KR20090072330A - 크레인 충돌 예측 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 복수 개의 각각의 크레인마다 설치된 GPS수신기로부터 각각의 크레인에 관한 GPS좌표를 전송받는 크레인 위치 수신 단계; 전송받은 각 크레인의 GPS좌표를 기 저장된 해당 크레인의 3D 모델형상에 각각 대입하고, 3D 모델형상에 기 지정되어 있는 충돌예측 기준이 되는 복수 개의 임계포인트에 관한 좌표정보를 각각, GPS좌표를 기준으로 하여 각각의 크레인별로 산출하는 임계포인트 좌표정보 산출 단계; 및 복수 개의 임계포인트 좌표 간을 잇는 선분이 각각의 크레인마다 획득되고, 비교를 원하는 크레인 상의 획득된 선분과 비교 대상이 되는 크레인 상의 획득된 선분 간의 최소인접거리를 이용하여 각 크레인 간의 충돌을 예측하는 크레인 충돌 예측 단계를 포함하는 크레인 충돌 예측 방법이 제공된다. 본 발명에 따른 크레인 충돌 예측 방법은, 각각의 크레인에 관한 위치뿐만 아니라 크레인붐의 회전각도 및 기울기까지 실시간 모니터링하여 크레인 간의 충돌을 보다 정확하게 예측하고 충돌 위험성을 실시간 통보함으로써 각종 사고의 위험과 그에 따른 인적, 물적 재산의 피해를 크게 줄일 수 있다.

크레인, 충돌, 모니터링, 예측

Description

크레인 충돌 예측 방법{Method for estimating collision of crane}

본 발명은 크레인 충돌 예측 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선박 건조 도크에서 작업 중인 다양한 종류의 대규모 크레인 간의 움직임을 실시간 모니터링하고 크레인 간의 충돌 위험이 예측되는 경우 이를 통보하여 알리는 크레인 충돌 예측 방법에 관한 것이다.

현재 선박 건조 도크에는 선박 건조에 사용되는 다양한 종류의 대규모 크레인 즉, 복수의 골리아스 크레인, 지브크레인, 타워크레인 등이 서로 독립적으로 움직이면서 작업을 수행하고 있다.

골리아스 크레인은 골리아스 레일을 따라 움직인다. 또한, 지브크레인은 각각의 지브 레일을 따라 움직이면서 지브크레인붐을 상하 이동 또는 좌우로 회전 이동시킨다. 그리고, 타워크레인은 그 위치가 고정되어 있으나 타워크레인붐이 좌우로 회전 이동된다. 하지만, 타워크레인은 수일 또는 수십일 동안 그 위치가 고정되어 있다가 필요에 따라 다른 위치로 옮겨져 사용 가능하다.

이러한 각 크레인들은 최대 0.6m/s의 속도로 느리게 움직이고 지상 작업자의 지시를 따르도록 되어 있지만, 장시간 작업을 수행하는 운전기사의 부주의로 인하 여 크레인 혹은 크레인붐 간이 충돌할 수 있는 위험이 존재한다.

크레인 간의 충돌이 발생하는 경우, 크레인의 파손으로 인한 물적 손실, 선박 건조공정의 장시간 중단 및 납품 지연 뿐만 아니라 심각한 경우에는 크레인 작업자 또는 지상 작업자의 인명피해를 유발할 수도 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 각각의 크레인에 관한 움직임을 실시간 모니터링하고 모니터링된 값을 이용하여 크레인 간의 충돌을 예측하여 사고의 위험성을 실시간 통보할 수 있는 크레인 충돌 예측 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 크레인 충돌 예측 방법은, 복수 개의 각각의 크레인마다 설치된 GPS수신기로부터 각각의 크레인에 관한 GPS좌표를 전송받는 크레인 위치 수신 단계; 전송받은 각 크레인의 GPS좌표를 기 저장된 해당 크레인의 3D 모델형상에 각각 대입하고, 상기 3D 모델형상에 기 지정되어 있는 충돌예측 기준이 되는 복수 개의 임계포인트에 관한 좌표정보를 각각, 상기 GPS좌표를 기준으로 하여 각각의 크레인별로 산출하는 임계포인트 좌표정보 산출 단계; 및 복수 개의 임계포인트 좌표 간을 잇는 선분이 각각의 크레인마다 획득되고, 비교를 원하는 크레인 상의 획득된 선분과 비교 대상이 되는 크레인 상의 획득된 선분 간의 최소인접거리를 이용하여 상기 각 크레인 간의 충돌을 예측하는 크레인 충돌 예측 단계를 포함한다.

또한, 상기 크레인 충돌 예측 단계는, 크레인 작업을 수행하는 영역을 복수의 영역으로 분할한 분할영역 중, 가장 최근에 움직임이 발생한 크레인이 위치한 기준영역 상의 크레인에서 획득된 선분과, 상기 기준영역에 대한 외부 영역이되 상 기 기준영역 상의 크레인과 충돌 가능성 있는 외부 영역인 위험영역 상의 크레인에서 획득된 선분 간의 최소인접거리를 이용하여 크레인 충돌을 예측할 수 있다.

그리고, 상기 기 지정된 임계포인트는, 상기 크레인별로 제1임계포인트와 제2임계포인트를 포함한 한 쌍으로 존재하며, 이때 상기 선분은, 상기 제1임계포인트와 제2임계포인트 간을 잇는 선분일 수 있다.

한편, 상기 크레인 예측 단계는, 상기 기준영역 상의 크레인에서 취득된 선분인 제1선분과 상기 위험영역 상의 크레인에서 취득된 선분인 제2선분 사이를 잇는 테스트 선분 중 최단거리를 갖는 최단거리선분의 벡터가 상기 제1선분의 벡터 및 제2선분의 벡터와 모두 0의 내적을 이루되 상기 최단거리선분의 양끝점이 상기 제1선분과 제2선분 상에 위치한 경우의 최단거리선분의 최단거리를 상기 크레인 간의 최소인접거리로 판단할 수 있다.

또한, 상기 크레인 예측 단계는, 상기 제1선분의 벡터 및 제2선분의 벡터와 모두 0의 내적을 이루면서 상기 양끝점 모두 상기 제1선분과 제2선분 상에 위치한 최단거리선분이 존재하지 않는 경우, 상기 제1선분의 벡터 및 제2선분의 벡터와 모두 0의 내적을 이루고 그 양끝점 중 어느 한 끝점이 상기 제1선분 또는 제2선분 상의 어느 한 임계포인트 상에 위치한 경우의 최단거리선분의 최단거리를 상기 크레인 간의 최소인접거리로 판단할 수 있다.

또한, 상기 크레인 예측 단계는, 상기 제1선분의 벡터 및 제2선분의 벡터와 모두 0의 내적을 이루면서 상기 양끝점 중 어느 한 끝점이 상기 제1선분 또는 제2선분 상의 어느 한 임계포인트 상에 위치한 최단거리선분이 존재하지 않는 경우, 상기 제1선분의 벡터 및 제2선분의 벡터와 모두 0의 내적을 이루지 않고 상기 양끝점이 모두 상기 제1선분의 어느 한 임계포인트와 상기 제2선분의 어느 한 임계포인트 상에 위치한 경우의 최단거리선분의 최단거리를 상기 크레인 간의 최소인접거리로 판단할 수 있다.

한편, 상기 크레인은, 골리아스 크레인, 지브크레인 또는 타워크레인 중 선택된 하나 또는 복수 개의 종류를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 크레인 위치 수신 단계시, 골리아스 크레인의 경우, 크레인의 길이방향으로 설치된 가로지지블럭의 양쪽 끝에 각각 설치된 GPS수신기로부터 2개의 GPS좌표를 각각 전송받을 수 있다.

또한, 상기 크레인 위치 수신 단계는, 상기 골리아스 크레인, 지브크레인 및 타워크레인 각각에 관한 GPS좌표 뿐만 아니라, 상기 지브크레인의 크레인붐인 지브크레인붐에 설치된 제1회전센서와 기울기센서 및 상기 타워크레인의 크레인붐인 타워크레인붐에 설치된 제2회전센서로부터, 상기 지브크레인붐의 회전각도와 기울기 정보 및 상기 타워크레인붐의 회전각도 정보를 더 전송받고, 상기 임계포인트 좌표정보 산출 단계는, 전송받은 각 크레인의 GPS좌표, 상기 지브크레인붐의 회전각도와 기울기 정보, 상기 타워크레인붐의 회전각도 정보를 각각 기 저장된 해당 크레인의 3D 모델형상에 대입하고, 상기 3D 모델형상에 기 지정되어 있는 충돌예측 기준이 되는 복수 개의 임계포인트에 관한 좌표정보를 상기 대입된 정보를 이용하여 각각의 크레인별로 산출할 수 있다.

이와는 달리, 상기 크레인 위치 수신 단계는, 상기 골리아스 크레인, 지브크 레인 및 타워크레인 각각에 관한 GPS좌표 뿐만 아니라, 상기 지브크레인의 크레인붐인 지브크레인붐에 하나 또는 복수 개로 설치된 제1GPS부 및 상기 타워크레인의 크레인붐인 타워크레인붐에 하나 또는 복수 개로 설치된 제2GPS부로부터 취득된, 상기 지브크레인붐의 회전각도 및 기울기 산출을 위한 GPS값과 상기 타워크레인붐의 회전각도 산출을 위한 GPS값을 더 전송받고, 상기 임계포인트 좌표정보 산출 단계는, 전송받은 각 크레인의 GPS좌표, 상기 제1GPS부로부터 전송받은 GPS값을 통해 산출된 지브크레인붐의 회전각도와 기울기 정보, 상기 제2GPS부로부터 전송받은 GPS값을 통해 산출된 타워크레인붐의 회전각도 정보를 각각 기 저장된 해당 크레인의 3D 모델형상에 대입하고, 상기 3D 모델형상에 기 지정되어 있는 충돌예측 기준이 되는 복수 개의 임계포인트에 관한 좌표정보를 상기 대입된 정보를 이용하여 각각의 크레인별로 산출할 수 있다.

여기서, 상기 골리아스 크레인의 임계포인트는, 상기 골리아스 크레인의 길이방향으로 설치된 가로지지블럭의 양쪽 끝을 나타내는 포인트이고, 상기 지브크레인의 임계포인트는, 상기 지브크레인붐의 양쪽 끝을 나타내는 포인트이고, 상기 타워크레인의 임계포인트는, 상기 타워크레인붐의 양쪽 끝을 나타내는 포인트일 수 있다.

한편, 본 발명은, 크레인과 크레인 간의 최소인접거리가 임계거리 이하로 진입되어 특정 크레인 간의 충돌이 예측되는 경우, 알람 경보 또는 알림메시지 안내를 통해 크레인의 충돌에 관한 청각적인 확인이 가능하도록 하는 알람 단계를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 알람 단계는, 상기 임계거리 이하에 해당되는 거리를 복수 개의 거리단계로 구분하여, 상기 최소인접거리가 진입되는 해당 거리단계별로 상기 알람 경보 또는 알림메시지의 안내가 상호 구분되도록 달리 표현하여 안내할 수 있다.

한편, 본 발명은, 전송받은 각 크레인의 GPS좌표, 상기 지브크레인의 회전각도와 기울기 정보, 상기 타워크레인의 회전각도 정보가 대입된 해당 크레인별 상기 3D 모델형상을 이용하여, 현재 각 크레인의 형상 및 위치를 3D로 실시간 표시하는 모니터링 표시단계를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 모니터링 표시단계는, 크레인과 크레인 간의 최소인접거리가 임계거리 이하로 진입되어 특정 크레인 간의 충돌이 예측되는 경우, 충돌대상 크레인을 특정 색상으로 점멸시키거나 충돌대상 크레인의 색상을 충돌대상이 아닌 크레인의 색상과 달리 표현하여, 충돌대상 크레인에 관한 시각적 확인이 실시간 가능하도록 할 수 있다.

그리고, 상기 모니터링 표시단계는, 상기 임계거리 이하에 해당되는 거리를 복수 개의 거리단계로 구분하여, 상기 최소인접거리가 진입되는 해당 거리단계별로 충돌대상 크레인의 표시 색상을 달리 구분하여 표시하거나, 충돌대상 크레인이 상기 임계거리 이하의 복수 개의 거리단계 중 어떠한 거리단계에 포함되어 있는지를 이미지, 텍스트, 그래픽 또는 테이블 형태 중 선택된 하나 또는 복수 개의 조합의 형태로 표시하여 안내할 수 있다..

본 발명에 따른 크레인 충돌 예측 방법에 따르면, 각각의 크레인에 관한 위치뿐만 아니라 크레인붐의 회전각도 및 기울기까지 실시간 모니터링하여 크레인 간의 충돌을 보다 정확하게 예측하고, 관리자 또는 작업자 등에게 충돌 위험성을 실시간 통보함으로써 각종 사고의 위험과 그에 따른 인적, 물적 재산의 피해를 크게 줄일 수 있다.

또한, 충돌 가능성이 전혀 없는 크레인의 경우 충돌 예측 대상 크레인에서 완전히 배제되도록 하여, 필요없는 연산을 줄여 연산을 간편화함은 물론이며 연산시간을 절약하여 보다 빠른 충돌 예측이 가능하도록 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 크레인 충돌 예측 방법의 흐름도, 도 2는 도 1의 방법을 위한 시스템 구성도, 도 3은 도 2의 시스템이 선박건조 도크장에 적용된 예시도, 도 4는 도 1의 충돌 예측 단계시 기준이되는 분할영역을 나타내는 구성도, 도 5는 도 4의 각 크레인의 선분에 넘버링이 수행된 예시도, 도 6은 크레인 기준점에 관한 예시를 나타내는 도면, 도 7은 각 크레인의 임계포인트를 나타내는 도면이다.

먼저, 선박 건조 도크장에는, 예를 들어 골리아스 크레인(10)만 여러 개로 배치될 수 있고, 상기 골리아스 크레인(10)과 지브크레인(20)이 섞인 상태로 여러 개로 배치될 수 있고, 또한 도 3과 같이 골리아스크레인(10), 지브크레인(20), 타워크레인(30) 모두가 여러 개로 배치될 수 있으며 나열한 것 이외의 다양한 실시예가 존재할 수 있다. 일반적으로는 상기 세 가지 크레인(10,20,30)이 적절한 갯수로 현장에 함께 배치되어 작업되는 경우가 많다.

이러한 환경 하에서 본 발명의 방법을 도 1 내지 도 3을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 메인관리부(120)는 복수 개의 각각의 크레인마다 설치된 GPS수신기(110)로부터 각각의 크레인에 관한 GPS좌표, 즉 GPS수신기(110)가 설치된 위치의 위경도, 고도 등을 포함한 좌표정보를 전송받는다(S110).

다음으로, 메인관리부(120)의 예측부(123)는, 상기 전송받은 각 크레인의 GPS좌표를 기 저장된 해당 크레인의 3D 모델형상에 각각 대입하고, 상기 3D 모델형상에 기 지정되어 있는 충돌예측 기준이 되는 복수 개의 임계포인트(예를 들면 도 7의 15,25,35번에 해당되는 포인트)에 관한 좌표정보를 각각, 상기 GPS좌표를 기준 으로 하여 각각의 크레인별로 산출한다(S120).

여기서, 상기 GPS좌표란, 크레인의 임계포인트 좌표를 연산하기 위한 도 6과 같은 크레인의 기준점일 수 있다. 이러한 크레인의 기준점의 좌표가 취득되는 경우, 상기 3D모델 형상을 이용하여 임계포인트(Critical Point;CP)에 관한 좌표까지 자동으로 산출될 수 있다. 또한 3D모델형상이란, 크레인의 크기, 구조, 형상 등을 모두 포괄하는 것으로서, 도 6의 3D모델형상의 기준점(100)에 해당 크레인에 관한 기준 GPS좌표만 대입된다면, 각 크레인(10,20,30)의 현재 위치 및 크레인(10,20,30) 간의 거리비교가 가능하게 된다.

예를 들어, 예측부(123)에는 골리아스 크레인(10)의 가로지지블럭(11)의 양측을 지지하는 한 쌍의 기둥 높이, 기둥 위에 설치되는 가로지지블럭(11)의 좌우길이 정보가 미리 저장되어 있고, 골리아스 크레인(10)에 관한 도 6의 특정 기준점(100) 상에 골리아스크레인(10)의 GPS좌표만 대입된다면 현재와 같은 크기, 구조, 형상을 갖는 골리아스 크레인(10)에 관한 실제 위치 및 도 7의 임계포인트(15) 좌표까지 산출되므로 이는 크레인의 충돌 예측의 기준 자료로 활용될 수 있다.

임계포인트 좌표정보 산출 단계(S120) 이후, 메인관리부(120)의 예측부(123)는, 복수 개의 임계포인트 좌표 간을 잇는 선분이 각각의 크레인마다 획득되고, 비교를 원하는 크레인 상의 획득된 선분과 비교 대상이 되는 크레인 상의 획득된 선분 간의 최소인접거리를 이용하여 상기 각 크레인 간의 충돌을 예측한다.

여기서, 상기 예측부(123)에 기 지정된 복수 개의 임계포인트는, 도 7과 같이 크레인별로 제1임계포인트와 제2임계포인트를 포함한 한 쌍으로 존재할 수도 있 으며, 이때 상기 선분은, 제1임계포인트와 제2임계포인트 간을 잇는 선분을 의미할 수 있다.

예를 들면, 도 7의 골리아스 크레인(10)의 임계포인트 좌표(15) 간을 잇는 선분, 지브크레인(20)의 임계포인트 좌표(25) 간을 잇는 선분, 타워크레인(30)의 임계포인트 좌표(35) 간을 잇는 선분이 각각 획득되고, 비교를 원하는 크레인이 골리아스 크레인(10)인 경우, 골리아스 크레인(10) 상의 획득된 선분과, 비교대상이 되는 크레인이 지브크레인(20)인 경우, 지브크레인(20) 상에서 획득된 선분 간의 최소인접거리를 산출하여 골리아스 크레인(10)과 지브크레인(20) 간의 충돌 가능성을 예측하게 된다.

한편, 골리아스 크레인(10)의 경우, 도 3과 같이, 크레인의 길이방향으로 설치된 가로지지블럭(11)의 양쪽 끝에 GPS수신기(110)가 설치될 수 있는데, 이러한 경우, GPS수신기(110)에 수신된 경도, 위도, 고도 정보만을 이용하여 가로지지블럭(11)의 좌우길이뿐만 아니라 높이까지 알 수 있고, 이때는 골리아스 크레인(10)의 3D모델형상에 가로지지블럭(11)의 길이와 높이에 관한 정보가 기 저장되지 않아도 무관하다.

한편, 크레인 충돌 예측 단계(S130)는, 도 4 및 도 5와 같이, 크레인 작업을 수행하는 영역(도크장)을 복수의 영역으로 분할한 분할영역(1~32 영역)을 이용한다.

예를 들면, 분할영역(1~32 영역) 중, 가장 최근에 움직임이 발생한 크레인(craneA)이 위치한 기준영역(A;10~11영역) 상의 크레인(craneA)에서 획득된 선 분(도 5의 선분C_{1 ,1})과, 기준영역(A;10~11영역)에 대한 외부 영역이되 기준영역(A, 10~11영역) 상의 크레인(craneA)과 충돌 가능성 있다고 판단되는 위험영역(B;1~4,9,12,17~20영역) 상의 크레인(craneB, craneC)에서 획득된 선분(C_{2 ,1},C_{3 ,1}) 간의 최소인접거리를 이용하여 크레인 충돌 가능성을 예측한다.

크레인A의 붐(31)이 미칠 수 있는 영역(B;1~4,9,12,17~20영역)에 크레인B와 크레인C의 붐이 걸쳐있는 경우, 이들 크레인B와 크레인C는 크레인A와 충돌 가능성 있는 크레인에 해당된다. 즉, 기준영역(A)과 위험영역(B)에 크레인의 붐 부분이 포함될 수 있는 크레인들은, 크레인A와 충돌 가능성이 있는 크레인에 해당된다.

상기 도 4의 크레인 배치에서 서로 다른 세 가지 방식의 크레인 쌍의 비교 횟수를 조사해보면 다음과 같다.

첫번째, CraneA 내지 CraneF 까지 모든 크레인 쌍들에 대하여 충돌 가능성을 테스트 하는 경우, 총 15회(n*(n-1)/2, n=6)의 비교가 필요하다.

두번째, 최근에 움직인 CraneA를 기준으로 다른 크레인(CraneB 내지 CraneF)들과의 충돌 가능성을 모두 비교하는 경우, 단 5회(n-1, n=6)의 비교가 필요하다.

세번째, 두번째의 경우에서 위험영역(B) 상의 충돌 가능한 크레인(CraneB, CraneC)들만 충돌 테스트에 고려하는 경우, 단 2회의 비교만이 필요하다.

즉, 이상과 같은 본 발명의 알고리즘에 의하면, 충돌 가능성이 전혀 없는 크레인의 경우 충돌 예측 대상 크레인에서 완전히 배제되도록 하여, 필요없는 연산을 줄여 연산을 간편화함은 물론이며 연산시간을 절약하여 보다 빠른 충돌 예측이 가 능하도록 한다.

한편, 도 5와 같이 각 크레인의 선분마다 고유한 변수 C_{i ,j}(i:크레인의 일련번호, j:크레인별 선분의 일련번호)를 부여하고 크레인별 변수C_{i ,j} 간의 좌표값을 비교함으로써 충돌 가능성을 예측할 수 있다. 물론, 크레인의 기둥(예를 들어 C_1,2)와 크레인붐(예를 들어, C_{2 ,1}) 간의 충돌의 경우, 기둥 상에 설치된 GPS수신기(110)의 좌표 수신을 통해 기둥 상에 위치한 모든 좌표가 자동 연산되고, 그러한 좌표와 상기 크레인붐의 선분 상의 좌표 간의 최소 인접 거리는 자동으로 구해질 수 있다.

도 12는 지브크레인(20)을 선분으로 모델링한 예시도이다.

(x1, y1, z1)의 좌표는 크레인의 현재 위치 좌표이고, (x2, y2, z2)는 크레인 기둥의 높이 좌표이다. 또한 (x3, y3, z3)은 크레인 붐의 끝 좌표로서 크레인의 좌우 회전과 상하 회전에 따라 그 값이 가변적이다.

여기서, 상기와 같은 크레인의 충돌을 예측하기 위해서는 이 (x3, y3, z3)에 해당하는 크레인 붐 끝의 좌표를 정확하게 계산하는 것이 선행되어야 한다.

붐 끝의 좌표를 구하기 위해서는 우선 붐의 시작점인 P(x2, y2, z2)를 원점으로 하여 상대적인 (x3, y3, z3) 좌표를 계산하여야 한다.

붐의 길이를 α, 붐의 기울기 각은 r, 붐의 회전각을 θ라고 하면, 붐 끝의 좌표(x',y',z')는 도 13 내지 도 16과 같이 표현된다. 즉, 도 13 내지 도 16은 붐 끝의 좌표(x',y',z')가 xy평면상의 제4, 제3, 제2, 제1사분면에 각각 있을 경우에 대한 원점 P에 대한 붐 끝의 상대 좌표이다.

여기서, 붐 끝의 좌표는 아래와 같다.

그런데, 이러한 붐 끝의 좌표(x',y',z')는 붐의 시작점 좌표인 P를 기준으로 한 좌표이므로, 도 12에서 크레인의 위치 좌표인 (x1,y1,z1)을 기준으로 재연산하여 아래와 같이 표현된다.

(x3,y3,z3)=(x'+x1, y'+y1, z'+z1)

한편, 선분 간의 쌍에 대하여 최단거리를 계산하여 그 최단거리가 위험거리에 도달하였는지 여부를 판단한다.

선분과 선분의 최단거리를 구하기 위해서는 주어진 선분의 벡터와 벡터 사이의 최단거리를 구하는 알고리즘이 필요한데, 이를 도 17 내지 도 20을 기초로 하여 설명하면 다음과 같다. 우선 도 17 내지 도 20에 도시된,(a1,b1,c1), (a2,b2,c2), (x1,y1,z1), (x2,y2,z2)는 모두 본 발명의 임계포인트(Critical Point;CP)에 해당된다.

먼저, 도 4의 기준영역(A) 상의 크레인에서 취득된 선분인 제1선분(Line1)과, 위험영역(B) 상의 크레인에서 취득된 선분인 제2선분(Line2) 사이를 잇는 모든 테스트 선분 중에서 최단거리를 갖는 최단거리선분(Line3)을 구한다.

여기서, 도 17과 같이, 최단거리선분(Line3)의 벡터가 제1선분(Line1)의 벡터 및 제2선분(Line2)의 벡터와 모두 0의 내적을 이루되, 최단거리선분(Line3)의 양끝점((a0,b0,c0), (x0,y0,z0))이 상기 제1선분(Line1)과 제2선분(Line2) 상에 위 치한 경우라면 그 최단거리선분은 유효하게 되고, 그러한 최단거리선분의 최단거리(D)를, 크레인 간의 최소인접거리로 판단한다.

예를 들어 (a0,b0,c0) 점이 Line1 상에 위치하는 지의 여부를 판단하는 기준에 관해서는 도 20에 도시되어 있다. 즉, Line1의 길이를 l1, 왼쪽 끝점(a1,b1,c1)과 (a0,b0,c0)과의 거리를 l2, (a0,b0,c0)과 오른쪽 끝점 (a2,b2,c2)과의 거리를 l3라고 가정한 경우, l2와 l3의 길이가 어느 하나라도 l1보다 크면 이 점은 선분을 벗어났다고 판정한다.

한편, 상기 제1선분(Line1)의 벡터 및 제2선분(Line2)의 벡터와 모두 0의 내적을 이루면서 상기 양끝점 모두 상기 제1선분(Line1)과 제2선분(Line1) 상에 위치한 최단거리선분이 존재하지 않는 경우에는 다음의 도 18과 같다.

이때는, 제1선분(Line1)의 벡터 및 제2선분(Line2)의 벡터와 모두 0의 내적을 이루고 그 양끝점((a0,b0,c0), (x0,y0,z0)) 중 어느 한 끝점(a0,b0,c0)이 상기 제1선분(Line1) 또는 제2선분(Line1) 상의 어느 한 임계포인트(x1,y1,z1) 상에 위치한 경우라면 그 최단거리선분은 유효하게 되고, 그러한 최단거리선분의 최단거리(D)를 크레인 간의 최소인접거리로 판단한다.

즉 이러한 경우는 실제로 총 4개의 임계포인트((a1,b1,c1), (a2,b2,c2), (x1,y1,z1), (x2,y2,z2))를 대상으로 최소거리를 구하게 된다.

한편, 제1선분(Line1)의 벡터 및 제2선분(Line2)의 벡터와 모두 0의 내적을 이루면서 상기 양끝점((a0,b0,c0), (x0,y0,z0)) 중 어느 한 끝점이 제1선분(Line1) 또는 제2선분(Line2) 상의 어느 한 임계포인트 상에 위치한 최단거리선분이 존재하 지 않는 경우는 다음의 도 19과 같다

즉, 제1선분(Line1)의 벡터 및 제2선분(Line2)의 벡터와 모두 0의 내적을 이루지 않는 경우라면 상기 양끝점((a0,b0,c0), (x0,y0,z0))이 모두 상기 제1선분(Line1)의 어느 한 임계포인트(a1,b1,c1)와 상기 제2선분(Line2)의 어느 한 임계포인트(x1,y1,z1) 상에 위치한 경우의 최단거리선분(D)의 최단거리를 상기 크레인 간의 최소인접거리로 판단한다.

물론 이것은, (a1,b1,c1)과 (x1,y1,z1) 간, (a1,b1,c1)과 (x2,y2,z2) 간, (a2,b2,c2)와 (x1,y1,z1) 간 (a2,b2,c2)와 (x2,y2,z2) 간의 거리 중 최단거리에 해당되는 거리가 (a1,b1,c1)과 (x1,y1,z1) 간의 거리로 이미 판단된 경우이다.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 크레인 간의 수평적인 접근뿐만 아니라 상하로 수직적으로 접근되는 거리까지 함께 고려될 수 있어 충돌 예측이 더욱 효과적으로 이루어질 수 있다.

한편, 크레인(몸체, 붐)의 움직임 혹은 이동 속도를 약 0.6m/s로 가정하는 경우, 크레인의 충돌 가능성 판단 오차는 최대 거리 3m, 최대시간 1초 이내로 하는 것이 바람직하나, 이는 단지 실시예에 불과하며 다른 오차 판단기준으로 변경될 수 있다.

이상과 같은 충돌 예측에 있어서, 크레인 붐의 경우, 예를 들면 도 2 또는 도 3의 지브크레인붐(21)의 경우 크레인붐의 좌우 회전 또는 상하 기울임이 가능하고 타워크레인붐(31)의 경우 크레인붐의 좌우 회전이 가능하다.

본 발명에서는, 크레인의 충돌 예측시, 크레인붐의 회전, 기울임에 따른 충 돌 가능성 판단 및 그에 따른 충돌 가능성 예측의 신뢰성을 높이기 위해, 도 1의 크레인 위치 수신 단계(S100)시, 크레인의 위치에 관한 GPS좌표 뿐만 아니라 크레인붐의 회전각도 및 기울기 정보도 함께 수신하게 된다.

여기서, 각 크레인붐(21,31)의 이동에 따른 회전각도 또는 기울기 정보를 취득하기 위하여, 본 발명은 각 크레인붐(21,31)에 해당 센서를 설치하는 방식, 또는 GPS부를 설치하여 GPS좌표를 수신하는 방식으로 구분될 수 있다.

먼저, 센서를 이용한 방식의 경우, 크레인 위치 수신 단계(S100)는, 골리아스 크레인(10), 지브크레인(20) 및 타워크레인(30) 각각에 관한 GPS좌표 뿐만 아니라, 지브크레인(20)의 크레인붐인 지브크레인붐(21)에 설치된 제1회전센서(130)와 기울기센서(140) 및 타워크레인(30)의 크레인붐인 타워크레인붐(31)에 설치된 제2회전센서(150)로부터, 지브크레인붐(21)의 회전각도와 기울기 정보 및 타워크레인붐(31)의 회전각도 정보를 더 전송받는다.

도 3과 같이, 골리아스 크레인(10)은 골리아스 레일(12)을 따라 움직이나 별도의 크레인붐이 없으므로 GPS좌표 정보만 있으면 되고, 지브크레인(20)은 지브 레일(22)을 따라 움직이면서 지브크레인붐(21)이 상하 이동 또는 좌우 회전 이동되므로 GPS좌표뿐만 아니라 제1회전센서(130)와 기울기센서(140)가 더 필요하고, 타워크레인(30)은 별도의 레일이 없이, 위치가 고정되어 있으나 타워크레인붐(31)이 좌우 회전 이동되므로 GPS좌표뿐만 아니라 제2회전센서(150)가 더 필요하다.

이때, 임계포인트 좌표정보 산출 단계(S120)는, 전송받은 각 크레인의 GPS좌표, 지브크레인붐(21)의 회전각도와 기울기 정보, 타워크레인붐(31)의 회전각도 정 보를 각각 기 저장된 해당 크레인의 3D 모델형상에 대입하고, 3D 모델형상에 기 지정되어 있는 충돌예측 기준이 되는 복수 개의 임계포인트(예를 들어 크레인 붐의 시작점 및 끝점)에 관한 좌표정보를 상기 대입된 정보를 이용하여 각각의 크레인별로 산출하게 된다.

이러한 센서 방식과는 달리, 센서 대신에 각 크레인붐(21,31) 상에 GPS좌표를 수신하는 GPS부를 설치하여 각각의 회전각도 또는 기울기 정보를 취득할 수 있는 방식이 있는데, 이는 상술한 센서 네트워크를 이용한 통신방식에 비해 설치비용 및 유지관리비용은 좀 더 소요될 수 있으나 아래와 같이 충분히 활용 가능하다.

즉, GPS를 이용한 방식의 경우 크레인 위치 수신 단계(S100)는, 골리아스 크레인(10), 지브크레인(20) 및 타워크레인(30) 각각에 관한 GPS좌표 뿐만 아니라, 지브크레인붐(21)에 하나 또는 복수 개로 설치된 제1GPS부(미도시) 및 타워크레인붐(31)에 하나 또는 복수 개로 설치된 제2GPS부(미도시)로부터 취득된, 지브크레인붐(21)의 회전각도 및 기울기 산출을 위한 GPS값과 타워크레인붐(31)의 회전각도 산출을 위한 GPS값을 더 전송받는다.

예를 들면, 지브크레인(20)의 수직기둥의 길이, 형상, 구조 및 수직기둥의 특정 높이에 설치된 지브크레인붐(21)의 길이, 형상, 구조 등에 관한 3D모델형상 정보가 메인관리부(120)에 기 저장되어 있고, 도 3와 같이 수직기둥과 만나는 타워크레인붐(21)의 축 상에 위치한 GPS수신기(110)로 취득된 기준좌표와 타워크레인붐(21)의 어느 일측에 설치된 하나의 GPS부(미도시)의 취득 좌표값 간의 비교를 통해서도 기울기 및 회전각도의 연산이 가능할 수 있다.

그 외에도 각 크레인붐(21,31)의 양 끝이나, 크레인붐(21)의 축부분과 크레인붐(21)의 어느 한 끝에 각각 GPS부(미도시)를 한 쌍으로 설치하여 기울기 및 회전각도의 연산이 가능함은 물론이며, 각 크레인붐(21,31)에 설치되는 GPS부(미도시)의 위치, 설치 갯수는 당업자에 의해 언제든지 설계 변경 가능한 부분이다.

이때, 임계포인트 좌표정보 산출 단계(S120)는, 전송받은 각 크레인의 GPS좌표, 상기 제1GPS부(미도시)로부터 전송받은 GPS값을 통해 산출된 지브크레인붐(21)의 회전각도와 기울기 정보, 제2GPS부(미도시)로부터 전송받은 GPS값을 통해 산출된 타워크레인붐(31)의 회전각도 정보를 각각 기 저장된 해당 크레인의 3D 모델형상에 대입하고, 상기 3D 모델형상에 기 지정되어 있는 충돌예측 기준이 되는 복수 개의 임계포인트에 관한 좌표정보를 상기 대입된 정보를 이용하여 각각의 크레인별로 산출하게 된다.

이러한 두 실시예 모두, 골리아스 크레인의 경우, 상기 임계포인트는, 골리아스 크레인(10)의 길이방향으로 설치된 가로지지블럭(11)의 양쪽 끝을 나타내는 포인트이고, 지브크레인(20)의 임계포인트는, 지브크레인붐(21)의 양쪽 끝을 나타내는 포인트이고, 타워크레인(30)의 임계포인트는 타워크레인붐(31)의 양쪽 끝을 나타내는 포인트일 수 있다.

즉, 크레인 별 양쪽 끝 점을 연결한 선분 상의 모든 좌표를 이용하여, 일 크레인의 선분과 다른 크레인의 선분 간에 구하여지는 도 17 내지 도 19와 같은 최소인접거리(D)를 실시간 비교함에 따라 충돌 예측이 가능하다.

여기서, 이상과 같은 충돌 예측(S130) 과정을 거친 후, 도 2 또는 도 3과 같 이 메인관리부(120)의 디스플레이부(121)는, 상기 전송받은 각 크레인의 GPS좌표, 상기 지브크레인(20)의 회전각도와 기울기 정보, 상기 타워크레인(30)의 회전각도 정보가 대입된 해당 크레인별 상기 3D 모델형상을 이용하여, 현재 각 크레인의 형상 및 위치를 3D로 실시간 표시하여 알릴 수 있다(S140).

이에 따르면, 크레인의 현재 위치와, 그러한 위치에 존재하는 크레인별 3D모델형상까지 육안으로 실시간 확인 가능하다.

또한, 상기 모니터링 표시단계(S140)는, 크레인과 크레인 간의 최소인접거리(D)가 임계거리 이하로 진입되어 특정 크레인 간의 충돌이 예측되는 경우, 충돌대상 크레인을 특정 색상으로 점멸시키거나 충돌대상 크레인의 색상을 충돌대상이 아닌 크레인의 색상과 달리 표현하여, 충돌대상 크레인에 관한 시각적 확인이 실시간 가능하도록 할 수 있다.

예를 들면, 도 5의 골리아스 크레인(10;CraneF)의 가로지지블럭(11)과 지브크레인(20;CraneE)의 크레인붐 간의 최소인접거리(D)가 임계거리 이하로 진입되어 충돌이 예측되는 경우, 화면에 표시되는 크레인들의 3D모델형상 중 골리아스 크레인(10;CraneF)과 지브크레인(20;CraneE)의 3D모델형상 색상을 빨간색으로 일정 주기로 점멸시키거나, 골리아스 크레인(10;CraneF)과 지브크레인(20;CraneE)의 3D모델형상 색상을 기타 크레인의 3D모델형상 색상과는 다른 색상으로 표시하여, 충돌이 예측되는 크레인의 구분 및 확인이 용이하게 할 수 있다. 더 상세하게는 도 5를 참고하면, C_{5 ,1}, C_{6 ,2} 부분만 색상이 구분되도록 할 수도 있다.

한편, 모니터링 표시단계(S140)는, 상기 임계거리 이하에 해당되는 거리를 복수 개의 거리단계로 구분하여, 최소인접거리(D)가 진입되는 해당 거리단계별로 충돌대상 크레인의 표시 색상을 달리 구분하여 표시하거나, 충돌대상 크레인이 상기 임계거리 이하의 복수 개의 거리단계 중 어떠한 거리단계에 포함되어 있는지를 이미지, 텍스트, 그래픽 또는 테이블 형태 중 선택된 하나 또는 복수 개의 조합의 형태로 표시하여 안내 가능하다.

도 8 내지 도 11의 간단한 예를 보면, 해당 크레인이 상술한 거리단계 중에서 충돌 가능지역, 충돌 주의지역, 충돌 위급지역에 진입되는 각각의 경우별로, 해당 크레인에 관한 3D모델형상의 표시색상을 달리 구분하여 표시할 수 있다.

그리고, 충돌대상 크레인이 현재 충돌 가능지역, 충돌 주의지역, 충돌 위급지역 중 어떠한 위치에 있는지 등을, 크레인별로 이미지, 그래픽, 테이블(표 형식) 형태 중 선택된 형태로 표시하게 안내하는 것도 가능하다.

물론, 도 8 내지 도 11에 표시된 충돌 가능 지역별 단계적인 분류는 설명의 편의를 고려하여 크레인 간의 수평적인 접근에 관하여서만 고려된 이미지임을 이해하여야 한다.

이상과 같은 모니터링 표시단계(S140)시 표시되는 정보는, 메인관리부(120) 측의 관리자에 의해 확인 가능함은 물론이며, 그 이외에도 메인관리부(120)로부터 상기한 정보를 무선 전송받아 표시하는 표시부(171,181)가 구비된 작업자단말기(170) 또는 안전관리자단말기(180) 측에서도 가능하다.

작업자단말기(170)는 각 크레인의 작업자가 소유한 단말기에 해당될 수 있 고, 안전관리자 단말기(180)는 크레인 작업이 이루어지는 작업 현장을 관리하는 안전관리자가 소유하는 단말기일 수 있다.

여기서, 표시부(171,181)에 표시되는 정보로는 메인관리부(120)로부터 전송받은 충돌대상 크레인에 관한 정보(해당 크레인의 이름, 위치, 해당 크레인의 작업자 정보 등) 등이 수 있다.

이에 따르면, 특정 크레인 간의 충돌이 예측되는 경우 메인관리부(120) 측의 관리자뿐만 아니라, 크레인의 작업자 또는 현장의 안전관리자로 하여금 즉각적인 인지가 가능하고, 그에 따른 충돌 예방에 신속한 조치가 가능하도록 할 수 있다.

한편, 본 발명은 크레인과 크레인 간의 최소인접거리(D)가 임계거리 이하로 진입되어 특정 크레인 간의 충돌이 예측되는 경우 메인관리부(120) 측의 알람부(122)가 알람 경보 또는 알림메시지 안내를 통해 크레인의 충돌에 관한 청각적인 확인이 가능하도록 할 수 있다(S150).

이 또한, 메인관리부(120) 측의 관리자 뿐만 아니라, 상기 안전관리자단말기(180) 또는 작업자단말기(170) 측의 알람부(172,182)에 의해 작업자 또는 안전관리자 측으로 실시간 통보 가능하다.

이러한 알람 단계(S150)는, 상기 임계거리 이하에 해당되는 거리를 복수 개의 거리단계로 구분하여, 상기 최소인접거리가 진입되는 해당 거리단계별로 상기 알람 경보 또는 알림메시지의 안내가 상호 구분되도록 달리 표현하여 안내 가능하다.

예를 들면, 상기 임계거리는 3m이나, 상기 거리단계는, 1.5m(충돌 위급지역 ), 2m(충돌 주의지역), 3m(충돌 가능지역)로 구분되고, 연산되는 최소인접거리(D)가 3m에서 1.5m로 진입될수록 경보의 출력 주기가 빨라지거나, 각각 다른 알림메시지(3m인 경우, 충돌가능 지역입니다. 2m의 경우 충돌 주의지역입니다. 1.5m의 경우 충돌위급 지역입니다, 등) 또는 알람으로 구분하여 안내할 수 있다.

한편, 이외에도 본 발명에서는 도 2와 같은 중계수단(160)을 본 시스템(100)의 구성상의 중간 중간마다 하나 또는 복수 개로 설치시켜, 각 크레인(10,20,30)과 메인관리부(120) 간을 실시간 중계함으로써 전송경로 상의 신호 감쇄, 신호 유실 등의 대처 및 그에 따른 크레인 충돌 예측의 신뢰성을 증가시킬 수 있다.

이상과 같은 크레인 충돌 예측 방법이 구현되는 통신 방식 환경은 상술한 무선 센서 네트워크(WSN) 방식뿐만 아니라 무선랜(WLAN), RF방식 등의 나열하지 않은 무선통신 방식을 모두 포괄하는 개념임은 자명한 것으로서, 통신 네트워크 방식의 변경은 시스템의 안전성, 설치 및 유지비용, 시스템의 정확도, 시간지연 등 각각에 관한 최적 조건에 부합되도록 언제든지 변경 가능한 요소임은 물론이다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 크레인 충돌 예측 방법의 흐름도,

도 2는 도 1의 방법을 위한 시스템 구성도,

도 3은 도 2의 시스템이 선박건조 도크장에 적용된 예시도,

도 4는 도 1의 충돌 예측 단계시 기준이되는 분할영역을 나타내는 구성도,

도 5는 도 4의 각 크레인의 선분에 넘버링이 수행된 예시도,

도 6은 크레인 기준점에 관한 예시를 나타내는 도면,

도 7은 각 크레인의 임계포인트를 나타내는 도면,

도 8 내지 도 10은 각 크레인을에 관한 여러 임계 거리단계의 예시도,

도 11은 도 10의 크레인을 예로 충돌 가능 지역 근사값의 예시도,

도 12는 지브크레인을 선분으로 모델링한 예시도,

도 13 내지 도 16은 지브크레인붐

도 17 내지 도 19는 크레인의 각 선분 간 최소인접거리 계산의 실시예,

도 20은 도 17 내지 도 19의 선분 상에 최소인접거리의 선분이 있는 지를 판단하는 방법의 예시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10...골리아스 크레인 11...가로지지블럭

20...지브크레인 21...지브크레인붐

30...타워크레인 31...타워크레인붐

100...크레인 충돌 방지 및 모니터링 시스템

110...GPS수신기 120...메인관리부

121...디스플레이부 122...알람부

123...예측부 130...제1회전센서

140...기울기센서 150...제2회전센서

160...중계수단 170...작업자단말기

171,181...표시부 172,182...알림부

180...관리자단말기

Claims (16)

1. 복수 개의 각각의 크레인마다 설치된 GPS수신기로부터 각각의 크레인에 관한 GPS좌표를 전송받는 크레인 위치 수신 단계;

   전송받은 각 크레인의 GPS좌표를 기 저장된 해당 크레인의 3D 모델형상에 각각 대입하고, 상기 3D 모델형상에 기 지정되어 있는 충돌예측 기준이 되는 복수 개의 임계포인트에 관한 좌표정보를 각각, 상기 GPS좌표를 기준으로 하여 각각의 크레인별로 산출하는 임계포인트 좌표정보 산출 단계; 및

   복수 개의 임계포인트 좌표 간을 잇는 선분이 각각의 크레인마다 획득되고, 비교를 원하는 크레인 상의 획득된 선분과 비교 대상이 되는 크레인 상의 획득된 선분 간의 최소인접거리를 이용하여 상기 각 크레인 간의 충돌을 예측하는 크레인 충돌 예측 단계를 포함하는 크레인 충돌 예측 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 크레인 충돌 예측 단계는,

   크레인 작업을 수행하는 영역을 복수의 영역으로 분할한 분할영역 중, 가장 최근에 움직임이 발생한 크레인이 위치한 기준영역 상의 크레인에서 획득된 선분과, 상기 기준영역에 대한 외부 영역이되 상기 기준영역 상의 크레인과 충돌 가능성 있는 외부 영역인 위험영역 상의 크레인에서 획득된 선분 간의 최소인접거리를 이용하여 크레인 충돌을 예측하는 것을 특징으로 하는 크레인 충돌 예측 방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 기 지정된 임계포인트는,

   상기 크레인별로 제1임계포인트와 제2임계포인트를 포함한 한 쌍으로 존재하고,

   상기 선분은,

   상기 제1임계포인트와 제2임계포인트 간을 잇는 선분인 것을 특징으로 하는 크레인 충돌 예측 방법.
4. 제 3항에 있어서, 상기 크레인 예측 단계는,

   상기 기준영역 상의 크레인에서 취득된 선분인 제1선분과 상기 위험영역 상의 크레인에서 취득된 선분인 제2선분 사이를 잇는 테스트 선분 중 최단거리를 갖는 최단거리선분의 벡터가 상기 제1선분의 벡터 및 제2선분의 벡터와 모두 0의 내적을 이루되 상기 최단거리선분의 양끝점이 상기 제1선분과 제2선분 상에 위치한 경우의 최단거리선분의 최단거리를 상기 크레인 간의 최소인접거리로 판단하는 것을 특징으로 하는 크레인 충돌 예측 방법.
5. 제 4항에 있어서, 상기 크레인 예측 단계는,

   상기 제1선분의 벡터 및 제2선분의 벡터와 모두 0의 내적을 이루면서 상기 양끝점 모두 상기 제1선분과 제2선분 상에 위치한 최단거리선분이 존재하지 않는 경우, 상기 제1선분의 벡터 및 제2선분의 벡터와 모두 0의 내적을 이루고 그 양끝점 중 어느 한 끝점이 상기 제1선분 또는 제2선분 상의 어느 한 임계포인트 상에 위치한 경우의 최단거리선분의 최단거리를 상기 크레인 간의 최소인접거리로 판단하는 것을 특징으로 하는 크레인 충돌 예측 방법.
6. 제 5항에 있어서, 상기 크레인 예측 단계는,

   상기 제1선분의 벡터 및 제2선분의 벡터와 모두 0의 내적을 이루면서 상기 양끝점 중 어느 한 끝점이 상기 제1선분 또는 제2선분 상의 어느 한 임계포인트 상에 위치한 최단거리선분이 존재하지 않는 경우, 상기 제1선분의 벡터 및 제2선분의 벡터와 모두 0의 내적을 이루지 않고 상기 양끝점이 모두 상기 제1선분의 어느 한 임계포인트와 상기 제2선분의 어느 한 임계포인트 상에 위치한 경우의 최단거리선분의 최단거리를 상기 크레인 간의 최소인접거리로 판단하는 것을 특징으로 하는 크레인 충돌 예측 방법.
7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 크레인은,

   골리아스 크레인, 지브크레인 또는 타워크레인 중 선택된 하나 또는 복수 개의 종류를 포함하는 것을 특징으로 하는 크레인 충돌 예측 방법.
8. 제 7항에 있어서, 상기 크레인 위치 수신 단계시,

   골리아스 크레인의 경우, 크레인의 길이방향으로 설치된 가로지지블럭의 양쪽 끝에 각각 설치된 GPS수신기로부터 2개의 GPS좌표를 각각 전송받는 것을 특징으로 하는 크레인 충돌 예측 방법.
9. 제 7항에 있어서, 상기 크레인 위치 수신 단계는,

   상기 골리아스 크레인, 지브크레인 및 타워크레인 각각에 관한 GPS좌표 뿐만 아니라, 상기 지브크레인의 크레인붐인 지브크레인붐에 설치된 제1회전센서와 기울기센서 및 상기 타워크레인의 크레인붐인 타워크레인붐에 설치된 제2회전센서로부터, 상기 지브크레인붐의 회전각도와 기울기 정보 및 상기 타워크레인붐의 회전각도 정보를 더 전송받고,

   상기 임계포인트 좌표정보 산출 단계는,

   전송받은 각 크레인의 GPS좌표, 상기 지브크레인붐의 회전각도와 기울기 정보, 상기 타워크레인붐의 회전각도 정보를 각각 기 저장된 해당 크레인의 3D 모델형상에 대입하고, 상기 3D 모델형상에 기 지정되어 있는 충돌예측 기준이 되는 복수 개의 임계포인트에 관한 좌표정보를 상기 대입된 정보를 이용하여 각각의 크레인별로 산출하는 것을 특징으로 하는 크레인 충돌 예측 방법.
10. 제 7항에 있어서, 상기 크레인 위치 수신 단계는,

    상기 골리아스 크레인, 지브크레인 및 타워크레인 각각에 관한 GPS좌표 뿐만 아니라, 상기 지브크레인의 크레인붐인 지브크레인붐에 하나 또는 복수 개로 설치된 제1GPS부 및 상기 타워크레인의 크레인붐인 타워크레인붐에 하나 또는 복수 개로 설치된 제2GPS부로부터 취득된, 상기 지브크레인붐의 회전각도 및 기울기 산출을 위한 GPS값과 상기 타워크레인붐의 회전각도 산출을 위한 GPS값을 더 전송받고,

    상기 임계포인트 좌표정보 산출 단계는,

    전송받은 각 크레인의 GPS좌표, 상기 제1GPS부로부터 전송받은 GPS값을 통해 산출된 지브크레인붐의 회전각도와 기울기 정보, 상기 제2GPS부로부터 전송받은 GPS값을 통해 산출된 타워크레인붐의 회전각도 정보를 각각 기 저장된 해당 크레인의 3D 모델형상에 대입하고, 상기 3D 모델형상에 기 지정되어 있는 충돌예측 기준이 되는 복수 개의 임계포인트에 관한 좌표정보를 상기 대입된 정보를 이용하여 각각의 크레인별로 산출하는 것을 특징으로 하는 크레인 충돌 예측 방법.
11. 제 9항 또는 제 10항에 있어서, 상기 골리아스 크레인의 임계포인트는,

    상기 골리아스 크레인의 길이방향으로 설치된 가로지지블럭의 양쪽 끝을 나타내는 포인트이고,

    상기 지브크레인의 임계포인트는,

    상기 지브크레인붐의 양쪽 끝을 나타내는 포인트이고,

    상기 타워크레인의 임계포인트는,

    상기 타워크레인붐의 양쪽 끝을 나타내는 포인트인 것을 특징으로 하는 크레인 충돌 예측 방법.
12. 제 9항 또는 제 10항에 있어서,

    크레인과 크레인 간의 최소인접거리가 임계거리 이하로 진입되어 특정 크레인 간의 충돌이 예측되는 경우, 알람 경보 또는 알림메시지 안내를 통해 크레인의 충돌에 관한 청각적인 확인이 가능하도록 하는 알람 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 크레인 충돌 예측 방법.
13. 제 12항에 있어서, 상기 알람 단계는,

    상기 임계거리 이하에 해당되는 거리를 복수 개의 거리단계로 구분하여, 상기 최소인접거리가 진입되는 해당 거리단계별로 상기 알람 경보 또는 알림메시지의 안내가 상호 구분되도록 달리 표현하여 안내하는 것을 특징으로 하는 크레인 충돌 예측 방법.
14. 제 9항 또는 제10항에 있어서,

    전송받은 각 크레인의 GPS좌표, 상기 지브크레인의 회전각도와 기울기 정보, 상기 타워크레인의 회전각도 정보가 대입된 해당 크레인별 상기 3D 모델형상을 이용하여, 현재 각 크레인의 형상 및 위치를 3D로 실시간 표시하는 모니터링 표시단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 크레인 충돌 예측 방법.
15. 제 14항에 있어서, 상기 모니터링 표시단계는,

    크레인과 크레인 간의 최소인접거리가 임계거리 이하로 진입되어 특정 크레인 간의 충돌이 예측되는 경우, 충돌대상 크레인을 특정 색상으로 점멸시키거나 충돌대상 크레인의 색상을 충돌대상이 아닌 크레인의 색상과 달리 표현하여, 충돌대상 크레인에 관한 시각적 확인이 실시간 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 크레 인 충돌 예측 방법.
16. 제 14항에 있어서, 상기 모니터링 표시단계는,

    상기 임계거리 이하에 해당되는 거리를 복수 개의 거리단계로 구분하여, 상기 최소인접거리가 진입되는 해당 거리단계별로 충돌대상 크레인의 표시 색상을 달리 구분하여 표시하거나, 충돌대상 크레인이 상기 임계거리 이하의 복수 개의 거리단계 중 어떠한 거리단계에 포함되어 있는지를 이미지, 텍스트, 그래픽 또는 테이블 형태 중 선택된 하나 또는 복수 개의 조합의 형태로 표시하여 안내하는 것을 특징으로 하는 크레인 충돌 예측 방법.

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