KR102500050B1 - 갠트리 주행위치 제어 시스템 운행방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 갠트리 주행위치 제어 시스템 운행방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 갠트리의 주행카메라의 영상처리를 활용하여 주행위치 및 방향을 보정하기 위한 갠트리 주행위치 제어 시스템 운행방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 갠트리의 주행 카메라에서 주행영상을 획득하는 단계; 갠트리 주행방향의 기준선을 설정 저장하는 단계; 상기 주행영상에서 주행차선을 획득하여 상기 기준선과 비교하고 주행방향 보정값을 연산하는 a 단계; 상기 주행방향 보정값에 따라 갠트리 주행방향을 보정실행시키는 b 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

갠트리 주행위치 제어 시스템 운행방법{HOW TO OPERATE THE GANTRY DRIVING POSITION CONTROL SYSTEM}

본 발명은 갠트리 주행위치 제어 시스템 운행방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 갠트리의 주행카메라의 영상처리를 활용하여 주행위치 및 방향을 보정하기 위한 갠트리 주행위치 제어 시스템 운행방법에 관한 것이다.

갠트리 크레인(Gantry Crane)은 항만에 컨테이너를 내리거나 적재하는 작업을 위해서 설치되는 대형 크레인으로서, 지상에 주행레일을 설치하고 다리구조물을 세워 그 위에 거더를 설치하며, 실외의 넓은 작업공간이 요구된다.

이러한 갠트리 크레인의 이동을 위해서는 주행 트랙을 따라 바퀴로 이동하는데, 바퀴 중 어느 하나가 파손되어 불균형이 이루어지게 되면 주행위치 및 방향이 비틀어지는 문제점 발생한다. 따라서, 갠트리 크레인의 바퀴 불균형이 발생되면 의도한 주행 방향과 다른 방향으로 주행하게 되는 사고가 발생할 위험이 있으므로, 이를 개선하기 위한 기술 개발 연구가 요구되고 있는 시점이다.

한편, 대한민국 등록특허 제10-1994063호 '자유주행 및 조향 기능을 갖는 갠트리 크레인'에서는 공간에 국한되지 않고 화물 또는 크레인을 이동시킬 수 있는 자유주행 및 조향 기능을 갖는 갠트리 크레인을 개시하고 있어 크레인의 움직임을 더 용이하게 만들지만 주행 트랙선의 탈선을 방지하는 기술은 포함되어 있지 않다.

대한민국 등록특허 제10-1994063호 '자유주행 및 조향 기능을 갖는 갠트리 크레인'

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 갠트리 크레인의 주행방향이 기준선을 벗어나게 되는 탈선을 방지할 수 있으며, 더 나아가 갠트리 크레인의 거리센서를 통해 상기 갠트리 바퀴의 상태 판단 정보를 보완할 수 있도록 갠트리 주행위치 제어 시스템 운행방법을 제공하는 것을 기술적 해결과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 갠트리의 주행 카메라에서 주행영상을 획득하는 단계; 갠트리 주행방향의 기준선을 설정 저장하는 단계; 상기 주행영상에서 주행차선을 획득하여 상기 기준선과 비교하고 주행방향 보정값을 연산하는 a 단계; 상기 주행방향 보정값에 따라 갠트리 주행방향을 보정실행시키는 b 단계;를 포함하여 이루어지고, 상기 a 단계는 주행영상 내에서 주행방향 분석영역을 정하는 a-1 단계; 주행차선에 상기 기준선을 오버레이하고, 상기 주행방향 분석영역에서 주행차선과 기준선의 차이값을 획득하고 보정값을 연산하는 a-2 단계;를 포함하여 이루어지고, 상기 a-2 단계는 상기 보정값에 갠트리 바퀴의 상태 판단을 연산하여 출력시키는 단계;를 포함하여 이루어지고, 상기 a 단계에는 갠트리 주행 차선과 평행하게 갠트리 주행차로변에 주행위치 제어 가이드 난간을 설치하고, 상기 갠트리 주행 방향 전후에서 상기 제어 가이드 난간과의 거리를 측정하는 거리센서를 설치하여 상기 거리센서 정보값을 획득하는 단계를 더 포함하여, 상기 갠트리 바퀴의 상태 판단 정보를 보완하는 것을 특징으로 하는 갠트리 주행위치 제어 시스템 운행방법을 제공한다.

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본 발명에 있어서, 상기 주행방향 분석영역은 주행영상 내 윈도우 크기로 정해지며, 상기 윈도우 크기는 사용자가 설정 가능하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

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상기 과제의 해결 수단에 의한 갠트리 주행위치 제어 시스템 운행방법에 따르면, 갠트리 크레인의 주행위치 및 방향을 보정함으로서, 갠트리 크레인의 주행 차선이 기준선의 탈선을 방지할 수 있으며, 그에 따라 발생할 수 있는 갠트리 크레인 사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 갠트리 크레인의 거리센서를 통해 상기 갠트리 바퀴의 상태 판단 정보를 보완할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명인 갠트리 주행위치 제어 시스템 운행방법 순서도.
도 2는 본 발명의 갠트리의 주행 카메라에서 주행영상을 획득하는 단계(S100)를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 주행영상을 나타낸 사진.
도 4는 본 발명의 갠트리 주행방향의 기준선을 설정 저장하는 단계(S200)를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 a 단계(S300)를 설명하기 위한 순서도.
도 6은 본 발명의 a 단계(S300)를 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 갠트리 크레인의 거리센서 부착 도면.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 살펴보기로 하며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명은 갠트리의 주행 카메라에서 주행영상을 획득하는 단계(S100), 갠트리 주행방향의 기준선을 설정 저장하는 단계(S200), 상기 주행영상에서 주행차선을 획득하여 상기 기준선과 비교하고 주행방향 보정값을 연산하는 a 단계(S300) 및 상기 주행방향 보정값에 따라 갠트리 주행방향을 보정실행시키는 b 단계(S400)로 구성되어 이루어진다.

먼저 도 2를 참조하여, 갠트리의 주행 카메라(20)에서 주행영상을 획득하는 단계(S100)를 수행한다. 갠트리(10) 하단에 복수개의 주행 카메라(20)가 부착되어 갠트리의 전면 후면에 위치한 주행 방향을 촬영함으로서 갠트리(10)의 주행영상을 획득하고, 획득한 주행영상은 도 3을 참조하여 확인할 수 있다.

도 4를 참조하여, 갠트리(10) 주행방향의 기준선(30)을 설정 저장하는 단계(S200)를 수행한다. 미리 확보된 영상의 영상처리를 통해 갠트리(10) 주행방향의 기준선(30)을 설정 및 저장을 한다.

여기서 기준선(30)은 갠트리(10) 주행방향의 가이드를 위한 도로에 표시된 실선을 의미한다. 주행영상에서 기준선(30)을 추출하기 위해서는 영상 이진화(binarization)을 적용시켜 영상처리를 할 수 있으며, 영상 이진화는 어떤 주어진 임계값(threshold)보다 밝은 픽셀들을 모두 흰색으로, 그렇지 않은 픽셀들은 모두 검은색으로 바꾸도록 한다. 실시예로서, 기준선(30)에 대한 임계값을 설정하여 영상 이진화하는 것이 바람직하다.

도 5를 참조하여, 상기 주행영상에서 주행차선(40)을 획득하여 상기 기준선(30)과 비교하고 주행방향 보정값을 연산하는 a 단계(S300)를 수행한다. 주행차선(40)과 기준선(30)을 비교하고 보정값을 추출하기 위한 것으로, 주행영상 내에서 주행방향 분석영역(A)을 정하는 a-1 단계(S320)과 주행차선(40)에 상기 기준선(30)을 오버레이하고, 상기 주행방향 분석영역(A)에서 주행차선(40)과 기준선(30)의 차이값을 획득하고 보정값을 연산하는 a-2 단계(S340)를 포함하여 이루어진다.

도 6(a)를 참조하여, 주행영상 내에서 주행방향 분석영역(A)을 정하는 a-1 단계(S320)를 수행한다. a-1단계(S320)는 주행방향 분석하고자 하는 영역을 설정하는 것으로, 주행방향 분석영역(A)에 의해서 보정값이 도출될 수 있다.

여기서, 주행방향 분석영역(A)은 주행영상 내 윈도우 크기로 정해지며, 윈도우 크기는 사용자가 설정 가능하게 형성된다.

도 6(b)를 참조하여, 주행차선(40)에 상기 기준선(30)을 오버레이하고, 상기 주행방향 분석영역(A)에서 주행차선(40)과 기준선(30)의 차이값을 획득하고 보정값을 연산하는 a-2 단계(S340)를 수행한다. 기준선(30)과 주행차선(40)의 차이값 및 보정값을 획득하는 단계로서, 차이값에 대한 방향정보 및 거리정보를 포함하여 보정값을 연산할 수 있다.

이때, 주행차선(40)은 현재 갠트리(10)가 직진 주행할 시 주행방향에 대한 예상경로를 나타내며, 현재 바퀴상태에 따라 갠트리(10) 주행방향은 기준선과 차이가 발생된다.

또한, a-2단계(S340)에서는 보정값에 갠트리 바퀴(12)의 상태 판단을 연산하여 출력시키는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

방향정보 및 거리정보를 포함한 보정값을 통해 현재 바퀴의 상태를 판단함으로서, 보정이 필요하다면 바퀴와 연동된 액추에이터를 제어하는 것이 바람직하나, 액추에이터의 조정만으로 보정이 불가하다면 작업자가 현장으로 투입될 수 있다.

상기 주행방향 보정값에 따라 갠트리(10) 주행방향을 보정실행시키는 b단계(S400)를 수행한다. 이를 통해 기준선(30)을 탈선하지 않는 주행방향으로 갠트리(10)가 이동하게 되어 사고를 방지할 수 있다.

한편, 도 7을 참조하여 a 단계(S300)에서는 갠트리(10) 주행 차선과 평행하게 갠트리 주행차로변에 주행위치 제어 가이드 난간(50)을 설치하고, 상기 갠트리(10) 주행 방향 전후에서 상기 제어 가이드 난간(50)과의 거리를 측정하는 거리센서(60)를 설치하여 상기 거리센서 정보값을 획득하는 단계를 더 포함하여, 상기 갠트리 바퀴(12)의 상태 판단 정보를 보완할 수 있다.

거리센서(60)의 정보값이 변화가 발생된다면 경보음이 울리거나, 작업자에게 알림을 표시하여 갠트리(10)의 주행방향이 잘못됨을 알리는 것이 바람직하다.

이상 본 발명의 설명을 위하여 도시된 도면은 본 발명이 구체화되는 하나의 실시예로서 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 요지가 실현되기 위하여 다양한 형태의 조합이 가능함을 알 수 있다.

따라서 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

10 : 갠트리
12 : 갠트리 바퀴
20 : 주행카메라
30 : 기준선
40: 주행차선
50 : 제어 가이드 난간
60 : 거리센서
A : 주행방향 분석영역

Claims (5)

1. 갠트리의 주행 카메라에서 주행영상을 획득하는 단계;
   갠트리 주행방향의 기준선을 설정 저장하는 단계;
   상기 주행영상에서 주행차선을 획득하여 상기 기준선과 비교하고 주행방향 보정값을 연산하는 a 단계;
   상기 주행방향 보정값에 따라 갠트리 주행방향을 보정실행시키는 b 단계;
   를 포함하여 이루어지고,
   상기 a 단계는
   주행영상 내에서 주행방향 분석영역을 정하는 a-1 단계;
   주행차선에 상기 기준선을 오버레이하고, 상기 주행방향 분석영역에서 주행차선과 기준선의 차이값을 획득하고 보정값을 연산하는 a-2 단계;를
   포함하여 이루어지고,
   상기 a-2 단계는
   상기 보정값에 갠트리 바퀴의 상태 판단을 연산하여 출력시키는 단계;를
   포함하여 이루어지고,
   상기 a 단계에는
   갠트리 주행 차선과 평행하게 갠트리 주행차로변에 주행위치 제어 가이드 난간을 설치하고, 상기 갠트리 주행 방향 전후에서 상기 제어 가이드 난간과의 거리를 측정하는 거리센서를 설치하여 상기 거리센서 정보값을 획득하는 단계를 더 포함하여,
   상기 갠트리 바퀴의 상태 판단 정보를 보완하는 것을 특징으로 하는 갠트리 주행위치 제어 시스템 운행방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서 상기 주행방향 분석영역은
   주행영상 내 윈도우 크기로 정해지며, 상기 윈도우 크기는 사용자가 설정 가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는 갠트리 주행위치 제어 시스템 운행방법.
   
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5. 삭제

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