KR20240002259A - 건설 기계의 충돌 방지 시스템 및 방법 - Google Patents

건설 기계의 충돌 방지 시스템 및 방법 Download PDF

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이희진
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Abstract

건설 기계의 충돌 방지 시스템은, 건설 기계의 하부 주행체 상에서 선회 중심점에 대하여 회전하는 상부 선회체의 선회 각도를 측정하는 선회 센서, 상기 상부 선회체 상에 구비되어 상기 건설 기계의 주변에 위치한 물체를 인식하기 위한 적어도 하나의 물체 인식 센서, 상기 선회 중심점에 대한 상기 하부 주행체의 외형에 대한 좌표를 절대 외곽 좌표로 저장하기 위한 데이터 저장 장치, 상기 선회 중심점에 대한 상기 물체 인식 센서의 좌표를 상기 선회 각도를 통해 회전 변환하여 기준 좌표로 인식하고, 상기 절대 외곽 좌표를 상기 기준 좌표를 기준으로 좌표 변환하여 상대 외곽 좌표를 획득하기 위한 데이터 처리 장치, 및 상기 상대 외곽 좌표에 의해 정의된 상기 하부 주행체 영역에서 상기 물체가 인식되는지 여부를 판단하고 상기 하부 주행체 영역을 제외한 영역에서 상기 물체가 인식되는 경우 상기 건설 기계를 제어하기 위한 제어 장치를 포함할 수 있다.

Description

건설 기계의 충돌 방지 시스템 및 방법{ANTI-COLLISION SYSTEM AND METHOD FOR CONSTRUCTION MACHINERY}
본 발명은 건설 기계의 충돌 방지 시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 건설 기계 주변의 물체를 인식하는 건설 기계의 충돌 방지 시스템 및 이를 이용한 건설 기계의 충돌 방지 방법에 관한 것이다.
굴삭기가 선회할 때 하부 주행체의 끝단 등이 센서의 인식 영역(FOV, Field of View)에 노출되면 충돌 방지 시스템은 감지된 하부 주행체를 장애물로 인식할 수 있다. 이 경우, 시스템은 주변에 장애물이 없음에도 불구하고 경고 또는 긴급 정지를 할 수 있다. 또한 하부 주행체의 이동 반경 내에 실제 장애물이 존재하는 경우에 하부 주행체인지 실제 장애물인지 명확히 알 수 없고 운전자가 실제 장애물에 대한 경고를 오감지로부터 발생하는 경고로 착각하여 사고로 이어질 수 있는 문제점이 있다.
본 발명의 일 과제는 건설 기계의 외형에 대한 좌표를 산술하여 장애물 인식 대상에서 제외하고 장애물 인식에 대한 신뢰성을 개선시킬 수 있는 건설 기계의 충돌 방지 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 과제는 상술한 충돌 방지 시스템을 이용한 건설 기계의 충돌 방지 방법을 제공하는 데 있다.
상기 본 발명의 일 과제를 달성하기 위한 예시적인 실시예들에 있어서, 건설 기계의 충돌 방지 시스템은, 건설 기계의 하부 주행체 상에서 선회 중심점에 대하여 회전하는 상부 선회체의 선회 각도를 측정하는 선회 센서, 상기 상부 선회체 상에 구비되어 상기 건설 기계의 주변에 위치한 물체를 인식하기 위한 적어도 하나의 물체 인식 센서, 상기 선회 중심점에 대한 상기 하부 주행체의 외형에 대한 좌표를 절대 외곽 좌표로 저장하기 위한 데이터 저장 장치, 상기 선회 중심점에 대한 상기 물체 인식 센서의 좌표를 상기 선회 각도를 통해 회전 변환하여 기준 좌표로 인식하고, 상기 절대 외곽 좌표를 상기 기준 좌표에 대한 상대 위치로서의 상대 외곽 좌표를 획득하기 위한 데이터 처리 장치, 및 상기 상대 외곽 좌표에 의해 정의된 상기 하부 주행체 영역에서 상기 물체가 인식되는지 여부를 판단하고 상기 하부 주행체 영역을 제외한 영역에서 상기 물체가 인식되는 경우 상기 건설 기계를 제어하기 위한 제어 장치를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 데이터 저장 장치는 상기 상부 선회체의 외형에 대한 좌표를 상기 절대 외곽 좌표로 저장할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 데이터 저장 장치는 상기 물체 인식 센서가 구비된 위치를 상기 물체 인식 센서의 좌표로 저장하는 건설 기계의 충돌 방지 시스템.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 하부 주행체 영역을 제외한 영역에서 상기 물체가 인식되는 경우 상기 상부 선회체의 선회를 중단할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 하부 주행체 영역을 제외한 영역에서 상기 물체가 인식되는 경우 경고음을 발생시킬 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 물체 인식 센서는 레이더(RADAR) 센서 또는 라이다(LIDAR, Light Detection and Ranging) 센서를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 물체가 상기 하부 주행체 영역 상에 위치하거나 상기 하부 주행체 영역의 범위 내에 포함되는 경우 상기 물체를 인식하지 않을 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 물체 인식 센서는 상기 상부 선회체의 후면 및 양 측면에 구비될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 하부 주행체 영역은 상기 상대 외곽 좌표 및 상기 상대 외곽 좌표로부터 기 설정된 거리만큼 이격된 영역에 의해 정의될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 데이터 저장 장치는 상기 하부 주행체 및 상기 상부 선회체 각각의 가로 길이, 세로 길이 및 높이를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 하부 주행체는 무한궤도를 포함할 수 있다.
상기 본 발명의 다른 과제를 달성하기 위한 예시적인 실시 예들에 따른 건설 기계의 충돌 방지 방법은, 건설 기계의 하부 주행체 및 상부 선회체의 외형에 대한 좌표를 절대 외곽 좌표로 저장한다. 상기 상부 선회체의 선회 각도를 측정한다. 적어도 하나의 물체 인식 센서의 위치를 상기 선회 각도를 통해 회전 변환하여 기준 좌표로 인식한다. 상기 절대 외곽 좌표를 상기 기준 좌표에 대한 상대 위치로서 상대 외곽 좌표를 획득한다. 상기 상대 외곽 좌표에 의해 정의된 상기 하부 주행체 영역에서 물체가 인식되는지 여부를 판단한다. 상기 하부 주행체 영역을 제외한 영역에서 상기 물체가 인식되는 경우 상기 건설 기계를 제어할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설 기계를 제어하는 것은 상기 상부 선회체의 선회를 중단하는 것 및 경고음을 발생시키는 것을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 하부 주행체 영역은 상기 상대 외곽 좌표 및 상기 상대 외곽 좌표로부터 기 설정된 거리만큼 이격된 영역에 의해 정의될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 건설 기계의 충돌 방지 시스템은, 건설 기계의 하부 주행체 상에서 선회 중심점에 대하여 회전하는 상부 선회체의 선회 각도를 측정하는 선회 센서, 상기 상부 선회체 상에 구비되어 상기 건설 기계의 주변에 위치한 물체를 인식하기 위한 적어도 하나의 물체 인식 센서, 상기 선회 중심점에 대한 상기 하부 주행체의 외형에 대한 좌표를 절대 외곽 좌표로 저장하기 위한 데이터 저장 장치, 상기 선회 중심점에 대한 상기 물체 인식 센서의 좌표를 상기 선회 각도를 통해 회전 변환하여 기준 좌표로 인식하고, 상기 절대 외곽 좌표를 상기 기준 좌표를 기준으로 좌표 변환하여 상대 외곽 좌표를 획득하기 위한 데이터 처리 장치, 및 상기 상대 외곽 좌표에 의해 정의된 상기 하부 주행체 영역에서 상기 물체가 인식되는지 여부를 판단하고 상기 하부 주행체 영역을 제외한 영역에서 상기 물체가 인식되는 경우 상기 건설 기계를 제어하기 위한 제어 장치를 포함한다.
이에 따라, 상기 상부 선회체의 상기 선회 각도와 상기 상부 선회체 및 상기 하부 주행체의 상기 절대 외곽 좌표를 함께 이용하여 상기 물체 인식 센서에 대한 상기 상부 선회체 및 상기 하부 주행체의 상기 상대 외곽 좌표를 실시간으로 획득할 수 있다. 상기 상대 외곽 좌표에 의해 정의되는 상기 하부 주행체 영역에서 상기 물체가 감지되는 경우 오감지로 판단하여 필터링 할 수 있다. 이와 다르게, 상기 하부 주행체의 영역이 아닌 영역에서 상기 물체가 감지되는 경우 실제 장애물에 의한 감지로 판단하여 경고 등의 안전 조치를 취할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 건설 기계를 나타내는 측면도이다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 건설 기계의 충돌 방지 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 3은 건설 기계에 설치된 복수 개의 물체 인식 센서들을 나타내는 사시도이다.
도 4는 선회 중심점에 대한 건설 기계의 절대 외곽 좌표를 설정하는 방법을 나타내는 단면도이다.
도 5는 선회 중심점에 대한 물체 인식 센서의 위치 좌표를 설정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 6은 물체 인식 센서의 위치 좌표를 선회 각도를 통해 회전 변환하여 기준 좌표로 인식하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 절대 외곽 좌표를 기준 좌표에 대하여 좌표 변환하여 상대 외곽 좌표를 획득하는 방법을 나타내는 도면들이다.
도 8은 도 2의 건설 기계의 충돌 방지 시스템이 물체를 인식하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 9는 예시적인 실시예들에 따른 건설 기계의 충돌 방지 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하고자 한다.
본 발명의 각 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
본 발명에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
즉, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 건설 기계를 나타내는 측면도이다. 도 2는 예시적인 실시예들에 따른 건설 기계의 충돌 방지 시스템을 나타내는 블록도이다. 도 3은 건설 기계에 설치된 복수 개의 물체 인식 센서들을 나타내는 사시도이다. 도 4는 선회 중심점에 대한 건설 기계의 절대 외곽 좌표를 설정하는 방법을 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 건설 기계의 충돌 방지 시스템(100)은 선회 센서(110), 적어도 하나의 물체 인식 센서(120), 데이터 저장 장치(130), 데이터 처리 장치(200) 및 제어 장치(140)를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 건설 기계의 충돌 방지 시스템(100)은 건설 기계(10)의 주변 영역을 인식하고 동시에 상기 주변 영역에 상에 존재하는 물체에 대한 정보를 작업자에 제공하는 공간 인식 제어 시스템일 수 있다. 건설 기계의 충돌 방지 시스템(100)은 상기 주변 영역 내의 작업 영역에 대한 정보를 작업자에게 제공하는 머신 가이던스(Machine Guidance)의 역할을 수행할 수 있다. 또한, 건설 기계의 충돌 방지 시스템(100)은 상부 선회체(30)의 작업 장치(60)가 상기 물체와 충돌하지 않도록 정밀 제어하는 건설 기계(10)의 머신 컨트롤 (Machine Control)의 역할을 수행할 수 있다.
상기 건설 기계(10)는 굴삭기, 휠 로더, 지게차, 농기계, 광산 장비 등과 같이 유압 시스템을 이용하여 무인 자동화 작업을 수행할 수 있는 장비를 포함할 수 있다. 이하에서는 상기 건설 기계가 굴삭기인 경우에 대하여 설명하기로 한다. 다만, 이로 인하여 예시적인 실시예들에 따른 충돌 방지 시스템이 굴삭기를 제어하기 위한 것으로 한정되는 것은 아님을 이해할 수 있을 것이다.
구체적으로, 건설 기계(10)는 하부 주행체(20), 하부 주행체(20) 상에 선회 가능하도록 탑재되는 상부 선회체(30), 및 상부 선회체(30)에 설치된 운전실(50)과 작업 장치(60)를 포함할 수 있다.
하부 주행체(20)는 상부 선회체(30)를 지지하고, 엔진에서 발생한 동력을 이용하여 굴삭기와 같은 건설 기계(10)를 주행시킬 수 있다. 하부 주행체(20)는 무한궤도를 포함하는 무한궤도식 타입의 주행체일 수 있다. 이와 다르게, 하부 주행체(20)는 주행 휠들을 포함하는 휠 타입의 주행체일 수 있다. 상부 선회체(30)는 베이스로서의 상부 프레임을 구비하고, 하부 주행체(20) 상에서 지면과 평행한 평면상에서 회전하여 작업 방향을 설정할 수 있다.
작업 장치(60)는 붐(70), 암(80) 및 버켓(90)을 포함할 수 있다. 작업 장치(60)는 붐 실린더(72), 암 실린더(82) 및 버켓 실린더(92)와 같은 액추에이터의 구동에 의해 작동될 수 있다. 붐 실린더(72), 암 실린더(82) 및 버켓 실린더(92)가 신장 또는 수축함에 따라 붐(70), 암(80) 및 버켓(90)은 다양한 움직임을 구현할 수 있고, 작업 장치(60)는 여러 가지 작업을 수행할 수 있다. 이 때, 붐 실린더(72), 암 실린더(82) 및 버켓 실린더(92)는 유압 펌프로부터 공급되는 작동유에 의해 신장 또는 수축될 수 있다.
건설 기계(10)는 상부 선회체(30)를 회전시키기 위한 선회 장치를 포함할 수 있다. 상기 선회 장치는 선회 모터와 같은 상기 액추에이터의 구동에 의해 작동될 수 있다. 이 때, 상기 선회 모터는 상기 유압 펌프로부터 공급되는 작동유에 의해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있다.
건설 기계(10)는 하부 주행체(20)의 우측 트랙(또는 우측 휠) 및 좌측 트랙(또는 좌측 휠)을 회전시키기 위한 주행 장치를 포함할 수 있다. 상기 주행 장치는 상기 우측 트랙(또는 우측 휠) 및 상기 좌측 트랙(또는 좌측 휠)을 각각 회전시키는 좌측 주행 모터 및 우측 주행 모터와 같은 상기 액추에이터를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 좌측 주행 모터 및 상기 우측 주행 모터는 상기 유압 펌프로부터 공급되는 작동유에 의해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 선회 센서(110)는 하부 주행체(20)에 대한 상부 선회체(30)의 선회 각도를 측정할 수 있다. 선회 센서(110)는 건설 기계의 작업 방향을 측정할 수 있다. 예를 들면, 선회 센서(110)는 근접 센서(proximity sensor)를 포함할 수 있다.
본 명세서에서는, 하부 주행체(20)가 향하는 방향을 제1 수평 방향(X 방향)이라 하고, 상기 제1 수평 방향과 직교하는 수평 방향을 제2 수평 방향(Y 방향)이라 하고, 상기 제1 수평 방향 및 제2 수평 방향과 직교하는 방향을 수직 방향(Z 방향)이라 하기로 한다. 또한 상부 선회체(30)가 향하는 방향을 작업 방향(P 방향)이라 하기로 한다.
구체적인 공간에 대한 좌표를 설정하는 경우, 굴삭기를 기준으로 X 방향은 하부 주행체(20)가 향하는 방향과 평행한 제1 수평 방향, Y 방향은 하부 주행체(20)의 우측 방향과 평행한 제2 수평 방향, Z 방향은 상기 제1 및 제2 수평 방향들과 직교하는 수직 방향, 즉 높이 방향을 나타낼 수 있다. 동일하게, 상기 X 방향의 축을 X 축, 상기 Y 방향의 축을 Y 축, 상기 Z 방향의 축을 Z 축(회전축)으로 정의할 수 있다. 이에 따라, 굴삭기의 주변에 대한 위치는 P(X, Y, Z)와 같이 표시될 수 있다.
상부 선회체(30)는 하부 주행체(20) 상에서 회전축(Z 축)을 중심으로 회전할 수 있다. 상기 선회 각도는 제1 수평 방향(X 방향)과 작업 방향(P 방향) 사이의 각도일 수 있다. 선회 센서(110)는 상기 선회 각도를 실시간으로 측정할 수 있다.
상기 선회 각도에 대한 정보는 무선 통신을 통해 데이터 처리 장치(200)로 송신될 수 있다. 이와 다르게, 선회 센서(110)가 유선을 통해 직접 데이터 처리 장치(200)와 연결될 수도 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 적어도 하나의 물체 인식 센서(120)는 상부 선회체(30) 상에서 구비될 수 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 물체 인식 센서들(120a, 120b)은 상기 굴삭기의 양 측면에 각각 구비될 수 있다. 제3 물체 인식 센서(120c)는 상기 굴삭기의 후면을 향하여 구비될 수 있다. 도면에 도시되지는 않았지만, 제4 물체 인식 센서가 상기 굴삭기의 전면을 향하여 추가적으로 구비될 수 있다. 상기 물체 인식 센서들(120)은 상기 굴삭기의 주변에 위치한 상기 물체를 실시간으로 인식할 수 있다.
물체 인식 센서(120)는 빛을 이용해 거리를 측정하고 물체를 감지하는 센서일 수 있다. 물체 인식 센서(120)는 레이더(RADAR) 센서 또는 라이다(LIDAR, Light Detection and Ranging) 센서를 포함할 수 있다. 상기 레이더 센서는 전자기파를 외부로 발사해 재수신 되는 전자기파로 거리, 방향 등을 인지할 수 있다. 상기 라이다 센서는 파장이 짧은 펄스　레이저를 발사하여 정밀도 및 해상도를 높일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 데이터 저장 장치(130)는 하부 주행체(20)의 외형에 대한 좌표를 절대 외곽 좌표(P1)로 저장할 수 있다. 데이터 저장 장치(130)는 상부 선회체(30)의 상기 외형에 대한 좌표를 절대 외곽 좌표(P1)로 저장할 수 있다. 절대 외곽 좌표(P1)(X1, Y1, Z1)는 건설 기계(10)의 하부 주행체(20) 또는 상부 선회체(30)의 상기 외형에 대한 3차원 입체 좌표일 수 있다.
데이터 저장 장치(130)는 물체 인식 센서(120)의 위치 좌표를 저장할 수 있다. 데이터 저장 장치(130)는 상부 선회체(30) 상에서 물체 인식 센서(120)가 구비된 위치를 물체 인식 센서(120)의 상기 위치 좌표로 저장할 수 있다.
데이터 저장 장치(130)는 선회 중심점(O)을 기준으로 설정된 절대 외곽 좌표(P1)를 외부로부터 입력 받아 저장할 수 있다. 절대 외곽 좌표(P1)는 건설 기계(10)의 종류에 따라 결정될 수 있다. 예를 들면, 절대 외곽 좌표(P1)는 하부 주행체(20)의 길이, 폭, 높이 등을 포함할 수 있다. 절대 외곽 좌표(P1)는 상부 선회체(30)의 길이, 폭, 높이 등을 포함할 수 있고 작업 장치(60)의 붐(70), 암(80), 버켓(90)의 크기 등을 포함할 수 있다.
데이터 저장 장치(130)는 선회 중심점(O)을 기준으로 설정된 물체 인식 센서(120)의 상기 위치 좌표를 외부로부터 입력 받아 저장할 수 있다. 물체 인식 센서(120)가 복수 개인 경우 데이터 저장 장치(130)는 제1 내지 제3 물체 인식 센서들(120a, 120b, 120c) 각각에 대한 복수 개의 좌표들을 입력 받아 저장할 수 있다.
데이터 저장 장치(130)는 하부 주행체(20) 및 상부 선회체(30)의 외형에 대한 좌표를 절대 외곽 좌표(P1)로 저장할 수 있다. 예를 들면, 절대 외곽 좌표(P1)는 선회 중심점(O)을 기준으로 설정될 수 있다. 상기 선회 중심점(O)은 회전축(Z 축) 상에서 상부 선회체(30)와 하부 주행체(20) 사이의 임의의 지점으로 설정될 수 있다. 이와 다르게, 절대 외곽 좌표(P1)는 굴삭기 상의 임의의 지점을 기준으로 정의될 수 있다. 절대 외곽 좌표(P1)는 굴삭기의 외측면으로부터 기 설정된 거리만큼 이격된 지점을 기준으로 정의될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 데이터 처리 장치(200) 및 제어 장치(140)는 차량 제어 장치(VCU)의 일부 또는 별도의 컨트롤러로서 상부 선회체(30)에 탑재될 수 있다. 데이터 처리 장치(200) 및 제어 장치(140)는 머신 가이던스(Machine Guidance) 또는 머신 컨트롤(Machine Control)과 별개로 또는 일체로 구비될 수 있다. 데이터 처리 장치(200) 및 제어 장치(140)는 여기서 설명되는 기능들을 수행하기 위한 지정된 하드웨어, 소프트웨어 및 회로를 포함할 수 있다. 이러한 구성 요소들은 로직 회로, 마이크로프로세서, 메모리 장치들 등과 같은 전기적 회로들에 의해 물리적으로 수행될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 데이터 처리 장치(200)는 데이터 저장 장치(130)로부터 선회 중심점(O) 및 절대 외곽 좌표(P1)를 수신할 수 있다. 데이터 처리 장치(200)는 선회 중심점(O)에 대한 물체 인식 센서(120)의 상기 위치 좌표를 특징점으로 추출할 수 있다. 데이터 처리 장치(200)는 물체 인식 센서(120)가 복수 개인 경우 각각의 물체 인식 센서들(120a, 120b, 120c)에 대한 좌표들을 특징점들로 추출할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 데이터 처리 장치(200)는 데이터 저장 장치(130)로부터 수신한 상기 특징점을 통해 하부 주행체(20) 및 상부 선회체(30) 등에 대한 상대 좌표를 설정할 수 있다.
이하에서는, 상기 데이터 처리 장치(200)에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 선회 중심점에 대한 물체 인식 센서의 위치 좌표를 설정하는 방법을 나타내는 도면이다. 도 6은 물체 인식 센서의 위치 좌표를 선회 각도를 통해 회전 변환하여 기준 좌표로 인식하는 방법을 나타내는 도면이다. 도 7은 절대 외곽 좌표를 기준 좌표에 대하여 좌표 변환하여 상대 외곽 좌표를 획득하는 방법을 나타내는 도면들이다. 도 8은 도 2의 건설 기계의 충돌 방지 시스템이 물체를 인식하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 건설 기계의 충돌 방지 시스템(100)은 데이터 저장 장치(130)를 통해 하부 주행체(20) 및 상부 선회체(30)의 외형에 대한 좌표를 절대 외곽 좌표(P1)로 저장 하고, 데이터 처리 장치(200)를 통해 상기 절대 외곽 좌표(P1)에 기준 좌표(P0)를 반영하여 좌표 변환된 상대 외곽 좌표(P2)를 획득할 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 데이터 처리 장치(200)는 선회 중심점(O)에 대한 물체 인식 센서(120)의 위치 좌표(P3)를 선회 각도(D)를 통해 회전 변환하여 기준 좌표(P0)로 인식할 수 있다.
데이터 처리 장치(200)는 선회 센서(110)로부터 선회 각도(D)를 수신할 수 있다. 데이터 처리 장치(200)는 데이터 저장 장치(130)로부터 물체 인식 센서(120)의 위치 좌표(P3)를 수신할 수 있다. 데이터 처리 장치(200)는 데이터 저장 장치(130)로부터 절대 외곽 좌표(P1)를 수신할 수 있다. 예를 들면, 데이터 처리 장치(200)는 물체 인식 센서들(120a, 120b, 120c)에 대한 각각의 위치 좌표들(P31, P32, P33)을 데이터 저장 장치(130)로부터 수신할 수 있다.
데이터 처리 장치(200)는 물체 인식 센서(120)의 위치 좌표(P3)(X3, Y3, Z3)를 상기 회전 변환하여 기준 좌표(P0)(X0, Y0, Z0)를 획득할 수 있다. 데이터 처리 장치(200)는 제1 내지 제3 위치 좌표들(P31, P32, P33)을 선회 센서(110)로부터 수신한 선회 각도(D)를 이용하여 제1 내지 제3 기준 좌표들(P01, P02, P03)로 보정할 수 있다. 데이터 처리 장치(200)는 상기 Z 축(회전축)을 중심으로 상기 회전 변환을 수행할 수 있다. 데이터 처리 장치(200)는 상기 회전 변환에 따라 보정된 기준 좌표(P0)를 획득할 수 있다.
데이터 처리 장치(200)는 물체 인식 센서들(120a, 120b, 120c)에 대한 각각의 기준 좌표들(P01, P02, P03)을 설정할 수 있다. 예를 들면, 굴삭기의 좌측에 위치한 제1 물체 인식 센서(120a)의 좌표를 제1 기준 좌표(P01)(X01, Y01, Z01)로 설정할 수 있고, 상기 굴삭기의 우측에 위치한 제2 물체 인식 센서(120b)의 좌표를 제2 기준 좌표(P02)(X02, Y02, Z02)로 설정할 수 있고, 상기 굴삭기의 후면에 위치한 제3 물체 인식 센서(120c)의 좌표를 제3 기준 좌표(P03)(X03, Y03, Z03)로 설정할 수 있다.
상기 선회 중심점(O)에 대하여 상기 회전 변환된 기준 좌표들(P01, P02, P03)은 아래의 식(1) 내지 식(3)로 표현될 수 있다.
1) 제1 기준 좌표의 식(1)
2) 제2 기준 좌표의 식(2)
2) 제3 기준 좌표의 식(3)
식(1), 식(2) 또는 식(3)에 의해, 기준 좌표(P0)는 물체 인식 센서(120)의 위치 좌표(P3)를 상기 회전 변환을 통해 보정된 좌표에 대한 데이터로 정의할 수 있다. 데이터 처리 장치(200)는 위치 좌표(P3)를 선회 센서(110)의 상기 선회 각도(D)를 통해 상기 회전 변환하여 기준 좌표(P0)를 도출할 수 있다.
데이터 처리 장치(200)는 기준 좌표(P0)를 기준으로 건설 기계(10)의 주변 공간을 인식할 수 있다. 구체적으로, 물체 인식 센서(120)가 인식한 상기 주변 공간에 대하여 기준 좌표(P0)에 대한 3D 입체 공간을 재현할 수 있고, 재현된 상기 3D 입체 공간에 구체적인 공간 좌표를 설정할 수 있다. 상기 구체적인 공간 좌표는 하부 주행체(20) 및 상부 선회체(30)의 외형에 대한 좌표를 포함할 수 있다. 상기 구체적인 공간 좌표에는 건설 현장의 입체 구조, 수동 측량을 위해 현장에 설치된 가이드 선, 다른 건설 장비, 이동하는 작업자 등을 포함할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 데이터 처리 장치(200)는 절대 외곽 좌표(P1)를 기준 좌표(P0)에 대한 상대 외곽 좌표(P2)(X2, Y2, Z2)로 변환할 수 있다. 데이터 처리 장치(200)는 데이터 저장 장치(130)로부터 수신한 절대 외곽 좌표(P1)를 기준 좌표(P0)에 대한 상대 위치로서의 상대 외곽 좌표(P2)를 획득할 수 있다. 따라서, 데이터 처리 장치(200)는 Z축을 중심으로 선회 각도(D)만큼 회전한 경우, 물체 인식 센서(120)의 기준 좌표(P0)에 대한 상대 위치로서 하부 주행체(20)의 외형 표면에 대한 상대 외곽 좌표(P2)를 획득할 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 상기 굴삭기의 상기 외형에 대한 좌표인 절대 외곽 좌표(P1)를 물체 인식 센서(120)의 기준 좌표(P0)에 대하여 좌표 변환함으로써, 물체 인식 센서(120)의 기준에서 굴삭기의 외곽의 위치를 정확하게 파악할 수 있다.
나아가, 상기 굴삭기의 상부 선회체(30)가 굴착 작업을 위해 회전하는 경우, 상기 굴삭기 상에 위치하는 물체 인식 센서(120)의 위치도 변경될 수 있다. 데이터 처리 장치(200)는 굴삭기의 상부 선회체(30)에 대한 회전된 정도(선회 각도)를 고려하여 데이터 저장 장치(130)을 통해 수신된 절대 외곽 좌표(P1)를 보정하여 재설정 할 수 있다. 상기 굴삭기를 구성하는 하부 주행체(20), 상부 선회체(30), 엔진, 붐(boom), 암(arm) 및 버킷(bucket) 상에 물체 인식 센서(120) 또는 다른 센서가 위치하는 경우, 물체 인식 센서(120)는 이러한 구체적 위치를 고려하여 굴삭기의 절대 외곽 좌표(P1)를 상대 외곽 좌표(P2)로 변환할 수 있다.
상대 외곽 좌표(P2)는 제1 내지 제3 물체 인식 센서들(120a, 120b, 120c)의 기준 좌표들(P01, P02, P03)에 따라 각각 다르게 산술될 수 있다. 예를 들면, 상대 외곽 좌표(P2)는 제1 기준 좌표(P01)(X01, Y01, Z01)에 대한 제1 상대 외곽 좌표(P21)(X21, Y21, Z21)를 가질 수 있고, 제2 기준 좌표(P02)(X02, Y02, Z02)에 대한 제2 상대 외곽 좌표(P22)(X22, Y22, Z22)를 가질 수 있고, 제3 기준 좌표(P03)(X03, Y03, Z03)에 대한 제3 상대 외곽 좌표(P23)(X23, Y23, Z23)를 가질 수 있다.
최종 좌표 데이터를 의미하는 상대 외곽 좌표들(P21, P22, P23)은 아래의 식(4) 내지 식(5)로 표현될 수 있다.
1) 제1 기준 좌표에 대한 제1 상대 좌표의 식(4)
2) 제2 기준 좌표에 대한 제2 상대 좌표의 식(5)
2) 제3 기준 좌표에 대한 제3 상대 좌표의 식(6)
식(4), 식(5) 또는 식(6)에 의해, 상대 외곽 좌표(P2)는 절대 외곽 좌표(P1)를 상기 회전 변환을 통해 보정된 기준 좌표(P0)에 연동하여 획득한 최종 좌표에 대한 데이터로 정의할 수 있다. 데이터 처리 장치(200)는 절대 외곽 좌표(P1)를 물체 인식 센서(120)의 상기 기준 좌표(P0)를 기준점으로 좌표 변환하여 상대 외곽 좌표(P2)를 도출할 수 있다.
구체적으로, 절대 외곽 좌표(P1)는 선회 중심점(O)에 대한 굴삭기의 상기 외측면을 의미하는 절대 좌표일 수 있고 상기 상대 외곽 좌표(P2)는 물체 인식 센서(120)의 기준 좌표(P0)를 기준으로 보정된 상대 좌표를 의미할 수 있다. 상기 상대 외곽 좌표(P2)를 통해 건설 기계의 충돌 방지 시스템(100)은 굴삭기의 표면에 대한 종합적인 위치 및 좌표를 판단할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제어 장치(140)는 데이터 처리 장치(200)를 통해 얻어진 상대 외곽 좌표(P2)를 전달 받을 수 있다. 제어 장치(140)는 상대 외곽 좌표(P2)를 이용하여 건설 기계(10)를 제어할 수 있다. 제어 장치(140)는 상대 외곽 좌표(P2)에 의해 정의된 하부 주행체 영역에서 물체(M)가 인식되는지 여부를 판단할 수 있다.
제어 장치(140)는 표시부(142) 및 컨트롤러(144)를 포함할 수 있다. 표시부(142)는 굴삭기의 상부 선회체(30) 상에 위치한 사용자의 운전석에 설치되어 정보를 표시할 수 있다. 컨트롤러(144)는 상부 선회체(30) 내부에 설치되어 굴삭기의 움직임을 제어할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제어 장치(140)는 머신 가이던스(Machine Guidance) 기능 또는 머신 컨트롤(Machine Control) 기능을 수행할 수 있다. 머신 가이던스(Machine Guidance)는 굴삭기의 상태, 굴삭기의 조작 방법, 설정된 작업 범위, 위험 구역 등에 대한 정보를 운전자에게 제공하여 운전자의 굴삭기 조작을 안내하거나 작업진행 상황을 확인할 수 있게 할 수 있다. 머신 컨트롤(Machine Control)은 특정 조건 또는 설정된 작업 범위 내에서 반복되는 작업, 특정 작업을 위한 작업장치의 자세 변경, 위험 구역 진입 또는 차량의 전복 예견 시 자동 정지 또는 회피 구동, 설정된 작업 범위를 벗어나지 않도록 굴삭기의 구동을 제한하는 등의 능동 제어를 통해 운전자의 조작 편의를 돕거나 조작 실수에 의한 안전사고를 방지할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제어 장치(140)는 표시부(142)를 통해 상기 3차원 좌표를 갖는 3차원 영상을 모니터와 같은 화면에 표시할 수 있다. 제어 장치(140)는 상기 3차원 좌표를 포함한 실세계 좌표 정보(geographic coordinate information)를 이용하여 컨트롤러(144)를 통해 굴삭기의 동작을 제어할 수 있다. 이 경우, 제어 장치(140)는 상대 외곽 좌표(P22)(X22, Y22, Z22)를 건설 기계(10)의 자체에 대한 실시간 좌표로 인식하여 하부 주행체 영역으로 정의할 수 있다. 제어 장치(140)는 표시부(142)를 통해 상기 상대 외곽 좌표(P22)에 의해 정의된 상기 하부 주행체 영역을 장애물로 표시하지 않을 수 있고 컨트롤러(144)를 통해 상기 장애물로 인식하지 않고 건설 기계(10)를 제어할 수 있다. 이와 다르게, 제어 장치(140)는 상기 상부 주행체의 회전 반경 내에서 물체 인식 센서(120) 상에서 상대 외곽 좌표(P22)(X22, Y22, Z22)에 의해 정의된 상기 하부 주행체 영역을 제외한 외부 영역 내에 물체(M)가 존재하는 것으로 인식되는 경우 상기 물체(M)를 장애물로 인식하여 건설 기계(10)를 제어하거나 작업자에게 경고할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제어 장치(140)는 상기 상대 외곽 좌표(P2)와 외부에서 입력된 설계 도면 데이터를 연동할 수 있다. 상기 설계 도면 데이터에는 공사 현장에서 사용되는 굴삭기의 작업 내용, 작업 영역, 측량 지점, 구체적인 치수, 필요 물자 등이 포함될 수 있다.
예를 들어, 제어 장치(140)가 머신 가이던스(Machine Guidance) 기능을 수행하는 경우, 상기 상대 외곽 좌표(P2)(하부 주행체 영역)를 갖는 영상을 표시부(142)를 통해 화면에 상기 장애물이 아닌 것으로 표시할 수 있다. 또한, 굴삭기의 주변에서 상대 외곽 좌표(P2)의 영역(하부 주행체 영역)을 제외한 외부 영역에서 상기 장애물이 인식되는 경우, 제어 장치(140)는 사용자에게 경고 신호를 보내거나 화면 상에 이를 표시하여, 사용자에게 정보를 제공할 수 있다. 이와 다르게, 제어 장치(140)가 머신 컨트롤(Machine Control) 기능을 수행하는 경우, 제어 장치(140)는 상기 상대 외곽 좌표(P2)의 영역을 제외하고 상기 장애물이 인식된 경우에 한하여 상기 굴삭기를 제어하여 안전 사고를 예방할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상부 선회체(30)의 선회 각도(D)와 상부 선회체(30) 및 하부 주행체(20)의 절대 외곽 좌표(P1)를 함께 이용하여 물체 인식 센서(120)에 대한 상부 선회체(30) 및 하부 주행체(20)의 상대 외곽 좌표(P2)를 실시간으로 획득할 수 있다. 상부 선회체(30) 및 하부 주행체(20)의 위치에서 상기 물체가 감지되는 경우 오감지로 판단하여 필터링 할 수 있다. 이와 다르게, 상부 선회체(30) 및 하부 주행체(20)의 위치가 아닌 영역에서 상기 물체가 감지되는 경우 실제 장애물에 의한 감지로 판단하여 경고 등의 안전 조치를 취할 수 있다.
이하에서는, 도 2의 건설 기계의 충돌 방지 시스템을 이용한 건설 기계의 충돌 방지 방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 9는 예시적인 실시예들에 따른 건설 기계의 충돌 방지 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 먼저 건설 기계(10)의 하부 주행체(20) 및 상부 선회체(30)의 외형에 대한 좌표를 절대 외곽 좌표(P1)로 저장할 수 있다(S110).
예시적인 실시예들에 있어서, 절대 외곽 좌표(P1)(X1, Y1, Z1)는 건설 기계(10)의 하부 주행체(20) 및 상부 선회체(30)의 에 대한 3차원 입체 좌표일 수 있다. 절대 외곽 좌표(P1)는 데이터 저장 장치(130)에 저장될 수 있다. 예를 들면, 절대 외곽 좌표(P1)는 선회 중심점(O)을 기준으로 설정될 수 있다. 상기 선회 중심점(O)은 상부 선회체(30)의 회전축(Z 축) 상에서 상부 선회체(30)와 하부 주행체(20)가 접촉하는 지점으로 설정될 수 있다.
절대 외곽 좌표(P1)는 건설 기계(10)의 종류에 따라 결정될 수 있다. 예를 들면, 절대 외곽 좌표(P1)는 하부 주행체(20)의 길이, 폭, 높이 등을 포함할 수 있다. 절대 외곽 좌표(P1)는 상부 선회체(30)의 길이, 폭, 높이 등을 포함할 수 있고 작업 장치(60)의 붐(70), 암(80), 버켓(90)의 크기 등을 포함할 수 있다.
이어서, 상부 선회체(30)의 선회 각도(D)를 측정하고(S120), 적어도 하나의 물체 인식 센서(120)의 위치 좌표(P3)를 선회 각도(D)를 통해 회전 변환하여 기준 좌표(P0)로 인식할 수 있다(S130).
예시적인 실시예들에 있어서, 기준 좌표(P0)(X0, Y0, Z0)는 물체 인식 센서(120)의 위치 좌표(P3)(X3, Y3, Z3)를 선회 각도(D)를 이용하여 회전 변환하여 획득될 수 있다. 하부 주행체(20)에 대한 상부 선회체(30)의 선회 각도(D)를 선회 센서(110)를 이용하여 측정할 수 있다. 예를 들면, 선회 센서(110)는 건설 기계의 작업 방향(P 방향)을 측정할 수 있다. 예를 들면, 선회 센서(110)는 근접 센서(proximity sensor)를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 적어도 하나의 물체 인식 센서(120)는 상부 선회체(30) 상에서 상기 굴삭기의 양 측면 또는 후면을 향하여 구비될 수 있다. 물체 인식 센서(120)는 굴삭기의 주변에 위치한 물체, 장애물 등을 실시간으로 인식할 수 있다. 물체 인식 센서(120)의 위치는 좌표로 데이터 저장 장치(130)에 저장될 수 있다.
기준 좌표(P0)는 물체 인식 센서(120)의 위치를 기준으로 설정된 좌표일 수 있다. 제1 내지 제3 물체 인식 센서들(120a, 120b, 120c)의 각각의 위치에 대하여 각각의 기준 좌표들(P01, P02, P03)이 설정될 수 있다. 예를 들면, 굴삭기의 좌측에 위치한 제1 물체 인식 센서(120a)의 좌표를 제1 기준 좌표(P01)(X01, Y01, Z01)로 설정하고, 상기 굴삭기의 우측에 위치한 제2 물체 인식 센서(120b)의 좌표를 제2 기준 좌표(P02)(X02, Y02, Z02)로 설정하고, 상기 굴삭기의 후면에 위치한 제3 물체 인식 센서(120c)의 좌표를 제3 기준 좌표(P03)(X03, Y03, Z03)로 설정할 수 있다.
이어서, 절대 외곽 좌표(P1)를 기준 좌표들(P01, P02, P03)에 대하여 좌표 변환하여 상대 외곽 좌표(P2)를 획득할 수 있다(S140).
예시적인 실시예들에 있어서, 선회 중심점(O)에 대한 절대 외곽 좌표(P1)는 기준 좌표(P0)에 대한 상대 외곽 좌표(P2)로 변환될 수 있다. 데이터 저장 장치(130)로부터 수신한 절대 외곽 좌표(P1)를 선회 각도(D)가 반영된 기준 좌표(P0)를 기준으로 보정하여 상대 외곽 좌표(P2)를 획득할 수 있다.
따라서, 굴삭기의 표면에 대한 좌표인 절대 외곽 좌표(P1)를 물체 인식 센서(120)의 기준 좌표(P0)에 대하여 좌표 변환함으로써, 물체 인식 센서(120)의 기준에서 굴삭기의 외곽의 위치를 정확하게 파악할 수 있다.
이어서, 상대 외곽 좌표(P2)에 의해 정의된 하부 주행체 영역에서 물체(M)가 인식되는지 여부를 판단하고(S150), 장애물을 감지하고(S160), 상기 하부 주행체 영역을 제외한 영역에서 상기 물체(M)가 인식되는 경우 건설 기계(10)를 제어할 수 있다(S160).
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설 기계(10)를 제어하는 것은 굴삭기의 상부 선회체(30) 상에 위치한 사용자의 운전석에 설치된 표시부(142)에서 경고 신호를 출력하는 것 및 상부 선회체(30) 내부에 설치되어 굴삭기의 움직임을 제어하는 컨트롤러(144)를 이용하여 건설 기계(10)의 긴급 정지 명령 신호를 출력하는 것을 포함할 수 있다.
상기 건설 기계(10)를 제어하는 것은 기 설정된 영역에서 물체가 인식 되는 경우를 포함할 수 있다. 상기 기 설정된 영역은 물체 인식 센서들(120)이 인식하는 영역 내에서 상대 외곽 좌표(P2)에 의해 정의된 상기 하부 주행체 영역을 제외한 영역을 의미할 수 있다. 따라서, 상부 선회체(30) 및 하부 주행체(20)의 위치에서 상기 물체가 감지되는 경우 오감지로 판단하여 필터링 할 수 있다. 이와 다르게, 상부 선회체(30) 및 하부 주행체(20)의 위치가 아닌 영역에서 상기 물체가 감지되는 경우 실제 장애물에 의한 감지로 판단하여 경고 등의 안전 조치를 취할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 건설 기계 20: 하부 주행체
30: 상부 선회체 50: 운전실
60: 작업 장치 70: 붐
72: 붐 실린더 80: 암
82: 암 실린더 90: 버켓
90: 버켓 실린더 100: 건설 기계의 충돌 방지 시스템
110: 선회 센서 120: 물체 인식 센서
130: 데이터 저장 장치 140: 제어 장치
142: 표시부 144: 컨트롤러
200: 데이터 처리 장치

Claims (14)

  1. 건설 기계의 하부 주행체 상에서 선회 중심점에 대하여 회전하는 상부 선회체의 선회 각도를 측정하는 선회 센서;
    상기 상부 선회체 상에 구비되어 상기 건설 기계의 주변에 위치한 물체를 인식하기 위한 적어도 하나의 물체 인식 센서;
    상기 선회 중심점에 대한 상기 하부 주행체의 외형에 대한 좌표를 절대 외곽 좌표로 저장하기 위한 데이터 저장 장치;
    상기 선회 중심점에 대한 상기 물체 인식 센서의 위치 좌표를 상기 선회 각도를 통해 회전 변환하여 기준 좌표로 인식하고, 상기 절대 외곽 좌표를 상기 기준 좌표에 대한 상대 위치로서의 상대 외곽 좌표를 획득하기 위한 데이터 처리 장치; 및
    상기 상대 외곽 좌표에 의해 정의된 하부 주행체 영역에서 상기 물체가 인식되는지 여부를 판단하고, 상기 하부 주행체 영역을 제외한 영역에서 상기 물체가 인식되는 경우 상기 건설 기계를 제어하기 위한 제어 장치를 포함하는 건설 기계의 충돌 방지 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터 저장 장치는 상기 상부 선회체의 외형에 대한 좌표를 상기 절대 외곽 좌표로 저장하는 건설 기계의 충돌 방지 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터 저장 장치는 상기 물체 인식 센서가 구비된 위치를 상기 물체 인식 센서의 상기 위치 좌표로 저장하는 건설 기계의 충돌 방지 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 하부 주행체 영역을 제외한 영역에서 상기 물체가 인식되는 경우 상기 상부 선회체의 선회를 중단하는 건설 기계의 충돌 방지 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 하부 주행체 영역을 제외한 영역에서 상기 물체가 인식되는 경우 경고음을 발생시키는 건설 기계의 충돌 방지 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 물체 인식 센서는 레이더(RADAR) 센서 또는 라이다(LIDAR, Light Detection and Ranging) 센서를 포함하는 건설 기계의 충돌 방지 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 물체가 상기 하부 주행체 영역 상에 위치하거나 상기 하부 주행체 영역의 범위 내에 포함되는 경우 상기 물체를 인식하지 않는 건설 기계의 충돌 방지 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 물체 인식 센서는 상기 상부 선회체의 후면 및 양 측면에 구비되는 건설 기계의 충돌 방지 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 하부 주행체 영역은 상기 상대 외곽 좌표 및 상기 상대 외곽 좌표로부터 기 설정된 거리만큼 이격된 영역에 의해 정의되는 건설 기계의 충돌 방지 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서, 데이터 저장 장치는 상기 하부 주행체 및 상기 상부 선회체 각각의 가로 길이, 세로 길이 및 높이를 포함하는 건설 기계의 충돌 방지 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 하부 주행체는 무한궤도를 포함하는 무한궤도식 타입의 주행체인 건설 기계의 충돌 방지 시스템.
  12. 건설 기계의 하부 주행체 및 상부 선회체의 외형에 대한 좌표를 절대 외곽 좌표로 저장하고;
    상기 상부 선회체의 선회 각도를 측정하고;
    적어도 하나의 물체 인식 센서의 위치 좌표를 상기 선회 각도를 통해 회전 변환하여 기준 좌표로 인식하고;
    상기 절대 외곽 좌표를 상기 기준 좌표에 대한 상대 위치로서 상대 외곽 좌표를 획득하고;
    상기 상대 외곽 좌표에 의해 정의된 상기 하부 주행체 영역에서 물체가 인식되는지 여부를 판단하고; 그리고
    상기 하부 주행체 영역을 제외한 영역에서 상기 물체가 인식되는 경우 상기 건설 기계를 제어하는 것을 포함하는 건설 기계의 충돌 방지 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 건설 기계를 제어하는 것은 상기 상부 선회체의 선회를 중단하는 것 및 경고음을 발생시키는 것을 포함하는 건설 기계의 충돌 방지 방법.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 하부 주행체 영역은 상기 상대 외곽 좌표 및 상기 상대 외곽 좌표로부터 기 설정된 거리만큼 이격된 영역에 의해 정의되는 건설 기계의 충돌 방지 방법.
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