KR20220155213A - 입체 스캐닝 센서를 이용한 타워 크레인의 충돌예방 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건설현장의 타워크레인 간 충돌을 예방하는 안전장치에 관한 것이다. 본 발명은 맵 상에서 사전 시뮬레이션을 통해 안전 범위를 정하고 센서로 인근의 지브 행동 패턴을 감지하여 위험반경 내에 진입하려 할 때 경보를 발생하는 등의 제어로서 위험을 예방한다.
본 발명은 그 일실시예로서,
타워크레인의 몸체에 설치되어 자체 타워크레인의 구조물 내지 근접하는 물체의 거리와 방위를 계측하는 물체감지센서;
상기 물체감지센서와 연결되고 물체감지센서로부터의 출력으로 경보신호를 발생하는 모니터부;
인접한 마스트 간 정보 공유 네트워크를 구성하여 상기 물체감지센서의 감지 정보를 모니터상에서 공유하도록 연동하는 무선네트워크부;
상기 모니터부를 통해 운전자가 타워크레인에 접근하는 물체를 인지하도록 구성된 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 타워크레인 충돌 예방장치를 개시한다.
본 발명에 의하면, 타워크레인 상호 간 충돌을 예방하기 위한 감지정보가 획득되고 인근의 타 타워크레인 간에 정보가 공유되며, 이를 통한 물리적인 동력 제어 등 운전자 보조 기능이 작동되어 충돌 위험을 예방하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 트롤리 위치 이동에 따라 상호 간 저촉될 요인이 줄어드는 만큼의 회전 반경은 위험 반경에서 자동 해제함으로써, 잦은 경보 발생으로 인한 운전자의 피로를 경감하는 한편 장비의 이용 효율을 높이는 효과가 있다.

Description

입체 스캐닝 센서를 이용한 타워 크레인의 충돌예방 시스템{Collision Prevention system of Tower Crane Using Stereoscopic Scanning Sensor}

본 발명은 건설현장의 타워크레인 간 충돌을 예방하는 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 맵 상에서 사전 시뮬레이션을 통해 안전 범위를 정하고 센서로 인근의 지브 행동 패턴을 감지하여 위험반경 내에 진입하려 할 때 경보를 발생하는 등의 제어로서 위험을 예방한다.

토목, 건설, 산업 현장에는 자재의 이동을 위해 타워크레인을 사용한다. 지브(메인지브)의 동작 형태에 따라 T형과 L(러핑)형이 있다(도 1 및 도 2 참조). T형 타워크레인의 주요 운동은 선회부의 회전운동, 트롤리의 전진과 후진, 훅 블록(호이스트)의 상하 운동이 있으며, L형 타워크레인은 선회부의 회전운동, 지브(메인지브)의 상하운동, 훅 블록의 상하 운동이 주요 기능이다.

건설현장에서는 대부분의 경우 T형 타워크레인과 L형 타워크레인이 단독, 다중 또는 혼용으로 설치되어 사용된다. 단독으로 설치되어 사용하는 경우 주변의 건물이나 전주, 전선 등의 특별한 장애물이 없다면 충돌위험이 크게 없으나 다중으로 설치되어 사용할 경우 인접한 타워크레인과의 작업이 360도 정도로 회전반경이 중첩되는 상황이 빈번하게 발생하여 충돌위험이 크다.

T형 타워크레인을 다중으로 사용하는 경우 타워의 높이가 다르면 회전반경이 중첩되더라도 인접 타워크레인의 지브 간 충돌위험은 없으나 트롤리 및 훅 블록의 위치에 따라 훅 로프와 지브 간의 충돌이 발생할 수 있다.

L형 타워크레인 다중 사용 및 L형, T형 타워크레인의 혼용으로 사용하는 경우에도 지브 대 지브 간 또는 지브 대 훅 로프 간의 충돌이 발생할 수 있다.

그럼에도 대형 건설현장의 타워크레인 운전자는 자신이 운반해야할 건설자재 등에만 신경이 집중되어 인근에서 접근하는 다른 타워크레인 지브를 보지 못할 가능성이 높다.

타워크레인 간의 충돌이 발생하면 타워크레인의 전도 또는 이동 중인 자재의 추락으로 인해 대형 인명사고가 발생할 수 있으므로 이에 대한 예방은 중요하며, 본 발명은 이를 해결하고자 하는 착상이다.

KR 10-1740199 B

본 발명의 제1목적은 타워크레인 상호 간의 충돌 위험 반경을 사전에 설정하고 센서를 통해 설정된 반경 내로 타 크레인이 접근할 때 경보를 발생하여 충돌을 예방하는 기술적 수단을 제공함을 목적으로 한다.

본 발명의 제2목적은 상기 설정된 반경을 맵 상에서 쉽게 볼 수 있도록 하고, 위험시에 동력 제어 수단이 추가적으로 개입하는 등 운전자를 위한 보조 수단을 추가적으로 제공함을 목적으로 한다.

본 발명의 제3목적은 트롤리 위치 이동으로 위험 반경이 줄어 들 때 그 여분의 공간을 이용하여 안전이 유지되는 범위 내에서 서로 중첩된 회전 작업이 가능토록 하는, 장비 이용의 효율을 높이는 기술적 수단을 제공함을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타워크레인 충돌 예방 시스템은 타워크레인에 설치되며, 상기 타워크레인의 구조물 및 상기 타워크레인으로 접근하는 물체를 감지하는 적어도 하나의 센서; 및 상기 센서에 연결되며, 상기 감지 결과 상기 접근하는 물체가 상기 타워크레인과의 충돌이 예측되거나 소정 범위 내로 진입하는 경우 경보신호를 발생시키는 모니터부를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 타워크레인 충돌 예방 시스템은 타워크레인에 설치되며, 상기 타워크레인의 구조물 및 상기 타워크레인으로 접근하는 물체를 감지하는 적어도 하나의 센서; 및 인접한 마스트 간 정보 공유 네트워크를 구성하여 다른 타워크레인과 상기 센서의 감지 결과를 공유시키는 무선네트워크부를 포함한다.

본 발명에 의하면, 타워크레인 상호 간 충돌을 예방하기 위한 감지정보가 획득되고 인근의 타 타워크레인 간에 정보가 공유되며, 이를 통한 물리적인 동력 제어 등 운전자 보조 기능이 작동되어 충돌 위험을 예방하는 효과가 있다.

또한 본 발명에 의하면, 트롤리 위치 이동에 따라 상호 간 저촉될 요인이 줄어드는 만큼의 회전 반경은 위험 반경에서 자동 해제함으로써, 잦은 경보 발생으로 인한 운전자의 피로를 경감하는 한편 장비의 이용 효율을 높이는 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 T형 타워크레인 및 L형 타워크레인의 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 라이다센서를 이용한 트롤리 위치, 지브의 길이, 훅 블록 및 지브 방위를 구면상으로 계측하는 물체감지센서부의 개념을 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3의 구면상 위험 반경 내에 타 타워크레인의 지브가 접근하였을 때의 모습을 나타낸 단면도이다.
도 5는 무선네트워크부를 포함하는 모니터부의 구조를 나타낸 블록다이어그램이다.
도 6는 모니터부의 화면표시 일례이다.

본 발명은 이하 설명하는 것 외에도 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바 특정한 실시일례들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 자세히 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니므로, 이하 개시하는 구성은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였으나, 예를 들어 제1, 제2, 첫 번째, 두 번째 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되고 있을 뿐, 이 구성요소들을 제1, 제2, 첫 번째, 두 번째 등으로 용어를 붙여서 한정되는 것으로 이해를 하여서는 아니 된다. 상기 용어들은 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 마찬가지의 원리로 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 첫 번째와 두 번째의 경우도 마찬가지이다.

이와 같은 원칙하에 본 발명에 따른 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 이하 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 목적과 특징들은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다.

도 1 및 도 2는 T형 타워크레인 및 L형 타워크레인의 구조를 도시한 도면이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 라이다센서를 이용한 트롤리 위치, 지브의 길이, 훅 블록 및 지브 방위를 구면상으로 계측하는 물체감지센서부 위주로 발명의 개념을 도시한 단면도이다.

즉, 본 발명은 도 1 및/또는 도 2의 타워크레인 몸체(마스트 등), 마스트 선회장치(턴테이블), 지브, 트롤리, 훅 블록, 훅 로프로 구성되는 타워크레인에 있어서,

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이,

타워크레인의 몸체(13)에 설치되어 자신의 타워크레인의 구조물 및 근접하는 물체의 거리와 방위를 계측하는 물체감지센서 및 방위 센서(20, 30, 입체 스캐닝 센서);

물체감지센서(20, 30)와 연결되고 물체감지센서(20, 30)로부터의 출력으로 경보신호를 발생하는 모니터부(40);

인접한 마스트 간 정보 공유 네트워크를 구성하여 물체감지센서(20, 30)의 감지 정보를 모니터(화면) 상에서 공유하도록 연동하는 무선네트워크부(50);

모니터부(40)를 통해 운전자가 자신의 타워크레인의 지브(10-1)에 접근하는 다른 타워크레인의 지브 등의 물체(10-2)를 인지하도록 구성된 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 타워크레인 충돌 예방 시스템을 개시한 것이다.

도 3 및 도 4의 실시일례에서는 물체감지센서(20, 30)는 타워크레인의 마스트 상의 회전체, 예를 들면 지브와 같이 회전하는 시설물(운전석 등)에 설치되어서, 마스트의 수평면 회전에 대응하여 방향을 같이 변경하면서 마스트의 외향 방향으로 설정된 각도의 부채꼴 구면상 구적 범위를 감지하도록 작동한다. 만약 물체감지센서(20, 30)를 라이다 센서로 구성한다면 수직면과 수평면을 각각 스캐닝하면서 광각으로 감지하는 부채꼴 형태의 구면상 입체 감지가 바람직하다.

이를 위한 라이다 센서는 수직 및 수평면을 스캔하는 스파이럴 회전 방식의 단일 라이다 또는 수직면과 수평면을 각각 스캔하는 복수의 라이다 센서 출력을 벡터 논리로 결합하는 수단에 의해 달성될 수 있다. 다른 한편으로는 고해상도의 펄스레이더 등을 이용하는 멀티 빔 탐색 기능으로도 달성될 수 있다.

도 3에서는 물체감지센서(20)가 탐색 대상의 물체에 대하여 전파 내지 빛을 송출하여 반사되는 신호를 통해 거리와 방위를 감지하고, 레이저 고도센서 및 전자나침반 등을 이용하는 방위센서(30)가 물체감지센서(20)의 기준 각도와 고도 측정을 보조함으로써, 수학적으로 각각의 탐지대상물에 대한 수직면 내의 거리와 높이, 그리고 수평면 회전 각도를 대입하여 구면 체적 상에서 위치를 구할 수 있게 된다.

이를 위한 일례를 나타낸 도 3 및 도 4에 있어서, (a)는 지브의 선단까지의 거리와 방위를 측정하는 빔(라이다 빔 등을 말한다)을 나타내고, (b)는 지브의 중간에 있는 트롤리까지의 거리와 방위를 측정하는 빔을 나타내며, (c)는 훅 블록의 위치를 측정하는 빔, (d)는 고도를 측정하는 빔을 나타낸다.

(z)는 위험 반경으로 설정한 범위를 나타내는 것으로, 예를 들면 (z)로 구획된 수평면 내지 수직면의 범위 내에서 (e)빔으로 감지되는 바와 같은 물체가 존재하는 경우 모니터는 이벤트 신호, 즉 제1경보음 내지 제2경보음을 발생하는 개념으로 작동하게 된다.

물체감지센서(20)는 지브(10-1)의 회전에 연동하여 같이 회전하면서 방향 데이터를 유지하고, 그 방향에서 지브 선단까지의 길이, 지브 상에서의 트롤리 위치, 훅 로프 및 훅 블록의 위치를 감지함으로써 지도 좌표에서 각 물체의 위치를 방위와 시간함수로 연산 도출하여 모니터부에 표시 또는 단순히 경보 발생 자료로 지득하게 되는 것이다.

(e) 빔으로 감지되는 물체의 위치 및 (z) 범위는 공사 작업에 따라 수시로 변화되는데, 공사 작업시의 트롤리 위치 변경에 따라 (z)는 제1경보음 범위 및 제2경보음 범위로 차등 구획되고, 나아가 트롤리 위치 변경에 연동하여 제1경보음 범위 및 제2경보음 범위가 가변적으로 변화될 수 있다.

지브 선단 길이와 트롤리 위치를 효과적으로 감지하기 위해서는 선단부와 트롤리에 라이다 또는 레이더 반사판을 부착하는 것이 바람직하다. 이때 반사판은 단순히 물체감지센서(20)로부터의 전파(또는 빛)를 반사하는 패시브 형태라도 좋고 전파(또는 빛)를 받아서 고유의 ID로 응답하는 액티브 형태라도 좋다. 액티브의 일종으로 바코드 또는 라이다 등의 빛에 반응하여 응답하는 자동응답 반사판 기능을 고려할 수 있다.

액티브 형태의 경우는 다른 타워크레인과 정보를 공유할 때 어느 타워크레인과 관련된 지브 내지 트롤리인지를 ID로 즉각 알 수 있는 점에서 특히 인접한 타워크레인은 물론, 중앙집중식 관제시스템을 운영할 때 매우 유용한 기능이 된다.

나아가 트롤리 위치를 공유하는 방법으로 트롤리에 GPS 등 GNSS를 부착하여 고유의 ID를 포함하면서 좌표와 고도를 무선네트워크상에서 공유하게끔 구성할 수도 있다.

상기 지브의 고도를 감지하는 방위센서로서 고도센서(30)는 물체감지센서(20)와 일체적으로 구성되거나 외장 형태로서 물체감지센서(20)와 결합되는 보조 센서로 실시될 수 있다. 고도센서의 일례로서는 위에서 아래까지의 거리를 측정하는 레이저센서가 이용될 수 있고, 경우에 따라서는 원시적인 로프 등으로 계측될 수도 있다.

방위센서(30)는 지브와 평행하게 설치된 두 개의 위치측정센서(GPS 등 GNSS)의 좌표를 이어서 구하거나, 진북과의 각도를 측정하는 자이로센서, 자북과의 각도를 측정하는 나침반 및 전자나침반 또는 측량을 통해 획득된 좌표 기점으로부터의 턴테이블의 회전 각도를 측정하여 구할 수도 있다.

물체감지센서(20)를 도시생략된 타워크레인의 지브 선단에 설치하면, 마스트의 수평면 회전에 대응하여 방향을 같이 변경하되 마스트의 내향 방향으로 설정된 각도의 부채꼴 구면상 구적 범위를 감지하면서 수평면내에서 접근하는 타 타워크레인의 지브의 접근을 감지하도록 된 반대방향 개념의 구성으로 된다.

모니터부(40)는 마스트 좌표 중심과 지브의 길이로서 반경을 구획한 수평면상 충돌 위험 범위를 시뮬레이션하여 이를 위험 반경으로 패턴화 하는 구성을 포함할 수 있다. 이를 이용하면 위험 반경 내에 타 타워크레인 지브가 접근하는 상황을 운전자가 시각적으로 즉각 확인할 수 있게 된다. 또한 모니터부(40)에는 컴퓨터를 이용하는 맵 상의 공간분석 기능으로 접근 물체를 자동적으로 파악하고 이벤트 발생 시에 제1경보음, 예를 들면 멜로디 음향을 발생하도록 구성할 수 있다.

접근물체란 자신의 지브와 수평면상에서 설정된 거리 범위 이내로 접근하는 타 타워크레인의 마스트 또는 지브가 될 수도 있고, 자신의 지브가 타 타워크레인의 지브 또는 마스트에 접근하면서 접근물체라고 역으로 인식하는 등의 의미를 모두 포함하는 용어이다.

한편, 물체감지센서(20)의 감지 결과 자신의 지브 상에서 이동한 트롤리 위치가 마스트 중심 방향으로 이동되었을 때는 그 이동으로 줄어든 외측의 면적만큼은 자신의 지브보다 낮은 높이의 타 타워크레인의 지브에 대한 회전 진입을 허용할 수 있다. 이때 회전을 허용한다는 것은 수평면상에서 장비의 활동 반경이 넓어져 그 만큼 장비의 이용효율이 높아지므로 장비의 효율 측면에서는 바람직하다.

다만, 이처럼 당초 위험 반경 내로 타 타워크레인 지브의 진입을 허용한 때는 물체감지센서가 타 타워크레인 지브 등의 감시를 계속 유지하는 것이 바람직하다. 진입된 상태에서 만약 자신의 트롤리를 지브의 선단 방향으로 이동시키면 충돌이 일어날 수 있기 때문이다.

따라서 상기와 같이 허용은 하되, 허용된 범위에 타 크레인 지브 접근 시에는 제2경보음, 예를 들어 비프음 또는 사이렌 등 제1경보음과 다른 음향 등을 발생하도록 구성하는 것이 바람직하다. 제2경보음은 운전자가 인지하고 나서 해제할 수 있도록 하면 위험을 예방하면서도 운전자의 사용이 편리한 효과가 있다.

상기 물체감지센서와 모니터부는 유선 또는 무선으로 연결되는 것이 바람직하다. 무선네트워크부의 경우는 LoRa, BLE, Wi-Fi, LTE, 5G 등의 기술적 수단을 통해 인근 타워크레인의 모니터부 및 중앙집중 등의 서버로 데이터 전송 체계를 구축하여 위험 정보를 공유하는 것이 바람직하며, 이에 관한 구성을 도 5에 블록다이어그램으로 도시한다.

다만 다른 운전자에게 혼란을 주는 것을 방지하기 위하여 자신의 물체감지 정보 외에 네트워크로 공유되는 정보는 사전 위험 반경으로 설정된 타워크레인의 정보 등에 한하여 공유되도록 설정되는 것이 바람직하다. 즉 저촉 상황이 발생할 우려가 있거나, 발생된 상황 정보만을 네트워크로 전달하는 것이 바람직하다. 예를 들어 공유정보는 위험 반경 내에 위치한 사람, 물체, 지브 등의 물체감지정보와 자신의 위험 반경 시뮬레이션 결과 등이 포함될 수 있다. 이것들 중에서 트롤리 위치가 변경되지 않는다면 위험 반경은 주기적으로 변화 값만을 전송하도록 구성하여 공유정보를 최소화 할 수도 있다.

도 5는 무선네트워크를 포함하는 모니터의 구조를 나타낸 블록다이어그램이다.

도 5를 참조하면 물체감지센서 기능인 센서입력부(100)의 신호는 CPU 기능인 제어신호처리부(200)으로 입력되고, 일부의 공유 정보는 추출되어 무선네트워크인 무선통신부(300)로 송신되는 한편, 타 크레인으로부터 무선통신부(300)를 통해 수신된 정보 및 자신의 물체감지 정보를 표시장치부(400)로 디스플레이 하게 된다.

모니터부(40)의 표시장치부(400)는 수평면상의 회전 반경을 시뮬레이션 해서 표현하거나, 수직면상 단면 구조를 나타내거나, 수직면과 수평면을 체적화 한 입체 조감 형상으로 시뮬레이션하면서 그 범위 내에 물체감지 결과를 디스플레이 하는 구성으로 실시되는 것이 바람직하다. 도 6은 이에 대한 실시일례이다.

도 6의 수평화면은 각 타워크레인 간의 회전영역 범위와 충돌 상황 정보를 수평면상에서 인지할 수 있고, 또한 수직면 상에서 훅 로프로 인해 충돌이 발생할 수도 있는 지를 나타낼 수 있다. 즉, 수평면상에서는 비록 회전에 저촉이 일어나는 것으로 보이지만 이를 수직면에서 보아 서로의 지브가 높이 차이가 나는 경우는 서로의 훅 로프가 닿지 않는다면 교차가 가능함을 알 수 있게 되는 것이다. 나아가 오른쪽 상단의 입체적 조감도를 참조하면 이러한 수직과 수평의 저촉 가능성을 더욱 쉽게 한눈에 파악될 수 있다.

오른쪽 아래 부분의 현재 타워크레인 정보는 문자 및 숫자 데이터로서 상세한 상황을 알리는 것이고, 이러한 정보들이 로그 데이터로 서버에 수집 축적되는 한편 인근의 타 타워크레인 운전자에게 공유되어 충돌예방 기능을 하게 된다.

구체적인 서버 정보로서는 각 타워크레인들의 위치, 높이, 지브, 트롤리, 방위각, 훅 블록 위치 등을 포함할 수 있다.

나아가, 상기 네트워크 및 모니터부의 결과를 이용하여 이웃하는 다른 타워크레인으로부터의 정보 또는 자신이 감지된 정보에 기초하여 충돌이 예상될 때 그 방향으로 회전이 제한되는 물리적인 회전동력 제한, 즉 운전실행 기능을 제한하는 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어 운전자의 스위치, 레버 내지 조이스틱 제어신호를 그 범위 내에서는 일단 차단하면서 제1경보 등을 울린 후, 운전자의 해제 등 조작에 따라 수동으로 전환되도록 구성할 수도 있다.

이러한 구성은 단순한 경보의 수준에서 더 나아가 운전자에게 경각심을 주면서 운전자를 보조하는 역할의 효과를 얻게 한다.

이때 상기 고도센서 또는 케이블(훅 로프) 위치 감지로부터 얻어지는 공유 정보에 기초하여, 이웃하는 타워크레인 간에 저촉 가능성이 없을 때 상기 회전 제한 기능은 자동적으로 해제되는 구성을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시일례는 대표적인 실시 사례를 하나씩 들어서 본 발명의 원리를 설명한 것에 지나지 않으므로, 본 발명은 도시한 각 구성의 예시로 한정되는 것이 아니다. 특히 본 발명은 청구범위가 의미하거나 청구범위로부터 유추되는 다양한 포괄적 범위 하에서 각 블록들은 유사한 기능으로 대체 또는 균등한 개념으로 변형 실시될 수 있다.

한편, 앞서 설명한 기술적 내용들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예들을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 하드웨어 장치는 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

타워크레인의 몸체(13),
물체감지센서(20, 30),
모니터부(40),
무선네트워크부(50),
자신의 타워크레인의 지브(10-1),
타 타워크레인의 지브 등 물체(10-2),
(a) ; 지브의 선단까지의 거리와 방위를 측정하는 빔
(b) ; 지브의 중간에 있는 트롤리까지의 거리와 방위를 측정하는 빔
(c) ; 훅 블록의 위치를 측정하는 빔
(d) ; 고도를 측정하는 빔
센서입력부(100),
제어신호처리부(200),
무선통신부(300),
표시장치부(400)

Claims (14)

1. 타워크레인에 설치되며, 상기 타워크레인의 구조물 및 상기 타워크레인으로 접근하는 물체를 감지하는 적어도 하나의 센서; 및
   상기 센서에 연결되며, 상기 감지 결과 상기 접근하는 물체가 상기 타워크레인과의 충돌이 예측되거나 소정 범위 내로 진입하는 경우 경보신호를 발생시키는 모니터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 타워크레인 충돌 예방 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 타워크레인은 몸체(마스트), 마스트 선회장치 및 지브를 포함하며 상기 센서는 상기 몸체에 설치되되,
   상기 센서는 상기 구조물까지의 거리와 방위를 감지하며 상기 접근하는 물체까지의 거리와 방위를 감지하는 것을 특징으로 하는 타워크레인 충돌 예방 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   인접한 마스트 간 정보 공유 네트워크를 구성하여 상기 센서의 감지 결과를 다른 타워크레인과 공유하도록 연동하는 무선네트워크부; 및
   상기 모니터부를 통하여 운전자가 상기 타워크레인으로 접근하는 물체를 인지하도록 구성된 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타워크레인 충돌 예방 시스템.
4. 제3항에 있어서, 상기 센서와 상기 모니터부는 유선 또는 무선으로 연결되고,
   상기 무선네트워크부는 사전 위험 반경으로 설정된 타워크레인의 정보에 한하여 공유하는 것을 특징으로 하는 타워크레인 충돌 예방 시스템.
5. 제1항에 있어서, 상기 무선네트워크부는 상기 지브의 선단을 기준으로 하는 수평면상에서 설정된 범위 이내로 접근하는 다른 타워크레인의 마스트 또는 지브를 감지한 결과를 공유하는 것을 특징으로 하는 타워크레인 충돌 예방장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 센서는 상기 타워크레인의 마스트의 회전체에 설치되되,
   상기 센서는 상기 마스트의 수평면 회전에 대응하여 방향으로 변경하면서 상기 마스트의 외향 방향으로 설정된 범위를 감지하는 것을 특징으로 하는 타워크레인 충돌 예방 시스템.
7. 제1항에 있어서, 상기 센서는 상기 타워크레인의 지브 선단에 설치되되,
   상기 물체감지센서는 상기 마스트의 수평면 회전에 대응하여 방향을 변경하면서 상기 마스트의 내향 방향으로 설정된 범위를 감지하는 것을 특징으로 하는 타워크레인 충돌 예방 시스템.
8. 제1항에 있어서, 상기 모니터부는 마스트 좌표 중심과 지브의 길이로서 반경을 구획한 수평면상 충돌 위험 범위를 시뮬레이션하여 이를 위험 반경으로 패턴화 하고, 상기 위험 반경 내에 다른 타워크레인 지브가 접근할 때 제1경보음을 발생시키는 것을 특징으로 하는 타워크레인 충돌 예방 시스템.
9. 제1항에 있어서, 상기 센서는 상기 타워크레인의 지브 상에서 이동하는 트롤리의 위치를 감지하고, 상기 모니터부는 상기 감지된 트롤리의 위치로부터 지브 선단까지의 범위 내에서는 자신의 지브보다 높이 차이가 나는 다른 타워크레인의 지브 접근을 허용하는 구성을 포함하되,
   상기 모니터부는 상기 허용된 범위에 상기 다른 크레인의 지브 접근 시에는 제2경보음을 발생하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 타워크레인 충돌 예방 시스템.
10. 제1항에 있어서,
    상기 센서 또는 상기 센서와 결합되는 보조 센서로서 지브의 고도를 감지하는 고도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타워크레인 충돌 예방 시스템.
11. 제1항에 있어서, 상기 모니터부는 수평면 상의 회전반경 시뮬레이션, 수직면상 단면 구조 및 수직과 수평면을 구적화한 입체 조감 형상으로 시뮬레이션 및 상기 감지 결과를 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 타워크레인 충돌 예방 시스템.
12. 제1항에 있어서,
    상기 모니터부는 이웃하는 다른 타워크레인으로부터의 정보 또는 자신이 감지된 정보에 기초하여 충돌이 예상될 때 그 방향으로 회전 동력이 제한되는 구성을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타워크레인 충돌 예방 시스템.
13. 타워크레인에 설치되며, 상기 타워크레인의 구조물 및 상기 타워크레인으로 접근하는 물체를 감지하는 적어도 하나의 센서; 및
    인접한 마스트 간 정보 공유 네트워크를 구성하여 다른 타워크레인과 상기 센서의 감지 결과를 공유시키는 무선네트워크부를 포함하는 것을 특징으로 하는 타워크레인 충돌 예방 시스템.
14. 제13항에 있어서, 상기 센서와 상기 모니터부는 유선 또는 무선으로 연결되고,
    상기 무선네트워크부는 사전 위험 반경으로 설정된 타워크레인의 정보에 한하여 공유하는 것을 특징으로 하는 타워크레인 충돌 예방 시스템.
    
    
    
    

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