KR102490088B1

KR102490088B1 - 크레인 작업난이도 결정 서비스 제공 장치, 시스템, 방법 및 프로그램

Info

Publication number: KR102490088B1
Application number: KR1020220149177A
Authority: KR
Inventors: 윤승원; 정현창; 도태현
Original assignee: 윤승원
Priority date: 2022-11-09
Filing date: 2022-11-10
Publication date: 2023-01-18
Also published as: KR20230016020A; KR20230016021A

Abstract

본 발명의 실시 예에 따르면, 크레인 작업위치 결정 서비스 제공 장치가 개시된다. 상기 장치는, 적어도 하나의 프로세서(processor); 및 상기 적어도 하나의 프로세서가 적어도 하나의 동작(operation)을 수행하도록 지시하는 명령어들(instructions)을 저장하는 메모리(memory)를 포함한다. 또한, 상기 적어도 하나의 동작은, 크롤러 크레인으로부터 식별정보를 수신하고, 상기 식별정보와 매칭되는 붐 길이 및 크레인 하중을 검색하는 동작; 작업자 단말로부터 양중물 하중, 양중물 최초좌표 및 양중물 최종좌표를 수신하고, 상기 붐 길이, 상기 크레인 하중 및 상기 양중물 하중을 이용해 붐 최저각도를 결정하는 동작; 상기 붐 최저각도, 상기 붐 길이, 상기 양중물 최초좌표 및 상기 양중물 최종좌표를 이용해 작업가능영역을 결정하는 동작; 상기 작업가능영역을 미리 설정된 간격의 격자로 구분하여 복수의 격자 영역을 생성하고, 각각이 복수의 격자 영역 각각의 중심과 대응하는 복수의 중심좌표를 결정하는 동작; 복수의 상기 중심좌표 각각과 매칭되는 경사도를 결정하는 동작; 복수의 상기 중심좌표 각각과 매칭되는 허용접지압을 결정하는 동작; 경사도가 미리 설정된 기준 경사도 범위에 포함되고, 허용접지압이 미리 설정된 기준접지압보다 큰 상기 중심좌표를 작업가능좌표로 결정하는 동작; 상기 작업가능좌표와 매칭되는 복수의 경로좌표로 구성된 이동경로를 생성하는 동작; 상기 경로좌표의 차원 값인 크레인 각도 및 붐 각도를 이용해 상기 경로좌표와 매칭되는 최대접지압을 결정하는 동작; 최대접지압이 가장 큰 상기 경로좌표의 최대접지압이 상기 작업가능좌표와 매칭되는 허용접지압보다 작은 경우, 상기 작업가능좌표를 작업좌표로 결정하는 동작; 및 복수의 상기 경로좌표를 이용해 상기 작업좌표와 매칭되는 작업난이도를 결정하는 동작을 포함한다.

Description

크레인 작업난이도 결정 서비스 제공 장치, 시스템, 방법 및 프로그램 {APPARATUS, SYSTEM, METHOD AND PROGRAM FOR DETERMINING THE DIFFICULTY OF CRANE WORK}

본 발명은 크레인 작업난이도 결정 서비스 제공 장치, 시스템, 방법 및 프로그램에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

크롤러 크레인은, 크레인 본체에 붐(boom) 과 훅(hook)을 설치한 무한궤도식 크레인을 의미한다. 크롤러 크레인은, 붐 감아올림　로프와 하중 감아올림 로프 등을 포함할 수 있으며, 무한궤도가 회전함에 따라 크레인이 전후로 이동할 수 있다. 또한, 크레인 본체가 턴 테이블 방식으로 무한궤도와 연결되어 회전되며, 붐이 상하로 회전될 수 있다.

크롤러 크레인에 의한 양중물의 이동작업에는 세밀한 조작이 필요하여, 크레인 기사의 숙련도에 따라 작업효율이 크게 영향을 받는 문제점이 발생되고 있다.

따라서, 크레인 기사의 숙련도에 작업효율이 크게 영향을 받지 않도록 크레인 기사의 작업을 보조할 수 있는 기술에 대한 필요성이 대두되고 있다.

등록특허공보 제10-1743253호(2017.05.29.) 유럽공개특허공보 제3795529호(2021.03.24.)

본 발명은, 양중물의 최초위치, 양중물의 최종위치, 양중물의 하중 등을 고려해 크롤러 크레인이 작업 가능한 작업위치를 결정하고, 결정된 작업위치를 크롤러 크레인 기사에게 제공할 수 있는, 크레인 작업난이도 결정 서비스 제공 장치, 시스템, 방법 및 프로그램을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

본 발명은, 결정된 작업위치와 대응하는 이동경로를 크롤러 크레인 기사에게 제공할 수 있는, 크레인 작업난이도 결정 서비스 제공 장치, 시스템, 방법 및 프로그램을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

본 발명은, 결정된 작업위치와 대응하는 작업난이도를 크롤러 크레인 기사에게 제공할 수 있는, 크레인 작업난이도 결정 서비스 제공 장치, 시스템, 방법 및 프로그램을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은, 크레인 작업난이도 결정 서비스 제공 장치를 제공한다.

또한, 상기 장치는, 적어도 하나의 프로세서(processor); 및 상기 적어도 하나의 프로세서가 적어도 하나의 동작(operation)을 수행하도록 지시하는 명령어들(instructions)을 저장하는 메모리(memory)를 포함한다.

또한, 상기 적어도 하나의 동작은, 크롤러 크레인으로부터 식별정보를 수신하고, 상기 식별정보와 매칭되는 붐 길이 및 크레인 하중을 검색하는 동작; 작업자 단말로부터 양중물 하중, 양중물 최초좌표 및 양중물 최종좌표를 수신하고, 상기 붐 길이, 상기 크레인 하중 및 상기 양중물 하중을 이용해 붐 최저각도를 결정하는 동작; 상기 붐 최저각도, 상기 붐 길이, 상기 양중물 최초좌표 및 상기 양중물 최종좌표를 이용해 작업가능영역을 결정하는 동작; 상기 작업가능영역을 미리 설정된 간격의 격자로 구분하여 복수의 격자 영역을 생성하고, 각각이 복수의 격자 영역 각각의 중심과 대응하는 복수의 중심좌표를 결정하는 동작; 복수의 상기 중심좌표 각각과 매칭되는 경사도를 결정하는 동작; 복수의 상기 중심좌표 각각과 매칭되는 허용접지압을 결정하는 동작; 경사도가 미리 설정된 기준 경사도 범위에 포함되고, 허용접지압이 미리 설정된 기준접지압보다 큰 상기 중심좌표를 작업가능좌표로 결정하는 동작; 상기 작업가능좌표와 매칭되는 복수의 경로좌표로 구성된 이동경로를 생성하는 동작; 상기 경로좌표의 차원 값인 크레인 각도 및 붐 각도를 이용해 상기 경로좌표와 매칭되는 최대접지압을 결정하는 동작; 최대접지압이 가장 큰 상기 경로좌표의 최대접지압이 상기 작업가능좌표와 매칭되는 허용접지압보다 작은 경우, 상기 작업가능좌표를 작업좌표로 결정하는 동작; 및 복수의 상기 경로좌표를 이용해 상기 작업좌표와 매칭되는 작업난이도를 결정하는 동작을 포함한다.

또한, 복수의 상기 경로좌표를 이용해 상기 작업좌표와 매칭되는 작업난이도를 결정하는 동작은, 상기 붐 길이에 붐 각도의 코사인 값을 곱한 수평거리가 상기 작업좌표와 상기 양중물 최초좌표 사이의 최단거리와 동일한 붐 각도를 제1 붐 각도로 결정하고, 0°를 제1 크레인 각도로 결정하는 동작; 상기 붐 길이에 붐 각도의 코사인 값을 곱한 수평거리가 상기 작업좌표와 상기 양중물 최종좌표 사이의 최단거리와 동일한 붐 각도를 제2 붐 각도로 결정하는 동작; 상기 작업좌표, 상기 양중물 최초좌표 및 상기 양중물 최종좌표를 이용하여 제2 크레인 각도를 결정하는 동작; 및 상기 제1 붐 각도, 상기 제1 크레인 각도, 상기 제2 붐 각도, 상기 제2 크레인 각도, 상기 붐 길이, 상기 양중물 최초좌표의 고도, 상기 양중물 최종좌표의 고도 및 상기 작업좌표의 고도를 이용해 상기 작업좌표와 매칭되는 상기 작업난이도를 결정하는 동작을 포함한다.

또한, 상기 붐 최저각도, 상기 붐 길이, 상기 양중물 최초좌표 및 상기 양중물 최종좌표를 이용해 작업가능영역을 결정하는 동작은, 상기 붐 길이에 상기 붐 최저각도의 코사인 값을 곱하여 최대거리를 결정하는 동작; 상기 양중물 최초좌표와의 거리가 상기 최대거리 이하인 제1 영역을 결정하고, 상기 양중물 최종좌표와의 거리가 상기 최대거리 이하인 제2 영역을 결정하는 동작; 및 상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 서로 중첩되는 영역을 작업가능영역으로 결정하는 동작을 포함한다.

또한, 상기 경로좌표의 차원 값인 크레인 각도 및 붐 각도를 이용해 상기 경로좌표와 매칭되는 최대접지압을 결정하는 동작은, 상기 크레인 각도 및 상기 붐 각도를 이용해 제1 하중계수, 제2 하중계수, 제1 면적계수 및 제2 면적계수를 결정하는 동작; 하기의 수학식 1을 이용해 좌측 접지압을 결정하는 동작; 하기의 수학식 2를 이용해 우측 접지압을 결정하는 동작; 및 상기 좌측 접지압 및 상기 우측 접지압 중 더 큰 값을 상기 경로좌표와 매칭되는 최대접지압으로 결정하는 동작을 포함하고,

, 상기의 수학식 1에서, QL은 좌측 접지압을 의미하고, k1은 제1 하중계수를 의미하며, W는 크레인 하중을 의미하고, W1은 양중물 하중을 의미하며, J1은 제1 면적계수를 의미하고, A는 좌측 무한궤도의 접지면적을 의미하며,

, 상기의 수학식 2에서, QR은 우측 접지압을 의미하고, k2은 제2 하중계수를 의미하며, W는 크레인 하중을 의미하고, W1은 양중물 하중을 의미하며, J2는 제2 면적계수를 의미하고, A는 우측 무한궤도의 접지면적을 의미한다.

또한, 상기 크레인 각도 및 상기 붐 각도를 이용해 제1 하중계수, 제2 하중계수, 제1 면적계수 및 제2 면적계수를 결정하는 동작은, 데이터베이스에서 상기 크레인 각도 및 상기 붐 각도와 미리 매칭된 제1 하중계수, 제2 하중계수, 제1 면적계수 및 제2 면적계수를 검색하는 동작일 수 있다.

또한, 상기 크레인 각도 및 상기 붐 각도를 이용해 제1 하중계수, 제2 하중계수, 제1 면적계수 및 제2 면적계수를 결정하는 동작은, 상기 크레인 각도 및 상기 붐 각도를 미리 학습된 인공신경망에 입력 값으로 입력하는 동작; 및 상기 인공신경망으로부터 상기 경로좌표와 매칭되는 제1 하중계수, 제2 하중계수, 제1 면적계수 및 제2 면적계수를 획득하는 동작을 포함하고, 상기 인공신경망은, 학습용 크레인 각도 및 학습용 붐 각도에 학습용 제1 하중계수, 학습용 제2 하중계수, 학습용 제1 면적계수 및 학습용 제2 면적계수를 라벨링하여 생성된 학습데이터를 이용한 기계학습을 통해 생성될 수 있다.

또, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 크레인 작업난이도 결정 서비스를 제공하기 위한 동작 방법이 제공된다.

또한, 상기 동작 방법은, 크롤러 크레인으로부터 식별정보를 수신하고, 상기 식별정보와 매칭되는 붐 길이 및 크레인 하중을 검색하는 동작; 작업자 단말로부터 양중물 하중, 양중물 최초좌표 및 양중물 최종좌표를 수신하고, 상기 붐 길이, 상기 크레인 하중 및 상기 양중물 하중을 이용해 붐 최저각도를 결정하는 동작; 상기 붐 최저각도, 상기 붐 길이, 상기 양중물 최초좌표 및 상기 양중물 최종좌표를 이용해 작업가능영역을 결정하는 동작; 상기 작업가능영역을 미리 설정된 간격의 격자로 구분하여 복수의 격자 영역을 생성하고, 각각이 복수의 격자 영역 각각의 중심과 대응하는 복수의 중심좌표를 결정하는 동작; 복수의 상기 중심좌표 각각과 매칭되는 경사도를 결정하는 동작; 복수의 상기 중심좌표 각각과 매칭되는 허용접지압을 결정하는 동작; 경사도가 미리 설정된 기준 경사도 범위에 포함되고, 허용접지압이 미리 설정된 기준접지압보다 큰 상기 중심좌표를 작업가능좌표로 결정하는 동작; 상기 작업가능좌표와 매칭되는 복수의 경로좌표로 구성된 이동경로를 생성하는 동작; 상기 경로좌표의 차원 값인 크레인 각도 및 붐 각도를 이용해 상기 경로좌표와 매칭되는 최대접지압을 결정하는 동작; 최대접지압이 가장 큰 상기 경로좌표의 최대접지압이 상기 작업가능좌표와 매칭되는 허용접지압보다 작은 경우, 상기 작업가능좌표를 작업좌표로 결정하는 동작; 및 복수의 상기 경로좌표를 이용해 상기 작업좌표와 매칭되는 작업난이도를 결정하는 동작을 포함한다.

또, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 동작 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록되고, 컴퓨터에 의해 읽혀질 수 있는, 비일시적 기록매체가 제공된다.

또, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 크레인 작업난이도 결정 서비스 제공 장치에서, 상기 동작 방법을 실행시키기 위하여 비일시적 기록매체에 기록된 컴퓨터 프로그램이 제공된다.

또, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 크레인 작업난이도 결정 서비스를 제공하기 위한 시스템이 제공된다.

또한, 상기 시스템은, 작업위치를 결정하는 장치; 상기 장치에 식별정보를 제공하는 크롤러 크레인; 및 상기 장치에 양중물 최초좌표, 양중물 최종좌표 및 양중물 하중을 제공하는 작업자 단말을 포함한다.

또한, 상기 적어도 하나의 동작은, 상기 크롤러 크레인으로부터 상기 식별정보를 수신하고, 상기 식별정보와 매칭되는 붐 길이 및 크레인 하중을 검색하는 동작; 상기 작업자 단말로부터 상기 양중물 하중, 상기 양중물 최초좌표 및 상기 양중물 최종좌표를 수신하고, 상기 붐 길이, 상기 크레인 하중 및 상기 양중물 하중을 이용해 붐 최저각도를 결정하는 동작; 상기 붐 최저각도, 상기 붐 길이, 상기 양중물 최초좌표 및 상기 양중물 최종좌표를 이용해 작업가능영역을 결정하는 동작; 상기 작업가능영역을 미리 설정된 간격의 격자로 구분하여 복수의 격자 영역을 생성하고, 각각이 복수의 격자 영역 각각의 중심과 대응하는 복수의 중심좌표를 결정하는 동작; 복수의 상기 중심좌표 각각과 매칭되는 경사도를 결정하는 동작; 복수의 상기 중심좌표 각각과 매칭되는 허용접지압을 결정하는 동작; 경사도가 미리 설정된 기준 경사도 범위에 포함되고, 허용접지압이 미리 설정된 기준접지압보다 큰 상기 중심좌표를 작업가능좌표로 결정하는 동작; 상기 작업가능좌표와 매칭되는 복수의 경로좌표로 구성된 이동경로를 생성하는 동작; 상기 경로좌표의 차원 값인 크레인 각도 및 붐 각도를 이용해 상기 경로좌표와 매칭되는 최대접지압을 결정하는 동작; 최대접지압이 가장 큰 상기 경로좌표의 최대접지압이 상기 작업가능좌표와 매칭되는 허용접지압보다 작은 경우, 상기 작업가능좌표를 작업좌표로 결정하는 동작; 및 복수의 상기 경로좌표를 이용해 상기 작업좌표와 매칭되는 작업난이도를 결정하는 동작을 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 크롤러 크레인이 작업 가능한 작업위치가 크레인 기사에 제공되므로, 크레인 기사의 숙련도가 낮아 작업위치를 잘못 지정하여 작업의 효율이 저감되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 결정된 작업위치와 대응하는 이동경로가 크레인 기사에게 제공되므로, 크레인 기사의 크레인 조작 미숙에 따라 작업의 효율이 저감되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 작업위치에 따른 작업난이도가 크레인 기사에게 제공되므로, 크레인 기사가 가장 작업난이도가 낮은 작업위치를 선택하여 작업을 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 크레인 작업위치 결정 서비스를 제공하기 위한 시스템에 대한 개요도이다.
도 2는 도 1에 따른 크레인을 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 3은 도 1에 따른 서비스 제공 장치의 기능적 모듈을 예시적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 1에 따른 서비스 제공 장치가 작업가능영역을 결정하는 과정을 도시하는 흐름도이다.
도 5는 도 1에 따른 서비스 제공 장치가 작업가능좌표를 결정하는 과정을 도시하는 흐름도이다.
도 6은 도 1에 따른 서비스 제공 장치가 생성한 작업가능영역을 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 7은 도 1에 따른 서비스 제공 장치가 경사도를 산출하는 과정을 개념적으로 도시하는 도면이다.
도 8은 도 1에 따른 서비스 제공 장치가 경사도를 산출하는 과정을 개념적으로 도시하는 도면이다.
도 9는 도 1에 따른 서비스 제공 장치가 작업좌표를 결정하는 과정을 도시하는 흐름도이다.
도 10은 도 1에 따른 서비스 제공 장치가 작업난이도를 결정하는 과정을 도시하는 흐름도이다.
도 11은 도 1에 따른 서비스 제공 장치의 하드웨어 구성을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 과정에서 적용될 수 있는 무선 통신 시스템을 나타낸 도면이다.
도 13은 도 12에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국을 나타낸 도면이다.
도 14는 도 12에 따른 무선 통신 시스템에서 단말을 나타낸 도면이다.
도 15는 도 12에 따른 무선 통신 시스템에서 통신 인터페이스를 나타낸 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

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

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 크레인 작업위치 결정 서비스를 제공하기 위한 시스템에 대한 개요도이다.

도 1을 참조하면, 크레인 작업위치 결정 서비스를 제공하기 위한 시스템은, 서비스 제공 장치(100), 크롤러 크레인(200) 및 작업자 단말(300)을 포함한다.

도 2를 참조하면, 크롤러 크레인(200)은, 크레인 본체(210)에 붐(boom)(220)과 훅(hook)을 설치한 무한궤도식 크레인을 의미한다. 크롤러 크레인(200)은, 붐 감아올림　로프와 하중 감아올림 로프 등을 포함할 수 있다.

크레인 본체(210)의 하측에 무한궤도(crawler)가 부착되며, 무한궤도가 회전함에 따라 크레인 본체(210)가 전후로 이동할 수 있다.

크롤러 크레인(200)의 크레인 본체(210)와 무한궤도는 턴테이블 방식으로 연결된다. 이에 따라, 크레인 본체(210)는 무한궤도와 크레인 본체(210)를 연결하는 방향을 회전축으로 하여 회전될 수 있다. 크레인 본체(210)에는 크레인 본체(210)의 회전각도인 크레인 각도를 측정할 수 있는 제1 회전각도 센서(211)가 부착된다. 일 실시 예에서, 제1 회전각도 센서(211)는 자이로 센서, 6축 IMU((Inertial Measurement Unit) 센서, 9축 IMU((Inertial Measurement Unit) 센서 등으로 구성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시 예에서, 크레인 각도는 0°~ 360°사이의 각도로 설정되며, 360°와 0°는 같은 위치를 의미한다. 크레인 각도는 무한궤도가 전방 측으로 진행하는 방향이 0°로 설정되고, 크레인 본체(210)가 반 시계방향으로 회전함에 따라 크레인 각도가 증가할 수 있다.

크레인 본체(210)에 소정 각도만큼 회전 가능하게 연결된 붐(220)은, 상측 방향, 즉, 회전축을 중심으로 반시계방향으로 회전될 수 있으며, 하측 방향, 즉, 회전축을 중심으로 시계방향으로 회전될 수 있다. 붐(220)이 회전될 수 있는 각도범위는 미리 설정될 수 있다.

붐(220)에는, 붐(220)의 회전각도인 붐 각도를 측정할 수 있는 제2 회전각도 센서(221)가 부착된다. 일 실시 예에서, 제2 회전각도 센서(221)는 자이로 센서, 6축 IMU((Inertial Measurement Unit) 센서, 9축 IMU((Inertial Measurement Unit) 센서 등으로 구성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시 예에서, 붐 각도는, 0°~ 90°사이의 각도로 설정되며, 지면과 평행한 방향이 0°로 설정되고, 붐(220)이 반 시계방향으로 회전함에 따라 붐 각도가 증가할 수 있다.

크롤러 크레인(200)에는, GPS(Global Positioning System) 센서(미도시)가 구비될 수 있다.

크롤러 크레인(200)에는, 훅이 들어올리는 양중물의 하중을 측정하는 하중 센서(미도시)가 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 하중 센서(미도시)는, 훅에 구비될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.

크롤러 크레인(200)은, 서비스 제공 장치(100)와 무선통신 가능하게 연결된다. 크롤러 크레인(200)은, 무선통신을 통해, 서비스 제공 장치(100)에, 제1 회전각도 센서(211)가 감지한 회전각도, 제2 회전각도 센서(221)가 감지한 회전각도, 하중 센서(미도시)가 감지한 하중 및 크롤러 크레인의 식별정보를 서비스 제공 장치(100)에 제공할 수 있다. 일 실시 예에서, 크롤러 크레인의 식별정보는, 크롤러 크레인의 모델명일 수 있다.

작업자 단말(300)은, 서비스 제공 장치(100)와 무선통신 가능하게 연결된다. 작업자 단말(300)은, 무선통신을 통해, 서비스 제공 장치(100)에 양중물의 좌표및 양중물의 하중을 제공할 수 있다. 일 실시 예에서, 서비스 제공 장치(100)는, 작업자 단말(300)에, 양중물의 좌표 및 양중물의 하중을 입력할 수 있는 사용자 인터페이스(User Interface)를 제공할 수 있다. 일 실시 예에서, 작업현장 전체영역 중 임의의 위치를 표시하는 좌표의 x값 및 y값은 위도 및 경도일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 위도 경도 외에도 위치를 표현할 수 있다면 좌표의 x값 및 y값은 공지된 방법으로 다양하게 설정될 수 있다.

작업자 단말(300)의 예를 들면, 통신 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 노트북(notebook), 스마트폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet PC), 모바일폰(mobile phone), 스마트 워치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), e-book 리더기, PMP(portable multimedia player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 디지털 카메라(digital camera), DMB(digital multimedia broadcasting) 재생기, 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player), PDA(Personal Digital Assistant) 등일 수 있다.

도 3은 도 1에 따른 서비스 제공 장치(100)의 기능적 모듈을 예시적으로 나타낸 블록도이다.

도 3을 참조하면, 서비스 제공 장치(100)는, 작업가능영역 결정부(101), 작업가능좌표 결정부(102), 작업좌표 결정부(103) 및 작업난이도 결정부(104)를 포함한다.

도 4는 도 1에 따른 서비스 제공 장치(100)가 작업가능영역을 결정하는 과정을 도시하는 흐름도이다.

먼저, 작업가능영역 결정부(101)는, 붐 길이, 크레인 하중 및 양중물 하중을 이용하여 붐 최저각도를 결정한다(S110).

서비스 제공 장치(100)의 데이터베이스에는 크롤러 크레인(200)의 식별정보와 크롤러 크레인(200)의 붐 길이 및 크레인 하중이 미리 매칭되어 저장된다. 즉, 서비스 제공 장치(100)의 데이터베이스에는 특정 모델과 특정 모델의 붐 길이 및 크레인 하중이 미리 매칭되어 저장된다. 예를 들어, "KOBELCO SL4500S"과 "KOBELCO SL4500S"의 붐 길이 및 크레인 하중이 매칭되어 데이터베이스에 저장될 수 있다.

작업가능영역 결정부(101)는, 크롤러 크레인(200)으로부터 수신한 식별정보와 매칭되는 붐 길이 및 크레인 하중을 데이터베이스에서 검색한다.

일 실시 예에서, 작업가능영역 결정부(101)는, 작업자 단말(300)로부터 양중물 하중을 수신할 수 있다. 일 실시 예에서, 작업가능영역 결정부(101)는, 크롤러 크레인(200)으로부터 양중물 하중을 수신할 수 있다. 크롤러 크레인(200)의 기사는 양중물을 옮기기 전 크롤러 크레인(200)을 이용해 양중물을 소정 높이만큼 들어리고, 크롤러 크레인(200)의 하중 센서(미도시)에 의해 감지된 양중물 하중이 서비스 제공 장치(100)에 제공될 수 있다. 즉, 서비스 제공 장치(100)는, 크롤러 크레인(200) 및 작업자 단말(300) 중 적어도 하나로부터 양중물 하중을 수신할 수 있다.

일 실시 예에서, 서비스 제공 장치(100)의 데이터베이스에는 붐 길이, 크레인 하중 및 양중물 하중의 조합과 붐 최저각도가 미리 매칭되어 저장된다. 작업가능영역 결정부(101)는, 붐 길이, 크레인 하중 및 양중물 하중과 매칭되는 붐 최저각도를 데이터베이스에서 검색할 수 있다.

일 실시 예에서, 서비스 제공 장치(100)는, 붐 길이, 크레인 하중 및 양중물 하중을 작업자 단말(300)에 제공하고, 작업자 단말(300)로부터 붐 최저각도를 수신할 수 있다. 서비스 제공 장치(100)는, 작업자 단말(300)에, 붐 최저각도를 입력하기 위한 사용자 인터페이스(User Interface)를 제공할 수 있다.

이를 통해, 붐 길이, 크레인 하중 및 양중물 하중을 고려했을 때, 크롤러 크레인(200)이 전복될 위험성이 없는 붐의 최저각도가 결정될 수 있다.

또한, 작업가능영역 결정부(101)는, 붐 최저각도, 붐 길이, 양중물 최초좌표 및 양중물 최종좌표를 이용하여 작업가능영역을 결정한다(S120).

서비스 제공 장치(100)는, 작업자 단말(300)로부터 양중물 최초좌표 및 양중물 최종좌표를 수신한다. 양중물 최초좌표 및 양중물 최종좌표는 x값 및 y값을 갖는 좌표이다. 일 실시 예에서, 양중물 최초좌표 및 양중물 최종좌표의 x값 및 y값은 위도 및 경도일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 위도 경도 외에도 위치를 표현할 수 있다면 좌표의 x값 및 y값은 공지된 방법으로 다양하게 설정될 수 있다.

양중물 최초좌표는 현재 양중물의 위치를 의미하고, 양중물 최종좌표는 양중물이 이동되어야하는 위치를 의미한다. 일 실시 예에서, 서비스 제공 장치(100)는, 작업자 단말(300)에 양중물 최초좌표 및 양중물 최종좌표를 입력하기 위한 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다.

작업가능영역 결정부(101)는, 붐 최저각도를 이용해 크롤러 크레인(200)과 양중물 사이의 최대거리를 산출할 수 있다. 작업가능영역 결정부(101)는, 아래의 수학식 1을 이용해 최대거리를 산출할 수 있다.

상기의 수학식 1에서, Lmax는 최대거리를 의미하고, BL은 붐 길이를 의미하며, Amin은 붐 최저각도를 의미한다.

작업가능영역 결정부(101)는, 양중물 최초좌표와의 거리가 최대거리 이하인 영역을 제1 영역으로 설정하고, 양중물 최종좌표와의 거리가 최대거리 이하인 영역을 제2 영역으로 설정한다. 작업가능영역 결정부(101)는, 제1 영역과 제2 영역이 서로 중첩되는 영역을 작업가능영역으로 결정한다.

도 5는 도 1에 따른 서비스 제공 장치(100)가 작업가능좌표를 결정하는 과정을 도시하는 흐름도이다.

먼저, 작업가능좌표 결정부(102)는, 작업가능영역의 경사도 지도를 생성한다(S210).

작업가능좌표 결정부(102)는, 작업가능영역을 미리 설정된 간격의 격자로 구분하고, 각각의 격자 영역의 중심위치에 해당하는 중심좌표와 해당 중심좌표의 경사도를 매칭하여 경사도 지도를 생성한다. 즉, 경사도 지도에는, 작업가능영역에 대해 설정된 복수의 중심좌표와 복수의 중심좌표 각각의 경사도에 대한 정보가 포함된다.

도 6은 도 1에 따른 서비스 제공 장치(100)가 생성한 작업가능영역을 예시적으로 도시하는 도면이다.

작업가능좌표 결정부(102)는, 작업가능영역을 미리 설정된 간격의 격자로 구분하고, 각각의 격자 영역의 중심위치에 해당하는 중심좌표를 결정한다. 이를 통해, 작업가능영역에 포함되는 복수의 중심좌표가 결정된다.

서비스 제공 장치(100)의 데이터베이스에는, 작업현장 전체영역에 대한 DEM(Digital Elevation Model)이 저장된다. DEM에는, 작업현장 전체영역의 x값 및 y값 좌표별 고도 정보가 포함된다. 즉, DEM에는, 작업현장 전체영역의 고도 정보가 포함된다.

작업가능좌표 결정부(102)는, DEM에서 작업가능영역에 포함되는 복수의 중심좌표와 매칭되는 복수의 좌표의 고도를 검색하고, 복수의 중심좌표와 복수의 고도를 서로 매칭한다. 도 6을 참조하면, 복수의 중심좌표와 매칭된 복수의 고도가 도시된다.

도 7은 도 1에 따른 서비스 제공 장치가 경사도를 산출하는 과정을 개념적으로 도시하는 도면이다. 도 8은 도 1에 따른 서비스 제공 장치가 경사도를 산출하는 과정을 개념적으로 도시하는 도면이다.

도 7은 좌표의 x값과 y값에 대한 그래프로, 각 영역에 대한 고도(z)가 xy 평면 상에 z 점으로 표시될 수 있다. 예를 들어, A점은 고도 374m, C점은 고도 391m, E점은 고도 408m를 나타낸다.

일 실시 예에서, 작업가능좌표 결정부(102)는, C점과 A점에 대한 경사도 및 C점과 E점에 대한 경사도를 산출할 수 있다. 작업가능좌표 결정부(102)는 수학식 2 및 수학식 3과 같이, 중심점(예를 들어, C점)마다 인접한 N개 점(예를 들어, A점, E점)과의 절대 각도를 산출할 수 있다. 여기서 B점은 C점과 A점의 직각 교차점, D점은 C점과 E점의 직각 교차점을 나타낼 수 있다.

작업가능좌표 결정부(102)는, 인접한 N개 점과의 절대 각도 중 가장 큰 값을 중심점에 대한 경사도로 결정할 수 있다.

작업가능좌표 결정부(102)는, 격자로 분할된 복수의 좌표들(중심점들)과 각각 과 대응하는 경사도를 결정하고, 결정된 경사도를 이용해 작업가능영역의 경사도 지도를 생성할 수 있다.

다시 도 5를 참조하면, 작업가능좌표 결정부(102)는, 작업가능영역의 허용접지압 지도를 생성한다(S220).

서비스 제공 장치(100)의 데이터베이스에는, 작업현장 전체영역의 x좌표 및 y좌표 좌표별 허용접지압 정보가 저장된다. 작업가능좌표 결정부(102)는, 특정 x값 및 특정 y값과 매칭되는 허용접지압을 데이터베이스에서 검색할 수 있다.

작업가능좌표 결정부(102)는, 작업가능영역에 포함되는 복수의 중심좌표와 매칭되는 복수의 허용접지압을 데이터베이스에서 검색하고, 복수의 중심좌표와 복수의 허용접지압을 매칭하여 허용접지압 지도를 생성한다. 즉, 허용접지압 지도에는, 작업가능영역에 대해 설정된 복수의 중심좌표와 복수의 중심좌표 각각의 허용접지압에 대한 정보가 포함된다. 일 실시 예에서, 허용접지압의 단위로 공지된 압력의 단위가 사용될 수 있다.

또한, 작업가능좌표 결정부(102)는, 경사도가 미리 설정된 기준 경사도 범위에 포함되고 허용접지압이 미리 설정된 기준접지압보다 큰 복수의 좌표를 복수의 작업가능좌표로 결정한다(S230).

서비스 제공 장치(100)의 데이터베이스에는 기준 경사도 범위가 미리 설정되어 저장된다. 일 실시 예에서, 기준 경사도 범위는 0°~5°일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 설정에 따라 다른 기준 경사도 범위가 설정될 수 있다.

서비스 제공 장치(100)의 데이터베이스에는 기준접지압이 미리 설정되어 저장된다. 일 실시 예에서, 서비스 제공 장치(100)의 데이터베이스에는 크롤러 크레인(200)의 모델명과 기준접지압이 미리 매칭되어 저장될 수 있다. 작업가능좌표 결정부(102)는, 크롤러 크레인(200)의 모델명과 매칭되는 기준접지압을 데이터베이스에서 검색할 수 있다.

작업가능좌표 결정부(102)는, 복수의 중심좌표 중, 경사도가 미리 설정된 기준 경사도 범위에 포함되고 허용접지압이 미리 설정된 기준접지압보다 큰 복수의 중심좌표를 복수의 작업가능좌표로 결정한다.

이를 통해, 크레인 각도와 붐 각도의 조절을 통해 양중물을 최초위치에서 최종위치로 이동시킬 수 있고, 상대적으로 평평한 복수의 작업가능좌표가 1차적으로 선별될 수 있다.

도 9는 도 1에 따른 서비스 제공 장치(100)가 작업좌표를 결정하는 과정을 도시하는 흐름도이다.

먼저, 작업좌표 결정부(103)는, 작업가능좌표와 매칭되고 복수의 경로좌표로 구성된 이동경로를 생성한다(S310).

작업좌표 결정부(103)는, 붐 길이에 붐 각도의 코사인 값을 곱한 수평거리가 작업가능좌표와 양중물 최초좌표 사이의 최단거리와 동일한 최초의 붐 각도를 결정하고, 결정된 최초의 붐 각도를 제1 붐 각도로 결정한다. 또한, 무한궤도의 방향이 작업가능좌표에서 양중물 최초좌표를 향하는 방향으로 설정되었다고 가정하에, 작업좌표 결정부(103)는, 0°를 최초의 크레인 각도인 제1 크레인 각도로 결정한다.

작업좌표 결정부(103)는, 붐 길이에 붐 각도의 코사인 값을 곱한 수평거리가 작업가능좌표와 양중물 최종좌표 사이의 최단거리와 동일한 최종의 붐 각도를 결정하고, 결정된 최종의 붐 각도를 제2 붐 각도로 결정한다. 또한, 작업좌표 결정부(103)는, 작업가능좌표에서 양중물 최종좌표를 향하는 방향 및 작업가능좌표에서 양중물 최초좌표를 향하는 방향을 이용해 최종의 크레인 각도인 제2 크레인 각도를 결정한다. 작업좌표 결정부(103)는, 아래의 수학식 4를 이용해 제2 크레인 각도를 결정할 수 있다.

상기의 수학식 4에서, AC2는 제2 크레인 각도를 의미하고,

는 제1 벡터를 의미하며,

는 제2 벡터를 의미한다.

작업좌표 결정부(103)는, 양중물 최초좌표와 작업가능좌표 사이의 x좌표 차이 값 및 y좌표 차이 값을 이용해 제1 벡터를 결정할 수 있으며, 양중물 최종좌표와 작업가능좌표 사이의 x좌표 차이 값 및 y좌표 차이 값을 이용해 제2 벡터를 결정할 수 있다.

작업좌표 결정부(103)는, 제1 크레인 각도 및 제1 붐 각도를 각각의 차원 값으로 갖는 최초의 경로좌표를 생성한다.

또한, 작업좌표 결정부(103)는, 붐 각도가 제1 붐 각도로 유지된 상태에서 크레인 각도가 제1 크레인 각도에서 제2 크레인 각도까지 도달하기 까지의 경로를 나타내는 복수의 경로좌표를 생성한다. 예를 들어, 제1 크레인 각도 및 제1 붐 각도가 0° 및 50°이고, 제2 크레인 각도가 30°인 경우를 가정해보자. 이 경우, 작업좌표 결정부(103)는, (0.5,50), (1, 50), (1.5, 50), (2, 50) ? (28.5, 50), (29, 50), (29.5, 50), (30, 50)와 같은 복수의 경로좌표를 생성한다. 상기 가정에서, 연속된 경로좌표 사이의 x좌표의 차이 값은 0.5로 설정되었으나, 이는 변경될 수 있다. 예를 들어, 연속된 경로좌표 사이의 x좌표의 차이 값은 0.25로 설정될 수 있다. 일 실시 예에서, 크레인 각도가 증가하는 방향은 각도 변화 총량이 적은 방향일 수 있다.

또한, 작업좌표 결정부(103)는, 크레인 각도가 제2 크레인 각도로 유지된 상태에서 붐 각도가 제1 붐 각도에서 제2 붐 각도까지 도달하기 까지의 경로를 나타내는 복수의 경로좌표를 생성한다. 예를 들어, 제2 크레인 각도 및 제1 붐 각도가 30° 및 50°이고, 제2 붐 각도가 70°인 경우를 가정해보자, 이 경우, 작업좌표 결정부(103)는, (30,50.5), (30, 51), (30, 51.5), (30, 52) ? (30, 68.5), (30, 69), (30, 69.5), (30, 70)와 같은 복수의 경로좌표를 생성한다. 상기 가정에서, 연속된 경로좌표 사이의 y좌표의 차이 값은 0.5로 설정되었으나, 이는 변경될 수 있다. 예를 들어, 연속된 경로좌표 사이의 y좌표의 차이 값은 0.25로 설정될 수 있다.

또한, 작업좌표 결정부(103)는, 경로좌표의 차원값인 크레인 각도 및 붐 각도를 이용해 경로좌표와 매칭되는 최대접지압을 결정한다(S320).

작업좌표 결정부(103)는, 경로좌표의 차원값인 크레인 각도 및 붐 각도를 이용해 좌측 접지압 및 우측 접지압을 산출한다.

좌측 접지압은 수학식 5에 의해 결정되고, 우측 접지압은 수학식 6에 의해 결정된다.

상기의 수학식 5에서, QL은 좌측 접지압을 의미하고, k1은 제1 하중계수를 의미하며, W는 크레인 하중을 의미하고, W1은 양중물 하중을 의미하며, J1은 제1 면적계수를 의미하고, A는 좌측 무한궤도의 접지면적을 의미한다.

상기의 수학식 6에서, QR은 우측 접지압을 의미하고, k2은 제2 하중계수를 의미하며, W는 크레인 하중을 의미하고, W1은 양중물 하중을 의미하며, J2는 제2 면적계수를 의미하고, A는 우측 무한궤도의 접지면적을 의미한다.

작업좌표 결정부(103)는, 경로좌표에 포함된 크레인 각도 및 붐 각도를 이용해 경로좌표와 매칭되는 제1 하중계수, 제2 하중계수, 제1 면적계수 및 제2 면적계수를 결정할 수 있다.

일 실시 예에서, 서비스 제공 장치(100)의 데이터베이스에는, 크레인 각도와 붐 각도의 조합과 제1 하중계수, 제2 하중계수, 제1 면적계수 및 제2 면적계수의 조합이 미리 매칭되어 저장될 수 있다. 작업좌표 결정부(103)는, 경로좌표의 크레인 각도 및 붐 각도와 매칭되는 제1 하중계수, 제2 하중계수, 제1 면적계수 및 제2 면적계수를 데이터베이스에서 검색하고, 검색된 제1 하중계수, 제2 하중계수, 제1 면적계수 및 제2 면적계수를 이용해 좌측 접지압 및 우측 접지압을 결정할 수 있다. 작업자표 결정부(103)는, 좌측 접지압 및 우측 접지압 중 더 큰 값을 경로좌표와 매칭되는 최대접지압으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 크레인 각도 0° 및 붐 각도 70°과 0.5, 0.5, 1, 1이 매칭될 수 있다. 일 실시 예에서, 크레인 각도 90° 및 붐 각도 85°와 0.8, 0.2, 1, 1이 매칭될 수 있다. 일 실시 예에서, 크레인 각도 0° 및 붐 각도 50°와 1, 1, 0.6, 0.6이 매칭될 수 있다. 일 실시 예에서, 크레인 각도 45° 및 붐 각도 50°와 1.4, 0.6, 0.9, 0.9가 매칭될 수 있다.

일 실시 예에서, 서비스 제공 장치(100)의 데이터베이스에는, 크레인 하중 대비 양중물 하중의 비, 크레인 각도 및 붐 각도의 조합과 제1 하중계수, 제2 하중계수, 제1 면적계수 및 제2 면적계수의 조합이 미리 매칭되어 저장될 수 있다. 작업좌표 결정부(103)는, 크레인 하중 대비 양중물 하중의 비, 경로좌표의 크레인 각도 및 경로좌표의 붐 각도와 매칭되는 제1 하중계수, 제2 하중계수, 제1 면적계수 및 제2 면적계수를 데이터베이스에서 검색하고, 검색된 제1 하중계수, 제2 하중계수, 제1 면적계수 및 제2 면적계수를 이용해 좌측 접지압 및 우측 접지압을 결정할 수 있다. 작업좌표 결정부(103)는, 좌측 접지압 및 우측 접지압 중 더 큰 값을 경로좌표와 매칭되는 최대접지압으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 크레인 하중 대비 양중물 하중의 비 0.05, 크레인 각도 0° 및 붐 각도 70°과 0.5, 0.5, 1, 1이 매칭될 수 있다. 일 실시 예에서, 크레인 하중 대비 양중물 하중의 비 0.05, 크레인 각도 90° 및 붐 각도 85°와 0.8, 0.2, 1, 1이 매칭될 수 있다. 일 실시 예에서, 크레인 하중 대비 양중물 하중의 비 0.2, 크레인 각도 0° 및 붐 각도 70°와 1, 1, 0.6, 0.6이 매칭될 수 있다. 일 실시 예에서, 크레인 하중 대비 양중물 하중의 비 0.05, 크레인 각도 0° 및 붐 각도 50°와 1, 1, 0.6, 0.6이 매칭될 수 있다. 일 실시 예에서, 크레인 각도 45° 및 붐 각도 50°와 1.4, 0.6, 0.9, 0.9가 매칭될 수 있다.

일 실시 예에서, 작업좌표 결정부(103)는, 경로좌표의 크레인 각도 및 붐 각도를 미리 학습된 제1 인공신경망에 입력 값으로 입력하고, 제1 인공신경망으로부터 경로좌표와 매칭되는 제1 하중계수, 제2 하중계수, 제1 면적계수 및 제2 면적계수를 획득할 수 있다. 제1 인공신경망은, 학습용 크레인 각도 및 학습용 붐 각도에 학습용 제1 하중계수, 학습용 제2 하중계수, 학습용 제1 면적계수 및 학습용 제2 면적계수를 라벨링하여 생성된 학습데이터를 이용한 기계학습을 통해 생성될 수 있다. Random Forest, 다중회귀분석 및 Xgboost 등이 제1 인공신경망의 기계학습에 사용될 수 있다.

일 실시 예에서, 작업좌표 결정부(103)는, 크레인 하중 대비 양중물 하중의 비, 경로좌표의 크레인 각도 및 경로좌표의 붐 각도를 미리 학습된 제2 인공신경망에 입력 값으로 입력하고, 제2 인공신경망으로부터 경로좌표와 매칭되는 제1 하중계수, 제2 하중계수, 제1 면적계수 및 제2 면적계수를 획득할 수 있다. 제2 인공신경망은, 학습용 크레인 하중 대비 학습용 양중물 하중의 비, 학습용 크레인 각도 및 학습용 붐 각도에 학습용 제1 하중계수, 학습용 제2 하중계수, 학습용 제1 면적계수 및 학습용 제2 면적계수를 라벨링하여 생성된 학습데이터를 이용한 기계학습을 통해 생성될 수 있다. Random Forest, 다중회귀분석 및 Xgboost 등이 제2 인공신경망의 기계학습에 사용될 수 있다.

이를 통해, 작업좌표 결정부(103)는, 복수의 경로좌표 각각과 대응하는 최대접지압을 결정할 수 있다.

또한, 작업좌표 결정부(103)는, 최대접지압이 가장 큰 경로좌표의 최대접지압이 작업가능좌표와 매칭되는 허용접지압보다 작은 경우, 작업가능좌표를 작업좌표로 결정한다(S330).

작업좌표 결정부(103)는, 최대접지압이 가장 큰 경로좌표의 최대접지압이 작업가능좌표와 매칭되는 허용접지압보다 작은 경우, 작업가능좌표를 작업좌표로 결정한다.

작업좌표 결정부(103)는, 최대접지압이 가장 큰 경로좌표의 최대접지압이 작업가능좌표와 매칭되는 허용접지압보다 큰 경우, 작업가능좌표를 작업좌표로 결정하지 않는다.

이를 통해, 1차적으로 선별된 복수의 작업가능좌표 중에서, 작업과정에서 허용접지압보다 큰 접지압이 발생될 수 있는 작업가능좌표를 최종적인 작업좌표 선택에서 제외할 수 있다. 이를 통해, 허용접지압을 초과하여 크롤러 크레인이 전복되는 사고가 발생되는 것을 예방할 수 있다.

일 실시 예에서, 작업좌표 결정부(103)는, 작업좌표를 크롤러 크레인(200)에 제공할 수 있다. 크롤러 크레인(200)은, 크롤러 크레인(200)에 구비된 출력 인터페이스 장치를 통해 작업좌표를 디스플레이 할 수 있다. 작업좌표 결정부(013)는, 작업좌표와 매칭되는 이동경로를 크롤러 크레인(200)에 제공할 수 있다. 크롤러 크레인(200)은, 크롤러 크레인(200)에 구비된 출력 인터페이스 장치를 통해 이동경로를 디스플레이 할 수 있다.

일 실시 예에서, 작업좌표 결정부(103)는, 크롤러 크레인(200)에 탑승한 기사의 단말인 기사 단말(미도시)에 작업좌표를 제공할 수 있다. 기사 단말(미도시)은, 출력 인터페이스 장치를 통해 작업좌표를 디스플레이 할 수 있다. 또한, 작업좌표 결정부(103)는, 기사 단말(미도시)에 작업좌표와 매칭되는 이동경로를 제공할 수 있다. 기사 단말(미도시)은, 출력 인터페이스 장치를 통해 이동경로를 디스플레이 할 수 있다. 기사 단말(미도시)의 예를 들면, 통신 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 노트북(notebook), 스마트폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet PC), 모바일폰(mobile phone), 스마트 워치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), e-book 리더기, PMP(portable multimedia player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 디지털 카메라(digital camera), DMB(digital multimedia broadcasting) 재생기, 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player), PDA(Personal Digital Assistant) 등일 수 있다.

다시 도 3을 참조하면, 서비스 제공 장치(100)는, 작업난이도 결정부(104)를 포함한다.

작업난이도 결정부(104)는, 작업좌표와 매칭되는 이동경로의 작업난이도를 결정하여, 크롤러 크레인(200)에 탑승한 기사의 단말인 기사 단말(미도시)에 작업난이도를 제공할 수 있다. 기사 단말(미도시)은, 출력 인터페이스 장치를 통해 작업난이도를 디스플레이 할 수 있다. 기사 단말(미도시)의 예를 들면, 통신 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 노트북(notebook), 스마트폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet PC), 모바일폰(mobile phone), 스마트 워치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), e-book 리더기, PMP(portable multimedia player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 디지털 카메라(digital camera), DMB(digital multimedia broadcasting) 재생기, 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player), PDA(Personal Digital Assistant) 등일 수 있다.

작업난이도 결정부(104)는, 작업좌표와 매칭되는 이동경로의 작업난이도를 크롤러 크레인(200)에 제공할 수 있다. 크롤러 크레인(200)은, 크롤러 크레인(200)에 구비된 출력 인터페이스 장치를 통해 작업난이도를 디스플레이 할 수 있다.

작업난이도가 크롤러 크레인(200)의 기사에게 제공되므로, 기사는 상대적으로 작업난이도가 낮은 작업좌표를 선택하여 작업을 수행할 수 있다.

도 10은 도 1에 따른 서비스 제공 장치(100)가 작업난이도를 결정하는 과정을 도시하는 흐름도이다.

일 실시 예에서, 작업난이도 결정부(104)는, 제1 붐 각도, 제1 크레인 각도, 제2 붐 각도, 제2 크레인 각도, 붐 길이, 양중물 최초좌표의 고도, 양중물 최종좌표의 고도, 작업좌표의 고도를 미리 학습된 제3 인공신경망에 입력 값으로 입력하고(S410), 제3 인공신경망으로부터 작업좌표 및 이동경로와 매칭되는 작업난이도를 획득할 수 있다(S420). 일 실시 예에서, 제3 인공신경망은, 학습용 제1 붐 각도, 학습용 제1 크레인 각도, 학습용 제2 붐 각도, 학습용 제2 크레인 각도, 학습용 붐 길이, 학습용 양중물 최초좌표의 고도, 학습용 양중물 최종좌표의 고도, 학습용 작업좌표의 고도에 학습용 작업난이도를 라벨링하여 생성된 학습데이터를 이용한 기계학습을 통해 생성될 수 있다. 일 실시 예에서, Random Forest, 다중회귀분석, Xgboost 등이 제3 인공신경망의 학습에 사용될 수 있다.

작업난이도 결정부(104)는 작업난이도를 크롤러 크레인(200) 및 기사 단말(미도시) 중 적어도 하나에 제공한다(S430).

도 11은 도 1에 따른 서비스 제공 장치(100)의 하드웨어 구성을 예시적으로 나타낸 도면이다.

도 11을 참조하면, 서비스 제공 장치(100)는, 적어도 하나의 프로세서(110) 및 상기 적어도 하나의 프로세서(110)가 적어도 하나의 동작(operation)을 수행하도록 지시하는 명령어들(instructions)을 저장하는 메모리(memory)를 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나의 동작은 전술한 서비스 제공 장치(100)의 구성부들(101~104)이나 기타 기능 또는 동작 방법을 포함할 수 있다.

여기서 적어도 하나의 프로세서(110)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시 예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(120) 및 저장 장치(160) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.

예를 들어, 메모리(120)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중 하나일 수 있고, 저장 장치(160)는, 플래시메모리(flash-memory), 하드디스크 드라이브(HDD), 솔리드 스테이트 드라이브(SSD), 또는 각종 메모리 카드(예를 들어, micro SD 카드) 등일 수 있다.

또한, 장치(100)는, 무선 네트워크를 통해 통신을 수행하는 송수신 장치(transceiver)(130)를 포함할 수 있다. 또한, 장치(100)는 입력 인터페이스 장치(140), 출력 인터페이스 장치(150), 저장 장치(160) 등을 더 포함할 수 있다. 장치(100)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus, 170)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.

장치(100)의 예를 들면, 통신 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 노트북(notebook), 스마트폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet PC), 모바일폰(mobile phone), 스마트 워치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), e-book 리더기, PMP(portable multimedia player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 디지털 카메라(digital camera), DMB(digital multimedia broadcasting) 재생기, 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player), PDA(Personal Digital Assistant) 등일 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 과정에서 적용될 수 있는 무선 통신 시스템을 나타낸 도면이다. 도 13은 도 12에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국을 나타낸 도면이다. 도 14는 도 12에 따른 무선 통신 시스템에서 단말을 나타낸 도면이다. 도 15는 도 12에 따른 무선 통신 시스템에서 통신 인터페이스를 나타낸 도면이다.

이하에서는 서비스 제공 장치(100)와 크롤러 크레인(200) 및 작업자 단말 (300) 및 기지국 사이의 통신을 지원하는 무선 통신 네트워크 시스템의 일례를 구체적으로 예를 들어 설명하며 이러한 서비스 제공 장치(100), 크롤러 크레인(200) 및 작업자 단말(300)은 설명의 편의상 노드나 단말로 혼용하여 지칭될 수 있다. 다음 설명에서, 제1 노드(장치)는 앵커/도너 노드 또는 앵커/도너 노드의 CU(centralized unit) 일 수 있고, 제2 노드(장치)는 앵커/도너 노드 또는 릴레이 노드의 DU(distributed unit) 일 수 있다.

무선 통신 시스템에서 무선 채널을 사용하는 노드의 일부로 기지국(base station, BS), 단말, 서버 등이 포함될 수 있다.

기지국은 단말에 무선 액세스를 제공하는 네트워크 인프라이다. 기지국은 신호가 전송될 수 있는 거리에 따라 소정의 지리적 영역으로 정의된 커버리지를 갖는다.

기지국은 "기지국"과 마찬가지로 "액세스 포인트(access point, AP)", "이노드비(enodeb, eNB)", "5 세대(5th generation, 5G) 노드", "무선 포인트(wireless point)", "송/수신 포인트(transmission/reception point, TRP)" 지칭될 수 있다.

기지국, 단말은 밀리미터 파(millimeter wave, mmWave) 대역(예: 28GHz, 30GHz, 38GHz, 60GHz)으로 무선 신호를 송수신할 수 있다. 이때, 채널 이득 향상을 위해 기지국, 단말은 빔포밍을 수행할 수 있다. 빔포밍은 송신 빔포밍 및 수신 빔포밍을 포함할 수 있다. 즉, 기지국, 단말은 송신 신호와 수신 신호에 지향성을 부여할 수 있다. 이를 위해 기지국, 단말은 빔 탐색 절차 또는 빔 관리 절차를 통해 서빙 빔을 선택할 수 있다. 그 후, 통신은 서빙 빔을 운반하는 자원과 준 동일위치(quasi co-located) 관계에 있는 자원을 사용하여 수행될 수 있다.

첫 번째 안테나 포트 및 두 번째 안테나 포트는 첫 번째 안테나 포트의 심볼이 전달되는 채널의 대규모 속성이 두 번째 안테나 포트의 심볼이 전달되는 채널에서 유추될 수 있는 경우 준 동일위치 위치에 있는 것으로 간주된다. 대규모 속성은 지연 확산, 도플러 확산, 도플러 시프트, 평균 이득, 평균 지연 및 공간 Rx 파라미터 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

이하에서는 상술한 무선 통신 시스템에서 기지국을 예시한다. 이하에서 사용되는 "-모듈(module)", "-부(unit)"또는 "-er"라는 용어는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 처리하는 유닛을 의미할 수 있으며, 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다.

기지국은 무선 통신 인터페이스, 백홀 통신 인터페이스, 저장부(storage unit 및 컨트롤러을 포함할 수 있다.

무선 통신 인터페이스는 무선 채널을 통해 신호를 송수신하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 무선 통신 인터페이스는 시스템의 물리 계층 표준에 따라 베이스 밴드 신호와 비트 스트림 간의 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 전송에서, 무선 통신 인터페이스은 전송 비트 스트림을 인코딩 및 변조하여 복합 심볼을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시 무선 통신 인터페이스는 베이스 밴드 신호를 복조 및 디코딩하여 수신 비트 스트림을 재구성한다.

무선 통신 인터페이스는 무선 채널을 통해 신호를 송수신하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 무선 통신 인터페이스은 시스템의 물리 계층 표준에 따라 베이스 밴드 신호와 비트 스트림 간의 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 전송에서, 무선 통신 인터페이스은 전송 비트 스트림을 인코딩 및 변조하여 복합 심볼을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시 무선 통신 인터페이스은 베이스 밴드 신호를 복조 및 디코딩하여 수신 비트 스트림을 재구성한다.

또한, 무선 통신 인터페이스는 베이스 대역 신호를 RF(Radio Frequency) 대역 신호로 상향 변환하고, 변환된 신호를 안테나를 통해 전송한 후 안테나를 통해 수신된 RF 대역 신호를 베이스 대역 신호로 하향 변환한다. 이를 위해, 무선 통신 인터페이스은 송신 필터(transmission filter), 수신 필터(reception filter), 증폭기(amplifier), 믹서(mixer), 발진기(oscillator), 디지털-아날로그 컨버터(digital-to-analog convertor, DAC), 아날로그-디지털 컨버터(analog-to-digital convertor, ADC) 등을 포함할 수 있다. 또한, 무선 통신 인터페이스는 복수의 송수신 경로를 포함할 수 있다. 또한, 무선 통신 인터페이스는 복수의 안테나 요소를 포함하는 적어도 하나의 안테나 어레이를 포함할 수 있다.

하드웨어 측면에서 무선 통신 인터페이스는 디지털 유닛과 아날로그 유닛을 포함할 수 있고, 아날로그 유닛은 동작 전력, 동작 주파수 등에 따라 복수의 서브 유닛을 포함할 수 있다. 디지털 유닛은 적어도 하나의 프로세서(예를 들어, 디지털 신호 프로세서(digital signal processor, DSP))로 구현될 수 있다.

무선 통신 인터페이스는 전술한 바와 같이 신호를 송수신한다. 따라서, 무선 통신 인터페이스는 "송신기(transmitter)", "수신기(receiver)"또는 "트랜시버(transceiver)"로 지칭될 수 있다. 또한, 이하의 설명에서 무선 채널을 통해 수행되는 송수신은 전술한 바와 같이 무선 통신 인터페이스에서 수행되는 처리를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

백홀 통신 인터페이스는 네트워크 내의 다른 노드와 통신을 수행하기위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 백홀 통신 인터페이스는 다른 노드로 전송되는 비트 스트림을 변환하고, 예를 들어, 다른 액세스 노드, 다른 기지국, 상위 노드 또는 기지국으로부터의 코어 네트워크는 물리적 신호로, 다른 노드로부터 수신된 물리적 신호를 비트 스트림으로 변환한다.

저장부는 기본 프로그램, 어플리케이션, 기지국의 동작을 위한 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부는 휘발성 메모리, 비 휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비 휘발성 메모리의 조합을 포함할 수 있다.

컨트롤러는 기지국의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 컨트롤러는 무선 통신 인터페이스 또는 백홀 통신 인터페이스를 통해 신호를 송수신한다. 또한 컨트롤러는 저장부에 데이터를 기록하고 기록된 데이터를 읽는다. 컨트롤러는 통신 규격에서 요구하는 프로토콜 스택의 기능을 수행할 수 있다. 다른 구현에 따르면, 프로토콜 스택은 무선 통신 인터페이스에 포함될 수 있다. 이를 위해 컨트롤러는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면 컨트롤러는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 수행하도록 기지국을 제어할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템의 도너 노드는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서에 동작 가능하게 결합된 트랜시버를 포함하고, 상기 릴레이 노드에 액세스하는 단말에 대한 복수의 라디오 베어러에 관한 상기 도너 노드와 관련된 제1 정보를 포함하는 제1 메시지를 릴레이 노드로 전송하도록 구성되고; 상기 릴레이 노드로부터 상기 단말에 대한 복수의 라디오 베어러에 관한 상기 릴레이 노드와 관련된 제2 정보를 포함하는 제2 메시지를 수신하고; 단말에 대한 데이터를 릴레이 노드로 전송할 수 있다. 데이터는 제1 정보 및 제2 정보에 기초하여 복수의 라디오 베어러를 통해 단말로 전송될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 복수의 라디오 베어러 중 라디오 베어러는 복수의 라디오 베어러를 통합시킬 수 있다. 적어도 하나의 프로세서는 또한 릴레이 노드에 액세스하는 단말에 대한 라디오 베어러 및 라디오 베어러에 의해 통합된 다중 라디오 베어러를 결정하도록 구성되고; 또는 릴레이 노드에 액세스하는 단말에 대한 라디오 베어러를 결정할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 제1 메시지는 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 릴레이 노드에 액세스하는 터미널의 식별; 릴레이 노드에 접속하는 단말의 종류를 나타내는 표시 정보; 릴레이 노드에 접속하는 단말의 라디오 베어러에 대한 정보; 릴레이 노드에 액세스하는 단말에 의해 전달된 라디오 베어러에 대한 정보; 도너 노드와 릴레이 노드 사이의 라디오 베어러에 대해 설정된 터널에 대한 정보; 통합된 다중 라디오 베어러에 대한 정보; 라디오 베어러 매핑 정보; 도너 노드 측면의 주소에 대한 정보; 릴레이 노드 측의 주소에 대한 정보; 릴레이 노드에 접속하는 단말의 라디오 베어러에 대응하는 표시 정보; 릴레이 노드에 액세스하는 단말에 대해 새로운 주소를 라디오 베어러에 할당하도록 릴레이 노드를 나타내는 표시 정보; 릴레이 노드에 접속하는 단말의 라디오 베어러의 데이터를 전송하는 릴레이 노드가 사용할 수 없는 주소 정보 목록; 및 보안 구성과 관련된 정보.

다양한 실시 예에 따르면, 제2 메시지는 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 릴레이 노드에 액세스하는 터미널의 식별; 릴레이 노드에 의해 승인된 라디오 베어러에 대한 정보; 릴레이 노드에 의해 승인되지 않은 라디오 베어러에 대한 정보; 릴레이 노드에 의해 부분적으로 승인된 라디오 베어러에 대한 정보; 라디오 베어러 매핑 정보; 릴레이 노드가 생성한 릴레이 노드에 접속하는 단말의 구성 정보; 릴레이 노드 측의 주소에 대한 정보; 및 보안 구성과 관련된 정보.

다양한 실시 예에 따르면, 제2 메시지는 통합된 다중 라디오 베어러에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 도너 노드는 도너 노드의 중앙 유닛을 포함하고, 릴레이 노드는 도너 노드의 분산 유닛을 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템의 릴레이 노드는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서에 동작 가능하게 결합된 트랜시버를 포함하고, 도너 노드로부터, 릴레이 노드에 액세스하는 단말에 대한 복수의 라디오 베어러에 관한 도너 노드와 관련된 제1 정보를 포함하는 제1 메시지를 수신하도록 구성되고; 단말에 대한 복수의 라디오 베어러에 관한 릴레이 노드와 관련된 제2 정보를 포함하는 제2 메시지를 도너 노드로 전송하고; 도너 노드로부터 단말기에 대한 데이터를 수신할 수 있다. 데이터는 제1 정보 및 제2 정보에 기초하여 복수의 라디오 베어러를 통해 단말로 전송될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 복수의 라디오 베어러 중 라디오 베어러는 복수의 라디오 베어러를 통합시킬 수 있다. 적어도 하나의 프로세서는 또한 릴레이 노드에 액세스하는 단말에 대한 라디오 베어러 및 라디오 베어러에 의해 통합된 다중 라디오 베어러를 결정하도록 구성되고; 또는 라디오 베어러에 의해 통합된 다중 라디오 베어러를 결정할 수 있다.

이하에서는 상술한 무선 통신 시스템에서 단말의 구성요소를 도시한다. 이하에서는 설명하는 단말의 구성요소는 무선 통신 시스템에서 지원하는 범용적인 단말의 구성요소로서 전술한 내용들에 따른 단말의 구성요소와 병합되거나 통합될 수 있고, 일부 중첩되거나 상충되는 범위에서 앞서 도면을 참조하여 설명한 내용이 우선적용되는 것으로 해석될 수 있다. 이하에서 사용되는 "-모듈", "-유닛"또는 "-er"라는 용어는 적어도 하나의 기능을 처리하는 유닛을 의미할 수 있다.

단말은 통신 인터페이스, 저장부 및 컨트롤러를 포함한다.

통신 인터페이스는 무선 채널을 통해 신호를 송수신하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 통신 인터페이스는 시스템의 물리 계층 표준에 따라 베이스 밴드 신호와 비트 스트림 간의 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 전송에서 통신 인터페이스는 전송 비트 스트림을 인코딩 및 변조하여 복합 심볼을 생성한다. 또한, 데이터 수신시 통신 인터페이스는 베이스 대역 신호를 복조 및 복호화하여 수신 비트 스트림을 재구성한다. 또한, 통신 인터페이스는 베이스 대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환하고, 변환된 신호를 안테나를 통해 전송한 후 안테나를 통해 수신된 RF 대역 신호를 기저 대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 통신 인터페이스는 송신 필터(transmission filter), 수신 필터(reception filter), 증폭기(amplifier), 믹서(mixer), 발진기(oscillator), 디지털-아날로그 컨버터(digital-to-analog convertor, DAC), 아날로그-디지털 컨버터(analog-to-digital convertor, ADC) 등을 포함할 수 있다.

또한, 통신 인터페이스는 복수의 송수신 경로를 포함할 수 있다. 또한, 통신 인터페이스는 복수의 안테나 요소를 포함하는 적어도 하나의 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 하드웨어 측에서 무선 통신 인터페이스는 디지털 회로 및 아날로그 회로(예를 들어, radio frequency integrated circuit, RFIC)를 포함할 수 있다. 디지털 회로는 적어도 하나의 프로세서(예: DSP)로 구현될 수 있다. 통신 인터페이스는 복수의 RF 체인을 포함할 수 있다. 통신 인터페이스는 빔포밍을 수행할 수 있다.

통신 인터페이스는 전술한 바와 같이 신호를 송수신한다. 따라서, 통신 인터페이스는 "송신기(transmitter)", "수신기(receiver)"또는 "트랜시버(transceiver)"로 지칭될 수 있다. 또한, 이하의 설명에서 무선 채널을 통해 수행되는 송수신은 전술한 바와 같이 통신 인터페이스에서 수행되는 처리를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

저장부는 단말기의 동작을 위한 기본 프로그램, 어플리케이션, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부는 휘발성 메모리, 비 휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비 휘발성 메모리의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 저장부는 컨트롤러의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

컨트롤러는 단말의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 컨트롤러는 통신 인터페이스를 통해 신호를 송수신한다. 또한 컨트롤러는 저장부에 데이터를 기록하고 기록된 데이터를 읽는다. 컨트롤러는 통신 규격에서 요구하는 프로토콜 스택의 기능을 수행할 수 있다. 다른 구현에 따르면, 프로토콜 스택은 통신 인터페이스에 포함될 수 있다. 이를 위해, 컨트롤러는 적어도 하나의 프로세서 또는 마이크로 프로세서를 포함하거나 프로세서의 일부를 재생할 수 있다. 또한, 통신 인터페이스 또는 컨트롤러의 일부를 통신 프로세서(communication processor, CP)라고 할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 컨트롤러는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 수행하도록 단말을 제어할 수 있다.

이하에서는 무선 통신 시스템에서 통신 인터페이스를 예시한다.

통신 인터페이스는 인코딩 및 변조 회로, 디지털 빔포밍 회로, 복수의 전송 경로 및 아날로그 빔포밍 회로를 포함한다.

인코딩 및 변조 회로는 채널 인코딩을 수행한다. 채널 인코딩을 위해 low-density parity check(LDPC) 코드, 컨볼루션 코드 및 폴라 코드 중 적어도 하나가 사용될 수 있다. 인코딩 및 변조 회로는 성상 매핑(constellation mapping)을 수행함으로써 변조 심볼을 생성한다.

디지털 빔포밍 회로는 디지털 신호(예를 들어, 변조 심볼)에 대한 빔 형성을 수행한다. 이를 위해, 디지털 빔포밍 회로는 빔포밍 가중 값에 의해 변조 심볼을 다중화한다. 빔포밍 가중치는 신호의 크기 및 문구를 변경하는데 사용될 수 있으며, "프리코딩 매트릭스(precoding matrix)"또는 "프리코더(precoder)"라고 할 수 있다. 디지털 빔포밍 회로는 디지털 빔포밍된 변조 심볼을 복수의 전송 경로로 출력한다. 이때, 다중 안테나 기술(multiple input multiple output, MIMO) 전송 방식에 따라 변조 심볼이 다중화 되거나 동일한 변조 심볼이 복수의 전송 경로에 제공될 수 있다.

복수의 전송 경로는 디지털 빔포밍된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한다. 이를 위해, 복수의 전송 경로 각각은 인버스 고속 푸리에 변환(inverse fast fourier transform, IFFT) 계산 유닛, 순환 전치(cyclic prefix, CP) 삽입 유닛, DAC 및 상향 변환 유닛을 포함할 수 있다. CP 삽입 부는 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM) 방식을 위한 것으로 다른 물리 계층 방식(예: 필터 뱅크 다중 반송파(a filter bank multi-carrier): FBMC) 적용시 생략될 수 있다. 즉, 복수의 전송 경로는 디지털 빔포밍을 통해 생성된 복수의 스트림에 대해 독립적인 신호 처리 프로세스를 제공한다. 그러나, 구현에 따라 복수의 전송 경로의 일부 요소는 공통적으로 사용될 수 있다.

아날로그 빔포밍 회로는 아날로그 신호에 대한 빔포밍을 수행한다. 이를 위해, 디지털 빔포밍 회로는 빔포밍 가중 값에 의해 아날로그 신호를 다중화한다. 빔포밍된 가중치는 신호의 크기와 문구를 변경하는데 사용된다. 보다 구체적으로, 복수의 전송 경로와 안테나 사이의 연결 구조에 따라, 아날로그 빔포밍 회로는 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 전송 경로 각각은 하나의 안테나 어레이에 연결될 수 있다. 다른 예에서, 복수의 전송 경로는 하나의 안테나 어레이에 연결될 수 있다. 또 다른 예에서, 복수의 전송 경로는 하나의 안테나 어레이에 적응적으로 연결될 수 있거나 2개 이상의 안테나 어레이에 연결될 수 있다.

본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

또한, 상술한 방법 또는 장치는 그 구성이나 기능의 전부 또는 일부가 결합되어 구현되거나, 분리되어 구현될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

크레인 작업난이도 결정 서비스 제공 장치로서,
상기 장치는,
적어도 하나의 프로세서(processor); 및
상기 적어도 하나의 프로세서가 적어도 하나의 동작(operation)을 수행하도록 지시하는 명령어들(instructions)을 저장하는 메모리(memory)를 포함하고,
상기 적어도 하나의 동작은,
크롤러 크레인으로부터 식별정보를 수신하고, 상기 식별정보와 매칭되는 붐 길이 및 크레인 하중을 검색하는 동작;
작업자 단말로부터 양중물 하중, 양중물 최초좌표 및 양중물 최종좌표를 수신하고, 상기 붐 길이, 상기 크레인 하중 및 상기 양중물 하중을 이용해 붐 최저각도를 결정하는 동작;
상기 붐 최저각도, 상기 붐 길이, 상기 양중물 최초좌표 및 상기 양중물 최종좌표를 이용해 작업가능영역을 결정하는 동작;
상기 작업가능영역을 미리 설정된 간격의 격자로 구분하여 복수의 격자 영역을 생성하고, 각각이 복수의 격자 영역 각각의 중심과 대응하는 복수의 중심좌표를 결정하는 동작;
복수의 상기 중심좌표 각각과 매칭되는 경사도를 결정하는 동작;
복수의 상기 중심좌표 각각과 매칭되는 허용접지압을 결정하는 동작;
경사도가 미리 설정된 기준 경사도 범위에 포함되고, 허용접지압이 미리 설정된 기준접지압보다 큰 상기 중심좌표를 작업가능좌표로 결정하는 동작;
상기 작업가능좌표와 매칭되는 복수의 경로좌표로 구성된 이동경로를 생성하는 동작;
상기 경로좌표의 차원 값인 크레인 각도 및 붐 각도를 이용해 상기 경로좌표와 매칭되는 최대접지압을 결정하는 동작;
최대접지압이 가장 큰 상기 경로좌표의 최대접지압이 상기 작업가능좌표와 매칭되는 허용접지압보다 작은 경우, 상기 작업가능좌표를 작업좌표로 결정하는 동작; 및
복수의 상기 경로좌표를 이용해 상기 작업좌표와 매칭되는 작업난이도를 결정하는 동작을 포함하는,
장치.
제1항에 있어서,
복수의 상기 경로좌표를 이용해 상기 작업좌표와 매칭되는 작업난이도를 결정하는 동작은,
상기 붐 길이에 붐 각도의 코사인 값을 곱한 수평거리가 상기 작업좌표와 상기 양중물 최초좌표 사이의 최단거리와 동일한 붐 각도를 제1 붐 각도로 결정하고, 0°를 제1 크레인 각도로 결정하는 동작;
상기 붐 길이에 붐 각도의 코사인 값을 곱한 수평거리가 상기 작업좌표와 상기 양중물 최종좌표 사이의 최단거리와 동일한 붐 각도를 제2 붐 각도로 결정하는 동작;
상기 작업좌표, 상기 양중물 최초좌표 및 상기 양중물 최종좌표를 이용하여 제2 크레인 각도를 결정하는 동작; 및
상기 제1 붐 각도, 상기 제1 크레인 각도, 상기 제2 붐 각도, 상기 제2 크레인 각도, 상기 붐 길이, 상기 양중물 최초좌표의 고도, 상기 양중물 최종좌표의 고도 및 상기 작업좌표의 고도를 이용해 상기 작업좌표와 매칭되는 상기 작업난이도를 결정하는 동작을 포함하는,
장치.
제1항에 있어서,
상기 붐 최저각도, 상기 붐 길이, 상기 양중물 최초좌표 및 상기 양중물 최종좌표를 이용해 작업가능영역을 결정하는 동작은,
상기 붐 길이에 상기 붐 최저각도의 코사인 값을 곱하여 최대거리를 결정하는 동작;
상기 양중물 최초좌표와의 거리가 상기 최대거리 이하인 제1 영역을 결정하고, 상기 양중물 최종좌표와의 거리가 상기 최대거리 이하인 제2 영역을 결정하는 동작; 및
상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 서로 중첩되는 영역을 작업가능영역으로 결정하는 동작을 포함하는,
장치.
제3항에 있어서,
상기 경로좌표의 차원 값인 크레인 각도 및 붐 각도를 이용해 상기 경로좌표와 매칭되는 최대접지압을 결정하는 동작은,
상기 크레인 각도 및 상기 붐 각도를 이용해 제1 하중계수, 제2 하중계수, 제1 면적계수 및 제2 면적계수를 결정하는 동작;
하기의 수학식 1을 이용해 좌측 접지압을 결정하는 동작;
하기의 수학식 2를 이용해 우측 접지압을 결정하는 동작; 및
상기 좌측 접지압 및 상기 우측 접지압 중 더 큰 값을 상기 경로좌표와 매칭되는 최대접지압으로 결정하는 동작을 포함하고,

상기의 수학식 1에서, QL은 좌측 접지압을 의미하고, k1은 제1 하중계수를 의미하며, W는 크레인 하중을 의미하고, W1은 양중물 하중을 의미하며, J1은 제1 면적계수를 의미하고, A는 좌측 무한궤도의 접지면적을 의미하며,

상기의 수학식 2에서, QR은 우측 접지압을 의미하고, k2은 제2 하중계수를 의미하며, W는 크레인 하중을 의미하고, W1은 양중물 하중을 의미하며, J2는 제2 면적계수를 의미하고, A는 우측 무한궤도의 접지면적을 의미하는,
장치.
제4항에 있어서,
상기 크레인 각도 및 상기 붐 각도를 이용해 제1 하중계수, 제2 하중계수, 제1 면적계수 및 제2 면적계수를 결정하는 동작은,
데이터베이스에서 상기 크레인 각도 및 상기 붐 각도와 미리 매칭된 제1 하중계수, 제2 하중계수, 제1 면적계수 및 제2 면적계수를 검색하는 동작인,
장치.
제4항에 있어서,
상기 크레인 각도 및 상기 붐 각도를 이용해 제1 하중계수, 제2 하중계수, 제1 면적계수 및 제2 면적계수를 결정하는 동작은,
상기 크레인 각도 및 상기 붐 각도를 미리 학습된 인공신경망에 입력 값으로 입력하는 동작; 및
상기 인공신경망으로부터 상기 경로좌표와 매칭되는 제1 하중계수, 제2 하중계수, 제1 면적계수 및 제2 면적계수를 획득하는 동작을 포함하고,
상기 인공신경망은,
학습용 크레인 각도 및 학습용 붐 각도에 학습용 제1 하중계수, 학습용 제2 하중계수, 학습용 제1 면적계수 및 학습용 제2 면적계수를 라벨링하여 생성된 학습데이터를 이용한 기계학습을 통해 생성되는,
장치.
크레인 작업난이도 결정 서비스를 제공하기 위한 동작 방법으로서,
크롤러 크레인으로부터 식별정보를 수신하고, 상기 식별정보와 매칭되는 붐 길이 및 크레인 하중을 검색하는 동작;
작업자 단말로부터 양중물 하중, 양중물 최초좌표 및 양중물 최종좌표를 수신하고, 상기 붐 길이, 상기 크레인 하중 및 상기 양중물 하중을 이용해 붐 최저각도를 결정하는 동작;
상기 붐 최저각도, 상기 붐 길이, 상기 양중물 최초좌표 및 상기 양중물 최종좌표를 이용해 작업가능영역을 결정하는 동작;
상기 작업가능영역을 미리 설정된 간격의 격자로 구분하여 복수의 격자 영역을 생성하고, 각각이 복수의 격자 영역 각각의 중심과 대응하는 복수의 중심좌표를 결정하는 동작;
복수의 상기 중심좌표 각각과 매칭되는 경사도를 결정하는 동작;
복수의 상기 중심좌표 각각과 매칭되는 허용접지압을 결정하는 동작;
경사도가 미리 설정된 기준 경사도 범위에 포함되고, 허용접지압이 미리 설정된 기준접지압보다 큰 상기 중심좌표를 작업가능좌표로 결정하는 동작;
상기 작업가능좌표와 매칭되는 복수의 경로좌표로 구성된 이동경로를 생성하는 동작;
상기 경로좌표의 차원 값인 크레인 각도 및 붐 각도를 이용해 상기 경로좌표와 매칭되는 최대접지압을 결정하는 동작;
최대접지압이 가장 큰 상기 경로좌표의 최대접지압이 상기 작업가능좌표와 매칭되는 허용접지압보다 작은 경우, 상기 작업가능좌표를 작업좌표로 결정하는 동작; 및
복수의 상기 경로좌표를 이용해 상기 작업좌표와 매칭되는 작업난이도를 결정하는 동작을 포함하는,
동작 방법.
제7항에 따른 동작 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록되고, 컴퓨터에 의해 읽혀질 수 있는, 비일시적 기록매체.
크레인 작업위치 결정 서비스 제공 장치에서, 제7항에 따른 동작 방법을 실행시키기 위하여 비일시적 기록매체에 기록된 컴퓨터 프로그램.
크레인 작업난이도 결정 서비스를 제공하기 위한 시스템으로서,
작업위치를 결정하는 장치;
상기 장치에 식별정보를 제공하는 크롤러 크레인; 및
상기 장치에 양중물 최초좌표, 양중물 최종좌표 및 양중물 하중을 제공하는 작업자 단말을 포함하고,
상기 장치는,
적어도 하나의 프로세서(processor); 및
상기 적어도 하나의 프로세서가 적어도 하나의 동작(operation)을 수행하도록 지시하는 명령어들(instructions)을 저장하는 메모리(memory)를 포함하고,
상기 적어도 하나의 동작은,
상기 크롤러 크레인으로부터 상기 식별정보를 수신하고, 상기 식별정보와 매칭되는 붐 길이 및 크레인 하중을 검색하는 동작;
상기 작업자 단말로부터 상기 양중물 하중, 상기 양중물 최초좌표 및 상기 양중물 최종좌표를 수신하고, 상기 붐 길이, 상기 크레인 하중 및 상기 양중물 하중을 이용해 붐 최저각도를 결정하는 동작;
상기 붐 최저각도, 상기 붐 길이, 상기 양중물 최초좌표 및 상기 양중물 최종좌표를 이용해 작업가능영역을 결정하는 동작;
상기 작업가능영역을 미리 설정된 간격의 격자로 구분하여 복수의 격자 영역을 생성하고, 각각이 복수의 격자 영역 각각의 중심과 대응하는 복수의 중심좌표를 결정하는 동작;
복수의 상기 중심좌표 각각과 매칭되는 경사도를 결정하는 동작;
복수의 상기 중심좌표 각각과 매칭되는 허용접지압을 결정하는 동작;
경사도가 미리 설정된 기준 경사도 범위에 포함되고, 허용접지압이 미리 설정된 기준접지압보다 큰 상기 중심좌표를 작업가능좌표로 결정하는 동작;
상기 작업가능좌표와 매칭되는 복수의 경로좌표로 구성된 이동경로를 생성하는 동작;
상기 경로좌표의 차원 값인 크레인 각도 및 붐 각도를 이용해 상기 경로좌표와 매칭되는 최대접지압을 결정하는 동작;
최대접지압이 가장 큰 상기 경로좌표의 최대접지압이 상기 작업가능좌표와 매칭되는 허용접지압보다 작은 경우, 상기 작업가능좌표를 작업좌표로 결정하는 동작; 및
복수의 상기 경로좌표를 이용해 상기 작업좌표와 매칭되는 작업난이도를 결정하는 동작을 포함하는,
시스템.