KR20100093709A - 덤프트럭 적재 토량 산출방법 및 토량환산계수 산출방법 - Google Patents

덤프트럭 적재 토량 산출방법 및 토량환산계수 산출방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20100093709A
KR20100093709A KR1020090012770A KR20090012770A KR20100093709A KR 20100093709 A KR20100093709 A KR 20100093709A KR 1020090012770 A KR1020090012770 A KR 1020090012770A KR 20090012770 A KR20090012770 A KR 20090012770A KR 20100093709 A KR20100093709 A KR 20100093709A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dump truck
soil
image
computer
volume
Prior art date
Application number
KR1020090012770A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101080961B1 (ko
Inventor
홍은수
윤운상
박정훈
박성욱
동승환
진규남
Original Assignee
(주)넥스지오
한국토지주택공사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)넥스지오, 한국토지주택공사 filed Critical (주)넥스지오
Priority to KR1020090012770A priority Critical patent/KR101080961B1/ko
Publication of KR20100093709A publication Critical patent/KR20100093709A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101080961B1 publication Critical patent/KR101080961B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/026—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by measuring distance between sensor and object
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/34—Protecting non-occupants of a vehicle, e.g. pedestrians
    • B60R21/38—Protecting non-occupants of a vehicle, e.g. pedestrians using means for lifting bonnets
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F17/00—Methods or apparatus for determining the capacity of containers or cavities, or the volume of solid bodies
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07G—REGISTERING THE RECEIPT OF CASH, VALUABLES, OR TOKENS
    • G07G1/00—Cash registers
    • G07G1/0036—Checkout procedures
    • G07G1/0045—Checkout procedures with a code reader for reading of an identifying code of the article to be registered, e.g. barcode reader or radio-frequency identity [RFID] reader
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N2021/1765—Method using an image detector and processing of image signal
    • G01N2021/177—Detector of the video camera type

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

레이저스캐닝으로 덤프트럭 적재함에 적재된 토량을 측정하므로 보다 정확하고 신속하게 토량환산계수의 산출이 가능하도록, 덤프트럭의 접근여부를 감지하고, 덤프트럭이 통과하는 지점에 설치되는 복수의 레이저스캐너를 이용하여 덤프트럭 적재함에 적재된 토사의 형태를 여러 방향에서 스캐닝하고, 덤프트럭의 중량을 중량측정기를 통하여 측정하고, 덤프트럭에 부착된 식별태그로부터 인식한 해당 덤프트럭의 적재함에 대한 제원을 데이터베이스로부터 불러오고, 데이터베이스로부터 불러온 기본 영상과 레이저스캐너로부터 얻어진 측정 영상의 기준점을 일치시킨 다음 기본 영상과 측정 영상 사이의 형상 차이를 분석하여 느슨한 토량을 산출하고, 중량측정기로 측정한 중량에서 데이터베이스로부터 불러온 덤프트럭의 기본 중량을 감산하여 적재함에 적재된 토량의 중량을 산출하여 원지반의 토량으로 환산하고, 산출한 느슨한 토량과 원지반의 토량을 이용하여 느슨한 흙의 토량환산계수를 산출하는 과정을 포함하는 토량환산계수 산출방법를 제공한다.
덤프 트럭, 적재함, 토량, 계측, 사진, 레이저 스캐닝, 토량환산계수, 산출, 스캐너, 컴퓨터

Description

덤프트럭 적재 토량 산출방법 및 토량환산계수 산출방법 {Measuring Method for Mass of Loaded Soil on Dump Truck and Calculating Method of Soil Volume Conversion Factor}
본 발명은 덤프트럭 적재 토량 산출방법 및 토량환산계수 산출방법에 관한 것으로서, 레이저스캐닝을 이용하여 덤프트럭 적재함에 적재된 토량을 신속하고 정확하게 계측하고 토량환산계수를 산출하는 것이 가능한 덤프트럭 적재 토량 산출방법 및 토량환산계수 산출방법에 관한 것이다.
일반적으로 대규모 토목공사에 있어서는 한쪽에서 절토하는 흙을 다른 쪽으로 운반하여 성토하는 등의 공사가 수행되며, 이 과정에서 운반되는 흙의 양(토량)이나 절토해야 하는 흙의 양을 정확하게 측량하는 것이 매우 중요하다.
보통 단지조성공사 등에서서는 현장에서 1㎥의 흙을 절취하여 인위적인 다짐을 하지 않고 성토를 하면 1㎥의 흙이 되는 것으로 설계에 적용하고 있다. 그러나 현장에서 흙을 절토하면 흙이 교란되고 느슨하게 되어 체적이 팽창하므로 원지반의 토량보다 증가하며, 느슨한 흙을 다시 성토하면 다짐을 하게 되므로 밀도가 증가하게 되므로 다시 체적이 감소하게 된다. 따라서 느슨한 흙에 대한 원지반에서의 흙 의 비를 토량환산계수 L값이라고 하고, 다져진 흙에 대한 원지반의 흙의 비를 토량환산계수 C값이라고 한다.
다음의 수학식 1 및 수학식 2에는 느슨한 흙의 토량환산계수(L값)와 다져진 흙의 토량환산계수(C값)를 산출하는 식을 나타낸다.
Figure 112009009643533-PAT00001
Figure 112009009643533-PAT00002
현장 단지조성에 필요한 성토량에 상응하는 정확한 절토량과 토사 소요비용, 그에 따른 운반토량과 운반 비용을 계산하려면, C값과 L값을 정확하게 적용하여야 한다. 따라서 대규모의 단지 조성공사에서 합리적인 토량환산계수의 측정과 적용은 시공관리와 사업관리에 있어서 대단히 중요하다.
종래의 경우 각 덤프트럭별로 운반토량의 측정은 거의 하지 않고 주로 토사의 종류별로 덤프트럭 한대당 일정량의 체적을 적재하는 것으로 시공사와 토공업체간 협약하고, 이후 운반에 사용된 덤프트럭의 수량을 조사하여 전체 운반 토량을 환산하는 방식을 취하고 있다. 따라서 정확한 운반 토량과 추가 성토에 필요한 토사 소요량을 알 수가 없다.
그리고 덤프트럭이 통과하는 게이트에 광파 거리계를 설치하여 토량을 측정하는 방법을 사용하는 경우도 있다. 이 경우에는 고정밀도의 계측을 위해서는 수많은 광파 거리계를 설치하여야 하므로, 비용이 과다하게 필요하다. 또한 게이트의 아래를 통과하는 덤프트럭의 속도, 방향의 변화에 의해서 계측 정밀도가 악화되기도 하는 문제가 있다. 나아가 덤프트럭에 진동 등에 의해 광파 거리계의 경사 보정 등이 곤란하다는 문제가 있다.
그리고 국내의 경우 풍화암의 토량환산계수는 규정되지 않았으며, 최근 풍화암 지반의 토량환산계수를 토지공사에서 제공하고 있지만, 현장에서의 차이가 큰 것으로 보고되고 있다.
이러한 원인은 현장에서는 풍화암과 풍화토의 구분이 매우 어렵고, 풍화암으로 분류되는 지반도 국지적으로 특성이 급변하는 경우가 많고, 화강풍화토나 풍화암 지반은 사질토와 점토가 혼합된 형태이며 토사와 아직 풍화되지 않은 암괴가 혼합된 경우가 대부분이므로, 토질에 따른 토량환산계수의 정확한 적용이 어렵기 때문이다. 또한 일률적으로 토량환산계수를 적용하는 경우에는 현장에 따라 또는 동일 현장에서도 차이가 발생하는 점을 반영할 수 없다.
예를 들면, 국내 풍화지반은 사질토와 점토가 혼합된 형태(SM)이며, 토사와 아직 풍화되지 않은 암괴가 혼합된 경우가 대부분으로, 동일한 종류의 지반으로 구성된 경우에는 토량환산계수의 차이가 비교적 작지만, 여러 종류의 지반으로 구성된 경우에는 그 구성 성분비의 차이에 따라 토량환산계수의 차이가 크게 날 수 밖에 없고, 결국 최저치와 최대치 사이의 수치 차이가 커지는 현상을 보이며, 합리적 인 토량환산계수의 정확한 적용이 매우 어렵다.
따라서 현장에서 직접 운반되는 토량을 합리적으로 측정하고, 토사와 암괴의 성분비를 모두 고려하여 혼합지반의 토량환산계수를 합리적으로 추정할 수 있는 방법의 개발이 절실하게 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 점에 착안하여 이루어진 것으로서, 레이저스캐너를 이용하여 적재된 토량을 실시간으로 측정하므로, 신속하고 정확하게 운반 토량을 산출하는 것이 가능한 덤프트럭 적재 토량 산출방법를 제공하는데, 그 목적이 있다.
본 발명은 다른 목적은 레이저스캐너를 이용하여 덤프트럭 적재함의 영상을 얻음과 동시에 덤프트럭의 중량을 측정하고 이를 분석하여 적재된 토사에 대한 느슨한 흙의 토량환산계수(L값)를 산출하고, 성토된 토량과 비교하여 다져진 흙의 토량환산계수(C값)를 산출하여 정확한 토량환산계수를 실시간 산출하는 것이 가능하고, 이에 따라 적절하고 신속하게 추가 소요 토량 산정과 공사비 산정, 설계변경을 행하는 것이 가능한 토량환산계수 산출방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 제안하는 덤프트럭 적재 토량 산출방법은 덤프트럭의 접근여부를 감지하고, 덤프트럭이 통과하는 지점에 설치되는 복수의 레이저스캐너를 이용하여 덤프트럭 적재함에 적재된 토사의 형태를 여러 방향에서 스캐닝하고, 덤프트럭에 부착된 식별태그로부터 인식한 해당 덤프트럭의 적재함에 대한 제원을 데이터베이스로부터 불러오고, 데이터베이스로부터 불러온 기본 영상과 상기 레이저스캐너로부터 얻어진 측정 영상의 기준점을 일치시킨 다음 기본 영상과 측정 영상 사이의 형상 차이를 분석하여 토량을 산출하는 과정을 포함하여 이루어진다.
상기에서 레이저스캐너는 2축으로 나누어 4개를 설치하여 스캐닝을 행하는 것이 음영부분을 최소화할 수 있으므로 바람직하다.
상기 식별태그는 능동형 알에프아이디(RF ID)를 이용하는 것이 분산 먼지 등에 의한 인식불능을 방지할 수 있고, 내장하는 것이 가능하므로 외부 노출에 의한 손상의 위험성을 방지할 수 있으므로 바람직하다.
본 발명의 토량환산계수 산출방법은 덤프트럭의 접근여부를 감지하고, 덤프트럭이 통과하는 지점에 설치되는 복수의 레이저스캐너를 이용하여 덤프트럭 적재함에 적재된 토사의 형태를 여러 방향에서 스캐닝하고, 덤프트럭의 중량을 중량측정기를 통하여 측정하고, 덤프트럭에 부착된 식별태그로부터 인식한 해당 덤프트럭의 적재함에 대한 제원을 데이터베이스로부터 불러오고, 데이터베이스로부터 불러온 기본 영상과 상기 레이저스캐너로부터 얻어진 측정 영상의 기준점을 일치시킨 다음 기본 영상과 측정 영상 사이의 형상 차이를 분석하여 느슨한 토량을 산출하고, 상기 중량측정기로 측정한 중량에서 상기 데이터베이스로부터 불러온 덤프트럭의 기본 중량을 감산하여 적재함에 적재된 토량의 중량을 산출하여 원지반의 토량으로 환산하고, 산출한 느슨한 토량과 원지반 토량을 이용하여 느슨한 흙의 토량환산계수를 산출하는 과정을 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 덤프트럭 적재 토량 산출방법 및 토량환산계수 산출방법에 의하면, 복수의 레이저스캐너를 이용하여 얻어진 영상을 분석하여 토량 및 토량환산계수를 산출하는 측량기법을 사용하므로, 토량의 측정 및 토량환산계수의 산출이 매우 간편하고 신속하게 이루어진다.
그리고 본 발명에 따른 덤프트럭 적재 토량 산출방법 및 토량환산계수 산출방법에 의하면, 프레임에 설치된 기준점을 이용하여 보정을 행하고, 각 차종에 따른 적재함 정보를 반영하여 영상을 분석하여 토량 및 토량환산계수를 산출하므로, 항상 정확한 토량 및 토량환산계수를 제공하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 토량환산계수 산출방법에 의하면, 중량측정기에 의한 중량의 측정과 레이저스캐닝을 혼합하여 보다 정확한 토량환산계수를 산출하는 것이 가능하고, 이에 따라 적절하고 신속하게 설계변경을 행하는 것이 가능하다.
다음으로 본 발명에 따른 덤프트럭 적재 토량 산출방법 및 토량환산계수 산출방법의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저 본 발명에 따른 실시예에서 사용하는 덤프트럭 적재함 측정시스템은 도 1 내지 도 2에 나타낸 바와 같이, 프레임(10)과, 복수의 레이저스캐너(20)와, 컴퓨터(80)를 포함하여 이루어진다.
상기 프레임(10)은 덤프트럭(2)이 통과할 수 있도록 지면에 세워서 설치된다.
상기 프레임(10)에는 정해진 위치에 기준점(18)이 설치된다.
상기와 같이 기준점(18)을 설치하게 되면, 상기 레이저스캐너(20)로 스캐닝된 영상 이미지를 분석할 때에 기준점(18)을 활용하는 것이 가능하고, 보다 정확한 촬영비율 등을 반영하여 정확한 해석을 행하는 것이 가능하다.
상기 프레임(10)은 덤프트럭(2)이 관통하여 주행하는 것이 가능하도록, 문(gate)의 형태로 형성하여 설치한다.
예를 들면 상기 프레임(10)은 4개 이상의 기둥과 천정(판형상 또는 뼈대만 있는 형상 등)으로 이루어지는 형상으로 구성하는 것도 가능하다.
상기 프레임(10)에는 감지센서(30)를 설치하는 것도 가능하다.
상기 감지센서(30)는 덤프트럭(2)이 프레임(10)에 진입하는 것을 감지하도록 프레임(10)의 입구쪽(뒤쪽)에 설치한다.
상기 감지센서(30)는 적외선센서나 레이저센서 등이 다양한 물체감지센서를 적용하여 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 감지센서(30)는 감지신호를 상기 컴퓨터(80)로 전송하도록 연결한다.
상기 레이저스캐너(20)는 상기 프레임(10)의 상부에 설치한다.
상기 레이저스캐너(20)는 2축 레이저스캐너로 설치한다. 상기에서 레이저스캐너(20)는 총 4대를 2축(높이가 다른 2축)으로 구성하여 음영부분을 최소화하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 레이저스캐너(20)를 2축 레이저스캐너로 구성하면, 2개의 방향에서 표면에 대한 직접적인 점좌표를 얻는 것이 가능하고, 자동 병합 및 부피 계산을 위한 후처리 과정의 간소화로 신속하게 결과를 도출하는 것이 가능하다.
상기에서 레이저스캐너(20) 대신에 디지털사진기를 2대 이상 서로 촬영범위를 보완할 수 있도록 설치하여 영상을 얻도록 구성하는 것도 가능하다. 상기 디지털사진기는 촬영범위가 일정부분 서로 겹치도록 설치하는 것이 보다 정확한 분석이 가능하므로 바람직하다. 상기 디지털사진기는 한번에 덤프트럭(2)의 적재함(6) 전체 길이에 대하여 촬영이 가능하도록 촬영각도를 설정하여 설치한다. 상기 디지털사진기는 덤프트럭(2)의 적재함(6)을 서로 다른 방향에 촬영하도록 설치된다.
그리고 상기 컴퓨터(80)에서는 상기 감지센서(30)를 통하여 덤프트럭(2)이 프레임(10)에 진입한다는 감지신호가 전송되면, 설정된 덤프트럭(2)이 프레임(10) 내부의 설정된 위치에 완전하게 진입하는 데 소요되는 시간을 경과(설정된 시간을 경과)한 다음 상기 레이저스캐너(20)에 촬영개시신호를 전송한다.
상기 레이저스캐너(20)는 상기 컴퓨터(80)에서 촬영개시신호를 수신함과 동시에 덤프트럭(2)의 적재함(6)에 대한 스캐닝을 수행하고, 스캐닝된 영상을 상기 컴퓨터(80)로 전송한다.
상기 컴퓨터(80)에서는 상기 레이저스캐너(20)로부터 수신된 측정 영상을 분석하여 토량을 산출하고, 그 결과를 출력한다.
상기 컴퓨터(80)의 출력장치(도면에 나타내지 않음)로는 일반적으로 널리 알려진 모니터, 프린터 등이 사용 가능하다.
그리고 본 발명에 따른 덤프트럭 적재함 측정시스템의 일실시예는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 덤프트럭(2)에 설치되고 차종 및 식별번호에 대한 정보가 수록된 식별태그(8)와, 상기 프레임(10)에 설치되고 상기 덤프트럭(2)에 설치된 식별태그(8)를 판독하여 상기 컴퓨터(80)로 전송하는 식별판독기(50)를 더 포함한다.
상기 식별태그(8)는 상기 덤프트럭(2)의 운전석 캡(4) 지붕 표면 또는 앞유 리창 부분 등에 설치한다.
상기 식별태그(8)는 알에프아이디(RF ID) 칩 등을 이용하여 구성한다. 상기 식별태그(8)는 바코드 등을 이용하여 구성하는 것도 가능하다.
상기 식별태그(8)로 능동형 알에프아이디를 이용하여 구성하면, 자체적인 고유 전파신호의 발생으로 원격으로 인식하는 것이 가능하고, 분산먼지에 의한 인식불능의 예방과 내장이 가능하여 외부 노출에 의한 손상의 우려가 없다는 장점을 얻을 수 있다.
상기 식별태그(8)에는 차종이나 차량번호 등에 대한 식별번호 등의 정보를 수록한다.
상기와 같이 식별태그(8)를 부착하게 되면, 측정하는 차종에 따른 적재함(6)의 크기나 길이, 중량 등에 대한 상세한 정보를 활용하는 것이 가능하므로, 스캐닝된 영상 이미지의 판독을 보다 정확하게 행하는 것이 가능하다. 상기 컴퓨터(80)에는 덤프트럭(2)의 차종별로 적재함(6)의 크기(가로, 세로, 높이 및 부피)에 대한 정보, 중량에 대한 정보, 적재함(6)의 영상 이미지에 있어서 기준점에 대한 정보 등이 데이터베이스로 저장된다.
상기 식별판독기(50)는 알에프아이디(RF ID)수신기 등으로 상기 식별태그(8)의 구성에 대응하여 설치한다. 상기에서 식별태그(8)로 바코드를 사용하는 경우에는 상기 식별판독기(50)는 바코드판독기로 구성한다.
상기 식별판독기(50)는 상기 레이저스캐너(20)로 적재함(6)를 스캐닝하는 동안 식별태그(8)를 판독할 수 있도록, 상기 덤프트럭(2)의 캡(4)이 위치하는 프레 임(10)의 출구쪽(앞쪽) 상부에 설치하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 프레임(10)의 하부에는 통과하는 덤프트럭(2)의 중량을 측정하기 위한 중량측정기(70)를 더 설치하는 것도 가능하다.
상기 중량측정기(70)는 측정된 값을 상기 컴퓨터(10)로 전송하도록 구성한다.
상기와 같이 중량측정기(70)를 설치하면, 해당 덤프트럭(2)의 흙을 적재한 후의 중량을 측정하고, 상기 식별태그(8)로부터 얻은 정보를 바탕으로 흙을 적재한 후의 중량을 측정된 중량에서 감산하여 흙의 중량을 산출하는 것이 가능하다.
따라서 산출된 흙의 중량으로부터 흙을 퍼내는 지점의 단위중량을 감안하여 토량을 산출하는 것이 가능하고, 이를 이용하여 원지반(흙의 퍼내는 지점)의 토량을 추정하여 느슨한 흙과 다져진 흙의 토량환산계수(L값과 C값)를 산정하는 것도 가능하다.
그리고 중량측정기(70)를 통하여 측정된 중량을 활용하여 과적차량을 적절하게 통제하는 것이 가능하다.
상기 중량측정기(70)는 로드셀 등을 이용하여 구성하는 것이 가능하다.
다음으로 상기와 같이 구성되는 덤프트럭 적재함 측정시스템을 이용하여 덤프트럭 적재함에 적재된 토량을 산출하는 과정 및 토량환산계수를 산출하는 과정을 설명한다.
먼저 본 발명에 따른 덤프트럭 적재 토량 산출방법의 일실시예는 도 3에 나타낸 바와 같이, 덤프트럭(2)의 접근여부를 감지하고(S10), 덤프트럭(2)이 통과하 는 지점에 설치되는 복수의 레이저스캐너(20)를 이용하여 덤프트럭(2) 적재함(6)에 적재된 토사의 형태를 여러 방향에서 스캐닝한다(S20).
상기 레이저스캐너(20)에 의한 스캐닝은 덤프트럭(2)을 일정 속도로 통과하도록 하여 행하는 것도 가능하고, 덤프트럭(2)이 정지된 상태에서 레이저스캐너(20)가 설치된 프레임(10)의 일부(2축)가 적재함(6)을 전체적으로 통과하도록 전후진하도록 구성하여 행하는 것도 가능하다.
상기에서 레이저스캐너(20)가 이동하는 구조는 일반적으로 자동화설비에서 많이 사용하는 LM 가이드 등의 구성을 적용하여 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기에서 덤프트럭(2)의 접근여부는 감지센서(30)를 통하여 감지하는 것도 가능하고, 알에프아이디로 구성되는 식별태그(8)를 알에프아이디 수신기로 구성되는 식별판독기(50)를 통하여 감지하는 것도 가능하다.
예를 들면, 상기 식별태그(8)를 알에프아이디를 이용하여 구성하는 경우에는 별도로 감지센서(30)를 설치하지 않고 상기 알에프아이디 수신기로 구성되는 식별판독기(50)를 이용하여 덤프트럭(2)의 접근여부를 감지하도록 구성하는 것도 가능하다.
상기와 같이 감지센서(30) 또는 알에프아이디 수신기를 통하여 덤프트럭(2)이 접근하는 것을 감지하고, 그 감지신호가 컴퓨터(80)로 전송되면, 컴퓨터(80)에서는 상기 레이저스캐너(20)로 작동신호를 전송하여 스캐닝을 개시하도록 촬영개시신호를 전송한다(S10).
예를 들면 상기 컴퓨터(80)에서는 감지센서(30)에서 감지된 시간으로부터 통상적인 덤프트럭(2)의 진입속도를 감안하여 설정된 시간이 경과한 다음, 상기 레이저스캐너(20)의 스캐닝이 개시되도록 촬영개시신호를 전송한다.
상기 레이저스캐너(20)를 통하여 얻어진 영상은 상기 컴퓨터(80)로 전송되어 저장된다(S20).
상기에서 2축으로 구성된 4대의 레이저스캐너(20)에서 스캐닝된 영상은 상기 컴퓨터(80)에서 하나의 영상이미지로 합성되어 음영부분이 최소화된 측정 영상으로 저장된다.
상기에서 덤프트럭(2)이 프레임(10)에 접근할 때 또는 상기 레이저스캐너(20)에 의한 스캐닝이 진행되는 동안 상기 식별판독기(50)는 덤프트럭(2)에 설치된 식별태그(8)를 인식하여 판독하여 상기 컴퓨터(80)로 판독된 신호를 전송한다(S30).
그리고 상기 컴퓨터(80)는 덤프트럭(2)에 부착된 식별태그(8)로부터 인식한 해당 덤프트럭(2)의 적재함(6)에 대한 제원을 컴퓨터(80)의 저장장치(메모리)에 저장된 데이터베이스로부터 불러온다(S40).
상기에서 컴퓨터(80)의 저장장치(메모리)에 저장된 제원은 적재함(6)에 대한 기본 영상(적재함(6)의 영상이미지)과 기준점, 적재함(6)의 가로, 세로, 높이 및 부피에 대한 정보, 적재함(6)을 포함한 덤프트럭(2)의 중량 등으로 구성된다.
상기에서 기본 영상으로 레이저스캐너(2)로 스캐닝한 빈 적재함(6)의 영상이미지를 사용하는 것도 가능하다.
상기 컴퓨터(80)에서는 데이터베이스로부터 불러온 기본 영상과 상기 레이저스캐너로부터 얻어진 측정 영상의 기준점을 일치시키는 작업을 수행한다(S50).
예를 들면, 기본 영상과 측정 영상으로 중첩하여 합성한 다음 기본 영상의 기준점 중 하나(제1기준점)와 이에 대응되는 측정 영상의 기준점 중 하나(제1기준점)을 일치시킨 상태에서, 기본 영상의 다른 기준점과 이에 대응되는 측정 영상의 다른 기준점이 일치되도록 측정 영상을 확대 또는 축소하는 작업을 수행한다.
그리고 상기 컴퓨터(80)에서는 기본 영상과 측정 영상 사이의 형상 차이를 분석하여 토량을 산출하고 이를 출력한다(S60).
상기 컴퓨터(80)에서는 측정 영상의 조감도와 등고선도 등을 저장하고, 필요한 경우 출력한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 덤프트럭 적재 토량 산출방법의 일실시예는 약 10km/h 이하의 속도로 프레임(10)을 통과하는 덤프트럭(2)의 경우에는 중간에 정지시키는 일없이 토량을 측정하는 것이 가능하고, 덤프트럭 1대당 적재된 토량을 분산 1% 이하의 정밀도로 정밀하게 계측하는 것이 가능하다.
그리고 본 발명에 따른 토량환산계수 산출방법의 일실시예는 도 4에 나타낸 바와 같이, 덤프트럭(2)의 접근여부를 감지하고(S10), 덤프트럭(2)이 통과하는 지점에 설치되는 복수의 레이저스캐너(20)를 이용하여 덤프트럭(2) 적재함(6)에 적재된 토사의 형태를 여러 방향에서 스캐닝한다(S20).
그리고 상기 중량측정기(70)에서 덤프트럭(2)의 중량을 측정한다(S25).
상기 컴퓨터(80)에서는 상기 덤프트럭(2)에 부착된 식별태그(8)로부터 인식 한 해당 덤프트럭(2)에 대한 제원을 데이터베이스로부터 불러온다(S30, S40).
그리고 상기 컴퓨터(80)에서는 데이터베이스로부터 불러온 기본 영상과 상기 레이저스캐너(20)로부터 얻어진 측정 영상의 기준점을 일치시킨 다음 기본 영상과 촬영 영상 사이의 형상 차이를 분석하여 느슨한 토량을 산출한다(S60).
또 상기 컴퓨터(80)에서는 상기 중량측정기(70)로 측정한 중량에서 상기 데이터베이스로부터 불러온 덤프트럭의 중량을 감산하여 적재함(6)에 적재된 토량의 중량을 산출한다(S70).
상기에서 산출된 적재함(6)에 적재된 토량의 중량으로부터 원지반의 단위중량을 이용하여 원지반의 토량을 환산한다. 즉 산출된 흙의 중량으로부터 원지반의 단위중량을 감안하여 원지반의 토량을 산출하는 것이 가능하다.
그리고 상기 컴퓨터(80)에서는 산출한 느슨한 토량과 원지반 토량을 이용하여 느슨한 흙의 토량환산계수(L값)를 산출한다(S80).
또한 성토된 토량과 비교하여 다져진 흙의 토량환산계수(C값)를 산출하면, 정확한 토량환산계수를 실시간으로 산출하는 것이 가능하며, 신속하고 적절하게 추가 소요 토량의 산정과 공사비의 산정, 설계 변경을 행하는 것이 가능하다.
상기 컴퓨터(80)에서는 측정 영상을 분석하여 토사와 아직 풍화되지 않은 암괴의 비율을 산출하는 것도 가능하다.
예를 들면, 측정 영상에서 토사는 대부분 작은 점으로 구현되고, 암괴의 경우에는 크기가 큰 덩어리진 이미지로 구현되므로, 이들이 표면에서 각각 차지하는 면적 비율을 계산하여 대략적인 토사와 암괴의 비율로 결정한다. 현재 이미지 분석에 의하여 발파암의 암괴를 구분하는 기술은 개발되어 사용되고 있으므로, 토사와 암괴의 분포를 분석하는 작업은 용이하게 실시하는 것이 가능하다.
상기와 같이 토사와 암괴의 비율을 산출하고, 토량과 중량을 이용하여 적재함(6)에 적재된 토사와 암괴의 평균 비중을 산출하게 되면, 표준 품셈에서 제공하는 토량환산계수로부터 현장의 실제 토량환산계수에 근접한 토량환산계수를 산출하는 것이 가능하다.
예를 들면, 표준 품셈으로부터 제공하는 토사의 토량환산계수(적재함(6)에 적재된 상태이므로 흐트러진 상태의 토량환산계수)와 암괴의 토량환산계수(흐트러진 상태의 토량환산계수)를 적재함(6)에 적재된 토사와 암괴의 비율을 가중하여 평균하여 토량환산계수를 산출한다.
상기와 같이 토량환산계수를 산출하게 되면, 현장의 풍화암 지반의 상태에 가장 근접한 값의 토량환산계수를 얻을 수 있게 된다.
따라서 그때 그때 산출(또는 일정 주기별로 산출)되는 토량환산계수를 반영하여 단지설계, 작업계획 및 공사비 등에 대한 설계변경을 합리적이고 효과적으로 행하는 것이 가능하다.
그리고 풍화토/풍화암 뿐만 아니라 다양한 입도를 가지는 다른 지반에서도 적용이 가능한 복합지반의 토량환산계수를 산출하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 덤프트럭 적재 토량 및 토량환산계수 산출방법의 일실시예는 레이저스캐너(20)에 의한 스캐닝으로부터 토량 및 토량환산계수의 산출까지 전과정을 자동화하는 것이 가능하고, 촬영된 영상을 공사현장의 시공기록으로 장기 보존 하는 것도 가능하다.
그리고 상기 식별태그(8)를 인식하여 분석하는 것에 의하여, 각 식별태그(8)에 담겨진 식별번호에 따라 각 덤프트럭의 운반 토량, 운반횟수, 운반 사이클 시간 등을 분석하는 것도 가능하고, 운반 토사의 총 물량의 산정을 자동화하는 것이 가능하다.
나아가 분석되는 사항을 현장 사무실로 통지하는 기능을 추가하면, 효과적으로 현장의 통제가 가능하고, 적재량으로부터 적하물의 중량을 자동으로 계산하여 과적으로 인한 피해를 방지하고, 웹 지아이에스(Web GIS)를 이용한 토공사 시공관리 시스템 등과 연계하는 경우에는 토공사 시공관리를 정보화하고 효율화하는 것을 유도하는 것이 가능하다.
상기에서는 본 발명에 따른 덤프트럭 적재 토량 및 토량환산계수 산출방법의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.
도 1은 본 발명에 따른 덤프트럭 적재함 측정시스템의 일실시예를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 덤프트럭 적재함 측정시스템의 일실시예를 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 3은 본 발명에 따른 덤프트럭 적재 토량 산출방법의 일실시예를 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 토량환산계수 산출방법의 일실시예를 개략적으로 나타내는 순서도이다.

Claims (13)

  1. 덤프트럭의 접근여부를 감지하고,
    식별판독기가 덤프트럭에 설치된 식별태그를 인식하고 판독하여 컴퓨터로 판독된 신호를 전송하고,
    덤프트럭이 통과하는 지점에 설치되는 복수의 레이저스캐너를 이용하여 덤프트럭 적재함에 적재된 토사의 형태를 여러 방향에서 스캐닝하고,
    컴퓨터에서 덤프트럭에 부착된 식별태그로부터 인식한 해당 덤프트럭의 적재함에 대한 제원을 데이터베이스로부터 불러오고,
    컴퓨터에서 데이터베이스로부터 불러온 기본 영상과 상기 레이저스캐너로부터 얻어진 측정 영상의 기준점을 일치시킨 다음 기본 영상과 측정 영상 사이의 형상 차이를 분석하여 토량을 산출하는 과정을 포함하는 덤프트럭 적재 토량 산출방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 레이저스캐너는 4대로 이루어지는 2축 레이저스캐너로 구성하고,
    상기 2축으로 구성된 4대의 레이저스캐너에서 스캐닝된 영상은 컴퓨터에서 하나의 영상이미지로 합성되어 음영부분이 최소화된 측정 영상으로 저장되는 덤프트럭 적재 토량 산출방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 식별태그는 능동형 알에프아이디(RF ID)를 이용하는 덤프트럭 적재 토량 산출방법.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 덤프트럭의 접근여부에 대한 감지는 감지센서 또는 알에프아이디 수신기로 구성되는 식별판독기를 통하여 행하는 덤프트럭 적재 토량 산출방법.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 컴퓨터의 저장장치에 저장된 제원은 적재함에 대한 기본 영상과 기준점, 적재함의 가로, 세로, 높이 및 부피에 대한 정보, 적재함을 포함한 덤프트럭의 중량을 포함하는 덤프트럭 적재 토량 산출방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 기본 영상과 측정 영상의 기준점을 일치시키는 과정에서는 기본 영상과 측정 영상을 중첩하여 합성한 다음 기본 영상의 기준점 중 하나와 이에 대응되는 측정 영상의 기준점 중 하나을 일치시킨 상태에서, 기본 영상의 다른 기준점과 이에 대응되는 측정 영상의 다른 기준점이 일치되도록 측정 영상을 확대 또는 축소하는 작업을 수행하는 덤프트럭 적재 토량 산출방법.
  7. 덤프트럭의 접근여부를 감지하고,
    식별판독기가 덤프트럭에 설치된 식별태그를 인식하고 판독하여 컴퓨터로 판독된 신호를 전송하고,
    덤프트럭이 통과하는 지점에 설치되는 복수의 레이저스캐너를 이용하여 덤프트럭 적재함에 적재된 토사의 형태를 여러 방향에서 스캐닝하고,
    덤프트럭의 중량을 중량측정기를 통하여 측정하고,
    덤프트럭에 부착된 식별태그로부터 인식한 해당 덤프트럭의 적재함에 대한 제원을 데이터베이스로부터 불러오고,
    컴퓨터에서 데이터베이스로부터 불러온 기본 영상과 상기 레이저스캐너로부터 얻어진 측정 영상의 기준점을 일치시킨 다음 기본 영상과 측정 영상 사이의 형상 차이를 분석하여 느슨한 토량을 산출하고,
    컴퓨터에서 상기 중량측정기로 측정한 중량에서 상기 데이터베이스로부터 불러온 덤프트럭의 기본 중량을 감산하여 적재함에 적재된 토량의 중량을 산출하여 이로부터 원지반의 토량으로 환산하고,
    컴퓨터에서 산출한 느슨한 토량과 원지반 토량을 이용하여 느슨한 흙의 토량환산계수를 산출하는 과정을 포함하는 토량환산계수 산출방법.
  8. 청구항 9에 있어서,
    상기 레이저스캐너는 4대로 이루어지는 2축 레이저스캐너로 구성하고,
    상기 2축으로 구성된 4대의 레이저스캐너에서 스캐닝된 영상은 컴퓨터에서 하나의 영상이미지로 합성되어 음영부분이 최소화된 측정 영상으로 저장되는 토량환산계수 산출방법.
  9. 청구항 9에 있어서,
    상기 식별태그는 능동형 알에프아이디(RF ID)를 이용하는 토량환산계수 산출방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 덤프트럭의 접근여부에 대한 감지는 감지센서 또는 알에프아이디 수신기로 구성되는 식별판독기를 통하여 행하는 토량환산계수 산출방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 컴퓨터의 저장장치에 저장된 제원은 적재함에 대한 기본 영상과 기준점, 적재함의 가로, 세로, 높이 및 부피에 대한 정보, 적재함을 포함한 덤프트럭의 중량을 포함하는 토량환산계수 산출방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 기본 영상과 측정 영상의 기준점을 일치시키는 과정에서는 기본 영상과 측정 영상을 중첩하여 합성한 다음 기본 영상의 기준점 중 하나와 이에 대응되는 측정 영상의 기준점 중 하나을 일치시킨 상태에서, 기본 영상의 다른 기준점과 이 에 대응되는 측정 영상의 다른 기준점이 일치되도록 측정 영상을 확대 또는 축소하는 작업을 수행하는 토량환산계수 산출방법.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 컴퓨터에서는 측정 영상을 분석하여 토사와 아직 풍화되지 않은 암괴의 비율을 산출하고,
    상기 토사와 암괴의 비율을 가중 평균하여 토량환산계수를 산출하는 토량환산계수 산출방법.
KR1020090012770A 2009-02-17 2009-02-17 덤프트럭 적재 토량 산출방법 및 토량환산계수 산출방법 KR101080961B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090012770A KR101080961B1 (ko) 2009-02-17 2009-02-17 덤프트럭 적재 토량 산출방법 및 토량환산계수 산출방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090012770A KR101080961B1 (ko) 2009-02-17 2009-02-17 덤프트럭 적재 토량 산출방법 및 토량환산계수 산출방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100093709A true KR20100093709A (ko) 2010-08-26
KR101080961B1 KR101080961B1 (ko) 2011-11-08

Family

ID=42757979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090012770A KR101080961B1 (ko) 2009-02-17 2009-02-17 덤프트럭 적재 토량 산출방법 및 토량환산계수 산출방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101080961B1 (ko)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9958260B2 (en) 2013-09-25 2018-05-01 Hyundai Motor Company Apparatus and method for extracting feature point for recognizing obstacle using laser scanner
WO2019046983A1 (es) * 2017-09-11 2019-03-14 Maurin Gausset Fernando Jose Sistema y método para determinar la carga de un camión
CN110057292A (zh) * 2019-05-27 2019-07-26 杭州亚美利嘉科技有限公司 车厢装载率的确定方法和装置
KR102021716B1 (ko) * 2019-01-16 2019-09-16 정흥원 지능형 토사 정보 자동 처리시스템
CN110383354A (zh) * 2017-04-28 2019-10-25 哈利伯顿能源服务公司 软管过牵拉保护
CN111023976A (zh) * 2019-12-31 2020-04-17 内蒙古广纳信息科技有限公司 基于线性激光扫描的矿用自卸卡车矿石方量检测装置及方法
CN111023975A (zh) * 2019-12-31 2020-04-17 内蒙古广纳信息科技有限公司 露天矿矿用自卸卡车的矿石方量检测装置及方法
KR20200132892A (ko) * 2018-03-27 2020-11-25 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 쇼벨
CN113686405A (zh) * 2021-08-30 2021-11-23 杭州米阳信息技术有限公司 一种用于土方作业的工程车载土体积测量方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3038474B2 (ja) 1998-09-11 2000-05-08 五洋建設株式会社 土運船における積載土量の計測方法及び装置
JP2000283734A (ja) * 1999-03-29 2000-10-13 Penta Ocean Constr Co Ltd トラック積載土量の計測方法及び装置
JP2007285704A (ja) 2006-04-12 2007-11-01 Penta Ocean Constr Co Ltd 土砂運搬船の積載土量計測方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9958260B2 (en) 2013-09-25 2018-05-01 Hyundai Motor Company Apparatus and method for extracting feature point for recognizing obstacle using laser scanner
CN110383354A (zh) * 2017-04-28 2019-10-25 哈利伯顿能源服务公司 软管过牵拉保护
RU2718334C1 (ru) * 2017-04-28 2020-04-01 Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк. Защита шланга от выдергивания
WO2019046983A1 (es) * 2017-09-11 2019-03-14 Maurin Gausset Fernando Jose Sistema y método para determinar la carga de un camión
KR20200132892A (ko) * 2018-03-27 2020-11-25 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 쇼벨
KR102021716B1 (ko) * 2019-01-16 2019-09-16 정흥원 지능형 토사 정보 자동 처리시스템
CN110057292B (zh) * 2019-05-27 2021-05-18 杭州亚美利嘉科技有限公司 车厢装载率的确定方法和装置
CN110057292A (zh) * 2019-05-27 2019-07-26 杭州亚美利嘉科技有限公司 车厢装载率的确定方法和装置
CN111023975A (zh) * 2019-12-31 2020-04-17 内蒙古广纳信息科技有限公司 露天矿矿用自卸卡车的矿石方量检测装置及方法
CN111023976A (zh) * 2019-12-31 2020-04-17 内蒙古广纳信息科技有限公司 基于线性激光扫描的矿用自卸卡车矿石方量检测装置及方法
CN111023976B (zh) * 2019-12-31 2021-09-03 内蒙古广纳信息科技有限公司 基于线性激光扫描的矿用自卸卡车矿石方量检测装置及方法
CN111023975B (zh) * 2019-12-31 2021-09-03 内蒙古广纳信息科技有限公司 露天矿矿用自卸卡车的矿石方量检测装置及方法
CN113686405A (zh) * 2021-08-30 2021-11-23 杭州米阳信息技术有限公司 一种用于土方作业的工程车载土体积测量方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR101080961B1 (ko) 2011-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101080961B1 (ko) 덤프트럭 적재 토량 산출방법 및 토량환산계수 산출방법
Kiziltas et al. Technological assessment and process implications of field data capture technologies for construction and facility/infrastructure management
Bhatla et al. Evaluation of accuracy of as-built 3D modeling from photos taken by handheld digital cameras
El-Omari et al. Integrating 3D laser scanning and photogrammetry for progress measurement of construction work
CN106044663B (zh) 一种基于视觉技术的可测重石材矿山叉装车及其测重方法
AU2017100306A4 (en) Train Wagon 3D Profiler
CN108885167A (zh) 用于分析岩心样品的系统和方法
Chen et al. Estimating construction waste truck payload volume using monocular vision
US10954648B1 (en) Multi-sensor manhole survey
JP3867955B2 (ja) 積載物の体積計測方法及び装置
CN105336119A (zh) 一种崩塌体裂缝识别报警装置及其识别方法
CN113034674B (zh) 一种利用多设备配合的施工安全检查的方法和装置
CN112184707A (zh) 基于点云数据的渣土车土石方装载判断方法以及判断系统
CA2959229C (en) Ground surface information analysis system and ground surface information analysis method
AU2013237637A1 (en) Train Wagon 3D Profiler
McGuire et al. Application of terrestrial lidar and photogrammetry to the as-built verification and displacement monitoring of a segmental retaining wall
US20230308777A1 (en) Image capturing device, data acquisition unit, image capturing system, and image capturing method
CN202562477U (zh) 集装箱码头堆场集装箱危险堆存方式检测装置
CN115901640B (zh) 融合光谱成像与时空分布的不良地质超前预报方法及系统
JP7305431B2 (ja) 品質管理システム
Niskanen et al. Using a 2D profilometer to determine volume and thickness of stockpiles and ground layers of roads
CN110702171A (zh) 建筑废弃物受纳场监测方法、装置及系统
CN114792225A (zh) 一种机场工程地基处理溶洞施工数字化管控系统及方法
El-Omari et al. Hybrid methodology for automated collection of data from construction sites
Markiewicz et al. Using low-cost UAVs in post-mining exploration-a case study

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141103

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151102

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161101

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171101

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181031

Year of fee payment: 8