WO2021145575A1 - 굴삭 레벨 검측 장치 - Google Patents

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WO2021145575A1
WO2021145575A1 PCT/KR2020/018404 KR2020018404W WO2021145575A1 WO 2021145575 A1 WO2021145575 A1 WO 2021145575A1 KR 2020018404 W KR2020018404 W KR 2020018404W WO 2021145575 A1 WO2021145575 A1 WO 2021145575A1
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information
unit
communication unit
interface unit
construction machine
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PCT/KR2020/018404
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English (en)
French (fr)
Inventor
이상룡
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구구시스템 주식회사
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26—Indicating devices
    • E02F9/264—Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2025—Particular purposes of control systems not otherwise provided for
    • E02F9/2029—Controlling the position of implements in function of its load, e.g. modifying the attitude of implements in accordance to vehicle speed
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/24—Safety devices, e.g. for preventing overload

Definitions

  • the present invention relates to a detection device capable of detecting or grasping level information such as posture and working position of a construction machine.
  • a level machine may be used so that the construction machine can proceed with the work according to the initially designed work value.
  • an excavator (excavator) corresponding to a construction machine is a heavy equipment for digging soil and is the most widely used earthmoving equipment among various construction machines (excavator, loader, dozer, etc.).
  • Excavators are used for earthworks, which are the most basic constructions that precede most civil and building works, such as roads, airports, and complex construction.
  • excavation work which is an earthwork work from the excavator
  • excavation work which is an earthwork work from the excavator
  • it is required to measure the work location or area to be excavated and the depth of excavation at the construction site. That is, in excavation work, a work guide to guide the operation of the excavator is input together with the operator for the operation of the excavator, and a surveyor to deliver the depth of excavation to the operator while checking the design drawings of the construction site is put in after the excavation work
  • Excavation work is carried out while performing manual survey work using a leveler and a survey bar.
  • Korean Patent Registration No. 1629716 discloses a technique for acquiring survey information required for work by surveying coordinates without a global positioning system (GPS).
  • GPS global positioning system
  • An object of the present invention is to provide a detection device that collects various posture information of a construction machine and transfers it to an interface unit.
  • the detection device includes: an acquisition unit for acquiring posture information of a work unit including at least one of a bucket, an arm, and a boom of a construction machine; It may include; a first communication unit for wirelessly transmitting the posture information to the target interface unit on which the level information of the work unit is displayed.
  • the detection device of the present invention collects information obtained from various sensors installed in the construction machine, it is possible to provide the collected information to the interface unit wirelessly.
  • various smart devices such as smartphones and tablets that communicate via Bluetooth or Wi-Fi of the detection device may be used as the interface unit.
  • the interface unit may be installed at various locations in the cockpit.
  • the detection device of the present invention may provide raw data corresponding to the sensed values obtained from various sensors installed in the construction machine as it is to the interface unit.
  • the interface unit may include various smart devices that process and display corresponding raw data using a pool in which various producers participate, for example, an application registered in Google's 'Play store'.
  • the interface unit in which the related application is installed may generate various types of level information using raw data and display it through menus of various designs.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a detection device of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the detection device of the present invention.
  • 3 and 4 are schematic diagrams for explaining posture information and processing information.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a first packet format wirelessly transmitted from a first communication unit to an interface unit.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a second packet format wirelessly transmitted from a first communication unit to an interface unit.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an interface unit.
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a main screen displayed on an interface unit.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a bucket setting screen displayed on the interface unit.
  • FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a body setting screen displayed on an interface unit.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a computing device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a detection device 100 of the present invention.
  • 2 is a schematic diagram showing the detection device 100 of the present invention.
  • the detection device 100 shown in the drawing may include an acquisition unit 190 , a first communication unit 110 , a second communication unit 120 , a location determination unit 130 , and an adjustment unit 150 .
  • the acquisition unit 190 may acquire the posture information of the work unit including at least one of a bucket 9 , an arm 7 , and a boom 5 of the construction machine 1 . .
  • the construction machine 1 is a variety of machines used in construction and civil engineering sites, and may include an excavator, a loader, a crane, a dozer, and the like.
  • the work unit may include various booms, arms, buckets, etc. that operate in actual construction work, except for the wheels or the body 3 supported on the ground in the construction machine 1 . It may include a member in the form of a column or rod rotatably connected to the wheeled body 3 or the body 3 fixed to the ground or linearly movably connected.
  • the arm is various members facing the body 3 with the boom interposed therebetween, and may be rotatably or movably connected to an end of the boom.
  • Bucket is installed at the end of the arm, digging the ground, or may include a gourd to perform the work of scooping up soil.
  • the bucket may represent various tools installed at the end of the arm as well as the corresponding gourd.
  • the acquisition unit 190 may include a sensor 20 that is directly installed on any one of the bucket 9 , the arm 7 , and the boom 5 . In this case, the acquisition unit 190 may directly acquire the posture information. Alternatively, the acquisition unit 190 may acquire the posture information by receiving a measurement value from the corresponding sensor 20 .
  • the posture information may include the length of the boom and the angle of the boom with respect to the body 3 .
  • the posture information may include the length of the arm, the angle of the arm with respect to the body 3 or the boom.
  • the posture information may include the length of the bucket, the body 3, the boom, and the angle of the bucket with respect to any one of the arms.
  • the length of the boom, the length of the arm, and the length of the bucket can be obtained in advance.
  • the angle of the boom, the angle of the arm, and the angle of the bucket may be measured using an encoder, inclination sensing means 21, and the like.
  • the inclination sensing means 21 is installed at each node of the boom, the arm, and the bucket to measure the inclination angle.
  • the inclination sensing means 21 may be configured to provide the driver with a driving state for the work unit from the construction machine 1 and at the same time provide the obtaining unit 190 for the interface unit 200 for measuring coordinates.
  • the acquisition unit 190 may further acquire the location information of the construction machine 1 from the positioning means 130 such as GPS installed in the body 3 or the cockpit 2 of the construction machine 1 .
  • the location determining means 130 may be installed in the acquiring unit 190 , or may be installed in the gyro sensing means 23 or the inclination sensing means 21 .
  • Location information is the x-axis coordinate, y-axis coordinate, z-axis coordinate, and body rotated around the x-axis of the body 3 of the construction machine 1 in a three-dimensional space formed by the x-axis, y-axis, and z-axis orthogonal to each other. It may include the angle of (3), the angle of the body 3 rotated about the y-axis, and the angle of the body 3 rotated about the z-axis.
  • the rotation angle of the body 3 with respect to the x-axis, y-axis, and z-axis may be obtained through the gyro sensing means 23 or the like.
  • the gyro sensing means 23 may be installed on the body 3 to measure a rotation angle according to the posture.
  • a current position such as a height or distance of a bucket or arm performing actual construction work may be calculated through calculation using a trigonometric function.
  • the first communication unit 110 may wirelessly transmit the posture information to the interface unit 200 on which the level information of the work unit is displayed as a target.
  • the first communication unit 110 may wirelessly transmit location information to the interface unit 200 separately from the posture information.
  • the first communication unit 110 may include the position information in the posture information and transmit the posture information to which the position information is added to the interface unit 200 .
  • the acquisition unit 190 may acquire the posture information of the work unit from the sensor 20 installed on the boom, arm, and bucket.
  • the acquisition unit 190 may acquire the location information of the construction machine 1 from the location determining means 130 installed in the body 3 or the cockpit 2 of the construction machine 1 .
  • the first communication unit 110 may transmit location information to the interface unit 200 .
  • the level information displayed on the interface unit 200 includes at least one of attitude information, first processing information of the attitude information, position information, second processing information of the position information, and third processing information based on both the attitude information and the position information.
  • the angle information of the bucket among the posture information may indicate the angle of the bucket with respect to the arm.
  • the corresponding posture information may be displayed on the interface unit 200 as level information as it is.
  • the arm angle information among the posture information may indicate the arm angle with respect to the boom.
  • the result value calculated by inputting the posture information may correspond to the processing information.
  • the first processing information may include a result value calculated based on the posture information.
  • the second processing information may include a result value calculated based on the location information.
  • the third processing information may include a result calculated by applying the attitude information and the position information together.
  • 3 and 4 are schematic diagrams for explaining posture information and processing information.
  • a plurality of inclination sensing means 21 may be provided. Each inclination sensing means 21 measures the angle ⁇ 1 of the boom with respect to the body 3, the angle ⁇ 2 between the boom and the arm, and the angle ⁇ 3 between the arm 7 and the bucket, respectively. can be installed. Specifically, some inclination sensing means 21 may be installed at a node where the body 3 and the boom are connected to each other to measure the angle ⁇ 1 between the body 3 and the boom. Some inclination sensing means 21 may be installed at a node where the boom and the arm are connected to each other to measure the angle ⁇ 2 between the boom and the arm. Some inclination sensing means 21 may be installed at a node where the arm and the bucket are connected to each other to measure the angle ⁇ 3 between the arm and the bucket.
  • the gyro sensing means 23 may detect whether the body 3 of the construction machine 1 rotates due to rotational motion.
  • the gyro sensing means 23 may measure the rotation angle ⁇ 4 by the rotational motion of the body 3 .
  • the gyro sensing means 23 can measure the rotation angle ⁇ 4 by detecting the posture of the body 3 rotating in the true north direction, that is, based on the vertical axis, in the body 3 designed to be rotationally drivable in the construction machine 1 . there is.
  • the gyro sensing means 23 measures a rotation angle ⁇ 4 with a rotation center about the z-axis parallel to the direction of gravity.
  • the gyro sensing means 23 may measure a rotation angle with the x-axis as the rotation center and the rotation angle with the y-axis as the rotation center.
  • the interface unit 200 which has obtained at least one of the posture information and the position information, determines the position of the body 3 based on the measured values obtained from the sensors 20 such as the inclination sensing unit 21 and the gyro sensing unit 23.
  • the coordinates of the equipment reference point (workpiece reference point, P2) can be measured.
  • the interface unit 200 may wirelessly receive posture information or location information from the first communication unit 110 , and process the information to generate level information.
  • the level information may include numerical information directly referenced by the user during construction work such as excavation.
  • the level information may include spatial coordinates of the current bucket, and the like.
  • the interface unit 200 measures the coordinates as the reference of the body 3 positioned for excavation work, but sets the point where the bucket is located as the initial reference point P1, and the inclination sensing means 21 based on the initial reference point P1. ) using the angles ( ⁇ 1) ( ⁇ 2) ( ⁇ 3) and the length (a) (b) (c) of the equipment acquired through ) to determine the coordinates of the equipment reference point (P2), which is the fixed position of the body (3). may be configured to measure.
  • the initial reference point P1 may be set and input through the interface unit 200 after a coordinate value is measured by an operator.
  • the interface unit 200 may be formed to measure the new position coordinates of the bucket changed according to the rotational movement of the body (3). That is, the interface unit 200 will be formed to measure the position coordinates for the bucket after the body 3 is rotationally driven based on the equipment reference point P2 for the body 3 in the construction machine 1 can
  • the interface 200 is the equipment reference point P2 through the angles ⁇ 1, ⁇ 2, and ⁇ 3 obtained from the inclination sensing means 21 and the length of each working part existing between the body 3 from the position of the bucket. coordinates can be calculated. That is, the interface unit 200 is obtained from the length (a) (b) (c) and the inclination sensing means (21) obtained by the fixed length values of the boom, arm, and bucket of the pre-stored construction machine (1). By measuring the position of the body (3) from the initial reference point (P1) where the bucket is located, with all angles ( ⁇ 1) ( ⁇ 2) ( ⁇ 3) measurements for the boom and arm and bucket, the coordinates for the machine reference point (P2) can be calculated.
  • the equipment reference point P2 may include an x-axis position, a y-axis position, and a z-axis position.
  • the equipment reference point P2 may further include a rotation angle based on each axis.
  • the interface unit 200 may continuously perform the calculation operation so that the coordinate values for the position of the bucket are continuously measured based on the equipment reference point P2 where the body 3 is located. Accordingly, the sensor 20 , the acquisition unit 190 , and the first communication unit 110 may also provide the posture information to the interface unit 200 in real time.
  • the interface 200 may re-measure and calculate the coordinates of the bucket changed by the rotation driving of the body 3 .
  • the first communication unit 110 of the present invention may communicate with various types of interface units 200 equipped with communication modules that satisfy a setting protocol.
  • FIG. 5 An example of a packet conforming to the configuration protocol is shown in FIG. 5 .
  • the first packet format may be a serial merge data format scheme.
  • the first communication unit 110 may assign a separator to a plurality of detailed information constituting the posture information.
  • the first communication unit 110 may wirelessly transmit a packet including the identifier and detailed information to the interface unit 200 .
  • the identifier may be used to restore posture information by combining a plurality of detailed information in the interface unit 200 .
  • the first communication unit 110 is a start notification 'ST', the angle of the boom '98.1', the angle of the arm '47', the angle of the bucket '-70', the x of the body 3 of the construction machine 1
  • a packet p arranged in the order of '280.2M', azimuth '170', other information '1', '0', '1', and end notification 'END' may be generated.
  • a plurality of detailed items may be distinguished from each other by a delimiter such as ':'.
  • the first communication unit 110 may arrange and packetize various posture information and position information obtained from the plurality of sensors 20 according to a set protocol format.
  • the first communication unit 110 may wirelessly transmit a corresponding packet to the interface unit 200 .
  • the interface unit 200 operating according to the set protocol may recognize 'ST' as a start notification.
  • the interface unit 200 may grasp the immediately following numerical value '98.1' based on ST as the angle of the boom.
  • the interface unit 200 may recognize '47' after '98.1' as the angle of the arm.
  • the interface unit 200 may grasp '-70' after '47' as the angle of the bucket.
  • the interface unit 200 may recognize '30' after '-70' as the x-axis angle of the body 3 .
  • the interface unit 200 may recognize '40' after '30' as the y-axis angle of the body 3 .
  • the interface unit 200 may recognize '50' after '40' as the z-axis angle of the body 3 .
  • the interface unit 200 may determine '4124.3963,N' after '50' as the latitude of the body 3 .
  • the interface unit 200 may grasp '08151.6838,W' after '4124.3963,N' as the hardness of the body 3 .
  • the interface unit 200 may grasp '280.2M' after '08151.6838,W' as the height of the body 3 .
  • the interface unit 200 may recognize '170' after '280.2M' as an azimuth.
  • the interface unit 200 may recognize '1', '0', and '1' after '170' as other information such as a zero point signal.
  • the interface unit 200 may determine that the corresponding packet has ended.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a second packet format wirelessly transmitted from the first communication unit 110 to the interface unit 200 .
  • the first communication unit 110 may assign a unique identifier to each of a plurality of detailed information constituting the level information.
  • the first communication unit 110 may wirelessly transmit a packet p having a unique identifier and some detailed information as a set to the interface unit 200 .
  • the first communication unit 110 may give a unique first separator A to the boom angle. 98.1, which is the sensing value of the boom angle, is matched to the first delimiter A, and a packet p having the first delimiter A and '98.1' as a set may be generated.
  • the first communication unit 110 may wirelessly transmit the packet p to the interface unit 200 .
  • the first communication unit 110 may assign a unique second identifier B to the arm angle. 47, which is the sensing value of the arm angle, is matched to the second delimiter B, and a packet p having the second delimiter B and '47' as a set may be generated. The first communication unit 110 may wirelessly transmit the packet p to the interface unit 200 .
  • the first communication unit 110 may give a unique third identifier C to the angle of the bucket. -70, which is a sensing value of the bucket angle, is matched to the third delimiter C, and a packet p having the third delimiter C and '-70' as a set may be generated.
  • the first communication unit 110 may wirelessly transmit the packet p to the interface unit 200 .
  • the first communication unit 110 may give a unique fourth delimiter D to the x-axis angle of the body 3 .
  • the fourth delimiter D is matched with 30, which is the sensed value of the x-axis angle, and a packet p including the fourth delimiter D and '30' as a set may be generated by the first communication unit 110 .
  • the first communication unit 110 may wirelessly transmit the packet p to the interface unit 200 .
  • a plurality of data may be transmitted to the interface unit 200 at high speed.
  • the unique identifier may be used to restore posture information by combining a plurality of detailed information in the interface unit 200 .
  • Time information may be included in each delimiter so that the packet of the first time and the packet of the second time are not mixed in the process of restoring the posture information.
  • the bucket angle packet generated at the first time point may include a delimiter C, time information t1, and a sensing value of -70.
  • the bucket angle packet generated at the second time point may include a delimiter C, time information t2, and a sensing value of -72.
  • the unique identifier is for distinguishing and restoring a plurality of types of detailed information, and the same identifier may be assigned to the same type of detailed information. Since the same type of detailed information is based on a sensed value output by taking a time difference from the same sensor 20 , when the time at which each sensing value is generated is added, the same type of detailed information can be divided by time. Instead of having the same time information, the interface unit 200 may collect packets having different identifiers to restore posture information at a time point indicated by the corresponding time information.
  • each sensor 20 may be wired to the acquisition unit 190 .
  • the acquisition unit 190 may provide a control signal and driving power of the sensor 20 to the sensor 20 through a wired line.
  • the acquisition unit 190 may be electrically connected to a wired line connected to the end sensor 20 installed at the end of the arm or the bucket.
  • the acquisition unit 190 may be connected to a wired line connected to the intermediate sensor 20 installed in the middle of the arm or the boom.
  • the first communication unit 110 may receive the posture information from the acquisition unit 190 , and wirelessly transmit the posture information to the interface unit 200 installed in the cockpit 2 of the construction machine 1 as a target.
  • the interface unit 200 may provide level information that the user can refer to when working using the construction machine 1 .
  • the interface unit 200 may be installed in the cockpit 2 where the user is located.
  • the acquisition unit 190 and the first communication unit 110 are mounted in one case, the externally exposed wired line may exist only between the sensor 20 and the acquisition unit 190 .
  • the interface unit 200 disposed in the cockpit 2 can be installed in various positions because interference due to a wired line is fundamentally excluded.
  • the user can freely select and use the interface unit 200 that he or she wants.
  • the acquisition unit 190 and the first communication unit 110 may be mounted together in a case installed in the cockpit 2 of the construction machine 1 .
  • the acquisition unit 190 may be wired to the sensor 20 for detecting the posture information, for example, the inclination sensing unit 21 or the position determining unit 130 .
  • the first communication unit 110 may wirelessly transmit posture information to the interface unit 200 installed in the corresponding cockpit 2 as a target.
  • the acquisition unit 190 and the first communication unit 110 may be disposed in the same space as the interface unit 200 in the cockpit 2 .
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating the interface unit 200 .
  • the interface unit 200 is a smart device provided with a display 210 , a processing unit 230 for processing posture information to be displayed on the display 210 , and a terminal communication module 250 for wireless communication with the first communication unit 110 . may include.
  • the processing unit 230 may convert the posture information into level information displayable on the display 210 by using a level application corresponding to pre-distributed software.
  • the first communication unit 110 may transmit the posture information to the first communication unit 110 using Bluetooth or Wi-Fi.
  • the first communication unit 110 may transmit the posture information according to a protocol defined in the level application. According to the present embodiment, if the corresponding level application is not installed, the interface unit 200 cannot communicate with the first communication unit 110 .
  • the smart device having the display 210 , the processing means 230 , and the terminal communication module 250 may include a smartphone and a tablet having a 7-inch or larger display 210 .
  • a user can freely select a desired smart device and provide an interface unit 200 that can communicate with the first communication unit 110 and display level information through a simple procedure of downloading and installing a level application on the selected device. can
  • the first communication unit 110 may provide unique information to the interface unit 200 .
  • the first communication unit 110 may provide posture information only to the specific interface unit 200 for which the integrity of the unique information is authenticated.
  • the first communication unit 110 uses a Bluetooth network.
  • the terminal communication module 250 of the interface unit 200 may display a device capable of Bluetooth communication on the display 210 .
  • the first communication unit 110 may be included among the devices displayed on the display 210 .
  • the first communication unit 110 may provide unique information to be distinguished from other devices to the interface unit 200 , and the corresponding unique information may be displayed on the interface unit 200 .
  • the user may distinguish the first communication unit 110 or the detection device 100 from other devices by using the unique information displayed on the display 210 .
  • the unique information may also be displayed on other nearby smart devices using the Bluetooth network.
  • the first communication unit 110 may request to input a specific authentication key to the smart device that has selected its own unique information.
  • the first communication unit 110 may transmit posture information to a smart device to which a specific authentication key is normally input.
  • a smart device to which a specific authentication key is normally input may correspond to the interface unit 200 of the present invention.
  • a method of one-to-one matching between the interface unit 200 and the first communication unit 110 disposed in the cockpit 2 may be provided regardless of whether unique information is provided or integrity authentication is performed through an authentication key.
  • the communication threshold range communicable in the first communication unit 110 may be determined within the width and length ranges of the construction machine 1 .
  • the communication radius of the first communication unit 110 may be limited within 2-3 meters.
  • the first communication unit 110 is disposed in the cockpit 2 , only the interface unit 200 disposed in the cockpit 2 may normally communicate with the first communication unit 110 .
  • the first communication unit 110 and the interface unit 200 can be matched normally one-to-one without using separate unique information or an authentication key.
  • control unit 150 may generate a zero point signal by a user's manipulation.
  • an input means related to zero adjustment be provided in the .
  • control unit 150 may be used to generate a zero point signal separately from the interface unit 200 .
  • the zero point signal generated by the control unit 150 may be provided to the interface unit 200 through the first communication unit 110 .
  • the corresponding zero signal may control the interface unit 200 to set the specific level information currently being displayed on the interface unit 200 to a reference value, for example, '0'.
  • the control unit 150 may generate a zero point signal for controlling the interface unit 200 to set a specific level currently being displayed as a reference value.
  • the first communication unit 110 may provide the zero point signal to the interface unit 200 together with the posture information.
  • the first communication unit 110 may additionally provide a zero point signal to the interface unit 200 in a state in which the posture information is provided to the interface unit 200 in real time.
  • the first communication unit 110 may match the specific posture information acquired through the acquisition unit 190 at the time when the zero point signal is generated, and provide the matched specific posture information and the zero point signal to the interface unit 200 . .
  • the interface unit 200 may set the level information based on the posture information provided from the first communication unit 110 together with the zero point signal as an initial value. Alternatively, the interface unit 200 may set the level information being displayed through the display 210 as an initial value when the zero point signal is obtained from the first communication unit 110 .
  • a hand-operable zero-point adjustment button 151 or a foot-operable zero-point adjustment pedal 153 may be provided.
  • the control unit 150 may generate a zero point signal when the zero point control button 151 is manipulated or the zero point control pedal 153 is manipulated by the user.
  • the zero point signal generated by the adjustment unit may be transmitted to the interface unit 200 through the first communication unit 110 .
  • the coordinate value of the current bucket may be set to '0'.
  • Subsequent level information may be displayed as relative coordinates based on the coordinates of the bucket set to '0'. According to the present embodiment, the leveling operation of the ground can be easily performed.
  • a second communication unit 120 may be provided in the detection device 100 to set the zero points of the plurality of construction machines 1 identically.
  • the second communication unit 120 may communicate with other construction machines.
  • the second communication unit 120 may be mounted in the same case together with the acquisition unit 190 and the first communication unit 110 .
  • the second communication unit 120 may use a communication network capable of wireless communication up to several tens of meters or several kilometers.
  • the second communication unit 120 may communicate with other construction machines using a medium-to-long-range communication network such as a low-power wide-area network.
  • the first communication unit 110 may transmit specific posture information provided to the interface unit 200 or acquired through the acquisition unit 190 at the time the zero point signal is generated to the second communication unit 120 .
  • the first communication unit 110 may also provide specific posture information to the interface unit 200 located within a short range.
  • the second communication unit 120 may transmit the specific posture information received from the first communication unit 110 to another construction machine.
  • the second communication unit 120 may transmit the specific posture information received from the first communication unit 110 to another construction machine.
  • the second communication unit 120 may receive the specific posture information.
  • the control unit 150 may generate a zero point signal when specific posture information is received from another construction machine through the second communication unit 120 . That is, unlike in the previous embodiment, the control unit 150 generates a zero point signal by a user's manipulation, in this embodiment, it can generate a zero point signal by triggering specific posture information received from another construction machine.
  • the first communication unit 110 may transmit the zero point signal generated by the adjusting unit 150 and specific posture information of another construction machine received through the second communication unit 120 to the interface unit 200 together.
  • the zero point signal may control the interface unit 200 to set specific level information reflecting specific posture information as a reference value. According to the present embodiment, when a zero point is set by a user's manipulation in any one of the plurality of construction machines 1 , the corresponding zero point may be automatically set in the other construction machines 1 .
  • the first communication unit 110 may provide only the posture information corresponding to the raw data to the interface unit 200 .
  • the interface unit 200 may perform various calculations using the posture information as input, and display level information corresponding to the result on the display 210 .
  • An operation performed by the interface unit 200 and a menu displayed on the display 210 may be defined or generated by an application.
  • the application may be manufactured in various designs or in various formats by various users.
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a main screen displayed on the interface unit 200 .
  • a first main menu (1) for setting specifications of the construction machine (1) On the main screen, a first main menu (1) for setting specifications of the construction machine (1), a second main menu (2) for displaying a first state of the construction machine (1), and functions of the interface unit (200) are set
  • a third main menu (3) indicating a command window, a fourth main menu (4) indicating a command window, and a fifth main menu (5) indicating a second state of the construction machine (1) may be included.
  • FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a bucket setting screen displayed on the interface unit 200 .
  • the first bucket menu (1) in which the selected bucket is displayed On the bucket setting screen, the first bucket menu (1) in which the selected bucket is displayed, the second bucket menu (2) in which various settings are determined, the third bucket menu (3) in which the use of the bucket is input, and a button for selecting a bucket
  • a seventh bucket menu 7 provided with a button to close the bucket setting screen and return to the main screen may be included.
  • FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a body setting screen displayed on the interface unit 200 .
  • the first body menu (1) in which the specifications of the first working part are input On the body setting screen, the first body menu (1) in which the specifications of the first working part are input, the second body menu (2) in which the correction value of the length error of the first working part is input, and the second body (3) in which the specifications of the body (3) are input.
  • a sixth body menu 6 provided with buttons for storing various types of information, and a seventh body menu 7 into which user information is input may be included.
  • the screen menu of the interface unit 200 can be changed in various ways, and values included in each menu can also be changed to a type suitable for various purposes.
  • the computing device TN100 of FIG. 11 may be a device (eg, a detection device, an interface unit, etc.) described herein.
  • the computing device TN100 may include at least one processor TN110 , a transceiver device TN120 , and a memory TN130 .
  • the computing device TN100 may further include a storage device TN140 , an input interface device TN150 , an output interface device TN160 , and the like.
  • Components included in the computing device TN100 may be connected by a bus TN170 to communicate with each other.
  • the processor TN110 may execute a program command stored in at least one of the memory TN130 and the storage device TN140.
  • the processor TN110 may mean a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), or a dedicated processor on which methods according to an embodiment of the present invention are performed.
  • the processor TN110 may be configured to implement procedures, functions, methods, and the like described in connection with an embodiment of the present invention.
  • the processor TN110 may control each component of the computing device TN100 .
  • Each of the memory TN130 and the storage device TN140 may store various information related to the operation of the processor TN110 .
  • Each of the memory TN130 and the storage device TN140 may be configured as at least one of a volatile storage medium and a non-volatile storage medium.
  • the memory TN130 may include at least one of a read only memory (ROM) and a random access memory (RAM).
  • the transceiver TN120 may transmit or receive a wired signal or a wireless signal.
  • the transceiver TN120 may be connected to a network to perform communication.
  • the embodiment of the present invention is not implemented only through the apparatus and/or method described so far, and a program for realizing a function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium in which the program is recorded may be implemented. And, such an implementation can be easily implemented by those skilled in the art from the description of the above-described embodiments.

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Abstract

검측 장치가 개시된다. 상기 검측 장치는 건설 기계의 버켓(bucket), 암(arm), 붐(boom) 중 적어도 하나가 포함된 작업부의 자세 정보를 획득하는 획득부; 상기 작업부의 레벨 정보가 표시되는 인터페이스부를 타겟으로 상기 자세 정보를 무선으로 송신하는 제1 통신부;를 포함할 수 있다.

Description

굴삭 레벨 검측 장치
본 발명은 건설 기계의 자세, 작업 위치 등의 레벨 정보를 검측하거나 파악할 수 있는 검측 장치에 관한 것이다.
건설 기계가 초기 설계된 작업 수치에 맞춰 작업을 진행할 수 있도록, 레벨기가 이용될 수 있다.
일 예로, 건설 기계에 해당하는 굴삭기(굴착기)는 흙을 파는 작업을 수행하기 위한 중장비로서 여러 건설 기계(굴삭기, 로더, 도저 등) 중 가장 널리 사용되는 토공 장비이다. 도로, 공항, 단지 조성 등과 같이 대부분의 토목 및 건축 공사에 앞서 진행되는 가장 기본적인 공사인 토공사에 굴삭기가 사용된다.
굴삭기로부터 토공사작업인 터파기작업(이하 굴삭작업이라 함)을 진행함에는 공사현장 중 굴삭하고자 하는 작업위치나 영역 및 굴삭 깊이를 측량하는 작업이 요구된다. 즉 굴삭작업에는 굴삭기의 운전을 위한 운전자와 함께 굴삭기의 작업을 유도하기 위한 작업유도자가 투입되며, 나아가 공사현장의 설계도면을 확인하면서 굴삭 깊이를 운전자에게 전달해주기 위한 측량기사가 투입되어 굴착작업 후 레벨기 및 측량막대를 이용해 수동적인 측량작업을 수행하면서 굴삭작업을 진행하게 된다.
그런데 기존과 같이 측량기사가 직접 현장에 투입되어 측량작업을 수동측정 방식에 의해 진행한 후 전달하게 되면, 굴삭기의 운전자가 경험적인 판단에 의해 굴삭작업이 이루어져 정확한 굴삭작업이 어려우며, 굴삭기에 의해 굴삭할 때마다 매번 측량작업이 이루어지기 때문에 전반적인 작업시간이 지연되어 공기가 길어지게 된다는 문제가 있다.
최근에는 굴삭기에 센서 등을 설치한 후 굴삭작업에 따른 변위를 자동으로 측정할 수 있는 장비를 굴삭기에 장착하여 굴삭기의 운전자가 직접 모니터할 수 있는 방식인 자동측정방식이 해외로부터 개발되어 사용되고 있다.
대한민국 특허등록 제1629716호에는 위성항법장치(GPS) 없이 좌표를 측량하여 작업에 필요한 측량 정보를 취득하는 기술이 나타나 있다.
본 발명의 목적은 건설 기계의 각종 자세 정보를 취합해서 인터페이스부에 넘겨주는 검측 장치의 제공에 있다.
본 발명에 의한 검측 장치는 건설 기계의 버켓(bucket), 암(arm), 붐(boom) 중 적어도 하나가 포함된 작업부의 자세 정보를 획득하는 획득부; 상기 작업부의 레벨 정보가 표시되는 인터페이스부를 타겟으로 상기 자세 정보를 무선으로 송신하는 제1 통신부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 검측 장치에 의할 때 건설 기계에 설치된 각종 센서로부터 획득된 정보를 취합하고, 취합된 정보를 무선으로 인터페이스부에 제공할 수 있다.
검측 장치의 무선 통신 규격에 부합되는 다양한 종류의 인터페이스부를 사용해서 건설 기계에 대한 레벨 정보의 표시가 가능하다. 일 예로, 검측 장치의 블루투스 통신하거나 와이파이 통신하는 스마트폰, 태블릿 등의 각종 스마트 기기가 인터페이스부로 사용될 수 있다.
기존 유선 기반의 모니터와 달리, 유선 라인으로 인한 간섭이 배제되므로 인터페이스부는 조종실 내의 다양한 위치에 설치될 수 있다.
또한, 본 발명의 검측 장치는 건설 기계에 설치된 각종 센서로부터 획득된 센싱값에 해당하는 로우 데이터(law data)를 그대로 인터페이스부에 제공할 수 있다.
인터페이스부는 다양한 제작자가 참여하는 풀(pool), 예를 들어 구글의 'Play store'에 등록된 애플리케이션을 이용해서 해당 로우 데이터를 처리하고 표시하는 각종 스마트 기기를 포함할 수 있다. 관련 애플리케이션이 설치된 인터페이스부는 로우 데이터를 이용해서 다양한 종류의 레벨 정보를 생성하고, 다양한 디자인의 메뉴를 통해 표시할 수 있다.
본 발명에 의할 때 복수의 건설 기계가 함께 작업하는 상황을 고려해서, 특정 검측 장치에서 무선 송신된 자세 정보가 다른 건설 기계에서 잘못 사용되는 문제를 해소할 수 있다.
도 1은 본 발명의 검측 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 검측 장치를 나타낸 개략도이다.
도 3 및 도 4는 자세 정보 및 가공 정보를 설명하기 위한 개략도이다.
도 5는 제1 통신부로부터 인터페이스부로 무선 송신되는 제1 패킷 형식을 나타낸 개략도이다.
도 6은 제1 통신부로부터 인터페이스부로 무선 송신되는 제2 패킷 형식을 나타낸 개략도이다.
도 7은 인터페이스부를 나타낸 개략도이다.
도 8은 인터페이스부에 표시되는 메인 화면을 나타난 개략도이다.
도 9는 인터페이스부에 표시되는 버켓 설정 화면을 나타낸 개략도이다.
도 10은 인터페이스부에 표시되는 몸체 설정 화면을 나타낸 개략도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른, 컴퓨팅 장치를 나타내는 도면이다.
- 도면 부호의 설명
1...건설 기계 2...조종실
3...몸체 5...붐
7...암 9...버켓
20...센서 21...경사 센싱 수단
23...자이로 센싱 수단 100...검측 장치
110...제1 통신부 120...제2 통신부
130...위치 파악 수단 150...조절부
151...영점 조절 버튼 153...영점 조절 페달
190...획득부 200...인터페이스부
210...디스플레이 230...처리 수단
250...단말 통신 모듈
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.
도 1은 본 발명의 검측 장치(100)를 나타낸 블록도이다. 도 2는 본 발명의 검측 장치(100)를 나타낸 개략도이다.
도면에 도시된 검측 장치(100)는 획득부(190), 제1 통신부(110), 제2 통신부(120), 위치 파악 수단(130), 조절부(150)를 포함할 수 있다.
획득부(190)는 건설 기계(1)의 버켓(bucket)(9), 암(arm)(7), 붐(boom)(5) 중 적어도 하나가 포함된 작업부의 자세 정보를 획득할 수 있다.
건설 기계(1)는 건설, 토목 현장에서 사용되는 각종 기계로, 굴삭기, 로더, 기중기, 도저 등을 포함할 수 있다. 작업부는 건설 기계(1)에서 지면에 지지되는 바퀴나 몸체(3)를 제외하고, 실제 건설 작업에서 동작하는 각종 붐(boom), 암(arm), 버켓(bucket) 등을 포함할 수 있다. 바퀴가 달린 몸체(3) 또는 지면에 고정된 몸체(3)에 회전 가능하게 연결되거나 직선 이동 가능하게 연결된 기둥 또는 막대 형상의 부재를 포함할 수 있다. 암(arm)은 붐을 사이에 두고 몸체(3)에 대면되는 각종 부재로, 붐의 단부에 회전 또는 이동 가능하게 연결될 수 있다. 버켓(bucket)은 암의 단부에 설치되고, 땅을 파거나, 흙을 퍼내는 작업을 수행하는 바가지를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 버켓은 해당 바가지뿐만 아니라 암의 단부에 설치되는 각종 도구를 나타낼 수 있다.
획득부(190)는 버켓(9), 암(7), 붐(5) 중 어느 하나에 직접 설치되는 센서(20)를 포함할 수 있다. 이 경우, 획득부(190)는 자세 정보를 직접 획득할 수 있다. 또는, 획득부(190)는 해당 센서(20)로부터 측정값을 전달받는 방식으로 자세 정보를 획득할 수 있다.
자세 정보는 붐의 길이, 몸체(3)에 대한 붐의 각도를 포함할 수 있다.
자세 정보는 암의 길이, 몸체(3) 또는 붐에 대한 암의 각도를 포함할 수 있다.
자세 정보는 버켓의 길이, 몸체(3), 붐, 암 중 어느 하나에 대한 버켓의 각도를 포함할 수 있다.
붐의 길이, 암의 길이, 버켓의 길이는 사전에 획득될 수 있다.
붐의 각도, 암의 각도, 버켓의 각도는 엔코더, 경사 센싱 수단(21) 등을 이용해 측정될 수 있다. 경사 센싱 수단(21)은 붐과 암 및 버켓의 각 절점마다 설치되어 경사각을 측정할 수 있다. 경사 센싱 수단(21)은 건설 기계(1)로부터 작업부에 대한 구동 상태를 운전자에게 제공하는 동시에 좌표를 측량하는 인터페이스부(200)를 위한 획득부(190)에 제공하도록 형성될 수 있다.
획득부(190)는 추가로 건설 기계(1)의 몸체(3) 또는 조종실(2)에 설치된 GPS 등의 위치 파악 수단(130)으로부터 건설 기계(1)의 위치 정보를 획득할 수 있다. 위치 파악 수단(130)은 획득부(190)에 설치되거나, 자이로 센싱 수단(23) 또는 경사 센싱 수단(21)에 설치될 수 있다.
위치 정보는 서로 직교하는 x축, y축, z축이 형성하는 3차원 공간 상에서 건설 기계(1) 몸체(3)의 x축 좌표, y축 좌표, z축 좌표, x축을 중심으로 회전한 몸체(3)의 각도, y축을 중심으로 회전한 몸체(3)의 각도, z축을 중심으로 회전한 몸체(3)의 각도를 포함할 수 있다. x축, y축, z축에 대한 몸체(3)의 회전 각도는 자이로 센싱 수단(23) 등을 통해 획득될 수 있다. 자이로 센싱 수단(23)은 몸체(3) 상에 설치되어 자세에 따른 회전 각도를 측정할 수 있다.
이상의 자세 정보 및 위치 정보를 이용하면, 삼각함수를 이용한 연산을 통해 실제 건설 작업을 수행하는 버켓 또는 암의 높이나 거리 등과 같은 현재 위치가 산출될 수 있다.
제1 통신부(110)는 작업부의 레벨 정보가 표시되는 인터페이스부(200)를 타겟으로 자세 정보를 무선으로 송신할 수 있다. 제1 통신부(110)는 자세 정보와 별개로 위치 정보를 인터페이스부(200)에 무선 송신할 수 있다. 또는, 제1 통신부(110)는 위치 정보를 자세 정보에 포함시키고, 위치 정보가 추가된 자세 정보를 인터페이스부(200)에 송신할 수 있다.
일 예로, 획득부(190)는 붐, 암, 버켓에 설치된 센서(20)로부터 작업부의 자세 정보를 획득할 수 있다. 획득부(190)는 건설 기계(1)의 몸체(3) 또는 조종실(2)에 설치된 위치 파악 수단(130)으로부터 건설 기계(1)의 위치 정보를 획득할 수 있다.
제1 통신부(110)는 위치 정보를 인터페이스부(200)로 전송할 수 있다. 인터페이스부(200)에 표시되는 레벨 정보에는 자세 정보, 자세 정보의 제1 가공 정보, 위치 정보, 위치 정보의 제2 가공 정보, 자세 정보와 위치 정보 모두에 기초한 제3 가공 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
일 예로, 자세 정보 중 버켓의 각도 정보는 암을 기준으로 하는 버켓의 각도를 나타낼 수 있다. 해당 자세 정보가 그대로 레벨 정보로서 인터페이스부(200)에 표시될 수 있다. 한편, 자세 정보 중 암의 각도 정보는 붐을 기준으로 하는 암의 각도를 나타낼 수 있다. 이때, 버켓의 각도 정보와 암의 각도 정보를 적절하게 연산하면, 붐을 기준으로 하는 버켓의 각도가 산출될 수 있다. 이와 같이 자세 정보를 입력으로 연산이 이루어진 결과값이 가공 정보에 해당될 수 있다.
제1 가공 정보에는 자세 정보에 기초해서 연산된 결과값이 포함될 수 있다.
제2 가공 정보에는 위치 정보에 기초해서 연산된 결과값이 포함될 수 있다.
제3 가공 정보에는 자세 정보 및 위치 정보를 함께 적용해서 연산된 결과값이 포함될 수 있다.
도 3 및 도 4는 자세 정보 및 가공 정보를 설명하기 위한 개략도이다.
경사 센싱 수단(21)은 복수개 마련될 수 있다. 각 경사 센싱 수단(21)은 몸체(3)를 기준으로 하는 붐의 각도(θ1)와, 붐과 암 사이의 각도(θ2), 암(7)과 버켓 사이의 각도(θ3)를 각각 측정하도록 설치될 수 있다. 구체적으로, 일부 경사 센싱 수단(21)은 몸체(3)와 붐이 서로 연결되는 절점에 설치되어 몸체(3)와 붐의 각도(θ1)를 측정할 수 있다. 일부 경사 센싱 수단(21)은 붐과 암이 서로 연결되는 절점에 설치되어 붐과 암의 각도(θ2)를 측정할 수 있다. 일부 경사 센싱 수단(21)은 암과 버켓이 서로 연결되는 절점에 설치되어 암과 버켓의 각도(θ3)를 측정할 수 있다.
자이로 센싱 수단(23)은 건설 기계(1)의 몸체(3)의 회전 운동에 의한 회전 여부를 감지할 수 있다. 자이로 센싱 수단(23)은 몸체(3)의 회전 운동에 의한 회전 각도(θ4)를 측정할 수 있다. 자이로 센싱 수단(23)은 건설 기계(1)에서 회전구동가능하게 설계된 몸체(3)에서 진북 방향 즉 상하 축을 기준으로 회전하는 몸체(3)의 자세를 감지하여 회전 각도(θ4)를 측정할 수 있다. 본 실시예에서, 자이로 센싱 수단(23)은 중력 방향에 평행한 z축을 회전 중심으로 하는 회전 각도(θ4)를 측정하고 있다. 이외에도 자이로 센싱 수단(23)은 x축을 회전 중심으로 하는 회전 각도, y축을 회전 중심으로 하는 회전 각도를 측정할 수 있다.
자세 정보 및 위치 정보 중 적어도 하나를 입수한 인터페이스부(200)는 경사 센싱 수단(21), 자이로 센싱 수단(23) 등과 같은 센서(20)로부터 입수된 측정값을 기반으로 몸체(3)의 위치에 대한 장비 기준점(작업부 기준점, P2) 좌표를 측량할 수 있다.
인터페이스부(200)는 제1 통신부(110)로부터 자세 정보 또는 위치 정보를 무선으로 수신하며, 해당 정보를 처리해서 레벨 정보를 생성할 수 있다. 레벨 정보는 사용자가 굴삭 등의 건설 작업시 직접 참조하는 수치 정보를 포함할 수 있다. 일 예로, 레벨 정보는 현재 버켓의 공간 좌표 등을 포함할 수 있다.
인터페이스부(200)는 굴삭 작업을 위해 위치한 몸체(3)의 기준이 되는 좌표를 측량하되 버켓이 위치한 지점을 초기 기준점(P1)으로 설정하고, 초기 기준점(P1)을 기준으로 경사 센싱 수단(21)을 통해 획득된 각도(θ1)(θ2)(θ3)와 함께 기파악된 장비의 길이(a)(b)(c)를 이용하여 몸체(3)의 고정 위치인 장비 기준점(P2) 좌표를 측량하도록 구성될 수 있다.
초기 기준점(P1)은 작업자에 의해 좌표값을 측량한 후 인터페이스부(200)를 통해 설정 입력될 수 있다.
*인터페이스부(200)는 몸체(3)의 회전 운동에 따라 변경된 버켓의 새로운 위치 좌표를 측량 가능하게 형성될 수 있다. 즉, 건설 기계(1)에서 몸체(3)에 대한 장비 기준점(P2)을 기준으로 몸체(3)가 회전 구동한 이후의 버켓에 대한 위치 좌표를 측량할 수 있게 인터페이스부(200)가 형성될 수 있다.
인터페이스부(200)는 버켓의 위치에서부터 몸체(3) 사이에 존재하는 각 작업부의 길이와 경사 센싱 수단(21)으로부터 입수된 각도(θ1)(θ2)(θ3)를 통해 장비 기준점(P2)에 대한 좌표를 계산할 수 있다. 즉, 인터페이스부(200)는 기저장된 건설 기계(1)의 붐과 암 및 버켓 각각의 길이 고정값에 의해 취득되는 길이(a)(b)(c)와 경사 센싱 수단(21)으로부터 입수되는 붐과 암 및 버켓에 대한 모든 각도(θ1)(θ2)(θ3) 측정값을 통해 버켓이 위치한 초기 기준점(P1)으로부터 몸체(3)의 위치를 측량하여 장비 기준점(P2)에 대한 좌표를 계산할 수 있다. 장비 기준점(P2)는 x축 위치, y축 위치, z축 위치를 포함할 수 있다. 장비 기준점(P2)에는 각 축을 기준으로 하는 회전 각도가 추가로 포함될 수 있다.
인터페이스부(200)는 몸체(3)가 위치한 장비기준점(P2)을 기준으로 버켓의 위치에 대한 좌표값이 연속적으로 측량되도록 연산 작업을 지속 수행할 수 있다. 이에 맞춰, 센서(20), 획득부(190), 제1 통신부(110)도 실시간으로 자세 정보를 인터페이스부(200)에 제공할 수 있다.
인터페이스부(200)는 자이로 센싱 수단(23)으로부터 몸체(3)의 회전이 감지되면, 몸체(3)의 회전 구동에 의해 변경된 버켓의 좌표값을 재측량하고 산출할 수 있다.
본 발명의 제1 통신부(110)는 설정 프로토콜을 만족하는 통신 모듈이 장착된 다양한 종류의 인터페이스부(200)와 통신할 수 있다.
설정 프로토콜을 따르는 패킷의 일 예를 도 5에 나타내었다.
도 5는 제1 통신부(110)로부터 인터페이스부(200)로 무선 송신되는 제1 패킷 형식을 나타낸 개략도이다. 제1 패킷 형식은 직렬 병합 데이터 포맷 방식일 수 있다.
제1 통신부(110)는 자세 정보를 구성하는 복수의 세부 정보에 대해 구분자를 부여할 수 있다. 제1 통신부(110)는 구분자와 세부 정보가 포함된 패킷을 인터페이스부(200)에 무선 전송할 수 있다. 구분자는 인터페이스부(200)에서 복수의 세부 정보를 조합해서 자세 정보를 복원하는데 사용될 수 있다.
일 예로, 제1 통신부(110)는 시작 알림 'ST', 붐의 각도 '98.1', 암의 각도 '47', 버켓의 각도 '-70', 건설 기계(1)의 몸체(3)의 x축 각도 '30', 몸체(3)의 y축 각도 '40', 몸체(3)의 z축 각도 '50', 몸체(3)의 위도 '4124.3963,N', 경도 '08151.6838,W', 고도 '280.2M', 방위각 '170', 기타 정보 '1', '0', '1', 종료 알림 'END'의 순서로 배열되는 패킷 p를 생성할 수 있다. 복수의 세부 항목은 ':' 등의 구분자에 의해 서로 구분될 수 있다.
제1 통신부(110)는 복수의 센서(20)로부터 입수된 각종 자세 정보, 위치 정보를 설정 프로토콜 형식에 맞춰 배열하여 패킷화할 수 있다. 제1 통신부(110)는 인터페이스부(200)에 해당 패킷을 무선 전송할 수 있다.
설정 프로토콜에 따라 동작하는 인터페이스부(200)는 도 5의 패킷이 수신되면, 'ST'를 시작 알림으로 파악할 수 있다. 인터페이스부(200)는 ST를 기준으로 바로 다음의 수치 '98.1'을 붐의 각도로 파악할 수 있다. 인터페이스부(200)는 '98.1' 다음의 '47'을 암의 각도로 파악할 수 있다. 인터페이스부(200)는 '47' 다음의 '-70'을 버켓의 각도로 파악할 수 있다. 인터페이스부(200)는 '-70' 다음의 '30'을 몸체(3)의 x축 각도로 파악할 수 있다. 인터페이스부(200)는 '30' 다음의 '40'을 몸체(3)의 y축 각도로 파악할 수 있다. 인터페이스부(200)는 '40' 다음의 '50'을 몸체(3)의 z축 각도로 파악할 수 있다. 인터페이스부(200)는 '50' 다음의 '4124.3963,N'을 몸체(3)의 위도로 파악할 수 있다. 인터페이스부(200)는 '4124.3963,N' 다음의 '08151.6838,W'를 몸체(3)의 경도로 파악할 수 있다. 인터페이스부(200)는 '08151.6838,W' 다음의 '280.2M'를 몸체(3)의 고도로 파악할 수 있다. 인터페이스부(200)는 '280.2M' 다음의 '170'을 방위각으로 파악할 수 있다. 인터페이스부(200)는 '170' 다음의 '1', '0', '1'을 영점 신호 등의 기타 정보로 파악할 수 있다. 인터페이스부(200)는 'END'가 감지되면 해당 패킷이 종료된 것으로 파악할 수 있다.
도 6은 제1 통신부(110)로부터 인터페이스부(200)로 무선 송신되는 제2 패킷 형식을 나타낸 개략도이다.
제1 통신부(110)는 레벨 정보를 구성하는 복수의 세부 정보 각각에 고유한 구분자를 부여할 수 있다.
제1 통신부(110)는 고유한 구분자와 일부 세부 정보를 한 세트로 하는 패킷 p를 인터페이스부(200)에 무선 전송할 수 있다.
일 예로, 제1 통신부(110)는 붐 각도에 고유한 제1 구분자 A를 부여할 수 있다. 제1 구분자 A에는 붐 각도의 센싱값인 98.1이 매칭되고, 제1 구분자 A와 '98.1'을 한 세트로 하는 패킷 p가 생성될 수 있다. 제1 통신부(110)는 패킷 p를 인터페이스부(200)에 무선 송신할 수 있다.
제1 통신부(110)는 암 각도에 고유한 제2 구분자 B를 부여할 수 있다. 제2 구분자 B에는 암 각도의 센싱값인 47이 매칭되고, 제2 구분자 B와 '47'을 한 세트로 하는 패킷 p가 생성될 수 있다. 제1 통신부(110)는 패킷 p를 인터페이스부(200)에 무선 송신할 수 있다.
제1 통신부(110)는 버켓 각도에 고유한 제3 구분자 C를 부여할 수 있다. 제3 구분자 C에는 버켓 각도의 센싱값인 -70이 매칭되고, 제3 구분자 C와 '-70'을 한 세트로 하는 패킷 p가 생성될 수 있다. 제1 통신부(110)는 패킷 p를 인터페이스부(200)에 무선 송신할 수 있다.
제1 통신부(110)는 몸체(3)의 x축 각도에 고유한 제4 구분자 D를 부여할 수 있다. 제4 구분자 D에는 x축 각도의 센싱값인 30이 매칭되고, 제1 통신부(110)에 의해 제4 구분자 D와 '30'을 한 세트로 하는 패킷 p가 생성될 수 있다. 제1 통신부(110)는 패킷 p를 인터페이스부(200)에 무선 송신할 수 있다.
이와 같은 순차적 병렬 데이터 포맷 방식에 따르면, 복수의 데이터가 고속으로 인터페이스부(200)에 전송될 수 있다.
고유한 구분자는 인터페이스부(200)에서 복수의 세부 정보를 조합해서 자세 정보를 복원하는 사용될 수 있다. 자세 정보의 복원 과정에서 제1 시점의 패킷과 제2 시점의 패킷이 섞이지 않도록, 각 구분자에는 시간 정보가 포함될 수 있다.
일 예로, 제1 시점에 생성된 버켓 각도 패킷에는 구분자 C, 시간 정보 t1, 센싱값 -70이 포함될 수 있다. 제2 시점에 생성된 버켓 각도 패킷에는 구분자 C, 시간 정보 t2, 센싱값 -72가 포함될 수 있다. 고유한 구분자는 복수 종류의 세부 정보를 구분하고 복원하기 위한 것으로, 동일 종류의 세부 정보에 대해서는 동일한 구분자가 부여될 수 있다. 동일 종류의 세부 정보는 동일한 센서(20)에서 시간차를 추고 출력된 센싱값에 기초하므로, 각 센싱값이 생성된 시간이 추가되면, 동일 종류의 세부 정보가 시간별로 구분될 수 있다. 인터페이스부(200)는 동일한 시간 정보를 갖는 대신 서로 다른 구분자를 갖는 패킷을 취합해서 해당 시간 정보가 나타내는 시점의 자세 정보를 복원할 수 있다.
센서(20)의 동작에 필요한 전력의 공급을 위해, 각 센서(20)는 획득부(190)에 유선 연결될 수 있다. 획득부(190)는 센서(20)의 제어 신호 및 구동 전력을 유선 라인을 통해 센서(20)에 제공할 수 있다. 일 예로, 암의 단부 또는 버켓에 설치된 말단 센서(20)에 연결된 유선 라인에 획득부(190)가 전기적으로 연결될 수 있다. 또는 암의 가운데 또는 붐에 설치되는 중간 센서(20)에 연결되는 유선 라인에 획득부(190)가 연결될 수 있다.
제1 통신부(110)는 획득부(190)로부터 자세 정보를 전달받고, 건설 기계(1)의 조종실(2)에 설치된 인터페이스부(200)를 타겟으로 자세 정보를 무선으로 송신할 수 있다.
인터페이스부(200)는 사용자가 건설 기계(1)를 이용한 작업시 참조할 수 있는 레벨 정보를 제공할 수 있다. 사용자에게 레벨 정보를 제공하기 위해 인터페이스부(200)는 사용자가 위치한 조종실(2)에 설치될 수 있다. 획득부(190)와 제1 통신부(110)가 하나의 케이스에 실장되는 경우, 외부에 노출된 유선 라인은 센서(20)와 획득부(190) 사이에만 존재할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 조종실(2)에 배치되는 인터페이스부(200)는 유선 라인에 의한 간섭이 원천적으로 배제되므로, 다양한 위치에 설치가능하다. 또한, 인터페이스부(200)에 연결되는 유선 라인에 의해 사용자의 시야가 방해받는 현상이 없다. 또한, 사용자는 자신이 원하는 인터페이스부(200)를 자유롭게 선택해서 사용할 수 있다.
획득부(190) 및 제1 통신부(110)는 건설 기계(1)의 조종실(2)에 설치되는 케이스에 함께 실장될 수 있다. 이때, 획득부(190)는 자세 정보를 감지하는 센서(20), 예를 들어 경사 센싱 수단(21) 또는 위치 파악 수단(130)에 유선 연결될 수 있다. 제1 통신부(110)는 해당 조종실(2)에 설치된 인터페이스부(200)를 타겟으로 자세 정보를 무선 송신할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 획득부(190) 및 제1 통신부(110)는 인터페이스부(200)와 같은 조종실(2) 공간에 배치될 수 있다. 그 결과, 무선 전파의 진행을 방해하는 각종 설비가 배치된 공사 현장에도 불구하고, 제1 통신부(110)와 인터페이스부(200) 간의 통신이 정확하고 신속하게 이루어질 수 있다.
도 7은 인터페이스부(200)를 나타낸 개략도이다.
인터페이스부(200)는 디스플레이(210), 디스플레이(210)에 표시 가능하게 자세 정보를 처리하는 처리 수단(230), 제1 통신부(110)와 무선 통신하는 단말 통신 모듈(250)이 마련된 스마트 기기를 포함할 수 있다.
처리 수단(230)은 기배포된 소프트웨어에 해당하는 레벨 애플리케이션을 이용해서 자세 정보를 디스플레이(210)에 표시 가능한 레벨 정보로 변환할 수 있다.
제1 통신부(110)는 블루투스 또는 와이파이를 이용해서 제1 통신부(110)에 자세 정보를 전송할 수 있다. 제1 통신부(110)는 레벨 애플리케이션에 정의된 프로토콜에 맞춰 자세 정보를 발신할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 해당 레벨 애플리케이션이 설치되지 않으면, 인터페이스부(200)는 제1 통신부(110)와 통신할 수 없다.
디스플레이(210), 처리 수단(230), 단말 통신 모듈(250)을 갖는 스마트 기기는 스마트폰, 7인치 이상의 디스플레이(210)를 갖는 태블릿을 포함할 수 있다. 사용자는 자신이 원하는 스마트 기기를 자유롭게 선택하고 선택된 기기에 레벨 애플리케이션을 다운받아 설치하는 간단한 절차를 통해, 제1 통신부(110)와 통신하고 레벨 정보를 표시할 수 있는 인터페이스부(200)를 마련할 수 있다.
한편, 복수의 건설 기계(1)가 함께 작업하는 작업 현상을 고려하여, 특정 건설 기계(1)의 자세 정보가 다른 건설 기계 또는 다른 스마트 기기에 영향을 미치지 않도록 할 필요가 있다.
일 예로, 제1 통신부(110)는 고유 정보를 인터페이스부(200)에 제공할 수 있다.
제1 통신부(110)는 고유 정보에 대한 무결성이 인증된 특정 인터페이스부(200)에 대해서만 자세 정보를 제공할 수 있다.
일 예로, 제1 통신부(110)가 블루투스망을 이용하는 환경을 가정한다.
사용자가 인터페이스부(200)의 블루투스 통신을 활성화하면, 인터페이스부(200)의 단말 통신 모듈(250)은 블루투스 통신 가능한 기기를 디스플레이(210)에 표시할 수 있다. 이때, 디스플레이(210)에 표시되는 기기 중에 제1 통신부(110)가 포함될 수 있다. 제1 통신부(110)는 다른 기기들과 구분되는 고유 정보를 인터페이스부(200)에 제공하고, 인터페이스부(200)에는 해당 고유 정보가 표시될 수 있다. 사용자는 디스플레이(210)에 표시된 고유 정보를 이용해서 제1 통신부(110) 또는 검측 장치(100)를 다른 기기들과 구분할 수 있다.
해당 고유 정보는 블루투스망을 이용하는 주변의 다른 스마트 기기에도 표시될 수 있다. 이 경우, 주변의 다른 스마트 기기에 레벨 정보가 표시되지 않도록, 제1 통신부(110)는 자신의 고유 정보를 선택한 스마트 기기에 대해 특정 인증키를 입력하도록 요구할 수 있다.
제1 통신부(110)는 특정 인증키가 정상적으로 입력된 스마트 기기에 대해 자세 정보를 송신할 수 있다. 특정 인증키가 정상적으로 입력된 스마트 기기가 본 발명의 인터페이스부(200)에 해당될 수 있다.
한편, 고유 정보의 제공 여부 또는 인증키를 통한 무결성 인증 여부에 관계없이 조종실(2)에 배치된 인터페이스부(200)와 제1 통신부(110)를 일대일로 매칭시키는 방안이 마련될 수 있다.
일 예로, 제1 통신부(110)에서 통신 가능한 통신 임계 범위는 건설 기계(1)의 폭 및 길이 범위 내에서 결정될 수 있다. 일 예로, 제1 통신부(110)의 통신 반경은 2~3미터 내로 제한될 수 있다. 이와 함께 제1 통신부(110)가 조종실(2) 내에 배치된다면, 조종실(2)에 배치된 인터페이스부(200)만이 정상적으로 제1 통신부(110)와 통신할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 별도의 고유 정보 또는 인증키를 이용하지 않아도 제1 통신부(110)와 인터페이스부(200)가 정상적으로 일대일로 매칭될 수 있다.
다시 도 1로 돌아가서, 조절부(150)는 사용자의 조작에 의해 영점 신호를 생성할 수 있다.
사용자가 작업부의 영점을 캘리브레이션하는 경우, 인터페이스부(200)에 표시된 영점 조절 메뉴를 조작하는 것이 번거로울 수 있다, 따라서, 사용자가 건설 기계(1)를 움직이기 위해 조작하는 레버의 근처 또는 페달의 근처에 영점 조절과 관련된 입력 수단이 마련되는 것이 좋다.
이와 같이, 인터페이스부(200)와 별도로 영점 신호를 생성하기 위해 조절부(150)가 이용될 수 있다.
조절부(150)에서 생성된 영점 신호는 제1 통신부(110)를 통해 인터페이스부(200)에 제공될 수 있다. 해당 영점 신호는 현재 인터페이스부(200)에 표시 중인 특정 레벨 정보를 기준값, 예를 들어 '0'으로 설정하도록 인터페이스부(200)를 제어할 수 있다. 결국, 조절부(150)는 현재 표시 중인 특정 레벨을 기준값으로 설정하도록 인터페이스부(200)를 제어하는 영점 신호를 생성할 수 있다.
일 예로, 제1 통신부(110)는 영점 신호가 생성되면, 자세 정보와 함께 영점 신호를 인터페이스부(200)에 제공할 수 있다.
제1 통신부(110)는 자세 정보가 인터페이스부(200)에 실시간으로 제공되는 상태에서 영점 신호를 추가로 인터페이스부(200)에 제공할 수 있다. 또는, 제1 통신부(110)는 영점 신호가 생성된 시점에 획득부(190)를 통해 획득된 특정 자세 정보를 매칭시키고 매칭된 특정 자세 정보와 영점 신호를 인터페이스부(200)에 제공할 수 있다.
인터페이스부(200)는 영점 신호와 함께 제1 통신부(110)로부터 제공된 자세 정보에 근거한 레벨 정보를 초기값으로 설정할 수 있다. 또는, 인터페이스부(200)는 제1 통신부(110)로부터 영점 신호가 입수된 시점에 디스플레이(210)를 통해 표시 중인 레벨 정보를 초기값으로 설정할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 건설 기계(1)의 조종실(2)에는 손으로 조작 가능한 영점 조절 버튼(151) 또는 발로 조작 가능한 영점 조절 페달(153)이 마련될 수 있다.
조절부(150)는 사용자에 의해 영점 조절 버튼(151)이 조작되거나 영점 조절 페달(153)이 조작되면, 영점 신호를 생성할 수 있다. 조정부에서 생성된 영점 신호는 제1 통신부(110)를 통해 인터페이스부(200)에 전달될 수 있다.
예를 들어, 사용자가 작업부의 조절 레버를 조작하여 버켓의 단부를 지면에 밀착시킨 상태에서 영점 조절 버튼(151) 또는 영점 조절 페달을 조작하면, 현재 버켓의 좌표값이 '0'으로 세팅될 수 있다. 이후의 레벨 정보는 '0'으로 세팅된 버켓의 좌표값을 기준으로 하는 상대 좌표로 표시될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 지면의 평탄화 작업 등이 용이하게 수행될 수 있다.
한편, 복수의 건설 기계(1)가 함께 작업하는 경우, 복수의 건설 기계(1)의 영점은 동일하게 설정되는 것이 좋다. 복수의 건설 기계(1)의 영점을 동일하게 설정하기 위해 검측 장치(100)에는 제2 통신부(120)가 마련될 수 있다.
제2 통신부(120)는 다른 건설 기계와 통신할 수 있다. 제2 통신부(120)는 획득부(190), 제1 통신부(110)와 함께 동일 케이스 내에 실장될 수 있다. 제2 통신부(120)는 수십 미터 또는 수 킬로미터까지 무선 통신이 가능한 통신망을 이용할 수 있다. 일 예로, 제2 통신부(120)는 저전력 광역 통신망(Low-Power Wide-Area Network) 등의 중장거리 통신망을 이용해서 다른 건설 기계와 통신할 수 있다.
제1 통신부(110)는 영점 신호가 생성된 시점에 인터페이스부(200)로 제공되거나 획득부(190)를 통해 획득된 특정 자세 정보를 제2 통신부(120)에 전달할 수 있다. 이때, 제1 통신부(110)는 특정 자세 정보를 근거리 범위 내에 위치한 인터페이스부(200)에도 제공할 수 있다.
제2 통신부(120)는 제1 통신부(110)로부터 수신된 특정 자세 정보를 다른 건설 기계로 전송할 수 있다.
위 실시예에서 제2 통신부(120)는 제1 통신부(110)로부터 수신된 특정 자세 정보를 다른 건설 기계로 송신할 수 있다.
이와 반대로, 다른 건설 기계로부터 특정 자세 정보가 송신될 때, 제2 통신부(120)는 해당 특정 자세 정보를 수신할 수도 있다. 이 경우, 조절부(150)는 제2 통신부(120)를 통해 다른 건설 기계로부터 특정 자세 정보가 수신되면, 영점 신호를 생성할 수 있다. 즉, 앞의 실시예에서 조절부(150)는 사용자의 조작에 의해 영점 신호를 생성하던 것과 달리 본 실시예에서는 다른 건설 기계로부터 수신된 특정 자세 정보를 트리거로 해서 영점 신호를 생성할 수 있다.
제1 통신부(110)는 조절부(150)에서 생성된 영점 신호와 제2 통신부(120)를 통해 수신된 다른 건설 기계의 특정 자세 정보를 인터페이스부(200)에 함께 전송할 수 있다.
영점 신호는 특정 자세 정보가 반영된 특정 레벨 정보를 기준값으로 설정하도록 인터페이스부(200)를 제어할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 복수의 건설 기계(1) 중 어느 하나의 건설 기계(1)에서 사용자의 조작에 의해 영점이 설정되면, 나머지 건설 기계(1)에는 해당 영점이 자동으로 설정될 수 있다.
본 발명에 따르면, 제1 통신부(110)는 원시 데이터에 해당하는 자세 정보만을 인터페이스부(200)에 제공할 수 있다. 인터페이스부(200)는 자세 정보를 입력으로 하는 각종 연산을 수행하고, 그 결과값에 해당하는 레벨 정보를 디스플레이(210)에 표시할 수 있다. 인터페이스부(200)에서 수행되는 연산, 디스플레이(210)에 표시되는 메뉴 등은 애플리케이션에 의해 정의되거나 생성될 수 있다. 해당 애플리케이션은 다양한 사용자에 의해 다양한 디자인 또는 다양한 형식으로 제조될 수 있다.
도 8은 인터페이스부(200)에 표시되는 메인 화면을 나타난 개략도이다.
메인 화면에는 건설 기계(1)의 사양을 설정하는 제1 메인 메뉴 (1), 건설 기계(1)의 제1 상태를 표시하는 제2 메인 메뉴 (2), 인터페이스부(200)의 기능을 설정하는 제3 메인 메뉴 (3), 명령창을 나타내는 제4 메인 메뉴 (4), 건설 기계(1)의 제2 상태를 표시하는 제5 메인 메뉴 (5)가 포함될 수 있다.
도 9는 인터페이스부(200)에 표시되는 버켓 설정 화면을 나타낸 개략도이다.
버켓 설정 화면에는 선택된 버켓이 표시되는 제1 버켓 메뉴 (1), 각종 설정이 결정되는 제2 버켓 메뉴 (2), 버켓의 사용이 입력되는 제3 버켓 메뉴 (3), 버켓의 선택 버튼이 마련된 제4 버켓 메뉴 (4), 선택된 버켓을 인터페이스부(200) 자체에 저장하는 버튼이 마련된 제5 버켓 메뉴 (5), 선택된 버켓을 웹서버에 저장하는 버튼이 마련된 제6 버켓 메뉴 (6), 버컷 설정 화면을 닫고 메인 화면으로 돌아가는 버튼이 마련된 제7 버켓 메뉴 (7)이 포함될 수 있다.
도 10은 인터페이스부(200)에 표시되는 몸체 설정 화면을 나타낸 개략도이다.
몸체 설정 화면에는 제1 작업부의 사양이 입력되는 제1 몸체 메뉴 (1), 제1 작업부의 길이 오차의 보정값이 입력되는 제2 몸체 메뉴 (2), 몸체(3)의 사양이 입력되는 제3 몸체 메뉴 (3), 제2 작업부의 사양이 입력되는 제4 몸체 메뉴 (4), 알람의 범위값이 입력되는 제5 몸체 메뉴 (5), 제1 몸체 메뉴 내지 제5 몸체 메뉴에서 입력된 각종 정보를 저장하는 버튼이 마련된 제6 몸체 메뉴 (6), 사용자의 정보가 입력되는 제7 몸체 메뉴 (7)이 포함될 수 있다.
이상의 도 8, 도 9, 도 10에서 살펴본, 인터페이스부(200)의 화면 메뉴는 다양하게 변경 가능하며, 각 메뉴에 포함된 값들 역시 다양한 목적에 맞는 종류로 변경될 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른, 컴퓨팅 장치를 나타내는 도면이다. 도 11의 컴퓨팅 장치(TN100)는 본 명세서에서 기술된 장치(예, 검측 장치, 인터페이스부 등) 일 수 있다.
도 11의 실시예에서, 컴퓨팅 장치(TN100)는 적어도 하나의 프로세서(TN110), 송수신 장치(TN120), 및 메모리(TN130)를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(TN100)는 저장 장치(TN140), 입력 인터페이스 장치(TN150), 출력 인터페이스 장치(TN160) 등을 더 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(TN100)에 포함된 구성 요소들은 버스(bus)(TN170)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
프로세서(TN110)는 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(TN110)는 중앙 처리 장치(CPU: central processing unit), 그래픽 처리 장치(GPU: graphics processing unit), 또는 본 발명의 실시예에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 프로세서(TN110)는 본 발명의 실시예와 관련하여 기술된 절차, 기능, 및 방법 등을 구현하도록 구성될 수 있다. 프로세서(TN110)는 컴퓨팅 장치(TN100)의 각 구성 요소를 제어할 수 있다.
메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 프로세서(TN110)의 동작과 관련된 다양한 정보를 저장할 수 있다. 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(TN130)는 읽기 전용 메모리(ROM: read only memory) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM: random access memory) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
송수신 장치(TN120)는 유선 신호 또는 무선 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 송수신 장치(TN120)는 네트워크에 연결되어 통신을 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예는 지금까지 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 상술한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자라면 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 통상의 기술자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (12)

  1. 건설 기계의 버켓(bucket), 암(arm), 붐(boom) 중 적어도 하나가 포함된 작업부의 자세 정보를 획득하는 획득부;
    상기 작업부의 레벨 정보가 표시되는 인터페이스부를 타겟으로 상기 자세 정보를 송신하는 제1 통신부;
    영점 신호를 생성하는 조절부; 및
    다른 건설 기계와 통신하는 제2 통신부;를 포함하되,
    상기 조절부는 상기 제2 통신부를 통해 상기 다른 건설 기계로부터 특정 자세 정보가 수신되면, 상기 영점 신호를 생성하며,
    상기 제1 통신부는 상기 특정 자세 정보와 상기 영점 신호를 상기 인터페이스부에 전송하고,
    상기 영점 신호는 상기 특정 자세 정보가 반영된 특정 레벨 정보를 기준값으로 설정하도록 상기 인터페이스부를 제어하는 것을 특징으로 하는 검측 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 획득부는 상기 건설 기계의 몸체 또는 조종실에 설치된 위치 파악 수단으로부터 상기 건설 기계의 위치 정보를 획득하고,
    상기 제1 통신부는 상기 위치 정보를 상기 인터페이스부로 전송하며,
    상기 레벨 정보에는 상기 자세 정보, 상기 자세 정보의 제1 가공 정보, 상기 위치 정보, 상기 위치 정보의 제2 가공 정보, 상기 자세 정보와 상기 위치 정보 모두에 기초한 제3 가공 정보 중 적어도 하나가 포함되는 것을 특징으로 하는 검측 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 통신부는 시작 알림, 상기 붐의 각도, 상기 암의 각도, 상기 버켓의 각도, 상기 건설 기계의 몸체의 x축 각도, 상기 몸체의 y축 각도, 상기 몸체의 z축 각도, 위도, 경도, 고도, 방위각, 기타 정보, 종료 알림의 순서로 배열되는 패킷을 생성하고, 상기 인터페이스부에 상기 패킷을 무선 전송하는 것을 특징으로 하는 검측 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 통신부는 상기 자세 정보를 구성하는 복수의 세부 정보 각각에 대해 고유한 구분자를 부여하고,
    상기 제1 통신부는 고유한 상기 구분자와 일부 세부 정보를 한 세트로 하는 패킷을 상기 인터페이스부에 무선 전송하며,
    상기 구분자는 상기 인터페이스부에서 복수의 세부 정보를 조합해서 상기 자세 정보의 복원시 사용되는 것을 특징으로 하는 검측 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 암의 단부 또는 상기 버켓에 설치된 말단 센서에 연결된 유선 라인에 상기 획득부가 연결되거나, 상기 암의 가운데 또는 상기 붐에 설치되는 중간 센서에 연결되는 유선 라인에 상기 획득부가 연결되고,
    상기 제1 통신부는 상기 획득부로부터 상기 자세 정보를 전달받고, 상기 건설 기계의 조종실에 설치된 상기 인터페이스부를 타겟으로 상기 자세 정보를 무선으로 송신하는 것을 특징으로 하는 검측 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 획득부 및 상기 제1 통신부는 상기 건설 기계의 조종실에 설치되는 케이스에 함께 실장되고,
    상기 획득부는 상기 자세 정보를 감지하는 센서에 유선 연결되며,
    상기 제1 통신부는 상기 조종실에 설치된 상기 인터페이스부를 타겟으로 상기 자세 정보를 무선 송신하는 것을 특징으로 하는 검측 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 인터페이스부는 디스플레이; 상기 디스플레이에 표시 가능하게 상기 자세 정보를 처리하는 처리 수단; 및 상기 제1 통신부와 무선 통신하는 통신 모듈이 마련된 스마트 기기;를 구비하되,
    상기 처리 수단은 기배포된 소프트웨어에 해당하는 레벨 애플리케이션을 이용해서 상기 자세 정보를 상기 디스플레이에 표시 가능한 상기 레벨 정보로 변환하며,
    상기 제1 통신부는 블루투스 또는 와이파이를 이용해서 상기 제1 통신부에 상기 자세 정보를 전송하고,
    상기 제1 통신부는 상기 레벨 애플리케이션에 정의된 프로토콜에 맞춰 상기 자세 정보를 발신하는 것을 특징으로 하는 검측 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 통신부는 고유 정보를 상기 인터페이스부에 제공하고,
    상기 제1 통신부는 상기 고유 정보에 대한 무결성이 인증된 특정 인터페이스부에 대해서만 상기 자세 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 검측 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 통신부의 통신 임계 범위는 상기 건설 기계의 폭 및 길이 범위 내에서 결정되고,
    상기 제1 통신부는 상기 건설 기계에 위치한 특정 인터페이스부만을 대상으로 무선 통신하는 것을 특징으로 하는 검측 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 조절부는 사용자의 조작에 의해 영점 신호를 생성하고,
    상기 제1 통신부는 상기 영점 신호를 상기 인터페이스부에 제공하며,
    상기 영점 신호는 현재 표시 중인 특정 레벨 정보를 기준값으로 설정하도록 상기 인터페이스부를 제어하는 것을 특징으로 하는 검측 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    현재 표시 중인 특정 레벨 정보를 기준값으로 설정하도록 상기 인터페이스부를 제어하는 영점 신호를 생성하는 상기 조절부가 마련되고,
    상기 건설 기계의 조종실에는 손으로 조작 가능한 영점 조절 버튼 또는 발로 조작 가능한 영점 조절 페달이 마련되며,
    상기 조절부는 사용자에 의해 상기 영점 조절 버튼 또는 상기 영점 조절 페달이 조작되면, 상기 영점 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 검측 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 통신부는 상기 영점 신호가 생성된 시점에 상기 인터페이스부로 제공되거나 상기 획득부를 통해 획득된 특정 자세 정보를 상기 제2 통신부에 전달하며,
    상기 제2 통신부는 상기 특정 자세 정보를 상기 다른 건설 기계로 전송하는 것을 특징으로 하는 검측 장치.
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