(120)는 그 결과를 운전모드 선택부(110)로 전송한다. The worker sensing unit 120 senses whether a worker exists on the movement path of the crane. As a result of sensing, when it is determined that an operator exists in the movement path of the crane, the worker sensing unit 120 transmits the result to the operation mode selection unit 110.

이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 작업자 센싱부(120)의 구성을 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the configuration of the worker sensing unit 120 according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업자 센싱부의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이고, 도 4는 천장형 크레인에 작업자 센싱부를 구성하는 리더기가 설치되는 위치를 예시적으로 보여주는 저면 사시도이다.3 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a worker sensing unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a bottom perspective view exemplarily illustrating a position at which a reader constituting the worker sensing unit is installed in the overhead crane.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 작업자 센싱부(120)는 위치감지태그(210), 리더기(220), 및 판단부(230)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the worker sensing unit 120 according to an embodiment of the present invention includes a position sensing tag 210, a reader 220, and a determination unit 230.

위치감지태그(210)는 태그신호를 리더기(220)로 전송한다. 일 실시예에 있어서, 위치감지태그(210)는 작업자에 부착될 수 있다.The position detection tag 210 transmits a tag signal to the reader 220. In one embodiment, the position detection tag 210 may be attached to the worker.

리더기(220)는 위치감지태그(210)를 인식함으로써 위치감지태그(210)로부터 전송되는 태그신호를 수신한다. 태그신호는 위치감지태그(210)의 식별번호 및 위치감지태그(210)의 좌표를 포함할 수 있다. 리더기(220)는 자신의 좌표 및 자신이 인식한 위치감지태그(210)의 좌표를 판단부(230)로 전송한다.The reader 220 receives the tag signal transmitted from the position detection tag 210 by recognizing the position detection tag 210. The tag signal may include an identification number of the position detection tag 210 and coordinates of the position detection tag 210. The reader 220 transmits its coordinates and the coordinates of the position sensing tag 210 recognized by the reader 220 to the determination unit 230.

일 실시예에 있어서, 리더기(220)는 UWB (Ultra Wideband) 통신방식으로 데이터를 송수신할 수 있다. UWB 통신방식은 3.2GHz 내지 4.8GHz의 주파수 범위 내에서 500MHz 이상의 대역폭(Bandwidth)를 가지는 신호로 데이터를 송수신하는 통신방식을 의미한다. 이와 같이, 본 발명에 따르면 UWB 통신방식을 사용하는 리더기(220)를 이용함으로써 투과율을 향상시킬 수 있어 건물 내부에 설치된 크레인에 대해서도 본 발명의 구현이 가능할 뿐만 아니라 확도 및 반응 속도를 향상시킬 수 있고, 삼각 측위로도 충분한 정확도를 확보할 수 있게 된다.In one embodiment, the reader 220 may transmit and receive data in a UWB (Ultra Wideband) communication method. The UWB communication method refers to a communication method of transmitting and receiving data as a signal having a bandwidth of 500 MHz or more within a frequency range of 3.2 GHz to 4.8 GHz. As described above, according to the present invention, the transmittance can be improved by using the reader 220 using the UWB communication method, so that the present invention can be implemented not only for the crane installed inside the building, but also to improve accuracy and response speed. In addition, even in triangulation, sufficient accuracy can be secured.

상술한 바와 같은 리더기(220)는 도 3에 도시된 바와 같이 주행용 리더기(222) 및 횡행용 리더기(224)를 포함할 수 있다.The reader 220 as described above may include a driving reader 222 and a transverse reader 224 as shown in FIG. 3.

주행용 리더기(222)는 크레인의 주행방향에 위치하는 작업자에 부착된 위치감지태그(210)를 인식한다. 일 실시예에 있어서, 주행용 리더기(222)는 도 4의 예에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제4 주행용 리더기(222a~222d)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 주행용 리더기(222a~222d)는 크레인(300)의 작업공간에 설치된 주행레일(310)을 따라 이동하는 거더(Girder, 320))에 설치되고, 거더(320)의 이동에 따라 크레인(300)의 주행방향(X방향)으로 이동하면서 작업자에 부착된 위치감지태그(210)를 인식한다.The driving reader 222 recognizes the position sensing tag 210 attached to the operator located in the traveling direction of the crane. In one embodiment, the driving reader 222 may include first to fourth driving readers 222a to 222d, as shown in the example of FIG. 4. The first to fourth traveling readers 222a to 222d are installed in girders 320 moving along the running rails 310 installed in the work space of the crane 300, and the movements of the girders 320 are performed. Accordingly, while moving in the driving direction (X direction) of the crane 300 recognizes the position detection tag 210 attached to the operator.

제1 및 제2 주행용 리더기(222a, 222b)는 크레인의 횡행방향(Y방향)을 기준으로 거더(320)의 일측(322)에 배치되고, 제3 및 제4 주행용 리더기(222c, 222d)는 크레인의 횡행방향(Y)방향을 기준으로 거더(320)의 타측(324)에 배치된다.The first and second driving readers 222a and 222b are disposed on one side 322 of the girder 320 based on the transverse direction (Y direction) of the crane, and the third and fourth driving readers 222c and 222d. ) Is disposed at the other side 324 of the girder 320 based on the transverse direction (Y) direction of the crane.

이때, 제1 주행용 리더기(222a)는 거더(320)의 일측(322)에서 전단에 배치되고 제2 주행용 리더기(222a)는 제1 주행용 리더기(222a)로부터 소정 간격 이격된 위치, 즉 거더(320)의 일측(322)에서 후단에 배치된다. 제3 주행용 리더기(222c)는 거더(320)의 타측(324)에서 전단에 배치되고 제4 주행용 리더기(222d)는 제3 주행용 리더기(222c)로부터 소정 간격 이격된 위치, 즉 거더(320)의 타측(324)에서 후단에 배치된다.In this case, the first driving reader 222a is disposed at the front end at one side 322 of the girder 320 and the second driving reader 222a is spaced apart from the first driving reader 222a by a predetermined interval, that is, It is disposed at the rear end at one side 322 of the girder 320. The third driving reader 222c is disposed at the front end of the other side 324 of the girder 320 and the fourth driving reader 222d is spaced apart from the third driving reader 222c by a predetermined distance, that is, the girder ( On the other side 324 of 320 is disposed at the rear end.

횡행용 리더기(224)는 크레인의 횡행방향에 위치하는 작업자에 부착된 위치감지태그(210)를 인식한다. 일 실시예에 있어서, 도 4의 예에 도시된 바와 같이, 횡행용 리더기(224)는 제1 내지 제4 횡행용 리더기(224a~224d)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 횡행용 리더기(222a~222d)는 거더(320) 상에 설치된 거더레일(322)을 따라 이동하는 크랩(Crab, 330)에 설치되고, 크랩(330)의 이동에 따라 크레인(300)의 횡행방향(Y방향)으로 이동하면서 작업자에 부착된 위치감지태그(210)를 인식한다.The transverse reader 224 recognizes the position sensing tag 210 attached to the worker located in the transverse direction of the crane. In one embodiment, as shown in the example of FIG. 4, the transverse reader 224 may include first to fourth transverse readers 224a to 224d. The first to fourth transverse readers 222a to 222d are installed in the crab 330 moving along the girder rail 322 installed on the girder 320, and according to the movement of the crab 330, the crane ( The position sensing tag 210 attached to the worker is recognized while moving in the transverse direction (Y direction).

제1 및 제2 횡행용 리더기(224a, 224b)는 크레인의 횡행방향(Y방향)을 기준으로 크랩(330)의 일측(332)에 배치되고, 제3 및 제4 횡행용 리더기(224c, 224d)는 크레인의 횡행방향(Y)방향을 기준으로 크랩(330)의 타측(334)에 배치된다.The first and second transverse readers 224a and 224b are disposed on one side 332 of the crab 330 based on the transverse direction (Y direction) of the crane, and the third and fourth transverse readers 224c and 224d. ) Is disposed on the other side 334 of the crab 330 based on the transverse direction (Y) direction of the crane.

이때, 제1 횡행용 리더기(224a)는 크랩(330)의 일측(332)에서 전단에 배치되고 제2 횡행용 리더기(224a)는 제1 횡행용 리더기(224a)로부터 소정 간격 이격된 위치, 즉 크랩(330)의 일측(332)에서 후단에 배치된다. 제3 횡행용 리더기(224c)는 크랩(330)의 타측(334)에서 전단에 배치되고 제4 횡행용 리더기(224d)는 제3 횡행용 리더기(224c)로부터 소정 간격 이격된 위치, 즉 크랩(330)의 타측(334)에서 후단에 배치된다.In this case, the first transverse reader 224a is disposed at the front end at one side 332 of the crab 330 and the second transverse reader 224a is spaced apart from the first transverse reader 224a by a predetermined distance, that is, It is disposed at the rear end from one side 332 of the crab 330. The third transverse reader 224c is disposed at the front end at the other side 334 of the crab 330 and the fourth transverse reader 224d is spaced apart from the third transverse reader 224c by a predetermined distance, that is, the crab ( It is disposed at the rear end of the other side 334 of 330.

판단부(230)는 리더기(220)로부터 수신한 리더기(220)의 좌표 및 및 위치감지태그(210)의 좌표를 기초로 크레인의 현재위치 및 작업자의 현재위치를 산출한다. 판단부(230)는 크레인의 현재위치 및 작업자의 현재위치를 기초로 크레인의 이동경로 상에 작업자가 존재하는지 여부를 판단하고, 그 결과를 운전모드 선택부(210)로 전달한다.The determination unit 230 calculates the current position of the crane and the current position of the operator based on the coordinates of the reader 220 and the coordinates of the position detection tag 210 received from the reader 220. The determination unit 230 determines whether an operator exists on the movement path of the crane based on the current position of the crane and the current position of the worker, and transmits the result to the operation mode selection unit 210.

일 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 크레인 안전운전 시스템(100)은 크레인이 위치하는 작업공간을 좌표형태로 표현한 작업공간 맵(Map)을 저장부(미도시)에 저장하고 있고, 판단부(230)는 작업공간 맵 상에 리더기(220)의 좌표 및 및 위치감지태그(210)의 좌표를 정의함에 의해 크레인의 이동경로 상에 작업자가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.In one embodiment, the crane safety driving system 100 according to the present invention is stored in the storage unit (not shown) the workspace map (Map) representing the workspace in which the crane is located in the coordinate form, the determination unit ( 230 may determine whether an operator exists on the movement path of the crane by defining the coordinates of the reader 220 and the coordinates of the position detection tag 210 on the workspace map.

다시 도 1을 참조하면, 모터 제어부(130)는 운전모드 선택부(110)에 의해 선택된 크레인의 운전모드에 따라 크레인의 주행모터(140), 횡행모터(150), 및 호이스트 모터(160)를 제어하여 크레인을 이동시킨다.Referring back to FIG. 1, the motor controller 130 controls the traveling motor 140, the traversing motor 150, and the hoist motor 160 of the crane according to the operation mode of the crane selected by the operation mode selection unit 110. Control the crane to move.

이를 위해, 모터 제어부(130)는 도 1에 도시된 바와 같이, 제어상태 설정부(132), 모터 구동부(134), 예상경로 산출부(136), 및 모터 선택부(138)를 포함한다.To this end, as shown in FIG. 1, the motor controller 130 includes a control state setting unit 132, a motor driving unit 134, an expected path calculating unit 136, and a motor selecting unit 138.

제어상태 설정부(130)는 운전모드 선택부(110)에 의해 선택된 크레인의 운전모드에 따라 크레인을 이동시키기 위해 각 모터(140~160)의 제어상태를 설정한다. 일 실시예에 있어서 제어상태는 각 모터(140~160)들의 구동여부, 각 모터(140~160)들의 구동속도, 및 각 모터(140~160)들의 구동시간 등을 포함할 수 있다.The control state setting unit 130 sets the control state of each motor 140 to 160 to move the crane according to the operation mode of the crane selected by the operation mode selection unit 110. In one embodiment, the control state may include driving of each motor 140 to 160, driving speed of each motor 140 to 160, driving time of each of the motors 140 to 160, and the like.

본 발명에 따른 제어상태 설정부(130)는 운전모드 선택부(110)에 의해 제1 운전모드가 선택되면 크레인을 목표지점까지 최단경로로 이동시키기 위해, 특정 시점에 주행모터(140), 횡행모터(150), 및 호이스트 모터(160) 중 어느 하나의 모터만이 구동되도록 제어상태를 설정하는 것이 아니라, 특정 시점에 주행모터(140), 횡행모터(150), 및 호이스트 모터(160) 중 2개 이상의 모터가 동시에 구동될 수 있도록 각 모터(140~160)들의 제어상태를 설정한다.When the first operation mode is selected by the operation mode selection unit 110, the control state setting unit 130 according to the present invention runs the motor 140 at a specific time point to move the crane to the shortest path to the target point. Rather than setting the control state such that only one of the motor 150 and the hoist motor 160 is driven, the driving motor 140, the traversing motor 150, and the hoist motor 160 at a specific time point are not set. Set the control state of each motor 140 to 160 so that two or more motors can be driven at the same time.

예컨대, 제어상태 설정부(130)에 의해 동일 시점에 주행모터(140) 및 호이스트 모터(160)가 동일속도로 구동되도록 제어상태가 설정된다면 크레인에 의해 운반되는 운반물은 45도의 각도로 비스듬히 권상되거나 권하될 수 있다.For example, if the control state is set so that the driving motor 140 and the hoist motor 160 are driven at the same speed by the control state setting unit 130, the package carried by the crane is wound up at an angle of 45 degrees or Can be recommended.

이와 유사하게, 본 발명에 따른 제어상태 설정부(130)는 운전모드 선택부(110)에 의해 제2 운전모드가 선택되면 미리 설정된 장애물 회피경로에 따라 장애물을 회피하여 크레인을 목표지점까지 이동시키기 위해, 특정 시점에 주행모터(140), 횡행모터(150), 및 호이스트 모터(160) 중 어느 하나의 모터만이 구동되도록 제어상태를 설정하는 것이 아니라, 특정 시점에 주행모터(140), 횡행모터(150), 및 호이스트 모터(160) 중 2개 이상의 모터가 동시에 구동될 수 있도록 각 모터(140~160)들의 제어상태를 설정한다.Similarly, when the second operation mode is selected by the operation mode selection unit 110, the control state setting unit 130 moves the crane to a target point by avoiding obstacles according to a preset obstacle avoidance path. In order not to set the control state so that only one of the driving motor 140, the traverse motor 150, and the hoist motor 160 is driven at a specific time, The control state of each of the motors 140 to 160 is set such that at least two of the motor 150 and the hoist motor 160 can be driven at the same time.

한편, 제어상태 설정부(130)는 운전모드 선택부(110)에 의해 제3 운전모드가 선택되면, 작업자 회피경로에 따라 작업자를 회피하여 크레인을 목표지점까지 이동시키기 위해, 횡행모터(150) 및 호이스트 모터(160) 중 선택된 적어도 하나의 모터의 제어상태는 제1 또는 제2 운전모드에서 설정된 제1 제어상태에서 제2 제어상태로 변경하고, 선택되지 않은 모터와 주행모터(140)의 제어상태는 제1 운전모드 및 제2 운전모드에서 설정된 제1 제어상태로 동일하게 유지시킨다.Meanwhile, when the third operation mode is selected by the operation mode selection unit 110, the control state setting unit 130 may move the crane to the target point by avoiding the operator according to the worker avoidance path. And the control state of at least one motor selected from the hoist motor 160 is changed from the first control state set in the first or second operation mode to the second control state, and the control of the unselected motor and the driving motor 140 is performed. The state is kept the same as the first control state set in the first operation mode and the second operation mode.

예컨대, 횡행모터(150) 및 호이스트 모터(160) 중 횡행모터(150)가 선택되면 제어상태 설정부(130)는 횡행모터(150)의 제어상태는 제1 제어상태에서 제2 제어상태로 변경하고, 주행모터(140) 및 호이스트 모터(160)의 제어상태는 제1 제어상태로 유지시킨다.For example, when the transverse motor 150 of the traverse motor 150 and the hoist motor 160 is selected, the control state setting unit 130 changes the control state of the traverse motor 150 from the first control state to the second control state. In addition, the control state of the driving motor 140 and the hoist motor 160 is maintained in the first control state.

다른 예로, 횡행모터(150) 및 호이스트 모터(160) 중 호이스트 모터(160)가 선택되면 제어상태 설정부(130)는 호이스트 모터(10)의 제어상태는 제1 제어상태에서 제2 제어상태로 변경하고, 주행모터(140) 및 횡행모터(150)의 제어상태는 제1 제어상태로 유지시킨다.As another example, when the hoist motor 160 is selected from the traverse motor 150 and the hoist motor 160, the control state setting unit 130 changes the control state of the hoist motor 10 from the first control state to the second control state. In addition, the control state of the driving motor 140 and the traverse motor 150 is maintained in the first control state.

또 다른 예로, 횡행모터(150) 및 호이스트 모터(160) 모두가 선택되면 제어상태 설정부(130)는 횡행모터(150) 및 호이스트 모터(10)의 제어상태는 제1 제어상태에서 제2 제어상태로 변경하고, 주행모터(140)의 제어상태만 제1 제어상태로 유지시킨다.As another example, when both the traverse motor 150 and the hoist motor 160 are selected, the control state setting unit 130 controls the traverse motor 150 and the hoist motor 10 to control the second state in the first control state. Change to the state, and keeps only the control state of the driving motor 140 in the first control state.

이와 같이, 본 발명에 따르면 제어상태 설정부(130)는 제3 운전모드 선택시 3개의 모터(140~160) 중 적어도 하나의 모터의 제어상태는 제1 또는 제2 운전모드에서 설정된 제어상태가 동일하게 유지되도록 함으로써 최소한의 제어상태 변경을 통해 크레인이 작업자를 회피할 수 있도록 하므로, 작업자 회피를 위해 요구되는 크레인의 제어 메커니즘을 단순화시킬 수 있고, 이로 인해 작업자의 회피를 위해 요구되는 시간 또한 단축시킬 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, the control state setting unit 130 controls the control state of at least one motor among the three motors 140 to 160 when the third operation mode is selected. By keeping the same, the crane can evade the operator with a minimum change of control state, which simplifies the crane's control mechanism required for operator avoidance, thereby reducing the time required for the operator avoidance. You can do it.

상술한 실시예에 있어서, 제어상태 설정부(130)는 제3 운전모드 선택시 주행모터(140)의 제어상태를 항상 이전의 제어상태를 동일하게 유지하는 것으로 설명하였다. 하지만, 변형된 실시예에 있어서 제어상태 설정부(130)는 제3 운전모드 선택시 횡행모터(150)의 제어상태를 이전의 제어상태와 동일하게 유지하고 주행모터(140) 및 호이스트 모터(160) 중 적어도 하나의 모터의 제어상태를 변경할 수도 있을 것이다.In the above-described embodiment, the control state setting unit 130 has been described as maintaining the control state of the driving motor 140 at the same time as the previous control state at all times when the third driving mode is selected. However, in the modified embodiment, the control state setting unit 130 maintains the control state of the traverse motor 150 the same as the previous control state when selecting the third driving mode, and the driving motor 140 and the hoist motor 160. The control state of at least one motor may be changed.

한편, 제어상태 설정부(132)는 운전모드 선택부(110)에 의해 제4 운전모드가 선택되는 경우 모든 모터(140~160)들의 구동이 정지될 수 있도록 각 모터(140~160)의 제어상태를 설정함으로써 크레인의 운전이 중지될 수 있도록 한다.Meanwhile, the control state setting unit 132 controls the respective motors 140 to 160 to stop driving of all the motors 140 to 160 when the fourth driving mode is selected by the operation mode selecting unit 110. By setting the state, the operation of the crane can be stopped.

모터 구동부(134)는 제어상태 설정부(132)에 의해 설정된 각 모터(140~160)들의 제어상태에 따라 각 모터(140~160)들을 구동시킴으로써 크레인일 이동시키거나 중지시킨다.The motor driving unit 134 moves or stops the crane by driving the respective motors 140 to 160 according to the control state of each of the motors 140 to 160 set by the control state setting unit 132.

예상경로 산출부(136)는 제3 운전모드 선택시 횡행모터(150) 및 호이스트 모터(160) 중 적어도 하나의 선택을 위해, 횡행모터(150) 및 호이스트 모터(160)의 구동에 따른 예상경로를 산출한다.The predicted path calculator 136 estimates a path according to the driving of the traverse motor 150 and the hoist motor 160 to select at least one of the traverse motor 150 and the hoist motor 160 when the third operation mode is selected. To calculate.

구체적으로, 예상경로 산출부(136)는 제3 운전모드 선택시 횡행모터(150)를 선택하는 경우 작업자를 회피하면서 크레인을 현재위치에서 목표지점까지 이동시키기 위한 제1 예상경로와, 호이스트 모터(160)를 선택하는 경우 작업자를 회피하면서 크레인을 현재위치에서 목표지점까지 이동시키기 위한 제2 예상경로와, 횡행모터(150) 및 호이스트 모터(160) 모두를 선택하는 경우 작업자를 회피하면서 크레인을 현재위치에서 목표지점까지 이동시키기 위한 제3 예상경로를 산출한다.In detail, the predicted path calculator 136 may include a first predicted path and a hoist motor for moving the crane from the current position to the target point while avoiding an operator when the transverse motor 150 is selected when the third operation mode is selected. 160, the second predicted path for moving the crane from the current position to the target point while avoiding the operator, and when selecting both the traverse motor 150 and the hoist motor 160 A third estimated route for moving from the position to the target point is calculated.

이외에도, 예상경로 산출부(136)는 제1 운전모드 선택시 크레인을 현재위치에서 목표지점까지 이동시키기 위한 최단경로 및 제2 운전모드 선택시 장애물을 회피하면서 크레인을 현재위치에서 목표지점까지 이동시키기 위한 장애물 회피경로를 산출할 수 있다.In addition, the expected path calculator 136 moves the crane from the current position to the target point while avoiding obstacles when selecting the shortest path for moving the crane from the current position to the target point when the first operation mode is selected. It is possible to calculate the obstacle avoidance path.

일 실시예에 있어서 예상경로 산출부(136)는 저장부에 저장되어 있는 작업공간 맵(Map)을 이용하여 제1 내지 제3 예상경로, 최단경로, 및 장애물 회피경로를 산출할 수 있다.In an exemplary embodiment, the predicted path calculator 136 may calculate the first to third predicted paths, the shortest path, and the obstacle avoidance path by using a workspace map stored in the storage.

모터 선택부(138)는 제3 운전모드 선택시 횡행모터(150) 및 호이스트 모터(160) 중 제어상태의 변경이 요구되는 모터를 선택한다. 일 실시예에 있어서, 모터 선택부(138)는 예상경로 산출부(136)에 의해 산출된 제1 내지 제3 예상경로를 이용하여 제어상태의 변경이 요구되는 모터를 선택할 수 있다. 구체적으로, 모터 선택부(138)는 제1 내지 제3 예상경로 중 그 길이가 가장 짧은 예상경로에 대응되는 모터를 제어상태 변경이 요구되는 모터로 선택할 수 있다. 이러한 경우, 제1 내지 제3 예상경로 중 그 길이가 가장 짧은 예상경로가 작업자 회피경로로 설정된다.The motor selector 138 selects a motor requiring a change of a control state among the transverse motor 150 and the hoist motor 160 when the third operation mode is selected. In an exemplary embodiment, the motor selector 138 may select a motor that requires a change in the control state by using the first to third predicted paths calculated by the predicted path calculator 136. In detail, the motor selector 138 may select a motor corresponding to an expected path having the shortest length among the first to third expected paths as a motor requiring a change in the control state. In this case, the predicted path having the shortest length among the first to third predicted paths is set as the worker avoidance path.

예컨대, 제1 내지 제3 예상경로 중 제1 예상경로의 길이가 가장 짧은 경우 모터 선택부(138)는 제1 예상경로에 대응되는 횡행모터(150)를 제어상태의 변경이 요구되는 모터로 선택하고, 제1 예상경로를 작업자 회피경로로 설정한다. 다른 예로, 제1 내지 제3 예상경로 중 제2 예상경로의 길이가 가장 짧은 경우 모터 선택부(138)는 제2 예상경로에 대응되는 호이스트 모터(160)를 제어상태의 변경이 요구되는 모터로 선택하고, 제2 예상경로를 작업자 회피경로로 설정한다. 또 다른 예로, 제1 내지 제3 예상경로 중 제3 예상경로의 길이가 가장 짧은 경우 모터 선택부(138)는 제3 예상경로에 대응되는 횡행모터(150) 및 호이스트 모터(160)를 제어상태의 변경이 요구되는 모터로 선택하고, 제3 예상경로를 작업자 회피경로로 설정한다.For example, when the length of the first predicted path is the shortest among the first to third predicted paths, the motor selector 138 selects the traverse motor 150 corresponding to the first predicted path as the motor requiring the change of the control state. The first expected route is set as the worker avoidance route. As another example, when the length of the second predicted path is the shortest among the first to third predicted paths, the motor selector 138 may convert the hoist motor 160 corresponding to the second predicted path into a motor that requires a change of control state. Select the second expected path as the worker avoidance path. As another example, when the length of the third predicted path is the shortest among the first to third predicted paths, the motor selector 138 controls the traverse motor 150 and the hoist motor 160 corresponding to the third predicted path. Is selected as the motor requiring the change of, and the third expected path is set as the worker avoidance path.

한편, 모터 선택부(138)는 제1 내지 제3 예상경로 중 그 길이가 가장 짧은 예상경로에 장애물이 존재하는 것으로 판단되면 차순위 길이를 갖는 예상경로에 대응되는 모터를 제어상태 변경이 요구되는 모터로 선택하고, 차순위 길이를 갖는 예상경로를 작업자 회피경로로 설정할 수 있다. On the other hand, if it is determined that an obstacle exists in the predicted path having the shortest length among the first to third predicted paths, the motor selector 138 may change the control state of the motor corresponding to the predicted path having the next order length. Can be selected, and the expected path having the next order length can be set as the worker avoidance path.

상술한 실시예에 있어서는 모터 선택부(138)는 예상경로 산출부(136)에 의해 산출된 제1 내지 제3 예상경로를 기초로 제어상태의 변경이 요구되는 모터를 선택하는 것으로 설명하였다. 하지만, 다른 실시예에 있어서, 모터 선택부(138)는 크레인에 의해 이동될 운반물의 형상을 기초로 제어상태의 변경이 요구되는 모터를 선택할 수도 있다.In the above-described embodiment, the motor selecting unit 138 selects a motor that requires a change in the control state based on the first to third expected paths calculated by the expected path calculating unit 136. However, in another embodiment, the motor selector 138 may select a motor that requires a change of control state based on the shape of the package to be moved by the crane.

예컨대, 운반물의 형상이 횡방향으로 긴 운반물인 경우 크레인의 횡행방향으로의 이동은 많은 제약이 발생할 수 있기 때문에 모터 선택부(138)는 호이스트 모터(160)를 제어상태의 변경이 요구되는 모터로 선택할 수 있다. 이러한 경우 작업자 회피경로는 호이스트 모터(160) 선택 시 산출된 제2 예상경로로 설정된다.For example, when the shape of the package is a long package in the transverse direction, the movement of the crane in the transverse direction may cause a lot of constraints. You can choose. In this case, the worker avoidance path is set to the second predicted path calculated when the hoist motor 160 is selected.

다른 예로, 운반물의 형상이 종방향으로 긴 운반물인 경우 크레인의 상하방향으로의 이동은 많은 제약이 발생할 수 있기 때문에 모터 선택부(138)는 횡행모터(150)를 제어상태 변경이 요구되는 모터로 선택할 수 있다. 이러한 경우 작업자 회피경로는 횡행모터(150) 선택 시 산출된 제1 예상경로로 설정된다.As another example, when the shape of the package is a long package in the longitudinal direction, the movement of the crane in the vertical direction may cause a lot of constraints, so the motor selector 138 changes the traverse motor 150 to a motor requiring a change of control state. You can choose. In this case, the worker avoidance path is set as the first predicted path calculated when the traverse motor 150 is selected.

모터 선택부(138)는 제어상태의 변경이 요구되는 것으로 선택된 모터에 대한 정보 및 작업자 회피경로를 제어상태 설정부(132)로 전송함으로써, 제어상태 설정부(132)가 제3 운전모드에서 작업자 회피경로에 따라 각 모터(140~160)들의 제어상태를 설정할 수 있도록 한다. The motor selector 138 transmits the information on the selected motor and the worker avoidance path to the control state setting unit 132 so that the control state setting unit 132 operates in the third operation mode. The control state of each of the motors 140 to 160 may be set according to the avoiding path.

이하, 본 발명에 따른 크레인 안전 운전 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a crane safe driving method according to the present invention will be described.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 크레인 안전 운전 방법을 보여주는 플로우차트이다. 도 5에 도시된 크레인 안전 운전 방법은 도 1에 도시된 크레인 안전 운전 시스템에 의해 수행될 수 있다.5 is a flowchart illustrating a crane safe driving method according to an embodiment of the present invention. The crane safe driving method shown in FIG. 5 may be performed by the crane safe driving system shown in FIG. 1.

도 5에 도시된 바와 같이, 크레인 안전 운전 시스템은 작업공간 내에서 크레인을 목표지점까지 이동시키기 위해 크레인을 제1 운전모드 또는 제2 운전모드로 운전시킨다(S500). 이때, 크레인을 제1 또는 제2 운전모드로 운전하기 위해 주행모터, 횡행모터, 및 호이스트 모터는 모두 제1 제어상태로 설정된다.As shown in FIG. 5, the crane safe driving system operates the crane in the first operation mode or the second operation mode in order to move the crane to the target point in the work space (S500). At this time, the driving motor, the traverse motor, and the hoist motor are all set to the first control state in order to operate the crane in the first or second operation mode.

제1 운전모드는 작업공간 내에 장애물이 존재하지 않을 때 크레인을 목표지점까지 최단경로로 이동시키기 위한 운전모드를 의미하고, 제2 운전모드는 작업공간 내에 장애물이 존재하는 경우 장애물을 회피하여 크레인을 목표지점까지 이동시키기 위한 운전모드를 의미한다.The first operation mode refers to an operation mode for moving the crane to the shortest path to the target point when there is no obstacle in the work space, and the second operation mode avoids obstacles when the obstacle exists in the work space to operate the crane. It means the operation mode to move to the target point.

크레인 안전 운전 시스템은 제1 또는 제2 운전모드로 크레인을 운전 중 크레인의 이동경로에 작업자가 감지되는지 여부를 판단한다(S505).The crane safety driving system determines whether an operator is detected in the movement path of the crane while operating the crane in the first or second operation mode (S505).

판단결과, 크레인의 이동경로에 작업자가 감지되지 않으면 크레인 안전 운전 시스템은 제1 또는 제2 운전모드에 따라 크레인을 계속하여 운전한다.As a result of the determination, when no operator is detected in the movement path of the crane, the crane safety driving system continuously operates the crane according to the first or second operation mode.

S505의 판단결과, 크레인의 이동경로에 작업자가 감지되면 크레인 안전 운전 시스템은 크레인의 운전모드를 제1 또는 제2 운전모드에서 제3 운전모드로 변경시킨다(S510). 제3 운전모드란 크레인을 제1 또는 제2 운전모드로 운전 중 작업자가 감지되는 경우 작업자를 회피하여 크레인을 목표지점까지 이동시키기 위한 운전모드를 의미한다.As a result of the determination in S505, when the operator is detected in the movement path of the crane, the crane safety driving system changes the operation mode of the crane from the first or second operation mode to the third operation mode (S510). The third operation mode refers to an operation mode for moving the crane to a target point by avoiding the worker when an operator is detected while operating the crane in the first or second operation mode.

크레인 안전 운전 시스템은 제3 운전모드로의 변경이 완료되면 제3 운전모드에 따라 크레인을 이동시키기 위해 횡행모터 및 호이스트 모터 중 제어상태 변경이 요구되는 모터를 선택한다(S520).When the changeover to the third driving mode is completed, the crane safe driving system selects a motor requiring a change of control state among the traverse motor and the hoist motor to move the crane according to the third driving mode (S520).

일 실시예에 있어서, 크레인 안전 운전 시스템은 횡행모터 및 호이스트 모터 중 적어도 하나의 모터 선택시 산출되는 크레인의 예상경로의 길이를 기초로 제어상태 변경이 요구되는 모터를 선택할 수 있다.In one embodiment, the crane safety driving system may select a motor that requires a change in the control state based on the expected path length of the crane calculated when selecting at least one of the traverse motor and the hoist motor.

구체적으로, 크레인 안전 운전 시스템은 횡행모터 선택시 크레인의 현재위치에서 목표지점까지의 제1 예상경로, 호이스트 모터 선택시 크레인의 현재위치에서 목표지점까지의 제2 예상경로, 및 횡행모터와 호이스트 모터 모두 선택시 크레인의 현재위치에서 목표지점까지의 제3 예상경로를 산출하고, 제1 내지 제3 예상경로 중 길이가 가장 짧은 예상경로에 대응되는 모터를 제어상태 변경이 요구되는 모터로 선택할 수 있다.Specifically, the crane safe driving system includes a first predicted path from the current position of the crane to the target point when the traverse motor is selected, a second predicted path from the current position of the crane to the target point when the hoist motor is selected, and the traverse motor and the hoist motor. When selecting all, the third estimated path from the current position of the crane to the target point is calculated, and the motor corresponding to the shortest predicted path among the first to third predicted paths can be selected as the motor requiring the change of control state. .

이때, 제1 내지 제3 예상경로 중 길이가 가장 짧은 예상경로에 장애물이 존재하는 것으로 판단되면, 크레인 안전 운전 시스템은 차순위 길이를 갖는 예상경로에 대응되는 모터를 제어상태 변경이 요구되는 모터로 선택할 수 있다.At this time, when it is determined that an obstacle exists in the shortest predicted path among the first to third predicted paths, the crane safety driving system selects a motor corresponding to the predicted path having the next order length as the motor requiring the control state change. Can be.

상술한 실시예에 있어서는 크레인 안전 운전 시스템은 제1 내지 제3 예상경로를 기초로 제어상태의 변경이 요구되는 모터를 선택하는 것으로 설명하였다. 하지만, 다른 실시예에 있어서, 크레인 안전 운전 시스템은 크레인에 의해 이동될 운반물의 형상을 기초로 제어상태의 변경이 요구되는 모터를 선택할 수도 있다.In the above-described embodiment, the crane safe driving system has been described as selecting a motor requiring a change of control state based on the first to third expected paths. However, in another embodiment, the crane safe driving system may select a motor that requires a change of control state based on the shape of the package to be moved by the crane.

예컨대, 운반물의 형상이 횡방향으로 긴 운반물인 경우 크레인의 횡행방향으로의 이동은 많은 제약이 발생할 수 있기 때문에 크레인 안전 운전 시스템은 호이스트 모터를 제어상태의 변경이 요구되는 모터로 선택할 수 있다. 다른 예로, 운반물의 형상이 종방향으로 긴 운반물인 경우 크레인의 상하방향으로의 이동은 많은 제약이 발생할 수 있기 때문에 크레인 안전 운전 시스템은 횡행모터를 제어상태 변경이 요구되는 모터로 선택할 수 있다.For example, when the shape of the package is a long package in the transverse direction, since the movement of the crane in the transverse direction can cause a lot of constraints, the crane safe driving system can select the hoist motor as the motor requiring the change of the control state. As another example, when the package is a long package in the longitudinal direction, since the movement of the crane in the vertical direction can cause a lot of constraints, the crane safe driving system may select the traverse motor as a motor requiring a change of control state.

다음으로, 크레인 안전 운전 시스템은 제어상태의 변경이 요구되는 모터의 선택이 완료되면 선택된 모터는 제1 제어상태를 제2 제어상태로 변경하고, 선택된 모터를 제외한 모터 및 주행모터는 제1 제어상태를 유지시킨다(S530).Next, when the selection of the motor requiring the change of the control state is completed, the crane safety driving system changes the first control state to the second control state, and the motors and the traveling motors except the selected motor are in the first control state. It is maintained (S530).

이후, 크레인 안전 운전 시스템은 각 모터들의 설정된 제어상태에 따라 모터를 구동시켜 크레인을 제3 운전모드에 따라 이동시킨다(S540).Thereafter, the crane safe driving system drives the motor according to the set control state of each motor to move the crane according to the third driving mode (S540).

상술한 실시예에 있어서는 크레인 안전 운전 시스템은 제1 또는 제2 운전모드로 운전 중 크레인의 이동경로에 작업자가 감지되는 경우 크레인의 운전모드를 제3운전모드로 변경하는 것으로 설명하였다.In the above-described embodiment, the crane safety driving system has been described as changing the operation mode of the crane to the third operation mode when an operator is detected in the movement path of the crane during the operation in the first or second operation mode.

하지만, 변형된 실시예에 있어서 크레인 안전 운전 시스템은 제1 또는 제2 운전모드로 운전 중 크레인의 이동경로에 작업자가 감지되는 경우 크레인이 작업자의 현재위치를 기준으로 제1 기준 범위와 제2 기준범위 사이에 위치하는 경우 크레인의 운전모드를 제3 운전모드로 변경하고, 크레인이 작업자의 현재위치를 기준으로 제1 기준 범위 이내에 위치하는 경우 크레인의 운전을 중지시키기 위해 크레인의 운전모드를 제4 운전모드로 변경시킬 수 있다.However, in the modified embodiment, the crane safety driving system, when the operator is detected in the movement path of the crane during operation in the first or second operating mode, the crane is based on the current position of the operator in the first reference range and the second reference If it is located between the range, the operation mode of the crane is changed to the third operation mode, and if the crane is located within the first reference range based on the operator's current position, the operation mode of the crane is changed to fourth to stop the operation of the crane. You can change to RUN mode.

이러한 실시예에 따르는 경우 크레인이 제2 기준범위를 벗어나는 곳에 위치하는 경우 운전모드의 변경 없이 크레인을 제1 또는 제2 운전모드로 운전할 수 있다.According to this embodiment, when the crane is located outside the second reference range, the crane may be operated in the first or second operation mode without changing the operation mode.

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.Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the above-described present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features.

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.Therefore, it is to be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

100: 크레인 안전 운전 시스템 110: 운전모드 선택부
120: 작업자 센싱부 130: 모터 제어부
132: 제어상태 설정부 134: 모터 구동부
136: 예상경로 산출부 138: 모터 선택부
210: 위치감지태그 222: 주행용 리더기
224: 횡행용 리더기 320: 거더
330: 크랩100: safe crane operation system 110: operation mode selection unit
120: worker sensing unit 130: motor control unit
132: control state setting unit 134: motor drive unit
136: expected path calculator 138: motor selection unit
210: position detection tag 222: driving reader
224: transverse reader 320: girders
330 crab

Claims

The first operation mode for moving the crane to the target point in the shortest path, the second operation mode for moving the crane to the target point to avoid obstacles, the movement of the crane during operation in the first operation mode or the second operation mode An operation mode selection unit which selects any one operation mode of the third operation mode for moving the crane to the target point by avoiding the operator when a worker is detected in a path;
A worker sensing unit sensing whether a worker exists on a movement path of the crane; And
And a motor controller for controlling the traveling motor, the traversing motor, and the hoist motor of the crane to move the crane according to the first to third driving modes.
The motor control unit,
The driving motor, the traveling motor, and the hoist motor are set to the first control state when the first and second driving modes are selected, and when the third driving mode is selected, at least one selected from the traveling motor and the hoist motor. Change the first control state to a second control state for the motor and maintain the first control state for the remaining motors except the selected motor and the traveling motor, and a plurality of predictions from the current position of the crane to the target point; And calculating a path and selecting a motor corresponding to the shortest predicted path among the plurality of predicted paths as a motor requiring a change in control state.

The method of claim 1,
The motor control unit,
A first expected path from the current position of the crane to the target point when the traversing motor is selected to avoid the operator in the third operation mode; and a first point from the current position of the crane to the target point when the hoist motor is selected. An expected path calculation unit configured to calculate a second expected path from the current position of the crane to the target point when the traverse motor and the hoist motor are selected; And
And a motor selector configured to select a motor corresponding to the shortest predicted path among the first to third predicted paths as a motor requiring a control state change.

The method of claim 2,
The motor selector,
And a motor corresponding to the predicted path having the next order length is selected as the motor requiring the change of control state when an obstacle exists in the predicted path having the shortest length among the first to third predicted paths.

The first operation mode for moving the crane to the target point in the shortest path, the second operation mode for moving the crane to the target point to avoid obstacles, the movement of the crane during operation in the first operation mode or the second operation mode An operation mode selection unit which selects any one operation mode of the third operation mode for moving the crane to the target point by avoiding the operator when a worker is detected in a path;
A worker sensing unit sensing whether a worker exists on a movement path of the crane; And
And a motor controller for controlling the traveling motor, the traversing motor, and the hoist motor of the crane to move the crane according to the first to third driving modes.
The motor control unit,
When the first and second driving modes are selected, the driving motor, the transverse motor, and the hoist motor are set to a first control state, and when the third driving mode is selected, at least one motor selected from the traverse motor and the hoist motor is selected. A control state setting unit which changes the first control state to a second control state and maintains the first control state for the selected motor and the remaining motors except the traveling motor; And
When the shape of the package to be moved by the crane is a package that is long in the transverse direction, the hoist motor is selected as a motor that requires a control state change, and when the shape of the package is a package that is long in the longitudinal direction, the transverse motor may be A crane safety driving system comprising a motor selection unit for selecting the required motor.

The method according to claim 1 or 4,
The operation mode selection unit,
Selecting a fourth operation mode for stopping operation of the crane when the crane is located within a first reference range based on the worker;
And the third operation mode is selected if the crane is located between the first reference range and the second reference range greater than the first reference range.

The method according to claim 1 or 4,
The worker sensing unit,
Position sensing tag attached to the worker; And
A reader attached to the crane to recognize the position detection tag; And
And a determination unit for determining whether the operator exists on the movement path of the crane by using the coordinates of the position detection tag and the coordinates of the reader.

The method according to claim 1 or 4,
The worker sensing unit includes a reader attached to the crane to recognize the position detection tag attached to the worker,
The reader,
A plurality of readers installed on a girder moving along a running rail installed in a work space of the crane to recognize the position sensing tag while moving in a traveling direction of the crane; And
And a plurality of transverse readers installed in a crab moving on the girder to recognize the position sensing tag while moving in the transverse direction of the crane.

The method of claim 7, wherein
The plurality of readers for driving,
A first traveling reader disposed on one side of the girder based on the transverse direction of the crane;
A second traveling reader disposed in the girder spaced apart from the first traveling reader based on the traveling direction of the crane;
A third driving reader disposed on the other side opposite to one side of the girder; And
And a fourth driving reader arranged at a distance from the third driving reader based on the traveling direction of the crane in the girder.

The method of claim 7, wherein
The plurality of transverse readers,
A first transverse reader disposed on one side of the crab based on the transverse direction of the crane;
A second transverse reader arranged at a predetermined distance from the first transverse reader based on the traveling direction of the crane in the crab;
A third transverse reader disposed on the other side opposite to one side of the crab; And
And a fourth transverse reader arranged at a predetermined distance from the third transverse reader based on the traveling direction of the crane in the crab.

The driving motor, the traverse motor, and the hoist motor set in the first control state according to the first operation mode for moving the crane to the target point or the second operation mode for moving the crane to the target point by avoiding obstacles. Driving to move the crane;
Changing an operation mode of the crane to a third operation mode when an operator is detected in a movement path of the crane during operation in the first or second operation mode;
Selecting a motor requiring a change of a control state among the transverse motor and the hoist motor to move the crane according to the third operation mode; And
The selected motor changes the first control state to a second control state, and the motor and the traveling motor except for the selected motor maintain the first control state to move the crane.
The selecting step,
Calculating a plurality of predicted paths from the current position of the crane to the target point, and selecting a motor corresponding to the predicted path having the shortest length among the predicted paths as a motor requiring a control state change; How to drive crane safely.

The method of claim 10,
Selecting with the motor,
When the traverse motor is selected, the first predicted path from the current position of the crane to the target point; when the hoist motor is selected; the second predicted path from the current position of the crane to the target point; when the traverse motor and the hoist motor are selected Calculating a third expected route from the current position of the crane to the target point; And
And selecting a motor corresponding to the shortest predicted path among the first to third predicted paths.

The method of claim 11,
And a motor corresponding to the predicted path having the next order length if an obstacle exists in the predicted path having the shortest length among the first to third predicted paths.

The driving motor, the traverse motor, and the hoist motor set in the first control state according to the first operation mode for moving the crane to the target point or the second operation mode for moving the crane to the target point by avoiding obstacles. Driving to move the crane;
Changing an operation mode of the crane to a third operation mode when an operator is detected in a movement path of the crane during operation in the first or second operation mode;
Selecting a motor requiring a change of a control state among the transverse motor and the hoist motor to move the crane according to the third operation mode; And
The selected motor changes the first control state to a second control state, and the motor and the traveling motor except for the selected motor maintain the first control state to move the crane.
In the selecting step, the hoist motor is selected if the shape of the package to be moved by the crane is a longitudinally long package, and if the shape of the package is a longitudinally long package, the transverse motor is selected. How to drive safely.

The method according to claim 10 or 13,
Determining whether the crane is located between a first reference range and a second reference range greater than the first reference range with respect to the operator during operation in the first and second operation modes;
In the step of changing to the third operation mode, when the crane is located between the first reference range and the second reference range with respect to the worker to change to the third operation mode, the crane is the first Safe operation method for a crane, characterized in that to stop the operation of the crane in the standard range.