3차원 보정을 이용한 운반수단 제어시스템 및 제어방법

申请号 KR1020060009432 申请日 2006-01-31 公开(公告)号 KR100735143B1 公开(公告)日 2007-07-03
申请人 부산대학교 산학협력단; 发明人 이장명; 류은태; 윤재무;
摘要 A system and a method for controlling a conveyor are provided to improve a work time by finely controlling the posture of the conveyor to be coupled with a container, through 3D compensation scheme. A system for controlling a conveyor using 3D compensation scheme includes an unbalance detection unit(110), a compensation value estimation unit(120), and a controller(130). The unbalance detection unit installed in a spreader for conveying a container detects an unbalance state of the spreader and outputs posture unbalance information based on the detected unbalance state. The compensation value estimation unit estimates an unbalance compensation value based on the posture unbalance information from the unbalance detection unit. The controller connected to a trolly for driving the spreader controls the trolly based on the unbalance compensation value from the compensation value estimation unit. The unbalance detection unit includes horizontal and vertical detection units for detecting horizontal and vertical unbalances of the spreader, respectively.
权利要求
  • 컨테이너를 운반시키는 스프레더의 일측에 구비되며, 상기 스프레더의 자세불균형 상태 여부를 감지하여 상기 감지한 자세불균형 상태 여부에 대한 정보인 자세불균형정보를 출력하는 불균형감지부;
    상기 불균형감지부로부터 입력받은 상기 자세불균형정보를 이용하여 불균형보정값을 산출하는 보정값산출부; 및
    상기 스프레더를 구동하는 트롤리에 연결되며, 상기 보정값산출부로부터 전송받은 상기 불균형보정값을 이용하여, 상기 트롤리를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 불균형감지부는 상기 스프레더의 수평 불균형을 감지하고, 상기 감지한 수평 불균형에 대한 정보인 수평불균형정보를 출력하는 수평감지부 및 상기 스프레더의 수직 불균형을 감지하고, 상기 감지한 수직 불균형에 대한 정보인 수직불균형정보를 출력하는 수직감지부를 더 포함하고,
    상기 자세불균형정보는 상기 수평불균형정보 및 상기 수직불균형정보이며,
    상기 수평감지부는 전자 컴파스와 마이크로프로세스를 통해 방위각을 측정하는 듀얼 일렉트릭 컴파스(Dual electric compass)이고,
    상기 수직감지부는 수직각의 이상 여부를 감지하는 틸트 센서(Tilt sensor)이며,
    상기 제어부는 상기 보정값산출부로부터 입력받은 상기 불균형보정값이 소정의 불균형기준값보다 큰 경우에 상기 트롤리를 제어하는 것을 특징으로 하는 3차원 보정을 이용한 운반수단 제어시스템.
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  • 컨테이너를 운반시키는 스프레더의 일측에 구비된 불균형감지부가 상기 스프레더의 자세불균형 상태 여부를 감지하여 상기 감지한 자세불균형 상태 여부에 대한 정보인 자세불균형정보를 출력하는 자세불균형감지단계;
    보정값산출부가 상기 자세불균형감지단계에서 입력받은 상기 자세불균형정보를 이용하여 불균형보정값을 산출하는 보정값산출단계; 및
    상기 스프레더를 구동하는 트롤리에 연결된 제어부가 상기 보정값산출단계에서 전송받은 상기 불균형보정값을 이용하여, 상기 스프레더를 구동하는 상기 트롤리를 제어하는 제어단계를 포함하고,
    상기 자세불균형감지단계는 수평감지부가 상기 스프레더의 수평 불균형을 감지하고, 상기 감지한 수평 불균형에 대한 정보인 수평불균형정보를 출력하는 수평불균형감지단계 및 수직감지부가 상기 스프레더의 수직 불균형을 감지하고, 상기 감지한 수직 불균형에 대한 정보인 수직불균형정보를 출력하는 수직불균형감지단계를 더 포함하고,
    상기 자세불균형정보는 상기 수평불균형정보 및 상기 수직불균형정보이며,
    상기 수평불균형감지단계는 전자 컴파스와 마이크로프로세스를 통해 방위각을 측정하는 듀얼 일렉트릭 컴파스(Dual electric compass)를 이용하고,
    상기 수직불균형감지단계는 수직각의 이상 여부를 감지하는 틸트 센서(Tilt sensor)를 이용하며,
    상기 제어단계는 상기 제어부가 상기 보정값산출단계로부터 입력받은 상기 불균형보정값이 소정의 불균형기준값보다 큰 경우에 상기 트롤리를 제어하는 것을 특징으로 하는 3차원 보정을 이용한 운반수단 제어방법.
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  • 说明书全文

    3차원 보정을 이용한 운반수단 제어시스템 및 제어방법{Control system of conveyance using 3D compensation and method thereof}

    도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 운반수단 제어시스템의 개략도,

    도 2는 도 1의 운반수단 제어단계를 나타낸 흐름도이다.

    <도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

    100...운반수단 제어시스템 110...불균형감지부

    112...수평감지부 113...수직감지부

    120...보정값산출부 130...제어부

    140...구동수단

    본 발명은 3차원 보정을 이용한 운반수단 제어시스템 및 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스프레드와 같은 이동수단이 컨테이너와 같은 물체의 상단으로 위치되는 과정과 컨테이너 등을 원하는 장소로 선적하거나 또는 하역하는 과정에서 이송되는 물체 및 운반수단의 자세에 불균형이 일어나는 것을 제어하는 3차원 보정을 이용한 운반수단 제어시스템 및 제어방법에 관한 것이다.

    화물을 능률적이고 경제적으로 실어 나르기 위하여 일정한 규격으로 만든 상자 모양의 큰 용기로서 주로 항만 등에서 선박으로 선적하는데 주로 이용되고 있는 컨테이너는 통상적으로 트롤리(Trolly)와 스프레더(Spreader)가 구비된 크레인을 통하여 선적되고 있다.

    여기서, 스프레더는 컨테이너 항만 시설에 사용되는 컨테이너 크레인, 트랜스퍼 크레인 및 리치 스태커 등 거의 모든 종류의 하역장비에 장착되어, 컨테이너를 원하는 장소로 이동시키기 위해 컨테이너에 체결되는 기구이다.

    또한, 트롤리는 상기 스프레더를 이송시키는 수단으로서 체인의 3차원의 배치를 통하여 물품의 이동 주체가 된다.

    트롤리와 스프레더 등을 이용한 컨테이너를 선적하는 과정은 다음과 같다.

    우선적으로, 트롤리는 말단에 스프레더가 연결되어 있는 와이어로프를 컨테이너가 있는 소정의 선적위치로 이동시킨 후 와이어로프를 하강시킨다. 그 후, 하강된 와이어로프의 말단에 연결되어 있는 스프레더는 이동시킬 소정의 컨테이너와 결착되게 된다.

    컨테이너와 결착된 스프레더는 일정높이로 상승된 후, 트롤리가 수평으로 이동시켜 선박, 화물차 등과 같은 이동차량이나 적재장소에 상기 컨테이너와 결착된 스프레더를 하강시켜 적재하고, 적재된 후, 스프레더와 상기 컨테이너의 연결을 해제한다.

    그 후, 다시 컨테이너와 분리된 스프레더를 상승시켜 다음 화물의 위치로 이동하게 된다. 이와 같은 과정을 반복적으로 수행하여 화물 또는 컨테이너를 하역, 선적하게 된다.

    이러한 트롤리와 스프레더를 구비한 크레인은 컨테이너를 원하는 장소로 선적 및 하역하기 위해서 스프레더를 컨테이너박스의 상단에 결합고정시킨 후 트롤리를 이동시켜 상기 스프레더에 결합고정된 컨테이너를 사용자가 원하는 장소로 이동시키게 된다.

    상기한 바와 같이 스프레더를 이용한 컨테이너를 선적하는 경우, 상기 스프레더는 다양한 원인에 의하여 흔들림 또는 자세의 불균형 현상이 발생하게 된다.

    일례를 들어, 트롤리가 이동과 정지운동을 하는 경우, 상기 스프레더는 트롤리와 스프레더 사이에 개재된 와이어로프에 의하여 그 위치가 지지되고 고정되어 있으므로 트롤리의 움직임에 따라 시간적인 이격차를 두고 이동과 정지운동을 수행하게 되어 스프레더는 와이어로프에 의한 장력과 관성력에 의하여 흔들림이 발생한다.

    또한, 해양에서 불어오는 강한 바람 등의 외란에 의해서도 스프레더에 흔들림이 생겨, 컨테이너박스를 원하는 장소에 선적 및 하역하는데 문제가 발생하는 것이다.

    그래서 컨테이너에 결합될 스프레더는 자세를 고정하지 못하고 흔들려 컨테이너에 결합되지 않으며, 스프레더의 자세가 옳바르게 되기 위해 스프레더의 흔들림이 정지되는 시간까지 기다려야 하므로 그 작업시간이 지연되는 문제점이 있다.

    일반적으로 이동수단의 흔들림 또는 움직임 보정을 위하여 다양한 방법이 이용되고 있는 이러한 것들 중에서 외부 자기장의 간섭에 의한 흔들림 등을 보정하는 방법으로 일렉트릭 컴파스(Electric compass)를 이용하는 방법이 채용되고 있다.

    그러나, 이러한 외부자기장의 간섭 등의 극복을 위하여 이용되는 방법은 상기한 바와 같은 스프레더 등의 시스템에서는 그대로 적용될 수 없는 문제점이 있다.

    그 이유는, 우선적으로 스프레더 등의 시스템에서는 외부 자기장의 간섭에 의한 흔들림 뿐만이 아니라, 외부 환경에서 연유하는 자세 불균형이 더 큰 영향을 미치고 있기 때문이다

    또한, 상기한 외부자기장에 의한 간섭을 보정하는 방법은 이차원적인 즉, 평면상을 이동하는 이동주체(예를 들어, 자동차, 산업용 로봇 등)에는 효과적으로 적용할 수 있으나, 항만 등에서는 3차원, 즉 수평보정 뿐만이 아니라 상하의 수직보정 또한 필요하기 때문에 그대로 적용될 수 없는 문제점이 있다.

    즉, 차량 등 육상 운송 장치에 한해서 DR(Dead reckoning)센서를 이용하여 수평 불균형에 대한 자세 보정을 하지만, 항만에 사용하기에는 정밀도가 떨어지고 분해능이 커서 컨테이너 크레인의 스프레더 정밀제어에는 적용할 수 없는 문제점이 있다.

    본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 컨테이너와 같은 이송물체에 결합 될 운반수단의 자세를 제어함으로써 운반수단의 흔들림이 정지되는 시간이 축소되어 물체의 하역, 선박 등의 작업시간이 빨라지는 3차원 보정을 이용한 운반수단 제어시스템 및 제어방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

    또한, 본 발명의 다른 목적은 고정되어 있는 차량 차체의 보정뿐만 아니라 항만에도 이용할 수 있는 3차원 보정을 이용한 운반수단 제어시스템 및 제어방법을 제공하는 데 있다.

    본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시 예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

    상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명 일 측면에 따른 3차원 보정을 이용한 운반수단 제어시스템은 소정의 물체를 운반시키는 소정의 운반수단의 자세불균형 상태 여부를 감지하여 상기 감지한 자세불균형 상태 여부에 대한 정보인 자세불균형정보를 출력하는 불균형감지부; 상기 불균형감지부로부터 입력받은 상기 자세불균형정보를 이용하여 불균형보정값을 산출하는 보정값산출부; 및 상기 보정값산출부로부터 전송받은 상기 불균형보정값을 이용하여, 상기 소정의 운반수단을 구동하는 구동수단을 제어하는 제어부를 포함한다.

    그리고 상기 불균형감지부는, 상기 소정의 운반수단의 수평 불균형을 감지하고, 상기 감지한 수평 불균형에 대한 정보인 수평불균형정보를 출력하는 수평감지부; 및 상기 소정의 운반수단의 수직 불균형을 감지하고, 상기 감지한 수직 불균형에 대한 정보인 수직불균형정보를 출력하는 수직감지부를 더 포함하고, 상기 자세불균형정보는 상기 수평불균형정보 및 상기 수직불균형정보일 수 있다.

    또한, 상기 소정의 물체는, 컨테이너이고,상기 소정의 운반수단은, 상기 컨 테이너에 결합하여 상기 컨테이너를 운반시키는 스프레더이며, 상기 구동수단은, 상기 스프레더를 구동시키는 트롤리일 수 있다.

    게다가, 상기 수평감지부는, 전자 컴파스와 마이크로프로세스를 통해 방위각센서를 측정하는 듀얼 일렉트릭 컴파스일 수 있다.

    아울러, 상기 수직감지부는, 수직각의 이상 여부를 감지하는 틸트 센서(Tilt sensor)일 수 있다.

    뿐만 아니라, 상기 제어부는, 상기 보정값산출부로부터 입력받은 상기 불균형보정값이 소정의 불균형기준값보다 큰 경우에 상기 구동수단을 제어할 수 있다.

    또한, 본 발명의 다른 측면에 의하면, 소정의 물체를 운반시키는 소정의 운반수단의 자세불균형 상태 여부를 감지하여 상기 감지한 자세불균형 상태 여부에 대한 정보인 자세불균형정보를 출력하는 자세불균형감지단계; 상기 자세불균형감지단계에서 입력받은 상기 자세불균형정보를 이용하여 불균형보정값을 산출하는 보정값산출단계; 및 상기 보정값산출단계에서 전송받은 상기 불균형보정값을 이용하여, 상기 소정의 운반수단을 구동하는 구동수단을 제어하는 제어단계를 포함하는 3차원 보정을 이용한 운반수단 제어방법이 제공된다.

    그리고 상기 자세불균형감지단계는, 상기 소정의 운반수단의 수평 불균형을 감지하고, 상기 감지한 수평 불균형에 대한 정보인 수평불균형정보를 출력하는 수평불균형감지단계; 및 상기 소정의 운반수단의 수직 불균형을 감지하고, 상기 감지한 수직 불균형에 대한 정보인 수직불균형정보를 출력하는 수직불균형감지단계를 더 포함하고, 상기 자세불균형정보는 상기 수평불균형정보 및 상기 수직불균형정보 인 것을 특징으로 할 수 있다.

    또한, 상기 소정의 물체는, 컨테이너이고, 상기 소정의 운반수단은, 상기 컨테이너에 결합하여 상기 컨테이너를 운반시키는 스프레더이며, 상기 구동수단은, 상기 스프레더를 구동시키는 트롤리인 것을 특징으로 할 수 있다.

    게다가, 상기 수평불균형감지단계는, 전자 컴파스와 마이크로프로세스를 통해 방위각센서를 측정하는 듀얼 일렉트릭 컴파스를 이용할 수 있다.

    아울러, 상기 수직불균형감지단계는, 수직각의 이상 여부를 감지하는 틸트 센서(Tilt sensor)를 이용하는 것이 바람직하다.

    뿐만 아니라, 상기 제어단계는, 상기 보정값산출단계로부터 입력받은 상기 불균형보정값이 소정의 불균형기준값보다 큰 경우에 상기 구동수단을 제어하는 것이 바람직하다.

    이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

    이에 앞서, 본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

    따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

    도 1은 본 발명에 따른 운반수단 제어시스템의 개략도이고, 도 2는 도 1의 운반수단 제어단계를 나타낸 흐름도이다.

    먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 3차원 보정을 이용한 운반수단 제어시스템(100)은 불균형감지부(110)와, 보정값산출부(120) 및 제어부(130)를 포함한다.

    더욱 구체적으로, 상기 불균형감지부(110)는 소정의 물체(미도시)를 운반시키는 소정의 운반수단(미도시)의 자세불균형 상태 여부를 감지하여 상기 감지한 자세불균형 상태 여부에 대한 정보인 자세불균형정보를 출력한다. 여기서 소정의 물체는 항만 등에서 이용되는 컨테이너일 수 있다.

    게다가, 상기 불균형감지부(110)는, 상기 소정의 운반수단의 수평 불균형을 감지하고, 상기 감지한 수평 불균형에 대한 정보인 수평불균형정보를 출력하는 수평감지부(112) 및 상기 소정의 운반수단의 수직 불균형을 감지하는 수직감지부(114)를 더 포함할 수 있다.

    이때, 상기 자세불균형정보는 상기 수평불균형정보 및 상기 수직불균형정보가 된다.

    아울러, 상기 수평감지부(112)는 전자 컴파스와 마이크로프로세스를 통해 방위각센서를 측정하는 듀얼 일렉트릭 컴파스일 수 있다. 상기 듀얼 일렉트릭 컴파스는 방위각에 대하여 엑스좌표(X-Axis)와 와이좌표(Y-Axis)의 방위각을 나타낸다. 이는 외란으로 인해 소정의 운반수단의 기준좌표를 이탈할 경우 소정의 운반수단의 기운각(Skew)을 감지한다.

    상기 듀얼 일렉트릭 컴파스(미도시)는 제 1 일렉트릭 컴파스(미도시) 및 제 2 일렉트릭컴파스(미도시)로 구성되어 있으며 상기 제 1 일렉트릭 컴파스는 좌표 평면상에서 와이좌표를 나타내고, 상기 제 2 일렉트릭컴파스는 엑스좌표를 나타낸다.

    이러한 듀얼 엘렉트릭 컴파스에서 디폴트값(기본값)을 설정하는 과정은 우선적으로 1) 크레인에 컴파스를 장착하고, 수평공간에서 1회전시킨 후 2) 자구 자계의 가로 방향을 감지하는 X와 상기 자계의 세로 방향을 감지하는 Y의 센서 측정값의 최대값과 최소값을 산출한다. 3) 산출된 4개의 값을 이용하여 상기 X와 Y 센서의 크기와 제로 옵셋값을 산출하는 과정이 된다.

    기본값을 구한 뒤, 도 4에 도시된 바와 같이 컴파스1(401)과 컴파스2(402)의 자화원(O)과 데이터를 원의 방정식으로 이용하여, 오차가 존재하지 않았던 초기치의 값과 비교하여 그 오차만큼의 값을 calibration 하여 움직임에 대한 보정을 수행하게 된다.

    도 4에 도시되어 있는 원점을 중심으로 하고 있는 원은 컴파스1(401)과 컴파스2(402)의 최초자화원(O)을 나타내면, 1사분면에 도시되어 있는 원은 컴파스1(401)을, 3사분면에 도시되어 있는 원은 컴파스 2(402를 의미하며, 컴파스1(401)과 컴파스2(402)에 각각의 대응되는 점(X 2 ,Y 2 ), (-X 2 ,-Y 2 ) 등의 상대적 움직임을 연 산하여 연산된 값을 이용하여 자세를 보정하게 된다.

    또한, 상기 수직감지부(114)는 수직각의 이상 여부를 감지하는 틸트센서일 수 있다. 여기서 틸트센서는 소정의 운반수단의 상하각(Sway)을 감지한다.

    상기 틸트센서는 내부에 액체와 다수의 핀들이 구비되어있어 틸트 센서가 부착된 소정의 물체의 기울기에 따른 각도를 측정하여 기운 각도에 대한 기운 높이의 정보를 산출한다.

    또한, 상기 수평감지부(112)와 상기 수직감지부(114)는 상기 소정의 운반수단의 횡단면을 기준으로 평행하게 위치함으로써 자기장에 대한 영향력을 최소화할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

    여기에서 일렉트릭 컴파스에 의해 생길 수 있는 시불변 오차는 컴파스가 장착된 컨테이너 크레인의 내부 환경 변화에 따른 자화원의 이동 및 변형으로 나타나며, 이 경우는 상기한 바와 같이 1회전 보정에 의한 기존의 방법으로 보정한다.

    이와 함께 상기 보정값산출부(120)는 상기 불균형감지부(110)로부터 입력받은 자세불균형정보을 이용하여 움직임제어에 필요한 보정값인 불균형보정값을 산출한다.

    구체적인 예를 들어, 수평감지부(112)와 수직감지부(114)를 포함하는 불균형감지부(110)에서 수평 및 수직불균형정보가 각도 등으로 표현된 정보인 경우, 소정의 운반수단(스프레더)을 구동하는 구동수단(트롤리)를 제어하기 위하여서는 각도 등의 감지된 정보가 구동수단을 직접적으로 제어하기 위하여 변환된 정보가 필요하게 된다.

    즉, 불균형을 감지한 값이 각도에 대한 값이며, 트롤리는 소정의 모터 등으로 움직임이 제어되는 경우라면, 감지된 자세불균형정보는 트롤리의 모터에 권취되어 있는 와이어로프를 제어하여야 하므로 감지된 각도의 정보는 길이의 정보로 변환되게 된다.

    상기한 바와 같이 불균형감지된 값을 구동수단의 직접적인 제어에 필요한 정보로 변환하는 기능을 수행하는 것이 보정값산출부(120)가 된다.

    상기와 같이 보정값 산출부에서 제어에 직접적으로 필요한 보정값으로 변환, 산출한 후, 상기 제어부(130)는 상기 보정값산출부(120)로부터 전송받은 상기 불균형보정값을 이용하여, 상기 소정의 운반수단을 구동하는 구동수단을 제어한다.

    예를 들어, 불균형감지부(110)에서 출력한 자세불균형정보인 수평불균형정보가 2도, 수직불균형정보가 3도이라면, 보정값산출부(120)에서 상기 불균형정보를 수평방향 10센티, 수직방향 4센티 등으로 변환하여 불균형보정값을 산출하고, 제어부(130)는 산출된 불균형보정값을 입력받아 입력받은 불균형보정값에 해당하는 값만큼 트롤리의 와이어로프를 조정하여 트롤리를 제어하게 된다.

    또한, 외적환경에 대하여 효율적인 움직임 제어를 위하여 소정 기준값 이상인 경우만 트롤리를 제어하도록 구성하는 것이 바람직하다.

    상기된 목적을 실현하기 위하여 상기 제어부(130)는 상기 보정값산출부(120)로부터 입력받은 상기 불균형보정값이 소정의 불균형기준값보다 큰 경우에 상기 구동수단(140)을 제어하는 것이 바람직하다.

    즉, 스프레더의 직접적인 움직임 보상이 반드시 요구되는 흔들림이 아닌 경 우에도 스프레더를 빈번히 보정하게 되면 도리어 작업능률을 저해할 수도 있다. 이러한 경우, 크레인의 외적 환경에 대한 기준을 정하고 상기 정해진 기준보다 작은 경우에는 트롤리를 제어하지 않도록 구성하는 것이 바람직하다.

    상기 소정의 불균형기준값은 설치환경, 컨테이너의 중요도, 컨테이너의 무게, 와이어로프의 장력 등을 기준으로 본 시스템을 운영하는 사용자 등에 의하여 미리 정해지는 것이 바람직하다.

    상기와 같이 사용자 등에 의하여 정해진 기준값을 벗어나는 경우만 흔들림을 보정하도록 하여 흔들림이 미비하거나 혹은 미비한 흔들림을 빈번히 보정하는 것보다 작업속도 등이 더 중요한 결정인자인 경우 보정과정을 생략할 수 있도록 구성한다.

    여기서, 상기 소정의 물체는 컨테이너이며, 상기 소정의 운반수단은 상기에서 설명된 바와 같이 상기 소정의 물체인 컨테이너에 결합하여 상기 컨테이너를 운반시키는 스프레더이며, 또한, 상기 구동수단은 상기 스프레더를 구동시키는 트롤리인 것이 바람직하다.

    이러한 3차원 보정을 이용한 운반수단 제어시스템을 이용하게 됨으로써, 컨테이너와 같은 이송물체에 결합될 운반수단의 자세를 제어하여 운반수단의 흔들림이 정지되는 시간이 축소되고 물체의 하역, 선박 등의 작업시간이 빨라질 수 있다.

    이러한 3차원 보정을 이용한 운반수단 제어시스템의 제어방법을 도 2를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

    도시된 바와 같이 먼저, 소정의 물체를 운반시키는 소정의 운반수단의 자세 불균형 상태 여부를 감지하여 상기 감지한 자세불균형 상태 여부에 대한 정보인 자세불균형정보를 출력하는 자세불균형감지단계를 수행한다.

    여기서, 상기 자세불균형감지단계는, 상기 소정의 운반수단의 수평 불균형을 감지하고, 상기 감지한 수평 불균형에 대한 정보인 수평불균형정보를 출력하는 수평불균형감지단계(S200) 및 상기 소정의 운반수단의 수직 불균형을 감지하고, 상기 감지한 수직 불균형에 대한 정보인 수직불균형정보를 출력하는 수직불균형감지단계(S210)를 더 수행할 수 있다.

    여기서 상기 수평불균형감지단계(S200)와 상기 수직불균형감지단계(S210)는 먼저 상기 수직불균형감지단계(S210)를 한 후 상기 수평불균형감지단계를 수행할 수도 있으며(S200) 이는 작업의 특성에 따라 사용자가 결정할 수 있다.

    그리고 상기 자세불균형정보는 상기 수평불균형정보 및 상기 수직불균형정보일 수 있다.

    한편, 상기 수평불균형감지단계(S200)는 전자 컴파스와 마이크로프로세스를 통해 방위각센서를 측정하는 듀얼 일렉트릭 컴파스(Dual electric compass)를 이용할 수 있으며 아울러, 상기 수직불균형감지단계(S210)는 수직각의 이상 여부를 감지하는 틸트 센서를 이용할 수 있다.

    다음으로, 상기 자세불균형감지단계에서 입력받은 상기 자세불균형정보를 이용하여 불균형보정값을 산출하는 보정값산출단계를 수행한다(S220).

    앞서 시스템발명을 상세히 설명하는 부분에 기술된 바와 같이 상기 보정값산출단계(S220)로부터 입력받은 상기 불균형보정값이 소정의 불균형기준값보다 큰 경 우에 상기 구동수단을 제어할 수 있다(S230).

    상기 소정의 불균형기준값은 상기 소정의 물체의 줄량이나 크기 등의 변동에 따라 사용자가 조절하여 달라질 수 있음은 앞서 시스템 발명에서의 제어부(130)에서 설명한 바와 동일하다.

    끝으로, 상기 보정값산출단계(S220)에서 전송받은 상기 불균형보정값을 이용하여, 상기 소정의 운반수단을 구동하는 구동수단을 제어하는 제어단계를 수행한다(S240).

    여기서 불균형보정값이 소정의 불균형기준값보다 작은 경우에는 상기 제어단계(S240)를 거치지 않음으로써, 미세한 상기 소정의 물체의 변동에 의해서는 상기 소정의 물체와 상기 소정의 운반수단의 결합에 하자가 없음으로 상기 제어단계(S240)의 불필요한 과정을 거치지 않는다.

    상기에서 기술한 S230단계를 수행하지 않고 S220인 보정값산출단계에서 산출된 불균형보정값을 이용하여 구동수단을 제어하는 제어단계(S240)를 수행할 수도 있다.

    상기에서 설명될 본 발명에 의한 3차원 보정을 이용한 운반수단 제어방법에 관한 또 다른 일 실시예 도 3을 통하여 설명하도록 한다.

    우선적으로 수평보정값에 대한 감지수단인 컴파스(COMPASS)의 값을 비교하여(S310) 이상이 있는 경우 스프레더의 좌,우를 보정한다(S320). 만약 컴파스의 값에 이상이 없는 경우에는 틸트센서에 의한 이상 유무를 감지한다(S330).

    S330단계에서 이상이 있는 경우 스프레더의 상,하를 보정하게 되며(S340) 이 상이 없는 경우 또는 S340에 의하여 보정된 경우에는 스프레더를 컨테이너에 부착되는 과정을 수행한다(S350).

    만약 S350단계에서 외적 환경 등에 의하여 상기 스프레더가 컨테이너에 부착되지 않거나, 또는 보정단계의 수행이 잘못되어 스프레더가 컨테이너에 부착되지않는 경우에는 다시 S310단계를 수행하여, 좌우 흔들림을 측정하는 과정을 반복적으로 수행한다.

    상술한 바와 같이 본 발명의 3차원 보정을 이용한 운반수단 제어시스템 및 제어방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.

    첫째, 컨테이너와 같은 이송물체에 결합될 운반수단의 자세를 제어함으로써 운반수단의 흔들림이 정지되는 시간이 축소되어 물체의 하역, 선박 등의 작업시간이 빨라질 수 있다.

    둘째, 2차원보정의 한계를 넘어 3차원보정을 이용함으로써 2차원적으로 움직이는 차량 등에 국한되지 않고 항만 등의 정밀한 상하, 수직 방향의 움직임 제어에도 정밀하게 이용할 수 있다.

    이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

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