KR20230120979A - 플랫카의 라이다 센서를 이용한 안벽 크레인 위치 인식 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플랫카의 라이다 센서를 이용한 안벽 크레인 위치 인식 시스템에 관한 것으로, 적어도 하나의 플랫카의 해측방향에 설치된 제1, 제2 라이다 센서; 상기 제1, 제2 라이더 센서의 출력을 수신하고, 안벽크레인의 레그를 인식하여 위치를 동기화함으로써 안벽크레인의 정확한 위치를 감지하는 위치인식 제어부를 포함한다. 이상의 본 발명의 실시예에서는, 2개의 레이저 스캐너를 해측방향에 설치하고 안벽크레인 레그를 인식하여 위치를 동기화 함으로써 안벽크레인과 연동작업시 안벽크레인의 안정적인 작업을 위해 안벽크레인의 정확한 위치를 감지할 수 있다.

Description

플랫카의 라이다 센서를 이용한 안벽 크레인 위치 인식 시스템 및 방법 {Quay Crane Position Recognition System and Method Using LiDAR Sensor of Flat Car}

본 발명은 플랫카의 라이다 센서를 이용한 안벽 크레인 위치 인식 시스템에 관한 것으로 특히, 2개의 레이저 스캐너를 해측방향에 설치하고 레그 구조물를 인식하여 위치를 동기화함으로써 안벽크레인과 연동작업시 안벽크레인의 안정적인 작업을 위해 안벽크레인의 정확한 위치를 감지하는, 플랫카의 라이다 센서를 이용한 안벽 크레인 위치 인식 시스템 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 트레일러에 컨테이너를 싣거나 트레일러에 실려있는 컨테이너를 내리기 위해 크레인을 이용하게 된다.

한편, 컨테이너의 양하 및 적하 작업의 무인 자동화 및 야드의 컨테이너 작업관리를 위해서는 야드의 컨테이너 적재 상황을 사전에 정확히 감지하는 것은 필수적인 문제이다.

그러나, 종래에는 이와 같은 역할을 하는 특별한 장치가 없었으며, 그로 인해 갠트리(Gantry) 크레인에서 운전자가 눈으로 컨테이너의 적재상황을 파악하고 목표 컨테이너의 정확한 위치를 맞추기 위해 크레인을 움직여야 했다.

이와 같은 수동작업에 의존하는 크레인 운전자는 작업의 숙련도가 요구되며 그로 인해 효율성이 감소된다.

최근에는 컨테이너 터미널에서 컨테이너의 이송을 위하여 OSS터미널에서는 레일로 운용되는 플랫카(Flatcar)를 이용하여 컨테이너를 이송하고 있다.

도 1 및 도 2는 일반적인 플랫카의 예를 보인 도면이다.

도 1 또는 도 2와 같이 도시된 플랫카는 자동화를 통하여 최적의 경로를 통하여 컨테이너를 이송한다.

그런데, 선박에 컨테이너를 싣거나 내리기 위해서 플랫카가 안벽크레인의 정확한 위치에 위치해야한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 문제를 개선하기 위한 것으로, 2개의 레이저 스캐너를 해측방향에 설치하고 LEG 구조물을 인식하여 위치를 동기화함으로써 안벽크레인과 연동작업시 안벽크레인의 안정적인 작업을 위해 안벽크레인의 정확한 위치를 감지하는, 플랫카의 라이다 센서를 이용한 안벽 크레인 위치 인식 시스템을 제공하는 것이다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징에 따른 플랫카의 라이다 센서를 이용한 안벽 크레인 위치 인식 시스템은,

적어도 하나의 플랫카의 해측방향에 설치된 제1, 제2 라이다 센서;

상기 제1, 제2 라이더 센서의 출력을 수신하고, 안벽크레인의 레그를 인식하여 위치를 동기화함으로써 안벽크레인의 정확한 위치를 감지하는 위치인식 제어부를 포함한다.

상기 위치인식 제어부를 온/오프 제어하고, 안벽크레인 위치 감지 결과 보고를 수신하는 플랫카 주제어기를 더 포함한다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징에 따른 플랫카의 라이다 센서를 이용한 안벽 크레인 위치 인식 방법은,

적어도 하나의 플랫카에 제1, 제2 라이다 센서를 설치하고, 안벽 크레인 위치 감지 제어를 하는, 플랫카의 라이다 센서를 이용한 안벽 크레인 위치 인식 방법으로서,

제1, 제2 라이다 센서를 온하여 플랫카의 주변을 감지하는 단계;

위치인식 제어부가 제1, 제2 라이다 센서의 출력으로부터 안벽크레인 레그위치를 인식하는 단계;

상기 플랫카의 위치가 안벽크레인의 작업위치에 도달했는지 판단하는 단계;

상기 플랫카의 위치가 안벽크레인의 작업위치에 도달했으면, 상기 위치인식 제어부가 플랫카의 주행을 정지시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예에서는, 2개의 레이저 스캐너를 해측방향에 설치하고 안벽크레인의 레그 구조물을 인식하여 위치를 동기화 함으로써 안벽크레인과 연동작업시 안벽크레인의 안정적인 작업을 위해 안벽크레인의 정확한 위치를 감지하는, 플랫카의 라이다 센서를 이용한 안벽 크레인 위치 인식 시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 일반적인 플랫카의 예를 보인 도면이다.
도 2은 일반적인 플랫카와 안벽크레인의 예를 보인 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플랫카의 라이다 센서를 이용한 안벽 크레인 위치 인식 시스템을 나타낸 도면이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 플랫카의 라이다 센서를 이용한 안벽 크레인 위치 인식 시스템에서 제1, 제2 라이다센서의 위치를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 플랫카의 라이다 센서를 이용한 안벽 크레인 위치 인식 방법을 나타낸 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플랫카의 라이다 센서를 이용한 안벽 크레인 위치 인식 시스템을 나타낸 도면이다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 플랫카의 라이다 센서를 이용한 안벽 크레인 위치 인식 시스템에서 제1, 제2 라이다센서의 위치를 나타낸 도면이다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 플랫카의 라이다 센서를 이용한 안벽 크레인 위치 인식 시스템은,

적어도 하나의 플랫카의 해측방향에 설치된 제1, 제2 라이다 센서(111, 112);

상기 제1, 제2 라이더 센서의 출력을 수신하고, 안벽크레인의 레그를 인식하여 위치를 동기화함으로써 안벽크레인의 정확한 위치를 감지하는 위치 인식 제어부(120)를 포함한다.

상기 위치 인식 제어부(120)를 온/오프 제어하고, 안벽크레인 위치 감지 결과 보고를 수신하는 플랫카 주제어기(130)를 더 포함한다.

본 발명의 실시예에서는 시스템의 안정성 확보를 위하여 기존의 2D 레이저스캐너에서 라이다 센서로 변경한다. 필요에 따라 레이져스캐너 또는 라이더센서를 사용 가능하다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에서는 안벽크레인과 연동작업시 안벽크레인의 안정적인 작업을 위해 안벽크레인의 정확한 위치를 감지하기 위하여 2개의 레이저 스캐너 또는 라이다 센서를 해측방향에 설치하고 안벽크레인의 레그를 인식하여 위치를 감지한다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 레이저 스캐너는 SICK사의 LMS511을 선정할 수도 있다.

이러한 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 플랫카의 라이다 센서를 이용한 안벽 크레인 위치 인식 시스템의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 플랫카의 라이다 센서를 이용한 안벽 크레인 위치 인식 방법을 나타낸 도면이다.

도 7을 참조화면, 먼저 플랫카(200)의 주행이 시작되면, 주제어기가 위치 인식 제어부(120)로 시작 명령을 전달한다(S701).

그러면, 위치 인식 제어부(120)가 스스로 동작상태가 정상인지 판단한다(S702).

위치 인식 제어부(120)의 동작상태가 정상이 아니면, 위치 인식 제어부(120) 오류를 주제어기(130)에 전달한다(S711). 그러면, 플랫카 주제어기(130)는 오류에 대응하는 조취를 취하거나 담당자의 확인을 요청한다.

한편, 충돌 방지 시스템의 동작상태가 정상이면, 위치 인식 제어부(120)가 제1, 제2 라이다 센서(111, 112)를 온하여 플랫카(200)의 주변을 감지한다(S703).

그리고 위치 인식 제어부(120)가 제1, 제2 라이다 센서(111, 112)가 정상동작하는지 판단한다(S704)

제1, 제2 라이다 센서(111, 112)의 동작상태가 정상이 아니면, 제1, 제2 라이다 센서(111, 112) 오류를 주제어기(130)에 전달한다(S711). 그러면, 주제어기(130)는 오류에 대응하는 조취를 취하거나 담당자의 확인을 요청한다.

한편, 제1, 제2 라이다 센서(111, 112)의 동작상태가 정상이면, 위치 인식 제어부(120)가 제1, 제2 라이다 센서(111, 112)의 출력으로부터 안벽크레인 레그위치를 인식한다(S705).

그리고 나서, 위치 인식 제어부(120)가 제1, 제2 라이다 센서(111, 112)의 출력 연산결과가 정상인지 판단한다(S706).

연산결과가 정상이 아니면, 위치 인식 제어부(120)가 오류를 주제어기(130)에 전달하고(S708), 상기 단계(S705)부터 반복 수행한다.

연산결과가 정상이면, 위치 인식 제어부(120)가 안벽크레인 인식상태를 주제어기에 전달하고(S707), 상기 플랫카의 위치가 안벽크레인의 작업위치에 도달했는지 판단한다(S709).

상기 플랫카의 위치가 안벽크레인의 작업위치에 도달했으면, 상기 위치 인식 제어부(120)가 플랫카의 주행을 정지시킨다(S710).

이때, 상기 플랫카의 위치가 안벽크레인의 작업위치에 도달하지 않았으면, 상기 위치 인식 제어부(120)가 상기 단계(S705)부터 실행하며, 플랫카의 주행을 계속한다.

이상의 본 발명의 실시예에서는, 2개의 레이저 스캐너를 해측방향에 설치하고 안벽크레인 레그를 인식하여 위치를 동기화 함으로써 안벽크레인과 연동작업시 안벽크레인의 안정적인 작업을 위해 안벽크레인의 정확한 위치를 감지할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (3)

1. 적어도 하나의 플랫카의 해측방향에 설치된 제1, 제2 라이다 센서;
   상기 제1, 제2 라이더 센서의 출력을 수신하고, 안벽크레인의 레그를 인식하여 위치를 동기화함으로써 안벽크레인의 정확한 위치를 감지하는 위치인식 제어부를 포함하는 플랫카의 라이다 센서를 이용한 안벽 크레인 위치 인식 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 위치인식 제어부를 온/오프 제어하고, 안벽크레인 위치 감지 결과 보고를 수신하는 플랫카 주제어기를 더 포함하는 플랫카의 라이다 센서를 이용한 안벽 크레인 위치 인식 시스템.
   
3. 적어도 하나의 플랫카에 제1, 제2 라이다 센서를 설치하고, 안벽 크레인 위치 감지 제어를 하는, 플랫카의 라이다 센서를 이용한 안벽 크레인 위치 인식 방법으로서,
   제1, 제2 라이다 센서를 온하여 플랫카의 주변을 감지하는 단계;
   위치인식 제어부가 제1, 제2 라이다 센서의 출력으로부터 안벽크레인 레그위치를 인식하는 단계;
   상기 플랫카의 위치가 안벽크레인의 작업위치에 도달했는지 판단하는 단계;
   상기 플랫카의 위치가 안벽크레인의 작업위치에 도달했으면, 상기 위치인식 제어부가 플랫카의 주행을 정지시키는 단계를 포함하는 플랫카의 라이다 센서를 이용한 안벽 크레인 위치 인식 방법.
   

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