KR102040789B1

KR102040789B1 - 레이저 스캐닝을 이용한 반기의 위치 설정 방법

Info

Publication number: KR102040789B1
Application number: KR1020140072893A
Authority: KR
Inventors: 정재묵; 신상룡; 이강열
Original assignee: 한국조선해양 주식회사
Priority date: 2014-06-16
Filing date: 2014-06-16
Publication date: 2019-11-07
Also published as: KR20150144408A

Abstract

본 발명의 레이저 스캔을 이용한 반기의 위치 설정 방법은 도크의 기준면을 향해 레이저를 조사하여 기준면의 수직방향으로의 제1상대 위치를 산출하는 제1단계; 도크의 기준면에 순차적으로 배열된 다수의 돌출 구조물에 레이저를 조사하여 각각의 돌출 구조물과의 거리를 산출하는 제2단계; 산출된 돌출 구조물과의 거리 값으로부터 인접한 돌출 구조물을 파악하는 제3단계; 제3단계로부터 취득된 정보로부터 다수의 돌출 구조물들에 대한 제2상대 위치를 산출하는 제4단계; 제1상대위치와 제2상대위치를 평면 좌표계로 변환하여 도크 내에서의 현재 위치를 파악하는 제5단계; 및 현재 위치를 기준으로 반기의 위치를 설정하는 제6단계;를 포함한다.

Description

레이저 스캐닝을 이용한 반기의 위치 설정 방법{Method for positioning of vessel supporter by LASER scaning}

본 발명은 도크에서 반기(vessel supporter)의 위치를 정확하게 설정할 수 있는 레이저 스캐닝을 이용한 반목의 위치 설정 방법에 관한 것이다.

일반적으로 현대적인 조선소는 대형 선박의 건조 및 진수시의 편리함 또는 탠덤공법에 의한 복수 선박의 순차 건조를 위해 수만 ~ 수십만 톤 이상의 초대형 선박을 건조할 수 있을 정도의 거대한 면적을 가지는 드라이 도크 또는 부유식 도크를 하나 또는 복수개 구비한다.

특히 드라이도크가 가장 일반적으로 선박 건조시 많이 사용되는 도크 방식인데, 그 구조는 해수면과 접한 지면을 파 선박의 진수를 위해 해수가 유입될 수 있는 공간 즉, 선박이 건조되는 공간을 확보 후, 공간과 지면이 접하는 3면은 도크 벽(Dock wall)으로 시공하고, 공간과 해수면이 접하는 면에는 해수의 유입 및 유출을 제어하는 도크게이트(Dock gate)를 설치한 구조로 이루어진다. 여기서 도크 벽은 보통 철근 콘크리트 등으로 시공된 이루어진 고정 시설물이고, 도크게이트(Dock gate)는 여러 타입이 있지만 보통 발라스트 탱크의 주수 및 배수에 의해 상하 이동하여 드라이도크 바닥에 안착되어 지지되거나 부상되고, 부상 후 이동은 터크보트 등의 이동수단에 의해 이동되는 이동 시설물이다.

도크에서 건조되는 선박은 건조시 작업 편의를 위해 지면과 선체 하면에 일정한 간격을 유지하도록 반기와 반목에 의해 받쳐진 상태에서 건조된다. 예를 들면 성인의 표준 키보다 조금 높은 1.8 m를 유지시켜 작업공간을 확보하는 데 사용되고 있다.

반기 및 반목은 건조중인 선체 하면 용골쪽을 지지하여 선체가 국부적인 응력에 의해 찌그러지는 것을 방지하는 장치로, 이러한 반기 및 반목은 다양한 형태와 크기를 갖고 있으며 건조되는 선박의 크기 및 설치되는 위치에 따라 여러 개의 반목들을 쐐기로 고정한 상태에서 선박을 받쳐 준다.

다양한 반기 및 반목 종류 중 일반적인 구조로는 선박 전체의 건조 중량을 견딜 수 있도록 콘크리트 구조물인 반기와 반기 위에 다수의 목재로 구성된 반목을 적층하고, 쐐기로 고정 배치하고 반목의 상측에는 비닐합판을 배치한 것이 있다. 이때 반목의 위치와 높이는 건조되는 선박의 형태에 따라 다수의 반목을 빼거나 추가함으로써 조정 가능하다. 반목으로 사용되는 목재는 전체 두께가 대략 300 ~ 600㎜인 것을 사용하는데, 반목으로 사용되는 목재는 자체적으로 갖는 쿠션으로 높이 차이에 따른 반목의 하중을 균일하게 유지한다.

한편, 상기한 반기 및 반목은 도크 바닥에 설치시 건조대상 선박에 맞게 설치하고자 하는 위치에서 오차가 ±5cm 내외로 설치되어야 한다. 그 이유는 반기 및 반목이 설치된 위치가 상부에 지지될 선박의 용골 위치에서 벗어나 외판재 등을 지지시 선박 하중에 의해 외판이 찌그러질 수 있기 때문이다.

이러한 문제를 미연에 방지하기 위해 통상 반기 설치 전에 도크 바닥에 계측을 통해 반기가 놓일 위치에 페인트로 표시해 놓고 그 위치로 반기를 이동시켜 놓게 된다.

그러나, 상기한 종래의 반기 설치 작업은 도크 바닥에 페인트로 표시하게 됨으로써 야간에는 페인트 위치가 보이지 않게 되어 작업이 어려운 문제점이 있었다. 또한, 통상 월 2회 진수 시 도크에 주, 배수시 생성되는 진흙탕이 페인트를 감추기 때문에 매번 도크 바닥 물청소가 필요하다는 문제점이 있다. 또한 페인트로 표시된 부분이 햇빛에 의해 바래거나 진흙 입자와 접촉하여 유실시 새로 도색작업을 해야 하는데 도크 바닥이 페인트 도색작업이 가능할 정도로 건조되지 않으면 건조될 때까지 기다려야 함으로써 전체적인 선박 건조 일정이 연쇄적으로 늦어진다는 단점이 있다.

이러한 문제점을 해결한 방법으로 도크 내에 상용 GPS나 RFID 장치를 이용하여 반기를 설치하는 방법이 있다. 이 방법은 GPS 장치나 RFID 장치를 반기에 부착하거나 지게차 등의 반기 운반수단에 설치하여 GPS 장치에 수신된 좌표를 디스플레이에서 확인하면서 반기를 설치하는 방법이다.

그러나 상용 GPS 장치는 오차범위가 반기 설치시 필요로 하는 ±5cm 내외의 정밀도를 갖추고 있지 않아 정교한 반기 설치 작업을 위해서는 후속되는 오차 보정 작업이 필요하다는 문제점이 있어서 신속정확하게 작업할 수 없다는 구조적인 문제점이 있어서 현실적인 대안이 되지 못하고 있는 실정이다.

참고로, 레이저를 이용하여 위치를 확인하는 선행기술로는 특허문헌 1 및 2가 있다.

KR

2012-0034242

A

KR

2009-0113988

A

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 도크 내의 형성되는 구조물을 통해 반기가 놓일 위치를 정확하게 설정할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 스캔을 이용한 반기의 위치 설정 방법은 도크의 기준면을 향해 레이저를 조사하여 기준면의 수직방향으로의 제1상대 위치를 산출하는 제1단계; 도크의 기준면에 순차적으로 배열된 다수의 돌출 구조물에 레이저를 조사하여 각각의 돌출 구조물과의 거리를 산출하는 제2단계; 산출된 돌출 구조물과의 거리 값으로부터 인접한 돌출 구조물을 파악하는 제3단계; 제3단계로부터 취득된 정보로부터 다수의 돌출 구조물들에 대한 제2상대 위치를 산출하는 제4단계; 제1상대위치와 제2상대위치를 평면 좌표계로 변환하여 도크 내에서의 현재 위치를 파악하는 제5단계; 및 현재 위치를 기준으로 반기의 위치를 설정하는 제6단계;를 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 스캔을 이용한 반기의 위치 설정 방법에서 상기 제1단계에 따른 제1상대위치는, 기준면에 조사되어 측정되는 다수의 거리 값 중에서 최소값을 취할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 스캔을 이용한 반기의 위치 설정 방법에서 상기 제3단계에 따른 배열 위치는, 산출된 돌출 구조물과의 거리 값 중에서 최소값에 대응하는 돌출 구조물의 위치정보를 취할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 스캔을 이용한 반기의 위치 설정 방법에서 돌출 구조물의 위치는 돌출 구조물의 위치는, 기준면을 레이저 스캔하여 얻어지는 복수의 스캔 지점에 의해 형성되는 직선함수와 돌출 구조물의 측면을 레이저 스캔하여 얻어지는 복수의 스캔 지점에 의해 형성되는 직선 함수의 교차지점을 산출하여 얻어질 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 스캔을 이용한 반기의 위치 설정 방법에서 레이저 스캔에 의한 돌출 구조물의 인식이 용이하도록 돌출 구조물의 측면이 기준면에 대해 경사지게 형성할 수 있다.

본 발명은 도크에 형성되는 다수의 구조물을 통해 반기의 위치를 정확하게 설정할 수 있으므로, 무인 지게차와 같은 장비를 이용한 반기의 설치가 가능하다.

또한, 본 발명은 레이저를 이용하여 반기의 위치를 설정하므로, 페인트와 같은 표시 작업이 필요 없으며 야간작업도 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 스캔을 이용한 반기의 위치 설정 방법을 설명하기 위한 도크의 평면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 좌표 변환 과정을 나타낸 예시도이고,
도 3은 레이저 스캔 장치를 구비한 지게차가 도크 내의 위치에 따라 인식하는 돌출 구조물의 형태를 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 스캔을 이용한 반기의 위치 설정 방법을 나타낸 순서도이고,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 스캔을 이용한 반기의 위치 설정 방법을 나타낸 순서도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.

아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

도 1을 참조하여 레이저 스캔을 이용한 반기의 위치 설정 방법을 구현하기 위한 도크 형태를 설명한다.

도크(20)는 선박의 건조가 가능한 크기를 갖는다. 예를 들어, 도크(20)의 제1방향(예를 들어, X축 방향) 길이는 건조될 선박의 폭보다 크고, 도크(20)의 제2방향(예를 들어, Y축 방향) 길이는 건조될 선박의 길이보다 클 수 있다.

도크(20)의 일 면은 모든 작업의 기준이 되는 기준면이 될 수 있다. 예를 들어, 도크(20)의 일 면에는 제2방향(Y축 방향)으로 길게 연장되고 소정의 높이를 갖는 벽이 형성될 수 있다. 이 벽의 일 단은 도크(20) 평면을 좌표계로 하는 기준점(0,0)으로 이용될 수 있다.

도크(20)의 기준면에는 다수의 돌출 구조물(10)이 형성된다. 예를 들어, 다수의 돌출 구조물(10)은 기준면의 길이 방향을 따라 소정의 간격으로 형성된다. 바람직하게는 돌출 구조물(10)은 기준면의 길이 방향을 따라 서로 다른 간격으로 형성된다. 일 예로, 돌출 구조물(10)들 간의 간격 크기는 등비급수 형태로 증감할 수 있다. 부연 설명하면, 좌표(0,100)에 형성된 돌출 구조물(10)과 좌표(0,110)에 형성된 돌출 구조물(10) 간의 간격은 10m이고, 좌표(0,110)에 형성된 돌출 구조물(10)과 좌표(0,130)에 형성된 돌출 구조물(10) 간의 간격은 20m이고, 좌표(0,130)에 형성된 돌출 구조물(10)과 좌표(0,170)에 형성된 돌출 구조물(10) 간의 간격은 40m일 수 있다.

이와 같이 형성된 다수의 돌출 구조물은 도크(20)의 Y축 방향(기준면의 길이 방향)에 대한 기준좌표로 이용될 수 있다. 예를 들어, 현재 위치에서 가장 가까운 돌출 구조물(10)과 이웃한 돌출 구조물 간의 거리를 알면, Y축 방향의 좌표를 얻을 수 있다.

돌출 구조물의 형상은 레이저 스캐너로 정밀한 위치 인식을 가능케 하는 중요한 요소 중 하나이다. 돌출 구조물의 양쪽 측면에 기울기를 주어 설치하면, 도크 내 어떠한 위치에서도 돌출 구조물의 측면에 대한 정보를 얻을 수 있다. 이를 위해 돌출 구조물(10)은 대체로 4각 형의 단면을 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 돌출 구조물(10)의 단면은 사다리꼴 형태일 수 있다. 이러한 형태의 돌출 구조물(10)은 도크(20) 내 어떠한 위치에서도 레이저 스캔을 통해 쉽게 인식될 수 있다.

돌출 구조물(10)은 레이저 반사율이 좋은 재질로 이루어진다. 예를 들어, 돌출 구조물은 견고한 콘크리트 구조물 또는 철재 구조물일 수 있다. 참고로, 도 1에서는 4개의 돌출 구조물(10)이 도크(20)의 기준면에 형성되어 있다. 제1돌출 구조물은 기준점(0,0)으로부터 100m 떨어진 위치에 형성되며 (0, 100)의 좌표를 갖는다. 제2돌출 구조물은 기준점(0,0)으로부터 110m 떨어진 위치에 형성되며 (0, 110)의 좌표를 갖는다. 제3돌출 구조물은 기준점(0,0)으로부터 130m 떨어진 위치에 형성되며 (0, 130)의 좌표를 갖는다. 제4돌출 구조물은 기준점(0,0)으로부터 170m 떨어진 위치에 형성되며 (0, 170)의 좌표를 갖는다. 아울러, 도 1에 도시되어 있지 않으나, 위와 같은 방식에 따라 기준점(0, 0)으로부터 230m, 310m 떨어진 위치에 제5, 제6돌출 구조물 그리고 그 이상의 돌출 구조물이 형성될 수 있다.

한편, 도크(20)에는 반기를 운반시키기 위한 지게차(40)가 준비될 수 있다. 지게차(40)는 레이저 스캐너(30)를 구비한다. 레이저 스캐너(30)는 도크(20)의 기준면을 연속적 또는 비연속적으로 스캔하고 스캔한 정보를 송출한다. 지게차(40)는 컨트롤러(50)를 구비한다. 컨트롤러(50)는 레이저 스캐너(30)와 연결되며, 레이저 스캐너(30)의 측정값을 기반으로 지게차(40)의 위치를 인식할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(50)는 기 입력된 돌출 구조물의 좌표 정보와 레이저 스캐너(30)의 측정을 통해 얻어진 돌출 구조물의 좌표 정보를 비교하여 지게차(30)의 현재 위치를 인식할 수 있다. 아울러, 컨트롤러(50)는 도크(20)에 설치될 반기의 위치정보를 구비하여, 지게차(40)가 반기를 올바른 위치에 설치하도록 지게차(40)의 이동방향을 제어할 수 있다.

일 예로, 컨트롤러(50)는 지게차의 현재 위치를 획득한 후, 현재 위치 대비 주변에 반기가 설치되어야 할 목표 위치를 계산한다. 여기서, 반기의 설치 위치(좌표)는 도크 좌표 영점으로부터 X,Y좌표 형태로 제공된다. 컨트롤러(50)는 이 정보를 증강현실 기술을 통해 디스플레이(화면) 상에 가상의 도형으로 표시하여, 반기가 설치되어야 할 위치를 작업자에게 알려준다. 그러면 작업자는 이 가상의 사각형과 지게차에 실려있는 반기가 일치하는 지점에 반기를 설치하면 되는 것이다. 선택적으로, 컨트롤러(50)는 지게차의 위치와 반기 설치 위치의 일치 여부를 작업자에게 알려주도록 부가 기능을 수행할 수 있다. 이러한 부가 기능은 디스플레이에 좌표값 숫자나 좌표값에 해당되는 표식을 시각적으로 표시하거나, 일치되었다는 소리를 디스플레이에 장치된 사운드 장치를 통해 알려주는 방식이 이용될 수 있다.

도 2 내지 4를 참조하여 본 발명의 레이저 스캔에 의한 지게차가 위치한 지점, 즉, 레이저 스캐너가 조사되는 지점에서의 변환 좌표값을 얻는 과정을 설명한다.

(1 단계: S100)

본 단계는 도크에 설치된 좌표를 인식하는 단계이다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이 A, B지점에 설치된 돌출 구조물의 좌표값이 (0, 110), (0, 130)임을 컨트롤러에 있는 저장장치에 저장하는 단계이다. 이 저장장치에는 도크 내 좌표값과 반기가 설치될 좌표값이 저장된다.

(2 단계 내지 4 단계: S200 ~ S400)

2단계에서 4단계는 지게차의 로컬 좌표값을 획득하는 단계이다. 여기서, 로컬 좌표값은 레이저 스캔에 의해 획득된다. 레이저 스캔은 2D 레이저 스캐너에 의해 이루어진다. 레이저 스캐너는 도크의 일 방향으로 레이저를 조사하여 도크에 대한 정보를 컨트롤러(50)에 제공한다. 참고로, 레이저 스캐너는 190도 정도의 스캔 범위와 ±5cm의 오차범위를 가진 것을 사용하는 것이 바람직하다.

레이저 스캐너는 도크(20)의 기준면을 향해 레이저를 조사하여 도크(20)의 기준면에 대한 지게차의 이격 거리를 계산할 수 있다. 또한, 레이저 스캐너는 돌출 구조물들을 스캔하여, 돌출 구조물간의 간격에 대한 정보를 얻을 수 있다. 이후, 컨트롤러(50)는 상기 정보를 통해 지게차의 상대 위치 및 방향을 검출하여 로컬 좌표값을 판단할 수 있다.

(5 단계: S500)

5단계는 변환 좌표값을 획득하는 단계로 레이저 스캐너가 돌출 구조물이 설치된 도크의 벽면쪽 전방방향으로 레이저를 조사하는 방향을 Y축으로 하여 얻어진 돌출 구조물의 좌표값을 도크 좌표의 장변 Y 축 방향에 맞게 회전시켜 변환하여 좌표값을 얻는 단계이다.

(6 단계: S600)

6단계는 상기 컨트롤러는 지게차의 현재 위치인 변환 좌표 값을 획득한 후, 현재 위치 대비 주변에 반기가 설치되어야 할 목표 위치를 계산하는 단계이다. 즉, 반기 설치 위치(좌표)는 도크 좌표 영점으로부터 X,Y좌표 형태로 제공 되기 때문에 이 정보를 바탕으로 증강현실 기술을 이용하여 디스플레이(화면)상에 가상의 사각형 반기를 표시하여 반기가 설치되어야 할 위치를 작업자에게 알려주도록 한다.

작업자는 이 가상의 사각형상 반기와 지게차에 실려있는 반기의 촬영 영상이 일치하는 지점에 반기를 설치하면 된다. 이를 위해 반기가 설치된 근처의 전방상태(지게차 상단에서 지게차 포크에 실려있는 반기 및 주변)를 촬영할 수 있는 카메라를 스캐너와 일정한 거리에 설치하고, 카메라와 지면의 각도, 카메라 화각, 카메라 위치, 렌즈 왜곡 등의 다양한 카메라 파라미터를 가지고 실제 3차원 공간에서 설정한 목표점을 카메라로 촬영한 화면에 3차원 형태로 표시해 주는 증강현실 기술을 사용하여, 컨트롤러가 현재 위치 대비 근방의 반기 설치 목표 위치를 화면상으로 확인 할 수 있게 가상현실로 구현하였다. 이와 같은 방법을 사용하면 지게차가 움직일 때마다 화면에 보이는 목표 위치는 지게차가 움직이는 만큼 상대적으로 변경될 것이며(도 3의 A위치 및 B위치 변화 화면 참조), 지게차 운전수 또는 작업자는 전방에 실려 있는 반기와 증강현실로 표시된 반기 도형상의 목표점이 일치하는 지를 시각적으로 확인 후 정확한 좌표에 반기를 설치할 수 있다.

이와 같은 모든 상황은 디스플레이에 표시되어 시각적으로 확인 가능하며, 그 정밀도는 레이저 스캐너를 사용하기 때문에 반기 설치의 오차범위인 ±5cm 내외에서 이루어질 수 있다.

상기와 같은 시스템 및 방법으로 이루어진 본 발명에 따른 작동상태를 살펴보면 아래와 같다.

도크(20) 바닥에 건조중인 선체의 하부 용골 부위를 지지할 반기를 포그 위에 실은 지게차(40)가 설치된 레이저 스캐너(30)를 작동시켜 레이저빔을 도크의 일측 벽면에 조사한다. 레이저 스캐너(30)는 조사된 레이저빔이 되돌아 온 정보를 가지고 도크 벽면, 돌출구조물과 지게차 사이의 거리를 감지하여 지게차의 상대위치 및 방향을 정보를 검출해 이를 토대로 로컬좌표를 산출하게 된다.

이후 지게차에 설치된 컨트롤러는 저장장치에 기 저장된 도크 지도 및 각 돌출 구조물의 좌표 그리고 반기가 설치될 좌표 정보로 이루어진 도크 좌표를 기반하여 상기 로컬좌표를 변환좌표로 변환시켜 계산한다. 이와 같은 변환좌표가 도출되면 도크내 지게차의 위치가 정확하게 산출되어 지게차에 설치된 디스플레이상에 표시되게 된다.

이후 컨트롤러는 반기가 설치된 근처의 전방상태(지게차 상단에서 지게차 포크에 실려있는 반기 및 주변)를 촬영할 수 있는 카메라를 스캐너와 일정한 거리에 설치하고, 카메라와 지면의 각도, 카메라 화각, 카메라 위치, 렌즈 왜곡 등의 다양한 카메라 파라미터를 가지고 실제 3차원 공간에서 설정한 목표점을 카메라로 촬영한 화면에 3차원 형태로 표시해 주는 증강현실 기술을 사용하여, 현재 위치 대비 근방의 반기 설치 목표 위치를 화면상으로 확인하여 전방에 실려 있는 반기와 증강현실로 표시된 목표점이 일치하는 점에 반기를 설치한다.

또한 도크 바닥에 놓여진 반기의 위치가 제대로 놓여졌는지 확인하기 위해 반기가 설치된 쪽으로 레이저를 조사하면 반기의 설치 좌표 정보를 알 수 있게 된다.

도 5를 참조하여 레이저 스캐닝을 이용한 반기의 위치 설정 방법의 다른 실시 예를 설명한다.

본 실시 예에 따른 반기의 위치 설정 방법은 제1상대위치 산출 단계(S110), 돌출 구조물들과의 거리 산출 단계(S210), 최단거리의 돌출 구조물 파악 단계(S310), 제2상대위치 산출 단계(S410), 현재 위치 파악 단계(S510), 반기위치 설정 단계(S610)를 포함한다.

1) 제1단계(S110)

본 단계는 도크의 기준면에 대한 반기를 운반 및 설치하는 장치(예를 들어, 지게차)의 제1위치를 산출하는 단계이다. 예를 들어, 본 단계에서는 도크(20)의 평면 좌표에 대한 지게차의 X축 방향 위치를 산출할 수 있다. 이를 위해 레이저 스캐너는 도크(20)의 기준면으로 레이저를 조사하고, 지게차(40)로부터 기준면의 복수 지점까지의 거리를 측정할 수 있다. 그리고 컨트롤러(50)는 측정된 복수의 거리 정보로부터 최소값을 기준면에 대한 지게차(40)의 X축 좌표(도 1 및 도 2 기준으로 40)로 인식할 수 있다.

2) 제2단계(S210)

본 단계는 기준면에 형성된 다수의 돌출 구조물(10)들과 지게차(40)의 거리를 측정하는 단계이다. 예를 들어, 본 단계에서 컨트롤러(50)는 레이저 스캐너에 의해 취득된 스캔 정보로부터 돌출 구조물(10)의 위치를 파악하고 이로부터 지게차(40)로부터 각각의 돌출 구조물(10) 간의 거리를 산출할 수 있다.

한편, 돌출 구조물(10)의 위치는 기준면의 전 영역을 레이저 스캔하여 얻어지는 복수의 스캔 지점에 의해 형성되는 직선함수와 돌출 구조물의 측면을 레이저 스캔하여 얻어지는 복수의 스캔 지점에 의해 형성되는 직선 함수의 교차지점으로 인식될 수 있다.

3) 제3단계(S310)

본 단계는 제2단계에서 산출된 거리 정보를 통해 현 위치의 지게차(40)와 가장 근접한 돌출 구조물(10)을 파악하는 단계이다. 참고로, 지게차(40)와 가장 근접한 돌출 구조물(10)은 가장 작은 거리값을 갖는 돌출 구조물이다.

4) 제4단계(S410)

본 단계는 지게차(40)의 제2상대위치를 산출하는 단계이다. 이를 위해, 본 단계에서는 지게차(40)와 근접한 돌출 구조물(10)의 좌표를 판단하는 단계를 수행할 수 있다. 예를 들어, 본 단계에서는 근접한 돌출 구조물(10)과 이웃한 돌출 구조물(10) 간의 거리를 계산하고, 기 입력된 돌출 구조물들의 좌표 정보와 비교하여, 근접한 돌출 구조물(10)의 좌표를 파악할 수 있다. 여기서, 상기 돌출 구조물(10)의 Y축 좌표(도 1 기준으로 130)는 지게차(40)의 Y축 좌표로 이용될 수 있다. 한편, 본 단계는 정밀한 위치 분석을 위해 위 과정에 파악된 Y축 좌표를 보정할 수 있다. 예를 들어, 삼각측량법을 이용하여 상기 Y축 좌표를 보정할 수 있다(일 예로, 이러한 방법에 의해 보정된 Y축 좌표는 120이다).

5) 제5단계(S510)

본 단계는 지게차(40)의 현재 위치를 파악하는 단계이다. 예를 들어, 본 단계는 제1단계에서 취득한 X축 좌표(40)와 제4단계에서 취득한 Y축 좌표(120)를 지계차(40)의 현재 좌표(40, 120)로 결정할 수 있다.

6) 제6단계(S610)

본 단계는 지게차(40)의 현재위치를 기준으로 반기의 (설치) 위치를 설정하는 단계이다. 아울러, 본 단계는 지게차(40)의 현재 위치를 기준으로 반기 설치 위치를 파악하고, 반기가 올바른 위치에 설치될 수 있도록 지게차(40)를 이동시키는 단계를 포함한다.

이하 기타 단계는 전술된 다른 실시 예에 따른 단계와 중복되거나 또는 이전의 방법과 동일 또는 유사하므로, 이들 단계에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 이상에서 설명되는 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다. 예를 들어, 전술된 실시형태에 기재된 다양한 특징사항은 그와 반대되는 설명이 명시적으로 기재되지 않는 한 다른 실시형태에 결합하여 적용될 수 있다.

10 돌출 구조물
20 도크
30 레이저 스캐너
40 지게차
50 컨트롤러 유닛
60 디스플레이 유닛
70 저장 유닛

Claims

도크의 기준면을 향해 레이저 스캐너의 레이저를 조사하여 기준면에 대한 상기 레이저 스캐너의 제1상대 위치를 산출하는 제1단계;
도크의 기준면에 순차적으로 배열된 다수의 돌출 구조물에 레이저를 조사하여 상기 레이저 스캐너와 각각의 돌출 구조물과의 거리를 산출하는 제2단계;
산출된 돌출 구조물과의 거리 값으로부터 상기 레이저 스캐너와 인접한 돌출 구조물을 파악하는 제3단계;
제3단계로부터 취득된 정보로부터 다수의 돌출 구조물들에 대한 상기 레이저 스캐너의 제2상대 위치를 산출하는 제4단계;
제1상대위치와 제2상대위치를 평면 좌표계로 변환하여 도크 내에서의 상기 레이저 스캐너의 현재 위치를 파악하는 제5단계; 및
현재 위치를 기준으로 반기의 위치를 설정하는 제6단계;
를 포함하는 레이저 스캐닝을 이용한 반기의 위치 설정 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1단계에 따른 제1상대위치는,
기준면에 조사되어 측정되는 복수의 거리 값 중에서 최소값을 취하는 레이저 스캐닝을 이용한 반기의 위치 설정 방법.
제1항에 있어서,
상기 제3단계에 따른 상기 레이저 스캐너와 인접한 돌출 구조물은,
산출된 돌출 구조물과의 거리 값 중에서 최소값에 대응하는 돌출 구조물의 위치정보를 취하는 레이저 스캐닝을 이용한 반기의 위치 설정 방법.
제1항에 있어서,
돌출 구조물의 위치는,
기준면을 레이저 스캔하여 얻어지는 복수의 스캔 지점에 의해 형성되는 직선함수와 상기 레이저 스캐너로부터 돌출 구조물의 측면을 레이저 스캔하여 얻어지는 복수의 스캔 지점에 의해 형성되는 직선 함수의 교차지점을 상기 레이저 스캐너에 대한 상대위치로 인식하는 레이저 스캐닝을 이용한 반기의 위치 설정 방법.
제1항에 있어서,
레이저 스캔에 의한 돌출 구조물의 인식이 용이하도록 돌출 구조물의 측면이 기준면에 대해 경사지게 형성되는 레이저 스캐닝을 이용한 반기의 위치 설정 방법.