KR20130097340A

KR20130097340A - 원격모니터링장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20130097340A
Application number: KR1020120018927A
Authority: KR
Inventors: 이형국; 엄창용; 박영호
Original assignee: 엘에스전선 주식회사; (주)유메카
Priority date: 2012-02-24
Filing date: 2012-02-24
Publication date: 2013-09-03

Abstract

본 발명은 원격모니터링장치에 대한 것이다. 본 발명에 따른 원격모니터링장치는 차량과 상기 차량에 선택적으로 탑재될 수 있는 화물적재장치의 체결 여부를 판단하는 원격모니터링장치에 있어서, 상기 화물적재장치에 대한 영상정보를 촬영하여 체결부의 위치정보를 취득하는 카메라장치, 수직 방향 및 수평 방향으로 이동 가능하게 구비되어 상기 체결부에 대한 형상정보를 취득하는 형상정보취득장치 및 상기 위치정보에 따라 상기 형상정보취득장치의 수직 방향 및 수평 방향을 조절하며, 상기 형상정보에 따라 상기 차량과 화물적재장치의 체결여부를 판단하는 제어부를 구비한다.

Description

원격모니터링장치 및 그 제어방법 {Remote monitoring apparatus and controlling method thereof}

본 발명은 원격모니터링장치 및 그 제어방법에 대한 것이다.

일반적으로 다량의 화물을 이동시키기 위해서는 화물을 소위 '컨테이너'라 하는 화물적재장치에 수용하고, 상기 화물적재장치를 차량으로 이동시키게 된다. 즉, 화물적재장치를 차량에 탑재하여 항구와 같은 원하는 장소로 이동시킨 후, 항구에서 화물선으로 화물적재장치를 탑재하게 된다. 또한, 화물선이 원하는 나라 또는 항구로 이동한 후에는 다시 화물적재장치를 차량으로 옮기고 이동시키게 되는 것이다.

그런데, 차량의 이동 중에는 차량이 비교적 빠른 속도로 이동하게 되므로 화물적재장치를 차량에 안정적으로 고정할 있는 수단을 필요로 하게 된다. 하지만, 전술한 화물적재장치를 차량에서 분리하고자 하는 경우, 예를 들어 차량에 의해 항구로 이동한 후 화물선으로 화물적재장치를 옮기고자 하는 경우에는 화물적재장치가 차량에 고정되어 있는지를 확인하는 것이 매우 중요하다. 화물적재장치가 차량에 체결된 상태에서 화물적재장치를 분리하고자 들어올리게 되면 차량과 화물적재장치의 연결 상태에 의해 차량도 함께 상승하게 되어 차량 및 화물적재장치의 연결부에 하중이 가해져서 파손이 발생할 수 있기 때문이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 차량과 화물적재장치의 체결여부를 비접촉식으로 확인할 수 있는 원격모니터링장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히, 본 발명에 따른 원격모니터링장치는 차량의 정지위치, 차량이 높이 등에 있어서 변화가 있더라도 상기 변화에 대응하여 정확하게 차량과 화물적재장치의 체결여부를 판단할 수 있다.

상기와 같은 목적은 차량과 상기 차량에 선택적으로 탑재될 수 있는 화물적재장치의 체결 여부를 판단하는 원격모니터링장치에 있어서, 상기 화물적재장치에 대한 영상정보를 촬영하여 체결부의 위치정보를 취득하는 카메라장치, 수직 방향 및 수평 방향으로 이동 가능하게 구비되어 상기 체결부에 대한 형상정보를 취득하는 형상정보취득장치 및 상기 위치정보에 따라 상기 형상정보취득장치의 수직 방향 및 수평 방향을 조절하며, 상기 형상정보에 따라 상기 차량과 화물적재장치의 체결여부를 판단하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 원격모니터링장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 원격모니터링장치는 베이스, 상기 베이스에 수평 방향으로 회동 가능하게 연결되는 몸체부 및 상기 몸체부에 수직 방향으로 회동 가능하게 연결되는 헤드를 구비하고, 상기 형상정보취득장치는 상기 헤드에 구비된다. 나아가, 상기 카메라장치는 상기 형상정보취득장치와 함께 상기 헤드에 구비된다. 본 발명에 따른 원격모니터링장치에서 상기 형상정보취득장치는 레이져 스캐너 또는 레이져 진동계를 포함하는 레이져 측정장치로 이루어진다.

한편, 상기 차량은 상기 체결부에 선택적으로 결합되는 결합부를 더 구비하고, 상기 형상정보취득장치는 레이져 스캐닝을 통해 상기 체결부에 대한 형상 정보를 인식하여 상기 제어부로 전송하게 된다. 이 경우, 상기 형상정보취득장치는 상기 체결부에 대해서 수직방향으로 스캐닝하여 상기 형상정보를 취득하게 되며, 상기 체결부에 대해서 수직방향으로 복수회 스캐닝하여 상기 형상정보를 취득할 수 있다.

상기 제어부는 상기 형상정보에 따라 가상 검출 판단선을 설정하고, 상기 가상 검출 판단선과 상기 결합부의 상대 위치에 따라 체결여부를 판단하게 된다. 구체적으로 상기 제어부는 상기 화물적재장치의 외면에 대응하는 기준선을 설정하고, 상기 기준선에서 소정거리 내측에 구비되는 상기 가상 검출 판단선을 설정하게 된다. 또한, 상기 제어부는 상기 결합부의 적어도 일부가 상기 기준선과 상기 가상 검출 판단선 사이에 위치하는 경우에 상기 화물적재장치와 상기 차량이 체결된 상태로 판단하고, 상기 결합부가 상기 기준선과 상기 가상 검출 판단선 사이에 위치하지 않는 경우에 상기 화물적재장치와 상기 차량이 분리된 경우로 판단할 수 있다.

한편, 상기 제어부는 상기 차량과 화물적재장치의 체결여부에 대한 정부를 외부장치로 전송할 수 있다.

전술한 카메라장치는 상기 차량이 정지한 경우에 상기 체결부의 위치에 대한 정보를 취득할 수 있다. 또는, 판단에 걸리는 시간을 단축하기 위하여 상기 카메라장치는 상기 차량이 소정 속도 이하로 이동하는 경우에 상기 체결부의 위치에 대한 정보를 취득하기 시작할 수 있다.

나아가, 원격모니터링장치는 야간 등에 원활하게 검사를 수행하기 위하여 빛을 조사할 수 있는 조명장치를 더 구비할 수 있다. 또한, 눈 또는 비 등이 내리는 혹한기에도 검사를 정확하게 진행하기 위하여 상기 카메라장치 및 형상정보취득장치의 적어도 하나에 와이퍼 및/또는 가열부를 더 구비할 수 있다.

한편, 상기와 같은 본 발명의 목적은 차량과 상기 차량에 탑재될 수 있는 화물적재장치의 체결 여부를 판단하는 원격모니터링장치의 제어방법에 있어서, 상기 차량을 인식하는 차량 인식 단계, 상기 화물적재장치의 체결부에 대한 위치정보를 수집하는 단계, 상기 위치정보에 따라 상기 체결부에 대한 형상정보를 수집하는 단계 및 상기 형상정보에 따라 상기 차량과 상기 화물적재장치의 체결여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어방법에 의해 달성된다.

여기서, 상기 위치정보를 수집하는 단계는 상기 차량이 정지한 경우에 수행될 수 있다. 하지만, 체결여부를 판단하는데 소요되는 시간을 줄이기 위하여 상기 위치정보를 수집하는 단계는 상기 차량이 소정 속도 이하로 이동하는 경우에 시작될 수 있다.

한편, 상기 원격모니터링장치는 상기 형상정보를 취득하는 레이져 스캐너 또는 레이져 진동계를 구비하고, 상기 위치정보에 따라 상기 레이져 스캐너 또는 레이져 진동계를 수평방향 및/또는 수직방향으로 이동시키는 단계를 더 구비할 수 있다.

또한, 상기 차량은 상기 체결부에 선택적으로 결합되는 결합부를 구비하고,

상기 체결여부를 판단하는 단계는 형상정보에 따라 가상 검출 판단선을 설정하고, 상기 가상 검출 판단선과 상기 결합부의 상대 위치에 따라 체결여부를 판단하게 된다. 구체적으로 상기 체결여부를 판단하는 단계는 상기 화물적재장치의 외면에 대응하는 기준선을 설정하는 단계, 상기 기준선에서 소정거리 내측에 구비되는 상기 가상 검출 판단선을 설정하는 단계 및 상기 가상 검출 판단선과 상기 결합부의 상대 위치에 따라 체결여부를 판단하는 단계를 구비하게 된다.

또한, 상기 체결여부를 판단하는 단계는 상기 결합부의 적어도 일부가 상기 기준선과 상기 가상 검출 판단선 사이에 위치하는 경우에 상기 화물적재장치와 상기 차량이 체결된 상태로 판단하고, 상기 결합부가 상기 기준선과 상기 가상 검출 판단선 사이에 위치하지 않는 경우에 상기 화물적재장치와 상기 차량이 분리된 경우로 판단하게 된다.

상기와 같은 구성을 가지는 원격모니터링장치에 의하면 차량과 화물적재장치의 체결여부를 비접촉식으로 확인할 수 있도록 구성되어 그 구성을 단순화할 수 있으며, 나아가 체결여부를 판단하는 시간을 줄일 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 원격모니터링장치는 차량의 정지위치, 차량이 높이 등에 있어서 변화가 있더라도 상기 변화에 대응하여 정확하게 차량과 화물적재장치의 체결여부를 판단할 수 있다. 따라서, 차량과 화물적재장치의 체결여부를 정확하게 판단하여 차량 및/또는 화물적재장치에 발생할 수도 있는 손상 등을 미리 방지할 수 있다.

도 1은 화물적재장치를 탑재한 차량의 측면도,
도 2는 화물적재장치의 사시도,
도 3은 화물적재장치의 체결부 및 차량의 결합부를 도시한 사시도,
도 4는 일 실시예에 따른 원격모니터링장치의 구성을 도시한 개략도,
도 5는 도 4에서 원격모니터링장치를 확대한 사시도,
도 6은 다른 실시예에 따른 원격모니터링장치의 구성을 도시한 개략도,
도 7 및 도 8은 제어부에 의해 형상 정보를 처리하는 과정을 도시한 개략도,
도 9는 회전결합부의 회전에 따른 체결부와의 상대위치를 도시한 평면도,
도 10 및 도 11은 원격모니터링장치의 제어방법을 도시한 순서도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들에 대해서 상세하게 살펴보도록 한다.

도 1은 화물적재장치(20)가 차량(10)에 탑재된 상태를 도시한 측면도이다.

도 1을 참조하면, 화물적재장치(20)는 내부에 소정의 수용공간을 가지는 소위 '컨테이터(container)'로 구비될 수 있으며, 이러한 화물적재장치(20)는 차량(10)에 선택적으로 탑재되어 이동될 수 있다. 화물적재장치(20)는 차량(10)에 탑재되어 연결될 수도 있으며, 나아가 차량(10)에서 분리될 수 있는 것이다.

예를 들어, 화물적재장치(20)를 차량(10)에 탑재하여 항구와 같은 원하는 장소로 이동시킨 후, 항구에서 화물선으로 화물적재장치(20)를 탑재하게 된다. 또한, 화물선이 원하는 나라 또는 항구로 이동한 후에는 다시 화물적재장치(20)를 차량(10)으로 옮기고 이동시키게 되는 것이다. 한편, 차량(10)의 이동 중에는 차량(10)이 비교적 빠른 속도로 이동하게 되므로 화물적재장치(20)를 차량(10)에 안정적으로 고정할 있는 장치를 필요로 하게 된다. 도 2는 화물적재장치(20)에 구비되는 체결부(21)를 도시한다.

도 2를 참조하면, 체결부(21)는 내부에 소정의 수용공간(26)을 가지는 하우징(22)을 포함한다. 하우징(22)은 내부에 수용공간(26)을 형성하도록 도면과 같이 육면체의 형상을 가질 수 있다. 나아가, 하우징(22)의 측면을 따라 다수개의 제1 개구부(24)를 구비할 수 있다. 제1 개구부(24)는 내부의 수용공간(26)과 연통하도록 구비되어, 외부에서 제1 개구부(24)를 통하여 수용공간(26)을 확인할 수 있다. 또한, 하우징(22)은 하부에 수용공간(26)과 연통하는 제2 개구부(28)를 더 구비할 수 있다.

한편, 도 3은 차량(10)에 구비되어 화물적재장치(20)의 체결부(21)와 선택적으로 결합되는 결합부(12)를 도시한다. 도 3(a)는 체결부(21)를 하부에서 바라본 사시도이며, 도 3(b)는 결합부(12)를 상부에서 바라본 사시도이다.

도 3(a)를 참조하면, 체결부(21)의 하우징(22)은 하부에 결합부(12)의 일부가 삽입될 수 있는 제2 개구부(28)를 더 구비할 수 있다. 즉, 화물적재장치(20)를 차량(10)에 탑재하는 경우에 차량(10)의 결합부(12)의 일부가 제2 개구부(28)를 통하여 체결부(21)의 내부로 삽입될 수 있다.

한편, 도 3(b)를 참조하면, 결합부(12)는 차량(10)의 소정부위에 고정되어 구비되는 베이스(16) 및 상기 베이스(16)에 회전 가능하게 구비되는 회전결합부(14)를 포함한다. 구체적으로, 회전결합부(14)는 도 3(b)에 도시된 바와 같이 90도 회전 가능하게 구비된다. 즉, 회전결합부(14)의 회전 여부에 따라 차량(10)과 화물적재장치(20)가 연결될 수 있다.

도 3(b)에 도시된 회전결합부(14)는 회전을 하지 않은 상태를 도시하며, 이러한 상태에서 화물적재장치(20)가 차량(10)에 탑재되면 회전결합부(14)는 체결부(21)의 제2 개구부(28)를 통하여 하우징(22)의 내부에 도 3(a)의 B와 같은 상태로 수용된다. 'B'와 같은 경우는 회전결합부(14)가 제2 개구부(28)와 대응하는 형태로 배치되어 화물적재장치(20)가 단순히 차량(10)에 얹힌 상태이며 서로 연결되지 않은 상태이다.

한편, 회전결합부(14)가 작업자에 의해 수동으로 또는 전기적인 연결에 의해 자동으로 회전하게 되면 회전결합부(14)는 하우징(22)의 수용공간(26) 내부에서 회전하여 도 3(a)의 A와 같은 상태에 놓이게 된다. 'A'와 같은 경우는 회전결합부(14)가 하우징(22)의 내부에서 회동하여 회전결합부(14)의 양단부가 하우징(22)의 제1 개구부(24)를 향하게 된 상태이다. 즉, 회전결합부(14)의 양단부가 제2 개구부(28)와 비틀어진 상태를 유지하게 되어 화물적재장치(20)가 차량(10)에 결합되어 연결된 상태를 도시한다.

그런데, 전술한 화물적재장치(20)를 차량(10)에서 분리하고자 하는 경우, 예를 들어 차량(10)에 의해 항구로 이동한 후 화물선으로 화물적재장치(20)를 옮기고자 하는 경우에는 화물적재장치(20)가 차량(10)에 연결되어 있는지를 확인하는 것이 매우 중요하다. 화물적재장치(20)가 차량(10)에 체결된 상태에서 화물적재장치(20)를 분리하고자 들어올리게 되면 차량(10)과 화물적재장치(20)의 연결 상태에 의해 차량(10)도 함께 상승하게 되어 차량(10) 및 화물적재장치(20)의 연결부에 파손이 발생할 수 있기 때문이다. 따라서, 항구 등에는 차량(10)과 화물적재장치(20)의 체결여부를 판단할 수 있는 모니터링장치를 구비하게 된다.

도 4 및 도 5는 일 실시예에 따른 원격모니터링장치(30)를 도시한다.

원격모니터링장치(30)는 항구 등과 같은 장소에 구비될 수 있으며, 특히 화물적재장치(20)를 분리하여 들어올리는 크레인 장치 등에 인접하여 구비될 수 있다. 예를 들어, 차량(10)이 크레인장치로 이동하기에 앞서서 소정의 공간 또는 소정의 영역(이하, '분리검사영역'이라 명칭함)을 구비하고 상기 분리검사영역에 원격모니터링장치(30)를 구비할 수 있다. 차량(10)에서 화물적재장치(20)를 분리하기에 앞서서 상기 분리검사영역에서 화물적재장치(20)의 체결여부를 판단하는 것이 필요하기 때문이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 원격모니터링장치(30)는 소정의 카메라장치로 구성되며, 상기 분리검사영역에 구비된 소정의 몸체(32)에 고정된다. 차량(10)이 분리검사영역에 정지한 경우에 원격모니터링장치(30)는 화물적재장치(20)의 체결부를 촬영하여 체결여부를 판단하게 된다. 즉, 체결부의 촬영영상에서 하우징(22)의 제1 개구부(24)를 통해서 회전결합부(14)의 회전여부를 판단하여 체결여부를 결정하게 된다. 이러한 판단은 제어부에 의해 자동으로 또는 작업자에 의해 수동으로 수행될 수 있다.

그런데, 일 실시예에 따른 원격모니터링장치(30)는 소정의 몸체(32)에 고정되어 차량(10)이 원격모니터링장치(30)의 정면 앞에 정지하는 경우에 측정이 가능하게 된다. 즉, 차량(10)이 분리검사영역 내에서도 정지하는 위치가 달라지게 되면 정확한 측정이 곤란하게 된다. 나아가, 차량(10)에 따라 화물적재장치(20)가 탑재되는 높이가 서로 다를 수 있는데 반해서 원격모니터링장치(30)는 소정 높이에 고정되어 있으므로 다양한 높이를 가지는 차량(10)에 적절하게 대응을 하지 못하게 된다. 따라서, 차량(10)의 정지위치 및 차량(10)의 높이에 따라 화물적재장치(20)의 체결여부를 정확하게 판단하지 못하는 문제점을 수반하게 된다. 이하에서는 이러한 문제점을 해결할 수 있는 다른 실시예에 따른 원격모니터링장치 및 이를 이용한 제어방법에 대해서 살펴보도록 한다.

도 6은 다른 실시예에 따른 원격모니터링장치(100)를 도시한다.

본 실시예에 따른 원격모니터링장치(100)는 차량(10)의 정지위치 및 체결부(21)의 위치변화에 대응하여 수직방향 및 수평방향으로 이동이 가능한 구조로 구비된다는 점에서 전술한 실시예와 차이가 있다. 이하, 도면을 참조하여 상세하게 살펴본다.

도 6을 참조하면, 원격모니터링장치(100)는 화물적재장치(20)의 체결부(21)의 위치에 대한 위치정보를 취득할 수 있는 카메라장치(114)를 구비할 수 있다. 카메라장치(114)는 예를 들어 '줌 카메라(zoom camera)'로 구비되어 상대적으로 원거리에 위치하는 대상물에 대한 영상 정보도 취득할 수 있다. 즉, 차량(10)이 전술한 분리검사영역으로 입장하게 되면 원격모니터링장치(100)는 줌 카메라를 이용하여 차량(10)에 대한 전체적인 영상 정보를 획득하게 되며, 이를 분석하여 화물적재장치(20)의 체결부(21)의 위치정보를 수집하게 된다. 이러한 위치정보는 상기 영상 정보 상에서 수평방향 및 수직방향의 좌표로 표시될 수 있다.

나아가, 카메라장치(114)는 차량(10)이 분리검사영역으로 입장하여 정지한 경우에 체결부(21)의 위치에 대한 정보를 취득하게 된다. 즉, 차량(10)이 정지하지 않은 경우에는 차량이 계속하여 이동 중이므로 체결부(21)의 정확한 위치 파악이 힘들기 때문이다. 하지만, 차량(10)이 정지한 후에 체결부(21)의 위치검출을 하게 되면 차량(10)이 정지할 때까지 시간이 소요되어 전체 검사시간이 많이 걸릴 수 있다. 특히, 차량(10)이 많이 밀려있는 경우에 이러한 시간 지연은 큰 손실로 연결될 수 있다. 따라서, 카메라장치(114)는 차량(10)이 분리검사영역으로 입장하여 소정 속도 이하, 예를 들어 10 내지 30km/h 이하로 이동하는 경우에 체결부(21)의 위치에 대한 정보를 취득하기 시작할 수 있다. 차량(10)이 이동 중이지만, 소정속도 이하로 상대적으로 저속으로 이동하게 되므로 카메라장치(114)에 의해 위치 검출 작업의 시작이 가능하며, 차량(10)이 정지하게 되면 정확한 위치 판단이 가능하게 된다.

한편, 원격모니터링장치(100)는 수직 방향 및 수평 방향으로 이동 가능하게 구비되어 체결부(21)에 대한 형상정보를 취득하는 형상정보취득장치(112)를 구비할 수 있다. 체결부(21)에 대한 위치정보를 취득한 경우에 후술하는 제어부(140)는 상기 위치정보에 따라 형상정보취득장치(112)를 수직방향 및/또는 수평방향으로 이동시켜 형상정보취득장치(112)가 체결부(21)를 향하도록 한다. 이어서, 형상정보취득장치(112)의 구동에 의해 체결부(21)에 대한 형상정보를 획득하여 상기 형상정보를 분석하여 화물적재장치(20)와 차량(10)의 체결여부를 판단하게 된다. 이러한 일련의 과정에 대해서는 이후에 상세히 설명한다.

또한, 원격모니터링장치(100)는 상기 위치정보에 따라 형상정보취득장치(112)의 수직 방향 및 수평 방향을 조절하며, 상기 형상정보에 따라 차량(10)과 화물적재장치(20)의 체결여부를 판단하는 제어부(140)를 구비할 수 있다. 제어부(140)는 카메라장치(114)에서 체결부(21)에 대한 위치정보를 전달받으며, 상기 위치정보에 따라 형상정보취득장치(112)를 수직방향 및/또는 수평방향으로 이동시키게 된다. 나아가, 제어부(140)는 형상정보취득장치(112)의 형상정보에 따라 차량(10)과 화물적재장치(20)의 체결여부를 판단하게 된다. 제어부(140)는 도 6에 도시된 바와 같이 구조적으로 원격모니터링장치(100)에서 분리되어 유선 또는 무선에 의해 데이터를 전송받고 데이터를 전송할 수 있다. 또한, 도시되지 않았지만 제어부(140)는 구조적으로 원격모니터링장치(100)의 내부에 구비될 수 있다. 이하, 구체적으로 살펴본다.

원격모니터링장치(100)는 베이스(130), 베이스(130)에 수평 방향 또는 수직방향으로 회동 가능하게 연결되는 몸체부(120) 및 몸체부(120)에 수직 방향 또는 수평 방향으로 회동 가능하게 연결되는 헤드(110)를 구비할 수 있다.

베이스(130)는 전술한 분리검사영역에 구비될 수 있으며, 소정의 높이로 구비될 수 있다. 이 경우, 보다 정확한 측정을 위하여 차량(10)에 탑재되는 화물적재장치(20)의 하단부의 평균높이에 대응하여 베이스(130)가 구비될 수 있다.

한편, 몸체부(120)는 베이스(130)에 회동 가능하게 구비될 수 있다. 예를 들어, 몸체부(120)는 수평방향 및 수직방향으로 모두 회동 가능하게 구비되고, 카메라장치(114) 및 형상정보취득장치(112)가 몸체부(120)에 구비될 수 있다. 하지만, 이러한 경우에 몸체부(120)가 서로 수직하는 양방향으로 회동하는 구조를 구비해야하므로 회동 구조가 복잡해질 수 있다. 따라서, 본 실시예에서 몸체부(120)는 일방향으로 회동 가능하게 구비되며, 수평방향으로 회동 가능하게 구비된다. 또한, 후술하는 헤드(110)가 몸체부(120)에 수직방향으로 회동 가능하게 구비된다. 결국, 헤드(110)는 베이스(130)에 대해 수평 방향 및 수직 방향으로 회동 가능하게 구비될 수 있으며, 헤드(110)에 형상정보취득장치(112)가 구비된다. 하지만, 전술한 회동 방향은 일예를 들어 설명한 것에 지나지 않으며, 몸체부(120)가 베이스(130)에 수직 방향으로 회동 가능하게 구비되고, 헤드(110)가 몸체부(120)에 수평 방향으로 회동 가능하게 구비되는 구조도 물론 가능하다.

헤드(110)는 회동바(118)가 몸체부(120)에 연결되어 수직방향으로 회동 가능하게 구비된다. 전술한 형상정보취득장치(112)는 헤드(110)에 구비될 수 있다. 결국, 형상정보취득장치(112)는 베이스(130)에 대해서 수직 방향 및 수평 방향으로 이동 가능하게 구비된다. 이에 따라, 다양한 높이를 가지는 체결부(21)의 높이에 대응하여 형상정보를 얻을 수 있으며, 나아가 차량의 정지 위치가 다소 차이가 있더라도 정확한 형상정보를 취득할 수 있게 된다. 한편, 카메라장치(114)는 분리검사영역의 내부에 별도로 구비되거나, 또는 몸체부(120)에 구비될 수도 있지만, 본 실시예에서는 형상정보취득장치(112)와 함께 헤드(110)에 구비된다. 헤드(110)가 향하는 방향이 분리검사영역 내의 차량(10)의 정지 장소에 해당할 것이므로, 카메라장치(114)도 헤드(110)에 구비되는 것이 바람직하기 때문이다.

한편, 헤드(110)의 상부에는 커버(116)를 더 구비할 수 있다. 커버(116)는 도면에 도시된 바와 같이 헤드(110)의 전방을 향하여 소정길이만큼 돌출되도록 구비될 수 있다. 이는 비 또는 눈 등이 내리는 경우에 카메라장치(114) 또는 형상정보취득장치(112)의 전면을 가리지 않도록 하기 위함이다.

한편, 헤드(110)에는 빛을 조사할 수 있는 조명장치(119)를 더 구비할 수 있다. 조명장치(119)는 야간 등에 빛을 조사하여 보다 정확하게 위치정보 및/또는 형상 정보를 취득할 수 있도록 한다.

나아가, 도면에 도시되지는 않았지만, 헤드(110)에는 와이퍼(미도시) 및/또는 가열부(미도시)를 더 구비할 수 있다. 형상정보취득장치(112)는 도면에 도시된 바와 같이 유리 등으로 이루어진 전면의 투명부(113)를 통하여 정보를 취득하게 된다. 그런데, 황사 등이 발생하는 경우에 전면 투명부(113)에 황사로 인하여 시야가 가릴 수 있다. 따라서, 전면 투명부(113)에 와이퍼를 구비하여 황사 등과 같은 이물질을 제거할 수 있다. 나아가, 겨울 등과 같이 외부 주변 기온이 하강하는 경우에는 전면 투명부(113)에 성애 등이 발생할 수 있으며, 이는 와이퍼에 의해서도 제거하는 것이 곤란하다. 따라서, 전면 투명부(113)에 열선과 같은 가열부를 구비하여 가열에 의해 성애를 제거할 수 있다. 전술한, 와이퍼 및 가열부는 카메라장치(114)에도 구비될 수 있으며, 카메라장치(114)와 형상정보취득장치(112)의 적어도 하나에 구비될 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 형상정보취득장치(112)는 화물적재장치(20)의 체결부(21)에 대한 형상 정보를 수집하여 제어부(140)로 전송하며, 구체적으로 레이져 스캐너 또는 레이져 진동계와 같은 레이져 측정장치로 이루어질 수 있다. 즉, 레이져 측정장치를 이용하여 체결부(21)에 대한 스캐닝(scanning)을 수행하게 되며, 상기 스캐닝에 의해 체결부(21)에 대한 형상정보를 취득할 수 있다. 예를 들어, 레이져 측정장치는 레이져를 발사하고 레이져가 대상물에 다시 반사되어 입사될 때까지의 시간 차에 의해 대상물까지의 거리를 측정할 수 있다. 따라서, 이러한 측정을 일련의 가상선을 따라 연속적으로 수행하게 되면 가상선을 따른 대상물의 형상 정보를 얻을 수 있게 된다.

한편, 도 6에서 설명되지 않은 도면부호 '150'은 화물적재장치(20)의 분리여부 또는 체결여부에 대한 정보를 수집하는 외부장치로 정의될 수 있다. 이러한 외부장치는 크레인을 조정하는 조정실(미도시)에 구비될 수 있다. 예를 들어, 화물적재장치(20)가 체결되지 않아 '릴리스(release)' 상태임을 알리게 되면 작업자는 외부장치를 통해 이를 인식하고 크레인을 이용하여 화물적재장치(20)를 분리하게 되는 것이다. 나아가, 상기 외부장치를 통해 화물적재장치(20)가 계속하여 체결된 상태를 유지하고 있음을 인식하게 되면 후속조치를 통해 체결부(21)와 결합부(12)의 체결 상태를 해체하게 된다.

이하, 도면을 참조하여 형상정보취득장치(112)의 구동에 대해서 상세히 살펴본다.

도 7 및 도 8은 형상정보취득장치(112)에 의해 취득한 형상정보를 제어부(140)에서 처리하는 과정을 도시한 개략도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 형상정보취득장치(112)는 체결부(21), 구체적으로 체결부(21)의 제1 개구부(24)를 수직방향으로 연속적으로 스캐닝하게 된다. 즉, C 방향에서 형상정보취득장치(112)가 스캐닝한다고 할 때 화물적재장치(20)에서 차량(10)을 향해서 위에서 아래로 또는 아래에서 위로 수직방향으로 스캐닝하게 된다. 수직방향으로 스캐닝을 하는 이유는 화물적재장치(20)의 체결부(21)의 형상이 규격화되어 있기 때문이다. 즉, 차량(10)의 결합부(12)의 형상은 다소간에 차이가 있지만, 화물적재장치(20)의 체결부(21) 또는 하우징(22)의 형상은 규격화되어 통일된 형상 및 크기를 사용하게 된다. 그런데, 전술한 바와 같이 하우징(22)의 내부에서 차량의 결합부(12)가 회전을 하게 되므로 결합부(12)의 형상은 체결부(21)에 비해서 다소 작게 구비되며, 결합부(12)의 높이가 체결부(21)에 비해서 낮을 수 있다. 따라서, 레이져 측정장치에 의해 수평방향으로 체결부(21)를 스캐닝하는 경우에 스캐닝하는 높이에 따라서 체결부(21)의 내부에 위치하는 결합부(12)를 스캐닝하지 못하는 경우도 발생할 수 있다. 이러한 경우에 제어부(140)가 잘못된 판단을 할 수 있으며 이에 의해 차량 또는 화물적재장치에 파손이 발생할 수 있다. 결국, 본 실시예에서는 오판단을 방지하기 위하여 레이져 측정장치에 의해 수직방향으로 임의의 가상선을 따라 체결부(21)를 연속적으로 스캐닝하게 된다. 이러한 가상선을 따른 연속적인 스캐닝 작업을 1회 스캐닝 작업으로 정의하는 경우에 스캐닝 작업은 복수회 수행될 수 있다. 즉, 수직방향으로 하나의 가상선을 따라 연속적으로 스캐닝을 한 다음, 수직방향의 다른 가상선을 따라 또다시 스캐닝 작업을 수행할 수 있다. 스캐닝 작업을 복수회 수행하는 경우에 체결여부를 판단하는 시간이 상대적으로 많이 소요될 수 있지만, 보다 정확하게 판단할 수 있다는 장점이 있다. 따라서, 이러한 스캐닝 횟수는 적절하게 조절될 수 있다.

형상정보취득장치(112)에 의해 수직방향으로 스캐닝 작업을 수행하게 되면, 제어부(140)는 형상정보취득장치(112)에서 대상물까지의 거리에 따라 외곽선(200)을 추출할 수 있다. 상기 외곽선은 형상정보취득장치(112)에서 전송되어 대상물에서 반사되어 다시 형상정보취득장치(112)로 입사되는 레이져의 시간 차이에 의해 계산될 수 있다. 이 경우, 제어부(140)는 외곽선(200)에서 형상정보취득장치(112)에 제일 근접한 수직선 영역(210)을 화물적재장치(20) 또는 차량(10)의 외면으로 인식할 수 있다. 따라서, 제어부(140)는 상기 수직선 영역(210)에서 연장된 선(220)을 기준선으로 설정할 수 있다. 기준선(220)은 화물적재장치(20)의 외면에 대응하는 가상선으로 설정될 수 있다.

이어서, 제어부(140)는 기준선(220)에서 화물적재장치(20)의 내측으로 소정거리 이격된 가상검출판단선(300)을 설정할 수 있다. 가상검출판단선(300)은 후술하는 바와 같이 결합부와의 상대 위치에 따라 체결여부를 판단하는 판단선으로 작용하게 된다.

구체적으로 가상검출판단선(300)은 미리 설정한 기준선(220)에서 화물적재장치(20)의 내측으로 소정거리 이격되어 설정될 수 있다. 전술한 바와 같이 화물적재장치(20)의 체결부(21)의 구조 및 형상은 규격화되어 제공된다. 따라서, 제어부(140)는 기준선(220)을 설정하게 되면 상기 기준선에서 규격화된 체결부(21)의 구조에 따라 가상검출판단선(300)을 설정할 수 있게 된다. 여기서, 가상검출판단선(300)은 차량(10)의 회전결합부(14)가 체결부(21)에 체결되지 않은 상태인 경우에 회전결합부(14)의 측면 연장선을 따라 설정되거나, 또는 회전결합부(14)의 측면 연장선에서 소정거리만큼 형상정보취득장치(112)에 가깝도록 설정될 수 있다. 즉, 회전결합부(14)가 회전을 하지 않아 체결부(21)와 결합되지 않은 경우에 회전결합부(14)의 측면은 가상검출판단선(300)과 동일한 선, 또는 가상검출판단선(300)보다 형상정보취득장치(112)에서 멀리 위치하게 된다.

따라서, 제어부(140)는 형상정보취득장치(112)에서 전달된 형상 정보에 의해 외곽선(200)을 추출하고, 기준선(220) 및 가상검출판단선(300)을 설정한 다음, 제1 개구부(24) 내부의 형상에 따라 체결여부를 판단할 수 있다.

구체적으로 가상검출판단선(300)과 회전결합부(14)의 상대 위치에 따라 체결여부를 판단하게 된다. 예를 들어, 제어부(140)는 도 7과 같이 제1 개구부(24) 내부의 'D1' 영역에 위치한 외곽선(200)과 가상검출판단선(300)을 비교하여 외곽선(200)이 더 멀리, 즉 도면에서 오른쪽에 위치하게 되면 체결이 되지 않은 것으로 판단하게 된다. 이는 결합부(12)가 기준선(220)과 가상검출판단선(300) 사이에 위치하지 않는 경우로 정의될 수 있다. 즉, 'D1' 영역에 위치한 외곽선(200)은 회전결합부(114)의 측면에 해당하게 되며, 회전결합부(114)의 측면이 가상검출판단선(300)에 비하여 더 멀리 위치한다는 것(회전결합부(14)가 기준선(220)과 가상검출판단선(300) 사이에 위치하지 않는 경우)은 회전결합부(114)가 회전하지 않은 상태를 의미하므로 제어부(140)는 화물적재장치(20)가 체결되지 않은 것으로 판단하게 된다.

한편, 도 8은 화물적재장치(20)가 체결된 상태를 도시한다. 차량(10)의 회전결합부(14)가 수동 또는 자동에 의해 회전하여 화물적재장치(20)의 체결부(21)에 체결이 되면 도 8에 도시된 바와 같이 회전결합부(14)의 일측 단면이 제1 개구부(24)를 향하여 돌출하게 된다. 따라서, 형상정보취득장치(112)에 의해 외곽선을 추출하는 경우에 'D2' 영역에 위치한 외관선이 가상검출판단선(300)을 가로질러 위치하게 된다. 즉, 'D2' 영역에 위치한 외곽선이 가상검출판단선(300)에 비하여 형상정보취득장치(112)에 더 가깝게 위치하게 된다. 또는 결합부(12)의 적어도 일부, 또는 회전결합부(14)의 일부가 기준선(220)과 가상검출판단선(300) 사이에 위치하는 경우로 정의될 수 있다. 이러한 경우에 제어부(140)는 화물적재장치(20)가 차량(10)에 체결된 상태로 판단하게 된다.

도 9는 차량(10)의 회전결합부(14)의 회전에 따른 상태를 도시하며, 전술한 도 7 및 도 8의 상태를 평면도로 도시한다.

도 9(a)는 회전결합부(14)가 회전하여 체결부(21)의 하우징(22)에 결합된 상태를 도시하며, 회전결합부(14)가 제2 개구부(28)를 가로질러 제1 개구부(24)를 향하여 돌출 배치되어 체결되어 있음을 알 수 있다. 또한, 도 9(c)는 회전결합부(14)가 회전을 하지 않아서 화물적재장치(20)가 체결되지 않은 상태를 도시한다. 즉, 도 9(c)에 도시된 바와 같이 회전결합부(14)는 제2 개구부(28)에 대응하여 배치되어 제2 개구부(28)와 닿는 부위가 없으며, 제1 개구부(24)를 향하여 돌출되지 않았음을 알 수 있다. 한편, 도 9(b)는 회전결합부(14)가 90도 회전하지는 않았지만 소정각도, 예를 들어 10도 내지 30도로 회전한 상태를 도시한다. 이 경우 도 9(c)와 같이 회전결합부(14)가 체결부(21)와 완전히 결합된 상태는 아니지만 크레인에 의해 화물적재장치(20)를 끌어올리게 되면 차량(10)의 결합부(12)에 하중이 가해져 파손이 발생할 수 있다. 따라서, 제어부(140)는 도 9(b)와 같이 회전결합부(14)가 완전히 90도로 회전하지 않은 상태도 결합된 상태로 판단하는 것이 파손을 방지할 수 있다. 이를 위해서는 도 8에서 'D2' 영역에 위치한 외곽선이 가상검출판단선(300)과 기준선(220) 사이에 위치하는 경우와 함께 'D2' 영역에 위치한 외곽선이 가상검출판단선(300)에 맞닿는 상태도 체결된 상태로 판단하는 것이 바람직하다. 이는 제어부(140)에 의한 체결여부를 판단하는 알고리즘에서 체결여부를 판단하는 조건을 적절히 조절함으로써 가능하다.

이하에서는 전술한 구조를 가지는 원격모니터링장치(100)를 통하여 화물적재장치(20)의 체결여부를 판단하는 제어방법에 대해서 순서도를 참조하여 살펴본다.

도 10은 본 실시예에 따른 원격모니터링장치(100)를 이용한 제어방법을 도시한 순서도이다.

도 10을 참조하면, 원격모니터링장치(100)는 먼저 차량(10)이 분리검사영역으로 입장하는 것을 감지하게 된다(S110). 이는 카메라장치(114)에 의해 수행될 수 있다. 카메라장치(114)는 화물적재장치(20)의 체결부(21)의 위치에 대한 정보를 취득하는 역할을 하지만, 줌 카메라와 같이 영상 정보를 취득하는 구조로 이루어졌으므로 차량(10)이 이동하여 입장하는 경우에 이를 감지하여 제어부(140)로 차량(10)이 입장하고 있음을 알릴 수 있다.

이어서, 제어부(140)는 카메라장치(114)를 통하여 차량(10)이 분리검사영역 내부에 정지하였는지를 판단하게 된다(S120). 차량(10)이 정지한 경우에 보다 정확한 위치검출이 가능함은 전술한 바와 같다. 한편, 차량(10)이 정지하지 않은 상태에서 소정속도 이하로 이동하는 경우에 위치 측정이 시작되는 실시예에서는 상기 차량의 정지여부를 판단하는 단계를 생략할 수 있다.

차량(10)이 정지하게 되면 제어부(140)는 카메라장치(114)에 의해 화물적재장치(20)의 체결부(21)의 위치에 대한 위치정보를 수집하게 된다(S130). 카메라장치(114)는 화물적재장치(20)의 영상정보에 의해 체결부(21)의 위치를 수평방향 및 수직방향의 좌표로 인식하게 된다.

체결부(21)의 위치를 파악한 다음, 제어부(140)는 상기 위치정보에 따라 형상정보취득장치(112)를 수평방향 및/또는 수직방향으로 회동시켜 이동시키게 된다(S140). 결국, 형상정보취득장치(112)는 상기 위치정보에 따라 체결부(21)를 향하게 된다.

형상정보취득장치(112)가 체결부(21)를 향하게 되면 제어부(140)는 형상정보취득장치(112)에 의해 체결부(21)의 체결 상태를 판단하게 된다(S150). 이러한 체결여부 판단 단계에 대해서는 도 11의 순서도에 보다 상세하게 도시된다.

도 11을 참조하면, 형상정보취득장치(112)는 먼저 수직방향으로 적어도 한번, 또는 복수회 레이져 스캐닝을 하게 된다(S152).

레이져 스캐닝을 통하여 형상정보취득장치(112)는 체결부(21)에 대한 형상 정보를 획득하여 이를 제어부(140)로 전송하게 된다(S153).

제어부(140)는 형상정보에 의해 기준선(220)을 설정(S154)하게 되며, 나아가 체결여부를 판단할 수 있는 가상검출판단선(300)을 기준선(220)에 따라 설정(S155)하게 된다. 따라서, 제어부(140)는 회전결합부(14)와 가상검출판단선(300)의 상대위치에 따라 체결여부를 판단하게 된다(S156). 회전결합부(14)의 적어도 일부가 기준선(220)과 가상검출판단선(300) 사이에 위치하게 되면 화물적재장치(20)가 체결된 상태로 판단하고, 회전결합부(14)가 기준선(220)과 가상검출판단선(300) 사이에 위치하지 않게 되면 화물적재장치(20)가 체결되지 않은 상태로 판단하게 된다.

제어부(140)는 체결여부에 대해서 판단한 다음, 이러한 체결여부에 대한 정보를 외부장치로 전송하게 된다(S160).

10...차량 20...화물적재장치
12...결합부 21...체결부
30, 100...원격모니터링장치 110...헤드
112...형상정보취득장치 114...카메라장치
120...몸체부 130...베이스
140...제어부

Claims

차량과 상기 차량에 선택적으로 탑재될 수 있는 화물적재장치의 체결 여부를 판단하는 원격모니터링장치에 있어서,
상기 화물적재장치에 대한 영상정보를 촬영하여 체결부의 위치정보를 취득하는 카메라장치;
수직 방향 및 수평 방향으로 이동 가능하게 구비되어 상기 체결부에 대한 형상정보를 취득하는 형상정보취득장치; 및
상기 위치정보에 따라 상기 형상정보취득장치의 수직 방향 및 수평 방향을 조절하며, 상기 형상정보에 따라 상기 차량과 화물적재장치의 체결여부를 판단하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 원격모니터링장치.
제1항에 있어서,
상기 원격모니터링장치는 베이스; 상기 베이스에 수평 방향으로 회동 가능하게 연결되는 몸체부; 및 상기 몸체부에 수직 방향으로 회동 가능하게 연결되는 헤드;를 구비하고, 상기 형상정보취득장치는 상기 헤드에 구비되는 것을 특징으로 하는 원격모니터링장치.
제2항에 있어서,
상기 카메라장치는 상기 형상정보취득장치와 함께 상기 헤드에 구비되는 것을 특징으로 하는 원격모니터링장치.
제1항에 있어서,
상기 형상정보취득장치는 레이져 스캐너 또는 레이져 진동계를 포함하는 레이져 측정장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 원격모니터링장치.
제4항에 있어서,
상기 차량은 상기 체결부에 선택적으로 결합되는 결합부를 더 구비하고, 상기 형상정보취득장치는 레이져 스캐닝을 통해 상기 체결부에 대한 형상 정보를 인식하여 상기 제어부로 전송하는 것을 특징으로 하는 원격모니터링장치.
제5항에 있어서,
상기 형상정보취득장치는 상기 체결부에 대해서 수직방향으로 스캐닝하여 상기 형상정보를 취득하는 것을 특징으로 하는 원격모니터링장치.
제5항에 있어서,
상기 형상정보취득장치는 상기 체결부에 대해서 수직방향으로 복수회 스캐닝하여 상기 형상정보를 취득하는 것을 특징으로 하는 원격모니터링장치.
제5항에 있어서,
상기 제어부는 상기 형상정보에 따라 가상 검출 판단선을 설정하고, 상기 가상 검출 판단선과 상기 결합부의 상대 위치에 따라 체결여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 원격모니터링장치.
제8항에 있어서,
상기 제어부는 상기 화물적재장치의 외면에 대응하는 기준선을 설정하고, 상기 기준선에서 소정거리 내측에 구비되는 상기 가상 검출 판단선을 설정하는 것을 특징으로 하는 원격모니터링장치.
제9항에 있어서,
상기 제어부는 상기 결합부의 적어도 일부가 상기 기준선과 상기 가상 검출 판단선 사이에 위치하는 경우에 상기 화물적재장치와 상기 차량이 체결된 상태로 판단하고, 상기 결합부가 상기 기준선과 상기 가상 검출 판단선 사이에 위치하지 않는 경우에 상기 화물적재장치와 상기 차량이 분리된 경우로 판단하는 것을 특징으로 하는 원격모니터링장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 차량과 화물적재장치의 체결여부에 대한 정부를 외부장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 원격모니터링장치.
제1항에 있어서,
상기 카메라장치는 상기 차량이 정지한 경우에 상기 체결부의 위치에 대한 정보를 취득하는 것을 특징으로 하는 원격모니터링장치.
제1항에 있어서,
상기 카메라장치는 상기 차량이 소정 속도 이하로 이동하는 경우에 상기 체결부의 위치에 대한 정보를 취득하기 시작하는 것을 특징으로 하는 원격모니터링장치.
제1항에 있어서,
빛을 조사할 수 있는 조명장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 원격모니터링장치.
제1항에 있어서,
상기 카메라장치 및 형상정보취득장치의 적어도 하나에 와이퍼를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 원격모니터링장치.
제1항에 있어서,
상기 카메라장치 및 형상정보취득장치의 적어도 하나에 가열부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 원격모니터링장치.
차량과 상기 차량에 탑재될 수 있는 화물적재장치의 체결 여부를 판단하는 원격모니터링장치의 제어방법에 있어서,
상기 차량을 인식하는 차량 인식 단계;
상기 화물적재장치의 체결부에 대한 위치정보를 수집하는 단계;
상기 위치정보에 따라 상기 체결부에 대한 형상정보를 수집하는 단계; 및
상기 형상정보에 따라 상기 차량과 상기 화물적재장치의 체결여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
제17항에 있어서,
상기 위치정보를 수집하는 단계는 상기 차량이 정지한 경우에 수행되는 것을 특징으로 하는 제어방법.
제17항에 있어서,
상기 위치정보를 수집하는 단계는 상기 차량이 소정 속도 이하로 이동하는 경우에 시작되는 것을 특징으로 하는 제어방법.
제17항에 있어서,
상기 원격모니터링장치는 상기 형상정보를 취득하는 레이져 스캐너 또는 레이져 진동계를 구비하고, 상기 위치정보에 따라 상기 레이져 스캐너 또는 레이져 진동계를 수평방향 및/또는 수직방향으로 이동시키는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
제17항에 있어서,
상기 차량은 상기 체결부에 선택적으로 결합되는 결합부를 구비하고,
상기 체결여부를 판단하는 단계는 형상정보에 따라 가상 검출 판단선을 설정하고, 상기 가상 검출 판단선과 상기 결합부의 상대 위치에 따라 체결여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
제21항에 있어서,
상기 체결여부를 판단하는 단계는
상기 화물적재장치의 외면에 대응하는 기준선을 설정하는 단계;
상기 기준선에서 소정거리 내측에 구비되는 상기 가상 검출 판단선을 설정하는 단계; 및
상기 가상 검출 판단선과 상기 결합부의 상대 위치에 따라 체결여부를 판단하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
제22항에 있어서,
상기 체결여부를 판단하는 단계에서
상기 결합부의 적어도 일부가 상기 기준선과 상기 가상 검출 판단선 사이에 위치하는 경우에 상기 화물적재장치와 상기 차량이 체결된 상태로 판단하고, 상기 결합부가 상기 기준선과 상기 가상 검출 판단선 사이에 위치하지 않는 경우에 상기 화물적재장치와 상기 차량이 분리된 경우로 판단하는 것을 특징으로 하는 제어방법.