KR102477539B1 - 조선소의 크레인 충돌방지 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

조선소의 크레인 충돌방지 시스템 및 방법이 개시된다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 풍속 및 파도의 높이 중 적어도 하나를 감지하는 기상센서, 크레인의 각 부위별 이동량 중 적어도 하나를 감지하는 크레인 이동센서, 크레인의 2차원 위치좌표를 감지하는 크레인 위치센서, 크레인의 충돌위험거리 내에 위치하는 물체의 이격거리, 이동속도, 이동방향 및 이동가속도 중 적어도 하나를 감지하는 크레인 시각센서 및 감지된 상기 풍속 및 상기 파도의 높이 중 적어도 하나가 기 설정된 범위를 벗어날 경우 충돌위험거리를 변경하는 충돌감시제어부를 포함하는 조선소의 크레인 충돌방지 시스템 및 방법을 제공한다.

Description

조선소의 크레인 충돌방지 시스템 및 방법{A CRANE COLLISION AVOIDANCE SYSTEM AND METHOD OF THE SAME IN A SHIPYARD}

본 발명은 조선소 내에서 운용중인 크레인의 충돌방지 시스템 및 방법에 관한 것이다.

기존에는 크레인이 다른 크레인이나 구조물과 충돌하여 무너지는 경우 큰 사고로 이어져 크레인 아래에서 작업하던 장비나 인력도 큰 재해를 입었다.

크레인조종수에게는 시각적으로 사각지대가 있어서 신호수의 수신호에 의하여 크레인조종수가 조종을 하는데, 신호수의 신호를 잘 못 이해하거나 신호수가 급한 볼일로 잠시 자리를 비우는 경우에는 사고의 위험이 컸다.

신호수와 시각적 사각지대를 가지고 크레인을 조종할 수 밖에 없는 조종수가 상호 보완을 하면서 크레인을 운용하여 사고를 최소화하고 있기는 하지만, 큰 인명피해로 이어질 수 있는 크레인충돌사고를 예방하기 위해서는 보다 완벽하게 크레인의 충돌을 방지할 수 있는 기술개발의 필요성이 요구되고 있다.

본 발명에서는 크레인이 다른 크레인과 충돌할 위험이 있거나 다른 크레인의 권상물 또는 주위의 건물이나 선박블록 등 크레인과 관련 없는 물체라도 충돌의 위험이 있을 경우를 자동으로 감지하고 계산해 충돌을 예방하기 위한 크레인 충돌방지 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시 예는 풍속 및 파도의 높이 중 적어도 하나를 감지하는 기상센서, 크레인의 각 부위별 이동량 중 적어도 하나를 감지하는 크레인 이동센서, 크레인의 2차원 위치좌표를 감지하는 크레인 위치센서, 크레인의 충돌위험거리 내에 위치하는 물체의 이격거리, 이동속도, 이동방향 및 이동가속도 중 적어도 하나를 감지하는 크레인 시각센서 및 감지된 풍속 및 파도의 높이 중 적어도 하나가 기 설정된 범위를 벗어날 경우 충돌위험거리를 변경하는 충돌감시제어부를 포함하는 조선소의 크레인 충돌방지 시스템을 제공한다.

또한, 충돌감시제어부는 감지된 크레인의 각 부위별 이동량, 감지된 물체의 이격거리, 이동속도, 이동방향 및 이동가속도 중 적어도 하나를 이용하여, 크레인의 충돌여부를 예측하고, 크레인의 충돌이 예측되는 경우, 충돌위험경고를 크레인에 송신하는 것을 특징으로 하는 조선소의 크레인 충돌방지 시스템을 제공한다.

또한, 충돌감시제어부는 크레인의 충돌이 예측되는 경우, 크레인의 각 부위별 이동해야 하는 이동요구량을 계산하여, 크레인에 송신하는 것을 특징으로 하는 조선소의 크레인 충돌방지시스템을 제공한다.

또한, 충돌감시제어부는 감지된 크레인의 각 부위별 이동량중 적어도 하나를 이용하여 크레인의 위치좌표를 계산하고, 감지된 2차원 위치좌표와 계산된 크레인의 위치좌표 사이의 오차가 기 설정된 허용오차를 넘는 경우 크레인 위치 오차보정명령을 생성하는 것을 특징으로 하는 조선소의 크레인 충돌방지 시스템을 제공한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 조선소의 크레인 충돌방지 시스템 및 방법에 의하면, 각 크레인의 절대적인 위치좌표를 하나의 시스템에서 관리하고, 크레인의 움직임에 따른 크레인 각 부위별 위치좌표도 완벽하게 파악해서 크레인 서로간의 충돌을 완벽하게 예방할 수 있다.

또한, 시각센서를 설치하여 크레인과 충돌될 위험에 있는 물체가 다른 크레인이 아닌 예상치 못한 물건인 경우에도 미리 설정된 충돌위험거리 내에 진입했을 때 위험을 조종수나 신호수에게 알려주는 것은 물론 이를 피하거나 충돌확률을 최소화하거나 충돌이 불가피하다면 충돌위험을 최소화하기 위한 크레인의 움직임을 자동으로 수행해서 충돌을 피하거나 충돌시 피해를 최소화할 수 있다.

또한, 해상크레인은 파도의 높이에 따라 충돌위험거리를 가변적으로 설정해서 충돌위험을 막으면서도 효율적으로 작업을 수행할 수 있다.

또한, 육상에 설치되어 있는 크레인이나 해상크레인도 풍속에 따라 충돌위험거리를 가변적으로 설정해서 충돌위험을 막으면서도 효율적으로 작업을 수행할 수 있다.

또한, 위성을 이용한 크레인의 2차원 위치좌표와 크레인의 이동량으로 계산된 크레인의 위치좌표를 비교하여 오차를 보정함으로써 센서의 오류에도 대비하여 더욱 안전하게 크레인의 충돌을 막을 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 골리앗크레인의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 집크레인의 입면도와 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 타워크레인의 입면도와 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 해상크레인의 입면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전체 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 골리앗크레인과 충돌감시제어부의 상호작용 및 구성을 보여주는 상호작용구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 집크레인과 충돌감시제어부의 상호작용 및 구성을 보여주는 상호작용구성도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 타워크레인과 충돌감시제어부의 상호작용 및 구성을 보여주는 상호작용구성도이다.
도 9은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해상크레인과 충돌감시제어부의 상호작용 및 구성을 보여주는 상호작용구성도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 풍속과 파도의 높이를 감지한 후 크레인의 충돌위험거리를 변경하는 절차를 보여주는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 크레인의 충돌위험을 판단하고 충돌확률을 최소화하기 위하여 크레인에게 움직임명령을 내리는 절차를 보여주는 흐름도이다.
도 12은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 본체의 이동량을 이용하여 계산된 위치좌표와 위치센서를 이용하여 감지된 크레인의 2차원 위치좌표를 비교하여 오차가 허용오차보다 큰 경우 크레인 오차보정명령을 생성하여 송신하는 절차를 보여주는 흐름도이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.

도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략할 수 있고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전체 구성도이다.

충돌감시제어부(500)는 골리앗크레인(100), 집크레인(200), 타워크레인(300) 및 해상크레인(400)중 적어도 하나에 설치되어 있는 위치센서 및 이동센서 중 적어도 하나를 이용하여 크레인의 각 부위의 정확한 위치좌표를 알 수 있다.

각 크레인에는 적어도 하나의 위치센서가 설치될 수 있다.

위치센서는 각 크레인의 2차원 위치좌표를 감지하는데, 위성을 이용한 GNSS신호를 이용한 방식이 사용될 수 있다.

또한, 각 크레인의 각 부위별 이동센서는 각 부위가 이동할 때 그 이동량을 계산해서 각 부위별 위치좌표를 계산할 수 있다.

충돌감시제어부(500)는 이러한 위치좌표를 계산할 때 평면좌표뿐만 아니라 지면으로부터의 높이도 파악해서 3차원 위치좌표를 계산할 수 있다.

크레인의 종류별 이동센서에 대해서는 이하 각 크레인의 상호작용 구성도를 통해서 더욱 자세하게 설명한다.

상기 위치센서에 의하여 감지된 2차원 위치좌표와 사이 이동센서에 의하여 계산된 위치좌표를 비교하면 오차를 판단해서 오차를 보정할 수 있는 장점이 있다.

또한, 각 크레인에는 적어도 하나의 시각센서가 설치될 수 있다.

시각센서는 3D Lidar(light detection and ranging)센서와 같이 광선을 이용하여 물체를 인식하는 방식일 수 있다.

상기 위치센서나 이동센서로도 크레인과 크레인끼리의 충돌은 예방할 수 있지만, 크레인 이외의 물체가 다가오는 것은 감지할 수 없다.

따라서, 예측하기 힘든 경우를 대비해서 각 크레인별로 시각센서가 설치되어 있으면, 크레인을 향해 다가오는 물체를 감지하고 사고를 예방할 수 있다.

시각센서는 각 크레인마다 하나로도 충분할 수도 있고, 복수의 시각센서가 필요할 수도 있다.

또한, 각 크레인별로 송신기와 수신기를 구비할 수 있다.

송신기는 크레인에 설치된 다양한 센서로부터 감지된 신호를 충돌감시제어부(500)로 보낼 때 필요하고, 수신기는 기상센서(600)에서 감지된 풍속 및 파도의 높이 등의 기상신호를 충돌감시제어부(500)가 받아서 각 크레인으로 보내거나, 충돌감시제어부에서 변경한 충돌위험거리에 대한 정보, 각 크레인의 각 부위별 이동요구량에 대한 정보 및 각 크레인의 위치 오차보정명령 중 적어도 하나를 수신할 때 필요할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 골리앗크레인의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 골리앗크레인과 충돌감시제어부의 상호작용 및 구성을 보여주는 상호작용구성도이다.

이하 도 1 및 도 6을 참고하여 설명한다.

골리앗크레인(100)은 작업장 위에 설치되어 중량물을 권상하여 운반하면서 작업의 효율을 도모하는 크레인인데, 조선소내의 골리앗크레인은 주로 도크 위에 설치될 수 있다.

이하 GC는 골리앗크레인의 약자이다.

골리앗크레인은 레일을 따라 이동할 수 있는데, 골리앗크레인을 레일 위에서 이동시켜주는 것이 GC 레일 이동수단(130)일 수 있다.

GC 레일 이동수단(130)은 레일, 레일 위에서 회전하면서 이동하는 바퀴 및 바퀴에 동력을 전달하는 동력원을 포함할 수 있다.

따라서, 도크를 포함하는 작업장의 길이방향으로는 GC 레일 이동수단(130)으로 이동을 하는데, 작업장의 너비방향으로 어떻게 이동하여 중량물을 운반하는지가 문제가 된다.

너비방향으로 이동시키는 GC 권상수단이 골리앗크레인(100) 위에서 작업장의 너비방향으로 이동할 수 있다.

GC 권상수단은 GC 너비 이동수단(140), GC 높이 이동수단(150) 및 GC 권상물연결수단(160)을 포함할 수 있다.

GC 권상수단을 GC 너비 이동수단(140)이 골리앗크레인(100) 위에서 너비방향으로 이동시키는데, 랙앤피니언(rack and pinion) 방식을 이용하여 피니언기어에 회전력을 공급하여 구동시킬 수 있다.

GC 높이 이동수단(150)은 GC 권상물연결수단(160)에 권상물을 연결한 다음 원하는 위치로 끌어올리거나 내리려고 할 때 권상물과 함께 GC 권상물연결수단(160)을 감아올리거나 풀어내려서 위아래로 이동시키는 구성일 수 있다.

GC 높이 이동수단(150)은 내부에 도르래와 동력원 등을 설치하여 구성할 수 있다.

골리앗크레인(100)에는 다양한 센서들이 구비될 수 있다.

GC 위치센서(111)는 골리앗크레인(100)에 설치된 크레인 위치센서로서, 골리앗크레인(100)의 2차원 위치좌표를 정확히 파악하는 역할을 한다.

2차원 위치좌표는 위도와 경도로 구성된 좌표일 수도 있고, 조선소 야드내에서 기준점을 정해서 해당 기준점으로부터 좌표가 설정될 수도 있다.

바람직하게는 GC 위치센서(111)는 골리앗크레인(100)의 높은 곳에 설치되는 것이 위성 등으로부터 신호를 받을 때 유리할 수 있다.

GC 레일 이동센서(112)는 골리앗크레인(100)이 레일 위에서 움직일 때 어느정도 이동했는지 거리를 측정하는 센서이다.

GC 위치센서(111)와 GC 레일 이동센서(112)는 상호 보완적으로 골리앗크레인의 위치좌표를 파악하기 위하여 사용될 수 있는데, 상호 오차가 심하게 생기면 엔지니어들이 원인을 파악해 보정을 해줄 수 있다.

즉, 충돌감시제어부(500)는 GC 레일 이동센서(112)로부터 수신한 골리앗크레인(100)이 레일을 따라 움직인 이동량과 GC 위치센서(111)로부터 수신한 이동 전 골리앗크레인의 2차원 위치좌표와 이동 후 골리앗크레인의 2차원 위치좌표를 비교하여 계산한 이동량의 차이인 오차가 허용오차를 넘을 때는 크레인 위치 오차보정명령을 생성한다.

충돌감시제어부(500)에서 크레인 위치 오차보정명령을 크레인관리부서의 컴퓨터로 송신할 수도 있고, 크레인조종수와 신호수 중 적어도 하나에게 송신할 수도 있다.

충돌감시제어부(500)가 아닌 골리앗크레인(100) 내부에 오차판단부가 별도로 구비되어 오차를 계산하고, 크레인 위치 오차보정명령을 생성할 수도 있다.

GC 너비 이동센서(113)는 GC 권상수단이 작업장의 너비방향으로 얼마나 움직였느냐를 파악해 그 거리를 측정하는 장치이다.

일반적으로 GC 너비 이동수단(140)이 랙앤피니언(rack and pinion) 기어로 되어 있으므로 맞물린 톱니바퀴의 톱니수를 감지해서 거리를 측정할 수 있다.

GC 높이 이동센서(114)는 GC 권상물연결수단(160)이 위아래로 얼마나 움직이는지를 파악해서 그 거리를 측정하는 센서이다.

GC 시각센서(115)는 자율주행에 쓰이는 센서인 3D라이더센서일 수 있다.

GC 시각센서(115)는 골리앗크레인(100)에 적어도 하나가 설치되어 입체적으로 전 방향에서 골리앗크레인에 접근하는 물체를 감지할 수 있다.

GC 시각센서(115)는 물체의 이격거리, 이동속도, 이동방향 및 이동가속도 등을 감지할 수 있다.

물체의 이격거리는 GC 시각센서로부터 물체까지의 거리를 의미한다.

GC 시각센서(115)로 인하여 크레인 사이의 충돌뿐만 아니라 크레인이 아닌 물건과 크레인이 충돌하는 것도 방지할 수 있는 장점이 있다.

레이저를 발사하여 반사되는 빛으로 주변 물체를 감지하고 그 크기와 속도도 알 수 있다.

특히 다른 크레인의 권상중인 물건이 예측하지 못한 물건일 경우에도 GC 시각센서는 이러한 물건의 접근을 빠르게 파악하여 충돌감시제어부(500)로 송신할 수 있다.

GC 위치센서(111), GC 레일 이동센서(112), GC 너비 이동센서(113), GC 높이이동 센서(114) 및 GC 시각센서(115)에서 감지하여 발생하는 모든 신호는 GC 송신부(190)를 통하여 무선 또는 유선의 통신방식을 이용하여 충돌감시제어부(500)로 전송될 수 있다.

따라서, 충돌감시제어부(500)는 골리앗크레인(100)의 각 부위별 위치좌표를 파악함은 물론 골리앗크레인(100)으로 접근하는 물체의 크기, 속도, 방향 및 가속도 등을 파악할 수 있다.

따라서, 충돌감시제어부(500)는 다른 크레인에서 오는 신호와 조합하여 다른 크레인과 골리앗크레인(100)이 충돌할 위험이 있는지를 판단할 수 있고, 이를 바탕으로 충돌확률을 최소화하거나 충돌시 피해를 최소화 하기 위해서는 골리앗크레인(100)의 각 부위가 어떻게 움직여야 하는지 계산한 후 해당되는 각 부위별 이동해야 하는 이동요구량을 GC수신부(140)를 통하여 골리앗크레인(100)으로 보낼 수 있다.

골리앗크레인(100)은 상기 이동요구량만큼 GC 레일 이동수단(130), GC 너비 이동수단(140) 및 GC 높이 이동수단(150) 중 적어도 하나를 이용하여 각 부위를 움직일 수 있고, 충돌을 피할 수 있다.

충돌감시제어부(500)는 초기에 골리앗크레인(100)의 크기와 풍속을 이용하여 골리앗크레인(100)의 충돌위험거리를 설정한다.

특히, GC 시각센서(115)는 충돌위험거리 내의 물체를 감지하기 때문에, 적정한 충돌위험거리의 설정은 중요하다.

골리앗크레인(100)의 충돌위험거리가 너무 크게 설정되면, GC 시각센서(115)가 충돌위험이 작을 경우에도 작동해서 작업효율이 떨어질 수 있고, 충돌위험거리가 너무 작게 설정되면, 골리앗크레인(100)이 충돌위험에 노출될 수 있기 때문이다.

충돌감시제어부(500)는 풍속이 기 설정된 범위를 벗어나는 경우에는 골리앗크레인(100)의 충돌위험거리를 변경하게 된다.

다만, 해상크레인과 달리 골리앗크레인(100)은 파도의 영향을 받지는 않는다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 집크레인의 입면도와 평면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 집크레인과 충돌감시제어부의 상호작용 및 구성을 보여주는 상호작용구성도이다.

이하 도 2 및 도 7을 참고하여 설명한다.

집크레인(200)은 안벽을 포함한 조선소 곳곳에 설치되어 중량물을 권상하여 운반하면서 선박이나 해양플랜트 건조작업의 효율을 도모하는 크레인이다.

이하 JC는 집크레인의 약자이다.

집크레인은 레일을 따라 이동할 수 있는데, 집크레인을 레일 위에서 이동시켜주는 것이 JC 레일 이동수단(220)일 수 있다.

JC 레일 이동수단(220)은 레일, 레일 위에서 회전하면서 이동하는 바퀴 및 바퀴에 동력을 전달하는 동력원을 포함할 수 있다.

이하 설명하는 타워크레인도 레일을 따라 이동할 수 있지만, 레일을 따라 이동하는 경우는 집크레인이 일반적이므로 이하 고정식 타워크레인을 설명한다.

집크레인이 안벽에 설치되면, 안벽을 따라서 이동하면서 안벽에 계류한 선박의 의장작업 등을 위하여 자재를 운반하는 역할 등을 수행할 수 있다.

JC 레일 이동수단(220)위에는 JC 포스트(210)가 고정 결합되어 있다.

JC 포스트(210)위에는 JC 수평회전 이동수단(230)이 회전가능하게 결합될 수 있는데, JC 수평회전 이동수단(230)은 JC 포스트(210)를 중심으로 수평방향(202)으로 회전할 수 있다.

JC 수평회전 이동수단(230)위에는 JC 붐(270)을 수직방향(203)으로 회전시키는 JC 수직회전 이동수단(240)이 있다.

JC 붐(270)의 단부에는 JC 권상물연결수단(260)이 있어서, 권상물을 연결할 수 있다.

JC 높이 이동수단(250)은 JC 권상물연결수단(260)을 권상물과 함께 높이방향(204)으로 올리거나 내릴 수 있다.

바람직하게는 JC 높이 이동수단(250)은 JC 수평회전 이동수단(230)위에 윈치를 포함한 구성으로 설치될 수 있다.

집크레인(200)에는 다양한 센서들이 구비될 수 있다.

JC 위치센서(211)는 집크레인(200)의 2차원 위치좌표를 정확히 파악하는 역할을 한다.

2차원 위치좌표는 위도와 경도로 구성된 좌표일 수도 있고, 조선소 야드내에서 기준점을 정해서 해당 기준점으로부터 좌표가 설정될 수도 있다.

바람직하게는 JC 위치센서(211)는 집크레인(200)의 높은 곳에 설치되는 것이 위성 등으로부터 신호를 받을 때 유리할 수 있다.

JC 레일 이동센서(212)는 집크레인(200)이 레일 위에서 움직일 때 어느정도 이동했는지 거리를 측정하는 센서이다.

JC 위치센서(211)와 JC 레일 이동센서(212)는 상호 보완적으로 집크레인의 위치좌표를 파악하기 위하여 사용될 수 있는데, 상호 오차가 심하게 생기면 엔지니어들이 원인을 파악해 보정을 해줄 수 있다.

즉, 충돌감시제어부(500)는 JC 레일 이동센서(212)로부터 수신한 집크레인(200)이 레일을 따라 움직인 이동량과 JC 위치센서(211)로부터 수신한 이동 전 집크레인의 2차원 위치좌표와 이동 후 집크레인의 2차원 위치좌표를 비교하여 계산한 이동량의 차이인 오차가 허용오차를 넘을 때는 크레인 위치 오차보정명령을 생성한다.

충돌감시제어부(500)에서 크레인 위치 오차보정명령을 크레인관리부서의 컴퓨터로 송신할 수도 있고, 크레인조종수와 신호수 중 적어도 하나에게 송신할 수도 있다.

충돌감시제어부(500)가 아닌 집크레인(200) 내부에 오차판단부가 별도로 구비되어 오차를 계산하고, 크레인 위치 오차보정명령을 생성할 수도 있다.

JC 수평회전 이동센서(213)는 JC 수평회전 이동수단(230)이 JC 포스트(210)위에서 수평방향(202)으로 얼마나 회전하였는지 그 회전각도를 측정하는 장치이다.

JC 수직회전 이동센서(214)는 JC 붐(270)이 수직방향(203)으로 얼마나 회전하였는지 그 회전각도를 측정하는 장치이다.

JC 높이 이동센서(215)는 JC 권상물연결수단(260)이 위아래로 얼마나 움직이는지를 파악해서 그 거리를 측정하는 센서이다.

JC 시각센서(216)는 자율주행에 쓰이는 센서인 3D라이더센서일 수 있다.

JC 시각센서(216)는 집크레인(200)에 적어도 하나가 설치되어 입체적으로 전 방향에서 골리앗크레인에 접근하는 물체를 감지할 수 있다.

JC 시각센서(216)는 물체의 이격거리, 이동속도, 이동방향 및 이동가속도 등을 감지할 수 있다.

물체의 이격거리는 JC 시각센서(216)로부터 물체까지의 거리를 의미한다.

JC 시각센서(216)로 인하여 크레인 사이의 충돌은 물론, 크레인이 아닌 물건과 크레인이 충돌하는 것도 방지할 수 있는 장점이 있다.

레이저를 발사하여 반사되는 빛으로 주변 물체를 감지하고 그 크기, 속도, 방향 및 가속도도 알 수 있다.

특히 다른 크레인이 권상 중인 물체가 예측하지 못한 물체인 경우에도 JC 시각센서(216)는 이러한 물체의 접근을 빠르게 파악하여 충돌감시제어부(500)로 송신할 수 있다.

JC 위치센서(211), JC 레일 이동센서(212), JC 수평회전 이동센서(213), JC 수직회전 이동센서(214), JC 높이 이동센서(215) 및 JC 시각센서(216)에서 감지하여 발생하는 모든 신호는 JC 송신부(290)를 통하여 무선 또는 유선의 통신방식을 이용하여 충돌감시제어부(500)로 전송될 수 있다.

따라서, 충돌감시제어부(500)는 집크레인(200)의 각 부위별 위치좌표를 파악함은 물론 집크레인(200)으로 접근하는 물체의 크기, 속도, 방향 및 가속도 등을 파악할 수 있다.

따라서, 충돌감시제어부(500)는 다른 크레인에서 오는 신호와 조합하여 다른 크레인과 상기 집크레인(200)이 충돌할 위험이 있는지를 판단할 수 있고, 이를 바탕으로 충돌확률을 최소화하거나 충돌시 피해를 최소화 하기 위해서는 집크레인(200)의 각 부위가 어떻게 움직여야 하는지 계산한 후 해당되는 각 부위별 이동해야 하는 이동요구량을 JC 수신부(295)를 통하여 집크레인(200)으로 보낼 수 있다.

집크레인(200)은 상기 이동요구량만큼 JC 레일 이동수단(220), JC 수평회전 이동수단(230), JC 수직회전 이동수단(240) 및 JC 높이 이동수단(250) 중 적어도 하나를 이용하여 각 부위를 움직일 수 있고, 충돌을 피할 수 있다.

충돌감시제어부(500)는 초기에 집크레인(200)의 크기와 풍속을 이용하여 집크레인(200)의 충돌위험거리를 설정한다.

특히, JC 시각센서(216)는 충돌위험거리 내의 물체를 감지하기 때문에, 적정한 충돌위험거리의 설정은 중요하다.

집크레인(200)의 충돌위험거리가 너무 크게 설정되면, JC 시각센서(216)가 충돌위험이 작을 경우에도 작동해서 작업효율이 떨어질 수 있고, 충돌위험거리가 너무 작게 설정되면, 집크레인(200)이 충돌위험에 노출될 수 있기 때문이다.

충돌감시제어부(500)는 풍속이 기 설정된 범위를 벗어나는 경우에는 집크레인(200)의 충돌위험거리를 변경하게 된다.

다만, 해상크레인과 달리 집크레인(200)은 파도의 영향을 받지는 않는다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 타워크레인의 입면도와 평면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 타워크레인과 충돌감시제어부의 상호작용 및 구성을 보여주는 상호작용구성도이다.

이하 도 3 및 도 8을 참고하여 설명한다.

타워크레인(300)은 안벽을 포함한 조선소 곳곳에 설치되어 중량물을 권상하여 운반하면서 선박이나 해양플랜트 건조작업의 효율을 도모하는 크레인이다.

이하 TC는 타워크레인의 약자이다.

타워크레인(300)은 레일을 따라 이동할 수 있는데, 이로 인한 설명은 상기 골리앗크레인과 집크레인에 대한 설명에서 충분히 설명했으므로, 이하에서는 고정식 타워크레인을 설명한다.

당해 기술분야의 평균적 수준의 기술자는 레일형 타원크레인의 구성에 대해서 충분히 이해할 수 있을 것이다.

타워크레인(300)은 고정된 기초구조위에 TC 포스트(310)가 고정 결합되어 있다.

TC 포스트(310)위에는 TC 수평회전 이동수단(320)이 회전가능하게 결합될 수 있는데, TC 수평회전 이동수단(320)은 TC 포스트(310)를 중심으로 수평방향(301)으로 회전할 수 있다.

TC 수평회전 이동수단(320)위에는 TC 권상수단(340)을 TC 붐(370)을 따라서 길이방향(302)으로 이동시키는 TC 길이 이동수단(330)이 있다.

TC 권상수단(340)에는 TC 권상물연결수단(360)이 있어서, 권상물을 연결할 수 있다.

TC 높이 이동수단(350)은 TC 권상물연결수단(360)을 권상물과 함께 높이방향(303)으로 올리거나 내릴 수 있다.

바람직하게는 TC 높이 이동수단(350)은 TC 권상수단(340)과 TC 권상물연결수단(360) 사이에서 도르래를 포함한 구성으로 설치될 수 있다.

타워크레인(300)에는 다양한 센서들이 구비될 수 있다.

TC 위치센서(311)는 타워크레인(300)의 2차원 위치좌표를 정확히 파악하는 역할을 한다.

2차원 위치좌표는 위도와 경도로 구성된 좌표일 수도 있고, 조선소 야드내에서 기준점을 정해서 해당 기준점으로부터 좌표가 설정될 수도 있다.

바람직하게는 TC 위치센서(311)는 타워크레인(300)의 높은 곳에 설치되는 것이 위성 등으로부터 신호를 받을 때 유리할 수 있다.

TC 수평회전 이동센서(312)는 TC 수평회전 이동수단(320)이 TC 포스트(310)위에서 수평방향(301)으로 얼마나 회전하였는지 그 회전각도를 측정하는 장치이다.

TC 길이 이동센서(313)는 TC 권상수단(340)이 TC 붐(370)을 따라서 길이방향(302)으로 얼마나 이동하였는지 그 이동거리를 측정하는 장치이다.

TC 높이 이동센서(314)는 TC 권상물연결수단(360)이 위아래로 얼마나 움직이는지를 파악해서 그 거리를 측정하는 센서이다.

TC 시각센서(315)는 자율주행에 쓰이는 센서인 3D라이더센서일 수 있다.

TC 시각센서(315)는 타워크레인(300)에 적어도 하나가 설치되어 입체적으로 전 방향에서 타워크레인(300)에 접근하는 물체를 감지할 수 있다.

TC 시각센서(315)는 물체의 이격거리, 이동속도, 이동방향 및 이동가속도 등을 감지할 수 있다.

물체의 이격거리는 TC 시각센서(315)로부터 물체까지의 거리를 의미한다.

TC 시각센서(315)로 인하여 크레인 사이의 충돌은 물론, 크레인이 아닌 물건과 크레인이 충돌하는 것도 방지할 수 있는 장점이 있다.

레이저를 발사하여 반사되는 빛으로 주변 물체를 감지하고 그 크기, 속도, 방향 및 가속도도 알 수 있다.

특히 다른 크레인이 권상 중인 물체가 예측하지 못한 물체인 경우에도 TC 시각센서(315)는 이러한 물체의 접근을 빠르게 파악하여 충돌감시제어부(500)로 송신할 수 있다.

TC 위치센서(311), TC 수평회전 이동센서(312), TC 길이 이동센서(313), TC 높이 이동센서(314) 및 TC 시각센서(315)에서 감지하여 발생하는 모든 신호는 TC 송신부(390)를 통하여 무선 또는 유선의 통신방식을 이용하여 충돌감시제어부(500)로 전송될 수 있다.

따라서, 충돌감시제어부(500)는 타워크레인(300)의 각 부위별 위치좌표를 파악함은 물론 타워크레인(300)으로 접근하는 물체의 크기, 속도, 방향 및 가속도 등을 파악할 수 있다.

따라서, 충돌감시제어부(500)는 다른 크레인에서 오는 신호와 조합하여 다른 크레인과 상기 타워크레인(300)이 충돌할 위험이 있는지를 판단할 수 있고, 이를 바탕으로 충돌확률을 최소화하거나 충돌시 피해를 최소화 하기 위해서는 타워크레인(300)의 각 부위가 어떻게 움직여야 하는지 계산한 후 해당되는 각 부위별 이동해야 하는 이동요구량을 TC 수신부(395)를 통하여 타워크레인(300)으로 보낼 수 있다.

타워크레인(300)은 상기 이동요구량만큼 TC 수평회전 이동수단(320), TC 길이 이동수단(330) 및 TC 높이 이동수단(350) 중 적어도 하나를 이용하여 각 부위를 움직일 수 있고, 충돌을 피할 수 있다.

충돌감시제어부(500)는 초기에 타워크레인(300)의 크기와 풍속을 이용하여 타워크레인(300)의 충돌위험거리를 설정한다.

특히, TC 시각센서(315)는 충돌위험거리 내의 물체를 감지하기 때문에, 적정한 충돌위험거리의 설정은 중요하다.

타워크레인(300)의 충돌위험거리가 너무 크게 설정되면, TC 시각센서(315)가 충돌위험이 작을 경우에도 작동해서 작업효율이 떨어질 수 있고, 충돌위험거리가 너무 작게 설정되면, 타워크레인(300)이 충돌위험에 노출될 수 있기 때문이다.

충돌감시제어부(500)는 풍속이 기 설정된 범위를 벗어나는 경우에는 타워크레인(300)의 충돌위험거리를 변경하게 된다.

다만, 해상크레인과 달리 타워크레인(200)은 파도의 영향을 받지는 않는다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 해상크레인의 입면도이고, 도 9은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해상크레인과 충돌감시제어부의 상호작용 및 구성을 보여주는 상호작용구성도이다.

이하 도 4 및 도 9를 참고하여 설명한다.

해상크레인(400)은 조선소 주변의 강이나 바다 등 물위에 떠서 중량물을 권상하여 운반하면서 선박이나 해양플랜트 건조작업의 효율을 도모하는 크레인이다.

이하 FC는 해상크레인의 약자이다.

해상크레인(400)은 물위에 떠 있기 때문에 예인선에 의하여 이동하거나, 자체레일FC 이동수단(460)을 구비하여 이동할 수 있다.

물위에서의 이동은 자유롭게 할 수 있는데, 때로는 물의 흐름에 의해서 영향받지 않도록 Dynamic Positioning시스템을 갖추고 있을 수 있다.

이 경우 Dynamic Positioning시스템을 갖춘 해상크레인(400)은 위성신호를 이용하여 2차원 위치좌표를 감지하기 때문에, 별도로 FC 위치센서(411)를 설치할 필요없이 Dynamic Positioning 시스템을 구성하는 위치센서를 함께 활용할 수 있는 장점이 있다.

해상크레인(400)은 물위에 떠서 그 부력을 제공하는 FC 본체(410)를 구비할 수 있다.

FC 본체(410)위에는 FC 붐(450)이 작동 가능하게 설치되어 있다.

FC 수직회전 이동수단(420)은 FC 붐(450)을 수직방향(402)으로 이동시키는데

FC 높이 이동수단(430)이 FC 수직회전 이동수단(420)의 역할을 겸하는 경우도 있다.

FC 권상물연결수단(440)에 연결된 권상물을 높이방향(403)으로 들어올리거나 내리는데 FC 높이 이동수단(430)이 이용될 수 있다.

해상크레인(400)에는 다양한 센서들이 구비될 수 있다.

FC 위치센서(411)는 해상크레인(400)의 2차원 위치좌표를 정확히 파악하는 역할을 한다.

2차원 위치좌표는 위도와 경도로 구성된 좌표일 수도 있고, 조선소 야드내에서 기준점을 정해서 해당 기준점으로부터 좌표가 설정될 수도 있다.

바람직하게는 FC 위치센서(411)는 해상크레인(400)의 높은 곳에 설치되는 것이 위성 등으로부터 신호를 받을 때 유리할 수 있다.

FC 수직회전 이동센서(412)는 FC 수직회전 이동수단(420)이 수직방향(402)으로 얼마나 회전하였는지 그 회전각도를 측정하는 장치이다.

FC 높이 이동센서(413)는 FC 권상물연결수단(440)이 위아래로 얼마나 움직이는지를 파악해서 그 거리를 측정하는 센서이다.

FC 시각센서(414)는 자율주행에 쓰이는 센서인 3D라이더센서일 수 있다.

FC 시각센서(414)는 해상크레인(400)에 적어도 하나가 설치되어 입체적으로 전 방향에서 해상크레인(400)에 접근하는 물체를 감지할 수 있다.

FC 시각센서(414)는 물체의 이격거리, 이동속도, 이동방향 및 이동가속도 등을 감지할 수 있다.

물체의 이격거리는 FC 시각센서(414)로부터 물체까지의 거리를 의미한다.

FC 시각센서(414)로 인하여 크레인 사이의 충돌은 물론, 크레인이 아닌 물건과 크레인이 충돌하는 것도 방지할 수 있는 장점이 있다.

레이저를 발사하여 반사되는 빛으로 주변 물체를 감지하고 그 크기, 속도, 방향 및 가속도도 알 수 있다.

특히 다른 크레인이 권상 중인 물체가 예측하지 못한 물체인 경우에도 FC 시각센서(414)는 이러한 물체의 접근을 빠르게 파악하여 충돌감시제어부(500)로 송신할 수 있다.

FC 위치센서(411), FC 수직회전 이동센서(412), FC 높이 이동센서(413) 및 FC 시각센서(414)에서 감지하여 발생하는 모든 신호는 FC 송신부(490)를 통하여 무선 또는 유선의 통신방식을 이용하여 충돌감시제어부(500)로 전송될 수 있다.

따라서, 충돌감시제어부(500)는 해상크레인(400)의 각 부위별 위치좌표를 파악함은 물론 해상크레인(400)으로 접근하는 물체의 크기, 속도, 방향 및 가속도 등을 파악할 수 있다.

따라서, 충돌감시제어부(500)는 다른 크레인에서 오는 신호와 조합하여 다른 크레인과 상기 해상크레인(400)이 충돌할 위험이 있는지를 판단할 수 있고, 이를 바탕으로 충돌확률을 최소화하거나 충돌시 피해를 최소화 하기 위해서는 해상크레인(400)의 각 부위가 어떻게 움직여야 하는지 계산한 후 해당되는 각 부위별 이동해야 하는 이동요구량을 FC 수신부(495)를 통하여 해상크레인(400)으로 보낼 수 있다.

해상크레인(400)은 상기 이동요구량만큼 FC 수직회전 이동수단(420), FC 높이 이동수단(430) 및 FC 이동수단(460) 중 적어도 하나를 이용하여 각 부위를 움직일 수 있고, 충돌을 피할 수 있다.

충돌감시제어부(500)는 초기에 해상크레인(400)의 크기와 풍속 및 파도의 높이 중 적어도 하나를 이용하여 해상크레인(400)의 충돌위험거리를 설정한다.

특히, FC 시각센서(414)는 충돌위험거리 내의 물체를 감지하기 때문에, 적정한 충돌위험거리의 설정은 중요하다.

해상크레인(400)의 충돌위험거리가 너무 크게 설정되면, FC 시각센서(414)가 충돌위험이 작을 경우에도 작동해서 작업효율이 떨어질 수 있고, 충돌위험거리가 너무 작게 설정되면, 해상크레인(400)이 충돌위험에 노출될 수 있기 때문이다.

충돌감시제어부(500)는 풍속 또는 파도의 높이가 기 설정된 범위를 벗어나는 경우에는 해상크레인(400)의 충돌위험거리를 변경하게 된다.

도 10은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 풍속과 파도의 높이를 감지한 후 크레인의 충돌위험거리를 변경하는 절차를 보여주는 흐름도이다.

크레인은 종류에 관계없이 풍속의 영향을 받는다.

크레인 중 특히 해상크레인(400)은 풍속뿐만 아니라 파도의 높이에도 영향을 받는다.

일반적으로 조선소의 크레인 충돌방지 시스템은 작업시작전에 전원이 들어오는데, 이때 풍속과 파도의 높이를 기상센서(600)를 통하여 감지한 후, 풍속과 파도의 높이에 대한 정보를 이용하여 충돌감시제어부(500)가 각 크레인의 충돌위험거리를 결정하게 된다.

하지만, 풍속과 파도의 높이는 작업중에 계속 변한다.

특히, 태풍이 발생하는 여름철에는 풍속과 파도의 높이가 시시각각 크게 변하기도 한다.

따라서, 기상센서(600)는 실시간은 풍속과 파도의 높이 등 다양한 기상상태를 감지하는데(S110), 그 변화가 큰 경우에는 상기 결정된 충돌위험거리를 변경할 필요가 있다.

기상센서(600)가 감지한 풍속과 파도의 높이에 대한 정보를 충돌감시제어부(500)로 송신하면(S120), 충돌감시제어부(500)는 현재 설정되어 있는 충돌위험거리의 풍속범위와 파도의 높이범위를 벗어나는지 판단한다(S130).

풍속 또는 파도의 높이 중 적어도 하나가 현재 설정되어 있는 충돌위험거리의 풍속범위나 파도의 높이범위보다 큰 경우에는 충돌위험거리를 더 크게 변경한다(S140).

그러나, 풍속 과 파도의 높이 모두 현재 설정되어 있는 충돌위험거리의 풍속범위나 파도의 높이범위보다 작은 경우에 충돌위험거리를 더 작게 변경할 수 있다(S140).

크레인의 충돌가능성은 안전의 문제이기 때문에 충돌위험거리는 가능하면 크게 변경되는 것이다(S140).

다만, 해상크레인(400)이 아닌 육상크레인, 예컨대 골리앗크레인(100), 집크레인(200) 및 타워크레인(300)은 풍속에 대한 정보로만 충돌위험거리의 변경여부를 판단한다(S130).

도 10에서 보여주는 절차는 풍속이나 파도의 높이는 실시간으로 변화하기 때문에, 효율성을 위하여 일정한 시간간격으로 절차가 진행되도록 선택할 수 있을 것이다.

하지만, 날씨가 자주 변하는 시기에는 보다 짧은 간격으로 풍속과 파도의 높이를 감지해서 충돌위험거리를 변경하는 것이 바람직하다.

도 11은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 크레인의 충돌위험을 판단하고 충돌확률을 최소화하기 위하여 크레인에게 움직임명령을 내리는 절차를 보여주는 흐름도이다.

본 발명의 일 실시 예에는 다양한 종류의 크레인이 각각 복수로 구비될 수 있다.

각각의 크레인에게는 충돌위험거리가 설정될 수 있으며, 이는 충돌감시제어부(500)에서 결정 또는 변경을 할 수 있다.

충돌위험거리는 각 크레인의 크기와, 풍속, 파도의 높이 및 과거 충돌사례를 통계적으로 검토하여 결정하며, 조선소의 크레인 충돌방지 시스템에 설정된 충돌위험거리내에 물체가 감지될 때는 크레인으로 충돌위험경고 신호를 보내서, 신호수와 크레인조종수가 위험을 알게 할 수 있다.

이때 충돌위험경고 신호는 화면에 나타나는 방식일 수도 있고, 경고사이렌 등 음성신호일 수 있다.

충돌위험거리내에 물체가 있는지를 판단한다(S210).

현재 권상작업중인 물체도 충돌위험거리내에 있으므로, 오류로 충돌이 예측된다고 판단하면 작업에 지장을 줄 수 있다.

따라서, 물체가 권상작업의 대상물인지를 판단한다(S220).

조선소내 설계시스템에서 본 발명의 조선소의 크레인 충돌방지 시스템으로 권상작업의 대상물에 대한 정보가 실시간으로 송신되기 때문에 본 발명의 충돌감시제어부(500)에서 판단할 수 있다.

물체가 권상작업의 대상물이면 종료하고 일상적인 감시로 되돌아가고, 물체가 권상작업의 대상물이 아니라면, 물체가 협업중인 다른 크레인인지를 판단한다(S230).

충돌감시제어부(500)는 다른 크레인의 각 부위별 위치정보를 3차원으로 파악하고 있으므로, 충돌위험거리내의 물체가 다른 크레인의 일부인지를 판단할 수 있다.

물체가 다른 크레인이 아니라면, 물체의 이격거리, 이동속도, 이동방향 및 이동가속도를 감지한다(S240).

물체의 이격거리는 크레인 시각센서로부터 물체까지의 거리를 의미한다.

충돌감시제어부(500)는 충돌위험거리내에 있는 물체가 그 물체의 크기, 이격거리, 이동속도, 이동방향 및 이동가속도 등을 감안할 때 크레인과 충돌이 예측되는지 판단한다(S250).

충돌이 예측된다면 충돌위험경고를 크레인에게 송신한다(S260).

크레인은 수신한 충돌위험경고를 크레인조종수나 신호수의 단말기의 화면에 나타나게 하거나, 사이렌 등 음성신호로 경고할 수도 있다.

사이렌 등 음성신호로 경고하면 크레인 주위에서 작업하고 있는 다른 작업자들에게도 경고를 할 수 있는 장점이 있다.

충돌감시제어부(500)는 물체의 크기, 이격거리, 이동속도, 이동방향 및 이동가속도를 이용하여 크레인이 충돌확률을 최소화하거나 충돌시 피해를 최소화하기 위하여 크레인의 각 부위가 이동해야하는 이동요구량을 계산한 후 크레인에게 송신한다(S270).

크레인은 각 부위별 이동수단을 이용하여 자동으로 충돌감시제어부(500)의 이동요구량에 따라 각 부위를 이동시켜 충돌을 피하거나 충돌시 피해를 최소화할 수 있다.

도 12은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 본체의 이동량을 이용하여 계산된 위치좌표와 위치센서를 이용하여 감지된 크레인의 2차원 위치좌표를 비교하여 오차가 허용오차보다 큰 경우 크레인 오차보정명령을 생성하여 송신하는 절차를 보여주는 흐름도이다.

각 크레인에는 각 부위별 회전각도 또는 이동거리에 해당하는 이동량을 감지하는 이동센서가 구비되어 있다.

그리고, 각 크레인에는 위치센서가 구비되어 있는데, 각 부위별로 구비될 수도 있고, 일부 부위에만 구비될 수도 있다.

상기 이동센서로 감지한 이동량을 이용하면 크레인의 해당부위의 3차원 좌표를 정확히 계산할 수 있고, 이를 통하여 크레인의 위치좌표도 계산할 수 있다(S310).

또한, 상기 위치센서로 크레인의 2차원 위치좌표를 감지할 수 있다(S320)

위치센서는 위성을 이용한 GNSS센서일 수 있다.

상기 계산된 크레인의 위치좌표와 감지된 2차원 위치좌표의 오차를 계산한다(S330).

이때 계산된 크레인의 위치좌표와 감지된 2차원 위치좌표의 해당부위는 동일한 부위여야 한다.

충돌감시제어부(500)는 상기 계산된 오차가 기 설정된 허용오차보다 큰지를 판단한다(S340).

계산된 오차가 기 설정된 허용오차보다 작으면 절차를 종료하고, 크면 크레인 오차보정명령을 생성한다(S350).

생성된 오차보정명령은 크레인관리부서의 컴퓨터와 크레인중 적어도 하나로 송신될 수도 있다.

오차보정명령을 받은 크레인관리부서는 엔지니어를 파견하여 크레인의 오차를 보정하게 되고, 크레인조종수나 신호수는 오차가 보정될때까지 작업을 중단하여 크레인의 충돌을 예방할 수 있다.

본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.

따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 골리앗크레인 111 : GC 위치센서
112 : GC 레일 이동센서 113 : GC 너비 이동센서
114 : GC 높이 이동센서 115 : GC 시각센서
130 : GC 레일 이동수단 140 : GC 너비 이동수단
150 : GC 높이 이동수단 160 : GC 권상물연결수단
190 : GC 송신부 195 : GC 수신부
200 : 집크레인 210 : JC 포스트
220 : JC 레일 이동수단 230 : JC 수평회전 이동수단
240 : JC 수직회전 이동수단 250 : JC 높이 이동수단
270 : JC 붐 300 : 타워크레인
320 : TC 수평회전 이동수단 330 : TC 길이 이동수단
340 : TC 권상수단 350 : TC 높이 이동수단
370 : TC 붐 360 : TC 권상물연결수단
400 : 해상크레인 420 : FC 수직회전 이동수단
430 : FC 높이 이동수단 440 : FC 권상물연결수단
450 : FC 붐 460 : FC 이동수단
500 : 충돌감시제어부

Claims (4)

1. 풍속 또는 파도의 높이를 감지하는 기상센서;
   크레인의 각 부위별 이동량을 감지하는 크레인 이동센서;
   상기 크레인의 2차원 위치좌표를 감지하는 크레인 위치센서;
   상기 크레인의 충돌위험거리 내에 위치하는 물체의 이격거리, 이동속도, 이동방향 및 이동가속도를 감지하는 크레인 시각센서; 및
   감지된 상기 풍속 또는 파도의 높이가 기 설정된 범위를 벗어날 경우 상기 충돌위험거리를 변경하는 충돌감시제어부를 포함하되,
   상기 충돌감시제어부는,
   상기 기상센서로부터 감지 정보를 수신하고, 실시간으로 변하는 풍속 또는 파도의 높이에 대응하여,
   상기 풍속 또는 파도의 높이가 상기 기 설정된 범위보다 큰 경우, 상기 물체의 감지 범위를 확장시키기 위하여 상기 충돌위험거리를 증가시켜 설정함으로써, 상기 크레인의 충돌 회피 성능을 증대시키고,
   상기 풍속 또는 파도의 높이가 상기 기 설정된 범위보다 작은 경우, 크레인의 동작 중에 상기 크레인 시각센서에 의해 충돌 위험 신호가 발생하는 것을 최소화하도록, 상기 충돌위험거리를 감소시켜 설정함으로써, 상기 크레인의 작업 효율을 증대시키며,
   상기 크레인 이동센서로부터 수신된 크레인의 각 부위별 이동량과, 상기 크레인 위치센서로부터 수신된 크레인의 각 부위별 이동 전 위치좌표와 이동 후 위치좌표를 비교하여 계산된 이동량 간의 차이를 오차로 하여, 상기 오차가 기 설정된 허용오차를 넘는 경우, 크레인 위치 오차보정명령을 생성하고, 상기 오차가 보정될 때까지 크레인의 동작을 중단시키는 조선소의 크레인 충돌방지 시스템.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 충돌감시제어부는 감지된 상기 크레인의 각 부위별 이동량, 감지된 상기 물체의 이격거리, 이동속도, 이동방향 및 이동가속도를 이용하여, 상기 물체와 상기 크레인의 충돌여부를 예측하고, 상기 크레인의 충돌이 예측되는 경우, 충돌위험경고를 상기 크레인에 송신하는 것을 특징으로 하는 조선소의 크레인 충돌방지 시스템.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 충돌감시제어부는 상기 크레인의 충돌이 예측되는 경우, 상기 크레인의 각 부위별 이동해야 하는 이동요구량을 계산하여, 상기 크레인에 송신하는 것을 특징으로 하는 조선소의 크레인 충돌방지시스템.
   
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