KR20230135203A - 타워크레인 충돌 방지 장치 및 방법 - Google Patents

타워크레인 충돌 방지 장치 및 방법 Download PDF

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KR20230135203A
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도평건기 주식회사
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Abstract

타워크레인들간의 붐 충돌을 방지할 수 있는 타워크레인 충돌 방지 장치 및 방법에 관한 것으로, 상기 프로세서가, 다수의 타워크레인들의 붐(boom)에 상응하는 붐 상태 데이터 및 상기 타워크레인의 붐의 움직임을 보여주는 붐 영상 데이터를 수집하는 단계, 상기 프로세서가, 상기 수집한 붐 상태 데이터를 가공 처리하여 센서 데이터 전문을 생성하는 단계, 상기 프로세서가, 상기 생성한 센서 데이터 전문 및 붐 영상 데이터를 기반으로 상기 타워크레인의 붐 충돌 가능 반경을 산출하는 단계, 상기 프로세서가, 상기 산출한 붐 충돌 가능 반경을 기반으로 상기 타워크레인의 붐이 붐 충돌 가능 구간 내에 진입하는지를 판단하는 단계, 상기 프로세서가, 상기 타워크레인의 붐이 붐 충돌 가능 구간 내 진입으로 판단되면 붐의 충돌 경고 알람을 생성하는 단계, 및 상기 프로세서가, 상기 붐의 회전 운동을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

타워크레인 충돌 방지 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PREVENTING COLLISIONS WITH TOWER CRANES}
본 발명은 타워크레인 충돌 방지 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 타워크레인들간의 붐 충돌을 방지할 수 있는 타워크레인 충돌 방지 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 타워크레인은, 설치된 후에 붐(Boom) 장치를 통해 물건을 들어올리고 회전시키는 작업을 수행하게 된다.
하지만, 타워크레인들이 다수가 설치되는 경우, 타워크레인들이 충분한 거리를 두고 설치되지 않으면, 붐 장치의 회전 반경이 겹칠 수 있어 충돌 위험이 높아진다.
특히, 다수의 타워크레인들이 동일한 고도상에서 조밀한 간격으로 설치되고, 각 타워크레인들이 붐 장치를 통해 부밍 작업을 동시에 수행하는 경우에는, 붐 장치들간의 충돌 위험이 매우 높아질 수 있다.
이 경우, 부밍 작업을 수행하는 타워크레인의 조종자는, 주변 타워크레인의 붐 장치 동작을 예의 주시하면서 작업을 수행해야 하므로 고도의 숙련도를 필요로 한다.
또한, 동일한 고도 상에 설치된 다수의 무인 타워크레인들을 원격으로 제어하는 경우에는, 붐 장치들간의 충돌 위험성이 크게 증가하고, 충돌로 인하여 타워크레인들이 전도되는 상황도 발생할 수 있으므로, 원격 제어자 또는 조종자에만 의존하는 것에는, 한계가 있었다.
따라서, 향후, 일정 고도에 설치된 타워크레인들간의 붐 충돌 가능성을 판단하여 타워크레인의 붐 충돌을 방지할 수 있는 타워크레인 충돌 방지 장치의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-1678027호(2016년 11월 15일)
본 발명의 일실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는, 다수의 타워크레인들의 붐(boom)에 상응하는 붐 상태 데이터 및 타워크레인의 붐의 움직임을 보여주는 붐 영상 데이터를 수집하여 타워크레인의 붐 충돌 가능 반경을 산출하고, 타워크레인의 붐이 붐 충돌 가능 구간 내에 진입 여부에 따라 붐의 회전 운동을 제어함으로써, 타워크레인의 붐 충돌을 방지할 수 있는 타워크레인 충돌 방지 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 의한 타워크레인 충돌 방지 방법은, 센서부, 카메라부, 네트워크부 및 출력부를 제어하는 프로세서를 포함하는 타워크레인 충돌 방지 장치의 타워크레인 충돌 방지 방법으로서, 상기 프로세서가, 다수의 타워크레인들의 붐(boom)에 상응하는 붐 상태 데이터 및 상기 타워크레인의 붐의 움직임을 보여주는 붐 영상 데이터를 수집하는 단계, 상기 프로세서가, 상기 수집한 붐 상태 데이터를 가공 처리하여 센서 데이터 전문을 생성하는 단계, 상기 프로세서가, 상기 생성한 센서 데이터 전문 및 붐 영상 데이터를 기반으로 상기 타워크레인의 붐 충돌 가능 반경을 산출하는 단계, 상기 프로세서가, 상기 산출한 붐 충돌 가능 반경을 기반으로 상기 타워크레인의 붐이 붐 충돌 가능 구간 내에 진입하는지를 판단하는 단계, 상기 프로세서가, 상기 타워크레인의 붐이 붐 충돌 가능 구간 내 진입으로 판단되면 붐의 충돌 경고 알람을 생성하는 단계, 및 상기 프로세서가, 상기 붐의 회전 운동을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
타워크레인 충돌 방지 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 붐 상태 데이터 및 붐 영상 데이터를 수집하는 단계는, 상기 타워크레인의 붐 상태를 센싱하도록 상기 센서부를 제어하여 상기 센서부로부터 붐 상태 데이터를 수집하고, 상기 타워크레인의 붐 고도에서 관측되는 붐의 움직임을 촬영하도록 상기 카메라부를 제어하여 상기 카메라부로부터 상기 붐 영상 데이터를 수집할 수 있다.
타워크레인 충돌 방지 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 센서부로부터 붐 상태 데이터를 수집하는 단계는, 붐 위치 센서로부터 붐의 현재 위치 정보를 수집하고, 붐 방향 센서로부터 붐의 현재 이동 방향 정보를 수집하며, 붐 거리 센서로부터 인접하는 붐과의 거리 정보를 수집하고, 붐 속도 센서로부터 붐의 현재 이동 속도 정보를 수집하며, 타워크레인의 GPS(Global Positioning System) 센서로부터 상기 타워크레인의 현재 위치 정보를 수집하고, 붐 근접 센서로부터 근접하는 붐 정보를 수집할 수 있다.
타워크레인 충돌 방지 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 붐 위치 센서, 붐 방향 센서, 붐 거리 센서 및 붐 속도 센서는, 상기 타워크레인의 붐의 길이 방향으로 적어도 하나가 배치되어 상기 붐 길이별로 붐의 위치, 이동 방향, 이동 속도, 인접 붐과의 거리 정보를 제공하고, 상기 타워크레인의 GPS는, 상기 타워크레인의 타워마스트에 적어도 하나가 배치되어 상기 타워크레인의 현재 위치 정보를 제공하며, 상기 붐 근접 센서는, 상기 타워크레인의 타워마스트를 따라 고도별로 다수 개가 배치되고, 상기 타워크레인의 붐을 따라 길이별로 다수 개가 배치되며, 근접하는 붐 정보를 제공할 수 있다.
타워크레인 충돌 방지 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 센서부로부터 붐 상태 데이터를 수집하는 단계는, 제1 타워크레인으로부터 상기 제1 타워크레인의 붐 상태 데이터를 수집하고, 상기 제1 타워크레인을 중심으로 하는 가상 동심원에 위치하는 적어도 하나의 제2 타워크레인이 존재하는지를 확인하고, 상기 적어도 하나의 제2 타워크레인이 존재하면 상기 제2 타워크레인으로부터 상기 제2 타워크레인의 붐 상태 데이터를 수집할 수 있다.
타워크레인 충돌 방지 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 카메라부로부터 상기 붐 영상 데이터를 수집하는 단계는, 상기 카메라부의 이더넷 또는 시리얼 통신 포트를 통해 유선으로 상기 붐 영상 데이터를 수집하거나 또는 네트워크 통신 포트를 통해 무선으로 상기 붐 영상 데이터를 수집할 수 있다.
타워크레인 충돌 방지 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 붐 상태 데이터 및 붐 영상 데이터를 수집하는 단계는, 동일한 시간대에 상기 붐 상태 데이터 및 붐 영상 데이터를 동시에 수집할 수 있다.
타워크레인 충돌 방지 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 타워크레인의 붐 충돌 가능 반경을 산출하는 단계는, 상기 타워크레인들의 붐 상태 데이터를 기반으로 각각의 붐에 대한 최대 회전 반경을 산출하고, 상기 산출한 붐의 최대 회전 반경을 기반으로 붐들간에 충돌 가능한 붐 충돌 가능 반경을 산출하며, 상기 산출한 붐 충돌 가능 반경을 기반으로 붐 충돌 가능 구역을 예측할 수 있다.
타워크레인 충돌 방지 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 타워크레인의 붐 충돌 가능 반경을 산출하는 단계는, 상기 타워크레인들의 붐 상태 데이터를 기반으로 각각의 붐에 대한 최대 회전 반경을 산출하고, 서로 인접하는 붐들간에 붐 고도의 동일 여부를 확인하며, 상기 서로 인접하는 붐들간에 붐 고도가 동일하면 상기 산출한 붐의 최대 회전 반경을 기반으로 붐들간에 충돌 가능한 붐 충돌 가능 반경을 산출하며, 상기 산출한 붐 충돌 가능 반경을 기반으로 붐 충돌 가능 구역을 예측할 수 있다.
타워크레인 충돌 방지 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 타워크레인의 붐 충돌 가능 반경을 산출하는 단계는, 상기 타워크레인들의 붐 상태 데이터를 기반으로 각각의 붐에 대한 최대 회전 반경을 산출하고, 서로 인접하는 붐들간에 붐 고도의 동일 여부를 확인하며, 상기 서로 인접하는 붐들간에 붐 고도가 다르면 상기 고도가 낮은 붐의 최대 회전 반경과 상기 고도가 높은 붐을 갖는 타워크레인의 타워마스트 사이에 충돌 가능한 붐 충돌 가능 반경을 산출하며, 상기 산출한 붐 충돌 가능 반경을 기반으로 붐 충돌 가능 구역을 예측할 수 있다.
타워크레인 충돌 방지 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 타워크레인의 붐 충돌 가능 반경을 산출하는 단계는, 상기 산출한 붐 충돌 가능 반경을 기반으로 붐 충돌 가능 구역을 예측하면 붐 충돌 가능 구역 정보를 생성하는 단계, 상기 붐 충돌 가능 구역 정보가 생성되면 상기 타워크레인의 제어설정을 확인하는 단계, 상기 타워크레인의 제어설정이 원격제어설정이면 상기 센서 데이터 전문, 상기 붐 충돌 가능 구역 정보 및 붐 영상 데이터를 외부의 원격제어부로 전송하도록 상기 네트워크부를 제어하는 단계, 상기 타워크레인의 제어설정이 원격제어설정이 아니면 상기 센서 데이터 전문, 상기 붐 충돌 가능 구역 정보 및 붐 영상 데이터를 출력하도록 상기 출력부를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
타워크레인 충돌 방지 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 붐의 충돌 경고 알람을 생성하는 단계는, 상기 타워크레인의 붐 충돌 확률 정보를 포함하는 경고 알람 정보를 생성 및 제공하여 상기 타워크레인의 충돌 위험을 알릴 수 있다.
타워크레인 충돌 방지 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 붐의 충돌 경고 알람을 생성하는 단계는, 상기 타워크레인의 붐 충돌 확률 정보를 포함하는 경고 알람 정보를 생성하면 상기 타워크레인의 제어설정을 확인하는 단계, 상기 타워크레인의 제어설정이 원격제어설정이면 상기 경고 알람 정보를 외부의 원격제어부로 전송하도록 상기 네트워크부를 제어하는 단계, 상기 타워크레인의 제어설정이 원격제어설정이 아니면 상기 경고 알람 정보를 출력하도록 알람부를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
타워크레인 충돌 방지 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 붐의 회전 운동을 제어하는 단계는, 상기 충돌 경고 알람이 생성되면 상기 붐의 회전 운동 제어 명령을 생성하여 상기 생성한 붐의 회전 운동 명령을 상기 타워크레인의 PLC(Programmable Logic Controller)에 전송할 수 있다.
타워크레인 충돌 방지 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 생성한 붐의 회전 운동 제어 명령을 상기 타워크레인의 PLC에 전송하는 단계는, 상기 생성된 붐의 회전 운동 제어 명령에 상응하는 타워크레인 제어장치의 PLC와의 통신 연결을 수행하고, 상기 타워크레인 제어장치의 PLC와 통신 연결되면 상기 붐의 회전 운동 제어 명령을 상기 PLC로 전송할 수 있다.
타워크레인 충돌 방지 방법의 대안적인 실시예에서, 상기 타워크레인의 붐의 회전 운동을 제어하는 단계는, 상기 네트워크부의 고속 통신 모뎀을 통해, 상기 원격제어부로부터 상기 타워크레인의 붐의 회전 운동 제어 명령을 수신하고, 상기 수신한 운행 중단 제어 명령을 상기 타워크레인의 PLC(Programmable Logic Controller)에 전송할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 의한 타워크레인 충돌 방지 방법을 제공하기 위한 타워크레인 충돌 방지 장치는, 타워크레인의 붐 상태를 센싱하는 센서부, 상기 타워크레인의 붐 고도에서 관측되는 붐의 움직임을 촬영하는 카메라부, 원격제어부와 통신 연결되는 네트워크부, 하나 이상의 코어를 포함하는 프로세서, 및 메모리를 포함하고, 상기 프로세서는, 다수의 타워크레인들의 붐(boom)에 상응하는 붐 상태 데이터 및 상기 타워크레인의 붐의 움직임을 보여주는 붐 영상 데이터를 수집하고, 상기 수집한 붐 상태 데이터를 가공 처리하여 센서 데이터 전문을 생성하며, 상기 생성한 센서 데이터 전문 및 붐 영상 데이터를 기반으로 상기 타워크레인의 붐 충돌 가능 반경을 산출하고, 상기 산출한 붐 충돌 가능 반경을 기반으로 상기 타워크레인의 붐이 붐 충돌 가능 구간 내에 진입하는지를 판단하며, 상기 타워크레인의 붐이 붐 충돌 가능 구간 내 진입으로 판단되면 붐의 충돌 경고 알람을 생성하고, 상기 붐의 회전 운동을 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 타워크레인 충돌 방지 장치 및 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 다수의 타워크레인들의 붐(boom)에 상응하는 붐 상태 데이터 및 타워크레인의 붐의 움직임을 보여주는 붐 영상 데이터를 수집하여 타워크레인의 붐 충돌 가능 반경을 산출하고, 타워크레인의 붐이 붐 충돌 가능 구간 내에 진입 여부에 따라 붐의 회전 운동을 제어함으로써, 타워크레인의 붐 충돌을 방지할 수 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은, 본 발명에 따른 타워크레인 충돌 방지 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는, 본 발명에 따른 타워크레인 충돌 방지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함을 고려하여 부여되는 것으로서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
나아가, 이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.
도 1은, 본 발명에 따른 타워크레인 충돌 방지 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 타워크레인 충돌 방지 장치(100)는, 타워크레인(10)의 제어장치 및 주변의 타워크레인(10, 20)들과 통신 연결될 수 있다.
본 발명의 타워크레인 충돌 방지 장치(100)는, 컴퓨팅 환경을 수행하기 위한 다른 구성들이 포함될 수 있고, 개시된 구성들 중 일부만이 타워크레인 충돌 방지 장치(100)를 구성할 수도 있다.
타워크레인 충돌 방지 장치(100)는, 프로세서(110), 메모리(130), 네트워크부(150), 센서부(160), 카메라부(170), 출력부(180), 알람부(190)를 포함할 수 있다.
본 발명에서, 프로세서(110)는, 다수의 타워크레인(10, 20, 30)들의 붐(boom)(14, 24, 26)에 상응하는 붐 상태 데이터 및 타워크레인(10)의 붐(14)의 움직임을 보여주는 붐 영상 데이터를 수집하고, 수집한 붐 상태 데이터를 가공 처리하여 센서 데이터 전문을 생성하며, 생성한 센서 데이터 전문 및 붐 영상 데이터를 기반으로 타워크레인의 붐 충돌 가능 반경을 산출하고, 산출한 붐 충돌 가능 반경을 기반으로 타워크레인의 붐이 붐 충돌 가능 구간 내에 진입하는지를 판단하며, 타워크레인의 붐이 붐 충돌 가능 구간 내 진입으로 판단되면 붐의 충돌 경고 알람을 생성하고, 붐(14)의 회전 운동을 제어할 수 있다.
여기서, 프로세서(110)는, 붐 상태 데이터 및 붐 영상 데이터를 수집할 때, 타워크레인의 붐 상태를 센싱하도록 센서부(160)를 제어하여 센서부(160)로부터 붐 상태 데이터를 수집하고, 타워크레인의 붐 고도에서 관측되는 붐의 움직임을 촬영하도록 카메라부(170)를 제어하여 카메라부(170)로부터 붐 영상 데이터를 수집할 수 있다.
일 예로, 프로세서(110)는, 센서부(160)로부터 붐 상태 데이터를 수집할 때, 붐 위치 센서로부터 붐의 현재 위치 정보를 수집하고, 붐 방향 센서로부터 붐의 현재 이동 방향 정보를 수집하며, 붐 거리 센서로부터 인접하는 붐과의 거리 정보를 수집하고, 붐 속도 센서로부터 붐의 현재 이동 속도 정보를 수집하며, 타워크레인의 GPS(Global Positioning System) 센서로부터 타워크레인의 현재 위치 정보를 수집하고, 붐 근접 센서로부터 근접하는 붐 정보를 수집할 수 있다.
여기서, 붐 위치 센서, 붐 방향 센서, 붐 거리 센서 및 붐 속도 센서는, 타워크레인(10)의 붐(14)의 길이 방향으로 적어도 하나가 배치되어 붐 길이별로 붐의 위치, 이동 방향, 이동 속도, 인접 붐과의 거리 정보를 제공할 수 있다.
또한, 타워크레인의 GPS는, 타워크레인(10)의 타워마스트에 적어도 하나가 배치되어 타워크레인의 현재 위치 정보를 제공할 수 있다.
또한, 붐 근접 센서는, 타워크레인의 타워마스트를 따라 고도별로 다수 개가 배치되고, 타워크레인의 붐을 따라 길이별로 다수 개가 배치되며, 근접하는 붐 정보를 제공할 수 있다.
이어, 프로세서(110)는, 센서부(160)로부터 붐 상태 데이터를 수집할 때, 제1 타워크레인으로부터 제1 타워크레인의 붐 상태 데이터를 수집하고, 제1 타워크레인을 중심으로 하는 가상 동심원에 위치하는 적어도 하나의 제2 타워크레인이 존재하는지를 확인하고, 적어도 하나의 제2 타워크레인이 존재하면 제2 타워크레인으로부터 제2 타워크레인의 붐 상태 데이터를 수집할 수 있다.
여기서, 프로세서(110)는, 센서부(160)로부터 붐 상태 데이터를 수집할 때, 제1 타워크레인과 제1 타워크레인 주변에 위치하는 적어도 하나의 제2 타워크레인에 각각 붐 상태 데이터를 요청하고, 제1, 제2 타워크레인으로부터 타워크레인의 식별 정보 및 붐의 현재 상태 정보를 포함하는 붐 상태 데이터를 수신하면 붐 상태 데이터를 타워크레인별로 저장할 수 있다.
경우에 따라, 프로세서(110)는, 센서부(160)로부터 붐 상태 데이터를 수집할 때, 제1 타워크레인의 제1 붐 상태 데이터와 제1 타워크레인 주변에 위치하는 제2 타워크레인의 제2 붐 상태 데이터를 제1 타워크레인에 요청하고, 제1 타워크레인이 자체 센서를 통해 수집한 제1 붐 상태 데이터와 제2 타워크레인과의 통신을 통해 수집한 제2 붐 상태 데이터를 제1 타워크레인으로부터 수신하면 제1, 제2 붐 상태 데이터를 타워크레인별로 저장할 수도 있다.
다른 경우로서, 프로세서(110)는, 센서부(160)로부터 붐 상태 데이터를 수집할 때, 센서부(160)를 통해 제1 타워크레인의 제1 붐 상태 데이터를 수집하고, 제1 타워크레인을 중심으로 하는 가상 동심원에 위치하는 적어도 하나의 제2 타워크레인이 존재하는지를 확인하고, 적어도 하나의 제2 타워크레인이 존재하면 제2 타워크레인의 제2 붐 상태 데이터를 제2 타워크레인에 요청하며, 제2 붐 상태 데이터를 제2 타워크레인으로부터 수신하면 제1, 제2 붐 상태 데이터를 타워크레인별로 저장할 수 있다.
이어, 프로세서(110)는, 카메라부(170)로부터 붐 영상 데이터를 수집할 때, 카메라부(170)의 이더넷 또는 시리얼 통신 포트를 통해 유선으로 붐 영상 데이터를 수집하거나 또는 네트워크 통신 포트를 통해 무선으로 붐 영상 데이터를 수집할 수 있다.
여기서, 카메라부(170)는, 타워 크레인의 타워마스트와 붐이 연결되는 위치에서 붐의 끝단 방향을 향하도록 배치되어 타워크레인의 붐 고도에서 관측되는 붐의 움직임을 촬영할 수 있다.
다음, 프로세서(110)는, 붐 상태 데이터 및 붐 영상 데이터를 수집할 때, 동일한 시간대에 붐 상태 데이터 및 붐 영상 데이터를 동시에 수집할 수 있다.
그리고, 프로세서(110)는, 타워크레인의 붐 충돌 가능 반경을 산출할 때, 타워크레인들의 붐 상태 데이터를 기반으로 각각의 붐에 대한 최대 회전 반경을 산출하고, 산출한 붐의 최대 회전 반경을 기반으로 붐들간에 충돌 가능한 붐 충돌 가능 반경을 산출하며, 산출한 붐 충돌 가능 반경을 기반으로 붐 충돌 가능 구역을 예측할 수 있다.
여기서, 프로세서(110)는, 타워크레인의 붐 충돌 가능 반경을 산출할 때, 타워크레인들의 붐 상태 데이터를 기반으로 각각의 붐에 대한 최대 회전 반경을 산출하고, 서로 인접하는 붐들간에 붐 고도의 동일 여부를 확인하며, 서로 인접하는 붐들간에 붐 고도가 동일하면 산출한 붐의 최대 회전 반경을 기반으로 붐들간에 충돌 가능한 붐 충돌 가능 반경을 산출하며, 산출한 붐 충돌 가능 반경을 기반으로 붐 충돌 가능 구역을 예측할 수 있다.
경우에 따라, 프로세서(110)는, 타워크레인의 붐 충돌 가능 반경을 산출할 때, 타워크레인들의 붐 상태 데이터를 기반으로 각각의 붐에 대한 최대 회전 반경을 산출하고, 서로 인접하는 붐들간에 붐 고도의 동일 여부를 확인하며, 서로 인접하는 붐들간에 붐 고도가 다르면 고도가 낮은 붐의 최대 회전 반경과 고도가 높은 붐을 갖는 타워크레인의 타워마스트 사이에 충돌 가능한 붐 충돌 가능 반경을 산출하며, 산출한 붐 충돌 가능 반경을 기반으로 붐 충돌 가능 구역을 예측할 수도 있다.
또한, 프로세서(110)는, 타워크레인의 붐 충돌 가능 반경을 산출할 때, 산출한 붐 충돌 가능 반경을 기반으로 붐 충돌 가능 구역을 예측하면 붐 충돌 가능 구역 정보를 생성하고, 붐 충돌 가능 구역 정보가 생성되면 타워크레인의 제어설정을 확인하며, 타워크레인의 제어설정이 원격제어설정이면 센서 데이터 전문, 붐 충돌 가능 구역 정보 및 붐 영상 데이터를 외부의 원격제어부로 전송하도록 네트워크부(150)를 제어하고, 타워크레인의 제어설정이 원격제어설정이 아니면 센서 데이터 전문, 붐 충돌 가능 구역 정보 및 붐 영상 데이터를 출력하도록 출력부(180)를 제어할 수 있다.
여기서, 프로세서(110)는, 센서 데이터 전문, 붐 충돌 가능 구역 정보 및 붐 영상 데이터를 외부의 원격제어부로 전송할 때, 네트워크부(150)의 고속 통신 모뎀을 통해 원격제어부와의 통신 연결을 수행하고, 원격제어부와 통신 연결되면 고속 통신 모뎀을 통해 센서 데이터 전문, 상기 붐 충돌 가능 구역 정보 및 붐 영상 데이터를 외부의 원격제어부로 전송할 수 있다.
일 예로, 고속 통신 모뎀은, 5G 또는 LTE를 포함하는 이동 통신망에 접속 가능한 고속 통신 모뎀일 수 있다.
다음, 프로세서(110)는, 붐의 충돌 경고 알람을 생성할 때, 타워크레인의 붐 충돌 확률 정보를 포함하는 경고 알람 정보를 생성 및 제공하여 타워크레인의 충돌 위험을 알릴 수 있다.
여기서, 프로세서(110)는, 붐의 충돌 경고 알람을 생성할 때, 스피커로 특정 소리를 출력하는 제1 경고 알람 방식, 진동기를 진동시키는 제2 경고 알람 방식, 경고등을 온/오프시키는 제3 경고 알람 방식, 디스플레이 화면에 문자, 영상, 그림, 도안, 메시지를 적어도 하나 포함하는 경고 표시를 출력하는 제4 경고 알람 방식 중 적어도 어느 한 경고 알람 방식으로 타워크레인의 충돌 위험을 알릴 수 있다.
일 예로, 타워크레인의 붐 충돌 확률 정보는, 0 ~ 4% 범위를 갖는 정상 레벨, 5% ~ 29% 범위를 갖는 주의 레벨, 30% ~ 69% 범위를 갖는 경고 레벨, 그리고 70% ~ 100% 범위를 갖는 위험 레벨 중 어느 하나의 충돌 확률을 포함하는 붐 충돌 확률 정보를 생성할 수 있다.
또한, 프로세서(110)는, 붐의 충돌 경고 알람을 생성할 때, 타워크레인의 붐 충돌 확률 정보를 포함하는 경고 알람 정보를 생성하면 타워크레인의 제어설정을 확인하고, 타워크레인의 제어설정이 원격제어설정이면 경고 알람 정보를 외부의 원격제어부로 전송하도록 네트워크부(150)를 제어하며, 타워크레인의 제어설정이 원격제어설정이 아니면 경고 알람 정보를 출력하도록 알람부(190)를 제어할 수 있다.
여기서, 프로세서(110)는, 경고 알람 정보를 외부의 원격제어부로 전송할 때, 네트워크부(150)의 고속 통신 모뎀을 통해 원격제어부와의 통신 연결을 수행하고, 원격제어부와 통신 연결되면 고속 통신 모뎀을 통해 경고 알람 정보를 외부의 원격제어부로 전송할 수 있다.
일 예로, 고속 통신 모뎀은, 5G 또는 LTE를 포함하는 이동 통신망에 접속 가능한 고속 통신 모뎀일 수 있다.
다음, 프로세서(110)는, 붐의 회전 운동을 제어할 때, 충돌 경고 알람이 생성되면 상기 붐의 회전 운동 제어 명령을 생성하여 생성한 붐의 회전 운동 명령을 타워크레인의 PLC(Programmable Logic Controller)에 전송할 수 있다.
여기서, 프로세서(110)는, 생성한 붐의 회전 운동 제어 명령을 타워크레인의 PLC에 전송할 때, 생성된 붐의 회전 운동 제어 명령에 상응하는 타워크레인 제어장치의 PLC와의 통신 연결을 수행하고, 타워크레인 제어장치의 PLC와 통신 연결되면 붐의 회전 운동 제어 명령을 PLC로 전송할 수 있다.
경우에 따라, 프로세서(110)는, 생성한 붐의 회전 운동 제어 명령을 타워크레인의 PLC에 전송할 때, 생성된 붐의 회전 운동 제어 명령에 상응하는 타워크레인 제어장치가 다수이면 다수의 제어장치들에 대한 우선순위를 결정하고, 결정된 우선순위에 상응하여 붐의 회전 운동 제어 명령을 제어장치의 PLC로 전송할 수 있다.
여기서, 프로세서(110)는, 다수의 제어장치들에 대한 우선순위를 결정할 때, 붐의 회전 운동 제어 명령에 상응하는 다수의 제어장치들에 대한 중요도를 산출하고, 산출한 중요도에 기반하여 제어장치들의 우선순위를 결정할 수 있다.
일 예로, 프로세서(110)는, 중요도를 산출할 때, 제어장치의 작동 시간, 작동 위험도, 작동 오류 비율 중 적어도 어느 한 조건에 기반하여 중요도를 산출할 수 있다.
즉, 프로세서(110)는, 작동 시간이 많은 제어장치가 작동 시간이 적은 제어장치보다 중요도가 더 높도록 산출할 수 있다.
경우에 따라, 프로세서(110)는, 작동 위험도가 높은 제어장치가 작동 위험도가 낮은 제어장치보다 중요도가 더 높도록 산출할 수도 있다.
다른 경우로서, 프로세서(110)는, 작동 오류 비율이 높은 제어장치가 작동 오류 비율이 낮은 제어장치보다 중요도가 더 높도록 산출할 수도 있다.
그리고, 프로세서(110)는, 타워크레인의 붐의 회전 운동을 제어할 때, 네트워크부(150)의 고속 통신 모뎀을 통해, 원격제어부로부터 타워크레인의 붐의 회전 운동 제어 명령을 수신하고, 수신한 운행 중단 제어 명령을 타워크레인의 PLC(Programmable Logic Controller)에 전송할 수 있다.
일 예로, 고속 통신 모뎀은, 5G 또는 LTE를 포함하는 이동 통신망에 접속 가능한 고속 통신 모뎀일 수 있다.
다음, 프로세서(110)는, 수신한 붐의 회전 운동 제어 명령을 타워크레인의 PLC에 전송할 때, 수신된 붐의 회전 운동 제어 명령에 상응하는 타워크레인 제어장치의 PLC와의 통신 연결을 수행하고, 타워크레인 제어장치의 PLC와 통신 연결되면 붐의 회전 운동 제어 명령을 PLC로 전송할 수 있다.
여기서, 프로세서(110)는, 수신한 붐의 회전 운동 제어 명령을 타워크레인의 PLC에 전송할 때, 수신된 붐의 회전 운동 제어 명령에 상응하는 타워크레인 제어장치가 다수이면 다수의 제어장치들에 대한 우선순위를 결정하고, 결정된 우선순위에 상응하여 붐의 회전 운동 제어 명령을 제어장치의 PLC로 전송할 수 있다.
일 예로, 프로세서(110)는, 다수의 제어장치들에 대한 우선순위를 결정할 때, 붐의 회전 운동 제어 명령에 상응하는 다수의 제어장치들에 대한 중요도를 산출하고, 산출한 중요도에 기반하여 제어장치들의 우선순위를 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 프로세서(110)는, 하나 이상의 코어로 구성될 수 있으며, 타워크레인 충돌 방지 장치의 중앙 처리 장치(CPU: central processing unit), 범용 그래픽 처리 장치 (GPGPU: general purpose graphics processing unit), 텐서 처리 장치(TPU: tensor processing unit) 등의 데이터 분석, 딥러닝을 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서(110)는, 메모리(130)에 저장된 컴퓨터 프로그램을 판독하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기계 학습을 위한 데이터 처리를 수행할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따라 프로세서(110)는, 신경망의 학습을 위한 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(110)는, 딥러닝(DL: deep learning)에서 학습을 위한 입력 데이터의 처리, 입력 데이터에서의 피처 추출, 오차 계산, 역전파(backpropagation)를 이용한 신경망의 가중치 업데이트 등의 신경망의 학습을 위한 계산을 수행할 수 있다. 프로세서(110)의 CPU, GPGPU, 및 TPU 중 적어도 하나가 네트워크 함수의 학습을 처리할 수 있다. 예를 들어, CPU 와 GPGPU가 함께 네트워크 함수의 학습, 네트워크 함수를 이용한 데이터 분류를 처리할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서 복수의 타워크레인 충돌 방지 장치의 프로세서를 함께 사용하여 네트워크 함수의 학습, 네트워크 함수를 이용한 데이터 분류를 처리할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 타워크레인 충돌 방지 장치에서 수행되는 컴퓨터 프로그램은, CPU, GPGPU 또는 TPU 실행가능 프로그램일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 메모리(130)는, 타워크레인 충돌 방지 장치의 원격제어 결과를 제공하기 위한 컴퓨터 프로그램을 저장할 수 있으며, 저장된 컴퓨터 프로그램은 프로세서(120)에 의하여 판독되어 구동될 수 있다. 메모리(130)는, 프로세서(110)가 생성하거나 결정한 임의의 형태의 정보 및 네트워크부(150)가 수신한 임의의 형태의 정보를 저장할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 메모리(130)는, 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
타워크레인 충돌 방지 장치(100)는, 인터넷(internet) 상에서 메모리(130)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다. 전술한 메모리에 대한 기재는 예시일 뿐, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크부(150)는, 고속통신 모뎀을 통한 무선통신과 통신부를 통한 유선 통신으로 타워크레인(10)의 제어장치 및 원격제어부(400)와 통신 연결될 수 있다.
그리고, 네트워크부(150)는, 제어 장치의 원격제어 결과 정보 등을 다른 원격제어 장치 및 서버 등과 송수신할 수 있다. 또한, 네트워크부(150)는, 복수의 타워크레인 충돌 방지 장치들 사이의 통신을 가능하게 하여 복수의 타워크레인 충돌 방지 장치들 각각에서 제어장치의 원격제어 또는 모델의 학습을 위한 동작들이 분산 수행되도록 할 수 있다. 네트워크부(150)는, 복수의 타워크레인 충돌 방지 장치들 사이의 통신을 가능하게 하여 제어장치의 원격제어 또는 네트워크 함수를 사용한 모델 학습을 위한 연산을 분산 처리하도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크부(150)는, 근거리(단거리), 원거리, 유선 및 무선 등과 같은 현재 사용 및 구현되는 임의의 형태의 유무선 통신 기술에 기반하여 동작할 수 있으며, 다른 네트워크들에서도 사용될 수 있다.
본 발명의 타워크레인 충돌 방지 장치(100)는, 출력부 및 입력부를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 출력부(180)는, 제어장치의 원격제어 결과를 제공하기 위한 사용자 인터페이스(UI, user interface)를 표시할 수 있다. 출력부는, 프로세서(110)가 생성하거나 결정한 임의의 형태의 정보 및 네트워크부(150)가 수신한 임의의 형태의 정보를 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 출력부는, 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이들 중 일부 디스플레이 모듈은, 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광 투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이 모듈이라 지칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이 모듈의 대표적인 예로는 TOLED(Transparent OLED) 등이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 입력부는, 사용자 입력을 수신할 수 있다. 입력부는, 사용자 입력을 수신받기 위한 사용자 인터페이스 상의 키 및/또는 버튼들, 또는 물리적인 키 및/또는 버튼들을 구비할 수 있다. 입력부를 통한 사용자 입력에 따라 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이를 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램이 실행될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 입력부는, 사용자의 버튼 조작 또는 터치 입력을 감지하여 신호를 수신하거나, 카메라 또는 마이크로폰을 통하여 사용자 등의 음성 또는 동작을 수신하여 이를 입력 신호로 변환할 수도 있다. 이를 위해 음성 인식(Speech Recognition) 기술 또는 동작 인식(Motion Recognition) 기술들이 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 입력부는, 원격제어 장치(100)와 연결된 외부 입력 장비로서 구현될 수도 있다. 예를 들어, 입력 장비는 사용자 입력을 수신하기 위한 터치 패드, 터치 펜, 키보드 또는 마우스 중 적어도 하나일 수 있으나, 이는 예시일 뿐이며 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 입력부는, 사용자 터치 입력을 인식할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 입력부는, 출력부와 동일한 구성일 수도 있다. 입력부는, 사용자의 선택 입력을 수신하도록 구현되는 터치 스크린으로 구성될 수 있다. 터치 스크린은, 접촉식 정전용량 방식, 적외선 광 감지 방식, 표면 초음파(SAW) 방식, 압전 방식, 저항막 방식 중 어느 하나의 방식이 사용될 수 있다. 전술한 터치 스크린에 대한 자세한 기재는, 본 발명의 일 실시예에 따른 예시일 뿐이며, 다양한 터치 스크린 패널이 타워크레인 충돌 방지 장치(100)에 채용될 수 있다. 터치 스크린으로 구성된 입력부는, 터치 센서를 포함할 수 있다. 터치 센서는, 입력부의 특정 부위에 가해진 압력 또는 입력부의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는, 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 터치 센서에 대한 터치입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는, 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 프로세서(110)로 전송할 수 있다. 이로써, 프로세서(110)는 입력부의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 인식할 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에서, 서버는, 서버의 서버 환경을 수행하기 위한 다른 구성들이 포함될 수도 있다. 서버는 임의의 형태의 장치는 모두 포함할 수 있다. 서버는, 디지털 기기로서, 랩탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 데스크톱 컴퓨터, 웹 패드, 이동 전화기와 같이 프로세서를 탑재하고 메모리를 구비한 연산 능력을 갖춘 디지털 기기일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어장치의 원격제어 결과를 표시하는 사용자 인터페이스를 사용자 단말로 제공하기 위한 동작을 수행하는 서버(미도시)는, 네트워크부, 프로세서 및 메모리를 포함할 수 있다.
서버는, 본 발명의 실시예들에 따른 사용자 인터페이스를 생성할 수 있다. 서버는, 클라이언트(예를 들어, 사용자 단말)에게 네트워크를 통해 정보를 제공하는 컴퓨팅 시스템일 수 있다. 서버는, 생성한 사용자 인터페이스를 사용자 단말로 전송할 수 있다. 이러한 경우, 사용자 단말은, 서버에 액세스할 수 있는 임의의 형태의 타워크레인 충돌 방지 장치(100)일 수 있다. 서버의 프로세서는, 네트워크부를 통해 사용자 단말로 사용자 인터페이스를 전송할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 서버는 예를 들어, 클라우드 서버일 수 있다. 서버는 서비스를 처리하는 웹 서버일 수 있다. 전술한 서버의 종류는 예시일 뿐이며 이에 제한되지 않는다.
따라서, 본 발명은, 다수의 타워크레인들의 붐(boom)에 상응하는 붐 상태 데이터 및 타워크레인의 붐의 움직임을 보여주는 붐 영상 데이터를 수집하여 타워크레인의 붐 충돌 가능 반경을 산출하고, 타워크레인의 붐이 붐 충돌 가능 구간 내에 진입 여부에 따라 붐의 회전 운동을 제어함으로써, 타워크레인의 붐 충돌을 방지할 수 있다.
도 2는, 본 발명에 따른 타워크레인 충돌 방지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 다수의 타워크레인들의 붐(boom)에 상응하는 붐 상태 데이터 및 타워크레인의 붐의 움직임을 보여주는 붐 영상 데이터를 수집할 수 있다(S210).
여기서, 본 발명은, 붐 상태 데이터를 수집할 때, 붐 위치 센서로부터 붐의 현재 위치 정보를 수집하고, 붐 방향 센서로부터 붐의 현재 이동 방향 정보를 수집하며, 붐 거리 센서로부터 인접하는 붐과의 거리 정보를 수집하고, 붐 속도 센서로부터 붐의 현재 이동 속도 정보를 수집하며, 타워크레인의 GPS(Global Positioning System) 센서로부터 타워크레인의 현재 위치 정보를 수집하고, 붐 근접 센서로부터 근접하는 붐 정보를 수집할 수 있다.
또한, 본 발명은, 붐 상태 데이터를 수집할 때, 제1 타워크레인으로부터 제1 타워크레인의 붐 상태 데이터를 수집하고, 제1 타워크레인을 중심으로 하는 가상 동심원에 위치하는 적어도 하나의 제2 타워크레인이 존재하는지를 확인하고, 적어도 하나의 제2 타워크레인이 존재하면 제2 타워크레인으로부터 제2 타워크레인의 붐 상태 데이터를 수집할 수 있다.
또한, 본 발명은, 붐 영상 데이터를 수집할 때, 카메라부의 이더넷 또는 시리얼 통신 포트를 통해 유선으로 붐 영상 데이터를 수집하거나 또는 네트워크 통신 포트를 통해 무선으로 붐 영상 데이터를 수집할 수 있다.
또한, 본 발명은, 동일한 시간대에 붐 상태 데이터 및 붐 영상 데이터를 동시에 수집할 수 있다.
그리고, 본 발명은, 수집한 붐 상태 데이터를 가공 처리하여 센서 데이터 전문을 생성할 수 있다.
이어, 본 발명은, 생성한 센서 데이터 전문 및 붐 영상 데이터를 기반으로 타워크레인의 붐 충돌 가능 반경을 산출할 수 있다(S220).
여기서, 본 발명은, 타워크레인들의 붐 상태 데이터를 기반으로 각각의 붐에 대한 최대 회전 반경을 산출하고, 산출한 붐의 최대 회전 반경을 기반으로 붐들간에 충돌 가능한 붐 충돌 가능 반경을 산출하며, 산출한 붐 충돌 가능 반경을 기반으로 붐 충돌 가능 구역을 예측할 수 있다.
일 예로, 본 발명은, 타워크레인들의 붐 상태 데이터를 기반으로 각각의 붐에 대한 최대 회전 반경을 산출하고, 서로 인접하는 붐들간에 붐 고도의 동일 여부를 확인하며, 서로 인접하는 붐들간에 붐 고도가 동일하면 산출한 붐의 최대 회전 반경을 기반으로 붐들간에 충돌 가능한 붐 충돌 가능 반경을 산출하며, 산출한 붐 충돌 가능 반경을 기반으로 붐 충돌 가능 구역을 예측할 수 있다.
경우에 따라, 본 발명은, 타워크레인의 붐 충돌 가능 반경을 산출할 때, 타워크레인들의 붐 상태 데이터를 기반으로 각각의 붐에 대한 최대 회전 반경을 산출하고, 서로 인접하는 붐들간에 붐 고도의 동일 여부를 확인하며, 서로 인접하는 붐들간에 붐 고도가 다르면 고도가 낮은 붐의 최대 회전 반경과 고도가 높은 붐을 갖는 타워크레인의 타워마스트 사이에 충돌 가능한 붐 충돌 가능 반경을 산출하며, 산출한 붐 충돌 가능 반경을 기반으로 붐 충돌 가능 구역을 예측할 수도 있다.
또한, 본 발명은, 산출한 붐 충돌 가능 반경을 기반으로 붐 충돌 가능 구역을 예측하면 붐 충돌 가능 구역 정보를 생성하고, 붐 충돌 가능 구역 정보가 생성되면 타워크레인의 제어설정을 확인하며, 타워크레인의 제어설정이 원격제어설정이면 센서 데이터 전문, 붐 충돌 가능 구역 정보 및 붐 영상 데이터를 외부의 원격제어부로 전송하고, 타워크레인의 제어설정이 원격제어설정이 아니면 센서 데이터 전문, 붐 충돌 가능 구역 정보 및 붐 영상 데이터를 출력할 수 있다.
다음, 본 발명은, 산출한 붐 충돌 가능 반경을 기반으로 타워크레인의 붐이 붐 충돌 가능 구간 내에 진입하는지를 판단할 수 있다(S230).
그리고, 본 발명은, 타워크레인의 붐이 붐 충돌 가능 구간 내 진입으로 판단되면 붐의 충돌 경고 알람을 생성할 수 있다.
여기서, 본 발명은, 타워크레인의 붐 충돌 확률 정보를 포함하는 경고 알람 정보를 생성 및 제공하여 타워크레인의 충돌 위험을 알릴 수 있다.
일 예로, 타워크레인의 붐 충돌 확률 정보는, 0 ~ 4% 범위를 갖는 정상 레벨, 5% ~ 29% 범위를 갖는 주의 레벨, 30% ~ 69% 범위를 갖는 경고 레벨, 그리고 70% ~ 100% 범위를 갖는 위험 레벨 중 어느 하나의 충돌 확률을 포함하는 붐 충돌 확률 정보를 생성할 수 있다.
또한, 본 발명은, 타워크레인의 붐 충돌 확률 정보를 포함하는 경고 알람 정보를 생성하면 타워크레인의 제어설정을 확인하고, 타워크레인의 제어설정이 원격제어설정이면 경고 알람 정보를 외부의 원격제어부로 전송하며, 타워크레인의 제어설정이 원격제어설정이 아니면 경고 알람 정보를 출력할 수 있다.
이어, 본 발명은, 붐의 회전 운동을 제어할 수 있다(S240).
여기서, 본 발명은, 충돌 경고 알람이 생성되면 붐의 회전 운동 제어 명령을 생성하여 생성한 붐의 회전 운동 명령을 타워크레인의 PLC(Programmable Logic Controller)에 전송할 수 있다.
경우에 따라, 본 발명은, 네트워크부의 고속 통신 모뎀을 통해, 원격제어부로부터 타워크레인의 붐의 회전 운동 제어 명령을 수신하고, 수신한 운행 중단 제어 명령을 타워크레인의 PLC(Programmable Logic Controller)에 전송할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명은, 다수의 타워크레인들의 붐(boom)에 상응하는 붐 상태 데이터 및 타워크레인의 붐의 움직임을 보여주는 붐 영상 데이터를 수집하여 타워크레인의 붐 충돌 가능 반경을 산출하고, 타워크레인의 붐이 붐 충돌 가능 구간 내에 진입 여부에 따라 붐의 회전 운동을 제어함으로써, 타워크레인의 붐 충돌을 방지할 수 있다.
본 발명은, 크레인간 거리산출을 위한 센서(GPS), 크레인의 붐(Boom) 고도(중력방향의 90도 위치 기준) 산출을 위한 센서(고도계), 크레인의 붐 거리 센서 등을 포함하는 센서로부터 수집된 데이터를 수집하고, 제어를 위해 PLC와도 통신할 수 있도록 구성될 수 있다.
그리고, 본 발명은, GPS센서로부터 수신된 크레인별 위치정보를 상대적으로 계산하여 크레인간 거리를 산출하고, 고도센서로부터 수신된 고도정보를 기반으로 크레인의 회전운동에 관여하는 붐의 길이를 참조하여 중력방향의 90도 위치에서 최대 회전반경을 계산하며, 계산된 크레인간 거리와 크레인별 최대 회전반경을 고려하여 충돌가능 반경 산출할 수 있다.
크레인간의 고도가 다를 경우, 최대 회전반경 내에서의 충돌가능성 계산은 충돌방지센서로부터 수신된 센서값을 사용하여 충돌가능성을 산출할 수 있다.
그리고, 본 발명은, 충돌가능성 산출이 완료되어 충돌가능성이 높아지는 추세의 경우, 경고를 발생시키고, PLC를 통해 장치멈춤 제어명령을 송출하도록 하여 크레인의 움직임을 제어 및 정지할 수 있고, 제어장치 및 정보수집으로부터 수신된 데이터를 외부 모니터링을 수행하는 외부로 전송할 수 있도록 인터페이스를 제공할 수도 있다.
기존의 방식은, 충돌방지센서만을 활용하여 크레인의 충돌방지 상황만을 전달하고 오로지 조종사의 시청각적인 반응에 의존하도록 되었으나, 본 발명은, 다양한 센서를 활용하여 충돌가능성이 높은 반경을 계산 하고, 이에 대해 자동적으로 회전운동을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명은, 기존의 충돌방지 센서의 정보를 함께 활용하도록 함으로써, 조종사에 의한 수동조작에 따른 충돌 위험을 낮추고, 보다 정확하고 정밀하게 충돌방지를 시행할 수 있도록 하여 비용과 시간을 절약하는 효과를 제공할 수 있다.
이상에서 본 발명들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 타워크레인 충돌 방지 장치
110: 프로세서
130: 메모리
150: 네트워크부
160: 센서부
170: 카메라부
180: 출력부
190: 알람부

Claims (10)

  1. 센서부, 카메라부, 네트워크부 및 출력부를 제어하는 프로세서를 포함하는 타워크레인 충돌 방지 장치의 타워크레인 충돌 방지 방법에 있어서,
    상기 프로세서가, 다수의 타워크레인들의 붐(boom)에 상응하는 붐 상태 데이터 및 상기 타워크레인의 붐의 움직임을 보여주는 붐 영상 데이터를 수집하는 단계;
    상기 프로세서가, 상기 수집한 붐 상태 데이터를 가공 처리하여 센서 데이터 전문을 생성하는 단계;
    상기 프로세서가, 상기 생성한 센서 데이터 전문 및 붐 영상 데이터를 기반으로 상기 타워크레인의 붐 충돌 가능 반경을 산출하는 단계;
    상기 프로세서가, 상기 산출한 붐 충돌 가능 반경을 기반으로 상기 타워크레인의 붐이 붐 충돌 가능 구간 내에 진입하는지를 판단하는 단계;
    상기 프로세서가, 상기 타워크레인의 붐이 붐 충돌 가능 구간 내 진입으로 판단되면 붐의 충돌 경고 알람을 생성하는 단계; 및
    상기 프로세서가, 상기 붐의 회전 운동을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타워크레인 충돌 방지 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 붐 상태 데이터 및 붐 영상 데이터를 수집하는 단계는,
    상기 타워크레인의 붐 상태를 센싱하도록 상기 센서부를 제어하여 상기 센서부로부터 붐 상태 데이터를 수집하고, 상기 타워크레인의 붐 고도에서 관측되는 붐의 움직임을 촬영하도록 상기 카메라부를 제어하여 상기 카메라부로부터 상기 붐 영상 데이터를 수집하는 것을 특징으로 하는 타워크레인 충돌 방지 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 센서부로부터 붐 상태 데이터를 수집하는 단계는,
    붐 위치 센서로부터 붐의 현재 위치 정보를 수집하고, 붐 방향 센서로부터 붐의 현재 이동 방향 정보를 수집하며, 붐 거리 센서로부터 인접하는 붐과의 거리 정보를 수집하고, 붐 속도 센서로부터 붐의 현재 이동 속도 정보를 수집하며, 타워크레인의 GPS(Global Positioning System) 센서로부터 상기 타워크레인의 현재 위치 정보를 수집하고, 붐 근접 센서로부터 근접하는 붐 정보를 수집하는 것을 특징으로 하는 타워크레인 충돌 방지 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 타워크레인의 붐 충돌 가능 반경을 산출하는 단계는,
    상기 타워크레인들의 붐 상태 데이터를 기반으로 각각의 붐에 대한 최대 회전 반경을 산출하고, 상기 산출한 붐의 최대 회전 반경을 기반으로 붐들간에 충돌 가능한 붐 충돌 가능 반경을 산출하며, 상기 산출한 붐 충돌 가능 반경을 기반으로 붐 충돌 가능 구역을 예측하는 것을 특징으로 하는 타워크레인 충돌 방지 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 타워크레인의 붐 충돌 가능 반경을 산출하는 단계는,
    상기 타워크레인들의 붐 상태 데이터를 기반으로 각각의 붐에 대한 최대 회전 반경을 산출하고, 서로 인접하는 붐들간에 붐 고도의 동일 여부를 확인하며, 상기 서로 인접하는 붐들간에 붐 고도가 동일하면 상기 산출한 붐의 최대 회전 반경을 기반으로 붐들간에 충돌 가능한 붐 충돌 가능 반경을 산출하며, 상기 산출한 붐 충돌 가능 반경을 기반으로 붐 충돌 가능 구역을 예측하는 것을 특징으로 하는 타워크레인 충돌 방지 방법.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 타워크레인의 붐 충돌 가능 반경을 산출하는 단계는,
    상기 타워크레인들의 붐 상태 데이터를 기반으로 각각의 붐에 대한 최대 회전 반경을 산출하고, 서로 인접하는 붐들간에 붐 고도의 동일 여부를 확인하며, 상기 서로 인접하는 붐들간에 붐 고도가 다르면 상기 고도가 낮은 붐의 최대 회전 반경과 상기 고도가 높은 붐을 갖는 타워크레인의 타워마스트 사이에 충돌 가능한 붐 충돌 가능 반경을 산출하며, 상기 산출한 붐 충돌 가능 반경을 기반으로 붐 충돌 가능 구역을 예측하는 것을 특징으로 하는 타워크레인 충돌 방지 방법.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 타워크레인의 붐 충돌 가능 반경을 산출하는 단계는,
    상기 산출한 붐 충돌 가능 반경을 기반으로 붐 충돌 가능 구역을 예측하면 붐 충돌 가능 구역 정보를 생성하는 단계;
    상기 붐 충돌 가능 구역 정보가 생성되면 상기 타워크레인의 제어설정을 확인하는 단계;
    상기 타워크레인의 제어설정이 원격제어설정이면 상기 센서 데이터 전문, 상기 붐 충돌 가능 구역 정보 및 붐 영상 데이터를 외부의 원격제어부로 전송하도록 상기 네트워크부를 제어하는 단계;
    상기 타워크레인의 제어설정이 원격제어설정이 아니면 상기 센서 데이터 전문, 상기 붐 충돌 가능 구역 정보 및 붐 영상 데이터를 출력하도록 상기 출력부를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타워크레인 충돌 방지 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 붐의 충돌 경고 알람을 생성하는 단계는,
    상기 타워크레인의 붐 충돌 확률 정보를 포함하는 경고 알람 정보를 생성 및 제공하여 상기 타워크레인의 충돌 위험을 알리는 것을 특징으로 하는 타워크레인 충돌 방지 방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 붐의 회전 운동을 제어하는 단계는,
    상기 충돌 경고 알람이 생성되면 상기 붐의 회전 운동 제어 명령을 생성하여 상기 생성한 붐의 회전 운동 명령을 상기 타워크레인의 PLC(Programmable Logic Controller)에 전송하는 것을 특징으로 하는 타워크레인 충돌 방지 방법.
  10. 타워크레인 충돌 방지 방법을 제공하기 위한 타워크레인 충돌 방지 장치로서,
    타워크레인의 붐 상태를 센싱하는 센서부;
    상기 타워크레인의 붐 고도에서 관측되는 붐의 움직임을 촬영하는 카메라부;
    원격제어부와 통신 연결되는 네트워크부;
    하나 이상의 코어를 포함하는 프로세서; 및
    메모리를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    다수의 타워크레인들의 붐(boom)에 상응하는 붐 상태 데이터 및 상기 타워크레인의 붐의 움직임을 보여주는 붐 영상 데이터를 수집하고,
    상기 수집한 붐 상태 데이터를 가공 처리하여 센서 데이터 전문을 생성하며,
    상기 생성한 센서 데이터 전문 및 붐 영상 데이터를 기반으로 상기 타워크레인의 붐 충돌 가능 반경을 산출하고,
    상기 산출한 붐 충돌 가능 반경을 기반으로 상기 타워크레인의 붐이 붐 충돌 가능 구간 내에 진입하는지를 판단하며,
    상기 타워크레인의 붐이 붐 충돌 가능 구간 내 진입으로 판단되면 붐의 충돌 경고 알람을 생성하고,
    상기 붐의 회전 운동을 제어하는 것을 특징으로 하는 타워크레인 충돌 방지 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101678027B1 (ko) 2016-05-02 2016-11-21 주식회사 기맥 건설장비 관제 시스템

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