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KR100922495B1 - Container detection method, Device and Transfer vehicle system - Google Patents

Container detection method, Device and Transfer vehicle system Download PDF

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Publication number
KR100922495B1
KR100922495B1 KR1020080058243A KR20080058243A KR100922495B1 KR 100922495 B1 KR100922495 B1 KR 100922495B1 KR 1020080058243 A KR1020080058243 A KR 1020080058243A KR 20080058243 A KR20080058243 A KR 20080058243A KR 100922495 B1 KR100922495 B1 KR 100922495B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
container
angle
information
condition
scanner
Prior art date
Application number
KR1020080058243A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김승남
Original Assignee
서호전기주식회사
한국해양연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서호전기주식회사, 한국해양연구원 filed Critical 서호전기주식회사
Priority to KR1020080058243A priority Critical patent/KR100922495B1/en
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Abstract

PURPOSE: A container detection method, a device and a transfer vehicle system are provided to extract the information necessary for own sorting to pick up the relevant container. CONSTITUTION: A container detection device comprises a scanner and a data analysis part. The container detection device is installed at the container transfer vehicle, and detects the location of container, and transmits the information to the control system of the container transfer vehicle. The scanner(110) scans the container and outputs the result. The data analysis part(120) distinguishes the container using the information scanned from the scanner. The data analysis part computes an angle and a location of the distinguished container and outputs the results. The data analysis part includes the size determining unit, and the condition determination part. The size determining unit determines the size of an object using the information scanned from a scanner. The condition determination part(122) computes an angle and the location in which a container is placed and outputs the result.

Description

컨테이너 탐지 방법, 장치 및 그를 갖는 이송 차량 시스템 {Container detection method, Device and Transfer vehicle system}Container detection method, apparatus and transfer vehicle system having same {Container detection method, Device and Transfer vehicle system}

본 발명은 컨테이너 탐지 방법에 관한 갓으로 특히, 야적장에 위치한 컨테이너의 정확한 위치를 탐지하여 이를 이송하도록 하는 컨테이너 탐지 방법, 장치 및 그를 갖는 이송 차량 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method for detecting a container, and more particularly, to a container detecting method, an apparatus and a transport vehicle system having the same for detecting and transferring an accurate position of a container located in a yard.

컨테이너 터미널의 생산성 및 경제성을 향상시키기 위해 컨테이너 터미널 장비의 자동화가 진행 중이다. 컨테이너 이송차량은 자가 하역 장치의 도입으로 컨테이너의 자동 적재가 가능해졌으며, GPS & INS를 이용한 위치 정보 시스템과 전기모터를 이용한 4륜 구동 시스템으로 자동 주행이 가능하게 되었다. 이와 같은 컨테이너 이송차량의 자동화에 따라 컨테이너를 인식하는 기술이 필요하게 된다.Automation of container terminal equipment is underway to improve the productivity and economics of container terminals. Container transport vehicles can be automatically loaded with the introduction of self-loading devices, and automatic driving is possible with a location information system using GPS & INS and a four-wheel drive system using electric motors. According to the automation of such a container transport vehicle, a technology for recognizing a container is required.

컨테이너 이송차량은 크레인과 달리 정해진 레일이나 코스 없이 자유롭게 주행이 가능한 장비이다. 따라서 차량이 바라본 야드 바닥의 컨테이너는 어느 방향으로든 놓여져 있을 수 있다. 기존의 컨테이너 이송차량은 사람이 직접 컨테이너를 보고 운전하여 컨테이너를 집을 수 있지만, 자동화로 인해 무인 장비가 되면 사람에 의해 인지되었던 컨테이너의 정보를 제공받을 수 있는 시스템이 필요하다.Container cranes, unlike cranes, are machines that can run freely without a fixed rail or course. Thus, the container on the yard floor viewed by the vehicle may be placed in any direction. Existing container transport vehicles can pick up containers by man seeing them and driving them, but if they become unmanned equipment due to automation, they need a system that can receive the information of containers that were recognized by people.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 컨테이너 이송차량의 무인화에 따른, 무인 컨테이너 이송차량이 컨테이너를 집는데 있어 컨테이너의 정확한 위치 판단 및 차량의 주행 방향을 결정하는데 필요한 정보를 제공하는 컨테이너 탐지 방법, 장치 및 그를 갖는 이송 차량 시스템을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is a container detection method, apparatus for providing information necessary to determine the exact position of the container and determine the driving direction of the vehicle in accordance with the unmanned container transport vehicle of picking up the container and It is to provide a transport vehicle system having it.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징에 따른 컨테이너 탐지 장치는,Container detection apparatus according to a feature of the present invention for solving the above technical problem,

컨테이너 이송차량에 장착되며, 컨테이너의 위치를 탐지하여 컨테이너 이송 차량의 제어시스템으로 정보를 송신하는 컨테이너 탐지 장치로서, A container detection device mounted on a container transport vehicle and detecting the position of the container and transmitting information to the control system of the container transport vehicle,

상기 컨테이너를 스캔하여 출력하는 스캐너;A scanner for scanning and outputting the container;

상기 스캐너에서 스캔된 정보를 이용하여 컨테이너를 식별하고, 식별된 컨테이너가 놓여진 각도 및 위치를 연산하여 출력하는 데이터 분석부를 포함한다.And a data analyzer for identifying a container using the information scanned by the scanner and calculating and outputting an angle and a position on which the identified container is placed.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 컨테이너 탐지 장치는,Container detection apparatus according to another aspect of the present invention for solving the technical problem,

컨테이너 이송차량에 장착되며, 컨테이너의 위치를 탐지하여 컨테이너 이송 차량의 제어시스템으로 정보를 송신하는 컨테이너 탐지 장치로서, A container detection device mounted on a container transport vehicle and detecting the position of the container and transmitting information to the control system of the container transport vehicle,

상기 컨테이너를 스캔하여 출력하는 제1 스캐너;A first scanner for scanning and outputting the container;

상기 컨테이너를 스캔하여 출력하는 제2 스캐너;A second scanner for scanning and outputting the container;

상기 제1, 제2 스캐너에서 스캔된 정보를 이용하여 컨테이너를 식별하고, 스캔된 정보중에서 적어도 2개의 면이 식별되는 스캔 정보를 이용하여 상기 컨테이너가 놓여진 각도 및 위치를 연산하여 출력하는 데이터 분석부를 포함한다.A data analyzer which identifies a container using information scanned by the first and second scanners, and calculates and outputs an angle and a position at which the container is placed using scan information in which at least two sides of the scanned information are identified. Include.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 컨테이너 이송 차량 시스템은,Container transport vehicle system according to another feature of the present invention for solving the above technical problem,

외부의 컨테이너 터미널 운영 시스템으로부터 목표 컨테이너 위치 정보를 입력받는 컨테이너 이송 차량 시스템으로서,A container transport vehicle system that receives target container location information from an external container terminal operating system,

상기 컨테이너를 스캔하여 출력하는 제1 스캐너;A first scanner for scanning and outputting the container;

상기 컨테이너를 스캔하여 출력하는 제2 스캐너;A second scanner for scanning and outputting the container;

상기 제1, 제2 스캐너에서 스캔된 정보를 이용하여 컨테이너를 식별하고, 스캔된 정보중에서 적어도 2개의 면이 식별되는 스캔 정보를 이용하여 상기 컨테이너가 놓여진 각도 및 위치를 연산하여 출력하는 데이터 분석부;A data analyzer for identifying a container using information scanned by the first and second scanners, and calculating and outputting an angle and a position at which the container is placed using scan information in which at least two surfaces are identified from the scanned information. ;

상기 컨테이너 터미널 운영 시스템으로부터 상기 목표 컨테이너 위치 정보를 입력받아 해당 위치로 차령을 이동하도록 한후, 상기 데이터 분석부로부터 상기 컨테이너의 각도 및 위치 정보가 입력되면 상기 컨테이너를 집도록 제어하는 제어시스템을 포함한다.And a control system for receiving the target container position information from the container terminal operating system and moving the command to a corresponding position, and then, if the angle and position information of the container are input from the data analysis unit, to control the container to be picked up. .

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징에 따른 컨테이너 탐지 방법은,Container detection method according to a feature of the present invention for solving the above technical problem,

컨테이너 이송차량에 장착되며, 컨테이너의 위치를 탐지하여 컨테이너 이송 차량의 제어시스템으로 정보를 송신하는 컨테이너 탐지 장치의 컨테이너 탐지 방법 으로서, A container detection method of a container detection apparatus mounted on a container transport vehicle and detecting the position of the container and transmitting information to the control system of the container transport vehicle,

상기 컨테이너를 스캔하는 단계;Scanning the container;

상기 스캔된 정보에서 물체를 추출하는 단계;Extracting an object from the scanned information;

추출된 물체의 크기가 컨테이너의 크기범위에 속하는지 판단하는 단계;Determining whether the size of the extracted object falls within the size range of the container;

추출된 물체의 크기가 컨테이너의 크기범위에 속하면, 컨테이너의 상태를 계산하는 단계;Calculating the state of the container if the size of the extracted object belongs to the size range of the container;

상기 컨테이너의 상태가 컨테이너의 조건에 맞는지 판단하는 단계;Determining whether the state of the container meets the condition of the container;

상기 컨테이너의 상태가 컨테이너의 조건에 맞으면, 상기 컨테이너의 상태를 상기 제어시스템으로 송신하는 단계를 포함한다.If the state of the container meets the condition of the container, sending the state of the container to the control system.

상기 컨테이너의 상태를 계산하는 단계는,Calculating the state of the container,

모서리 지점으로 각면을 구분하고, 소정의 직선 방정식을 이용하여 면의 각도를 구하는 것을 특징으로 한다. Each surface is divided by an edge point, and the angle of the surface is obtained by using a predetermined linear equation.

상기 컨테이너의 조건은 복수의 면이 90도를 이루는 것을 판단하여 결정하는 것을 특징으로 한다. The condition of the container is characterized in that it is determined by determining that the plurality of planes to form 90 degrees.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 컨테이너 탐지 방법은,Container detection method according to another aspect of the present invention for solving the technical problem,

컨테이너 이송차량에 장착되며, 컨테이너의 위치를 탐지하여 컨테이너 이송 차량의 제어시스템으로 정보를 송신하는 컨테이너 탐지 장치의 컨테이너 탐지 방법으로서, A container detection method of a container detection device mounted on a container transport vehicle and detecting the position of the container and transmitting information to the control system of the container transport vehicle,

상기 컨테이너를 복수의 스캐너로 스캔하는 단계;Scanning the container with a plurality of scanners;

상기 복수의 스캔된 정보에서 물체를 추출하는 단계;Extracting an object from the plurality of scanned information;

추출된 물체의 크기가 컨테이너의 크기범위에 속하는지 판단하는 단계;Determining whether the size of the extracted object falls within the size range of the container;

추출된 물체의 크기가 컨테이너의 크기범위에 속하면, 복수의 스캔된 정보를 이용하여 컨테이너의 상태를 각각 계산하는 단계;If the size of the extracted object belongs to the size range of the container, calculating a state of the container using a plurality of scanned information;

상기 컨테이너의 상태가 컨테이너의 조건에 맞는것이 있는지 판단하는 단계;Determining whether the state of the container meets the condition of the container;

상기 컨테이너의 상태가 컨테이너의 조건에 맞는 것이 있으면, 상기 컨테이너의 상태를 계산하여 상기 제어시스템으로 송신하는 단계를 포함한다.If the state of the container meets the condition of the container, calculating the state of the container and transmitting it to the control system.

본 발명의 실시 예에서는, 차량에 부착된 스캐너를 통해 사물을 인식하게 되어 무인화 장비의 이동 경로 설정 및 컨테이너의 집기가 가능해 지고, 사람이 직접 컨테이너를 확인하지 않아도 컨테이너의 위치 및 방향을 인식하여 해당 컨테이너를 집을 수 있도록 자체정렬을 수행하는데 필요한 정보를 추출하고, 추출된 정보를 컨테이너 이송차량의 제어시스템에 전송하여 컨테이너를 집는 작업에 대한 무인 제어 시스템 구축이 가능하게 된다.In an embodiment of the present invention, the object is recognized through a scanner attached to the vehicle, so that the moving path setting of the unmanned equipment and the picking up of the container are possible, and even if a person does not directly check the container, the container recognizes the position and direction of the container. It is possible to build an unmanned control system for picking up containers by extracting information necessary to perform self-alignment to pick up containers and transferring the extracted information to a control system of a container transport vehicle.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사 한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted for simplicity of explanation, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨테이너 탐지 장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a container detection apparatus according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨테이너 탐지 장치는,1, the container detecting apparatus according to the first embodiment of the present invention,

컨테이너 이송차량에 장착되며, 컨테이너의 위치를 탐지하여 컨테이너 이송 차량의 제어시스템으로 정보를 송신하는 컨테이너 탐지 장치로서, A container detection device mounted on a container transport vehicle and detecting the position of the container and transmitting information to the control system of the container transport vehicle,

상기 컨테이너를 스캔하여 출력하는 스캐너(110); 상기 스캐너(110)에서 스캔된 정보를 이용하여 컨테이너를 식별하고, 식별된 컨테이너가 놓여진 각도 및 위치를 연산하여 출력하는 데이터 분석부(120)를 포함한다.A scanner (110) for scanning and outputting the container; It includes a data analysis unit 120 to identify the container by using the information scanned by the scanner 110, and to calculate and output the angle and position on which the identified container is placed.

데이터 분석부(120)는 상기 스캐너(110)에서 스캔된 정보를 이용하여 물체가 컨테이너에 대응하는 크기인지를 식별하는 크기 판단부(121)와 식별된 물체의 조건이 컨테이너의 조건에 해당하는 지 판단하여 조건에 맞으면, 컨테이너가 놓여진 각도 및 위치를 연산하여 출력하는 조건 판단부(122)를 포함한다.The data analyzer 120 uses the information scanned by the scanner 110 to determine whether the object corresponds to the size of the container and whether the condition of the identified object corresponds to the condition of the container. If it is determined that the condition is met, the condition determination unit 122 that calculates and outputs the angle and position on which the container is placed is included.

이러한 구성을 가진 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨테이너 탐지 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.The operation of the container detecting apparatus according to the first embodiment of the present invention having such a configuration will be described below.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨테이너 탐지 장치의 구성도이다.2 is a block diagram of a container detection apparatus according to a first embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 먼저 스캐너(110)가 소정 각도 즉 180도 범위의 소정 거리 이내의 물체를 스캔하여 출력한다(S201). Referring to FIG. 2, first, the scanner 110 scans and outputs an object within a predetermined distance of a predetermined angle, that is, 180 degrees (S201).

그러면, 데이터 분석부(120)의 크기 판단부(121)가 상기 스캔된 정보에서 물체를 구분하여 추출한다(S202). Then, the size determination unit 121 of the data analysis unit 120 classifies and extracts the object from the scanned information (S202).

그리고 나서, 추출된 물체의 크기가 컨테이너로 인정될 만한 크기의 범위에 속하는지 판단한다(S203).Then, it is determined whether the size of the extracted object falls within a range of the size that can be recognized as a container (S203).

추출된 물체의 크기가 컨테이너의 크기범위에 속하면, 조건 판단부(212)가 해당 물체를 일단 컨테이너로 간주하고 컨테이너의 상태를 계산한다. 즉, 모서리 지점으로 각 면을 구분하고(S204), 직선 방정식으로 면의 각도를 구한다(S205).When the size of the extracted object falls within the size range of the container, the condition determining unit 212 regards the object as a container and calculates a state of the container. That is, each surface is divided by an edge point (S204), and the angle of the surface is obtained by a linear equation (S205).

그리고 나서, 계산된 상기 컨테이너의 상태가 컨테이너의 조건에 맞는지 즉, 두면이 90도를 이루고, 컨테이너의 길이와 같은지 판단한다.Then, it is determined whether the calculated state of the container meets the condition of the container, i.e., the two surfaces form 90 degrees and the length of the container.

두면이 90도를 이루고, 컨테이너의 길이와 같으면, 조건 판단부(122)는 물체를 컨테이너로 인식하고(S207), 또 다른 물체가 있는지 판단하여(S208), 또 다른 물체가 없다면 탐지된 컨테이너중 목표 컨테이너의 위치 및 방향 정보를 외부의 제어시스템으로 전송한다. 이렇게 탐지된 컨테이너의 각도 및 위치는 제어시스템에 전송되어 해당 컨테이너가 정렬(Alignment)을 맞추어 올바르게 로딩(Loading)될 수 있다. If the two sides are 90 degrees and the same length of the container, the condition determination unit 122 recognizes the object as a container (S207), and determines whether there is another object (S208), if there is no other object among the detected containers The position and direction information of the target container is transmitted to an external control system. The detected angle and position of the container are transmitted to the control system so that the container can be properly aligned and aligned.

상기 과정에서 스캐너(110)에 의해 스캔된 정보를 컨테이너를 인식하는 원리에 대해 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.The principle of recognizing a container for information scanned by the scanner 110 in the above process will be described in more detail as follows.

도 3을 참조하면, 차량 외부에 부착된 레이저 스캐너(110)를 통해 입력받는 데이터는 0~180도의 각도에 따른 스캔 포인트(Point)에서 각 방향에 감지된 물체의 거리이다. 각도와 거리로부터 X, Y좌표는 간단히 변환되므로 분석에 사용되는 데 이터는 X, Y좌표와 거리 데이터이다. Referring to FIG. 3, data received through the laser scanner 110 attached to the outside of a vehicle is an object distance detected in each direction at a scan point according to an angle of 0 to 180 degrees. Since the X and Y coordinates are simply converted from angles and distances, the data used in the analysis are the X, Y and distance data.

X, Y좌표 상에 도시된 스캔 포인트를 보면 차량 주변 물체의 윤곽선을 확인 할 수 있다. 주변의 여러 물체 중 컨테이너를 탐지하기 위해서 각 물체들을 개별적으로 구분해야 한다. By looking at the scan points shown on the X and Y coordinates, you can check the outline of objects around the vehicle. Each object must be distinguished individually in order to detect a container among several objects around it.

도 4와 같이 여러 물체가 감지되었을 때, 각각의 물체를 구분하는 간단한 방법은 물체간의 거리로 구분하는 것이다. 레이저 스캐너는 직진성을 가진 레이저를 이용하여 스캔하기 때문에 그 특성상 스캐너에 어떠한 하나의 물체가 감지되면 스캐너가 바라본 물체의 모습은 연속적인 스캔 포인트로 나타나게 되어 하나의 윤곽선을 형성한다. 거리가 떨어진 서로 다른 물체에 대해서는 두 물체 사이의 공간만큼 아무것도 탐지되지 않은 영역이 발생하거나 두 물체보다 먼 거리에 있는 또 다른 물체가 탐지된다. When multiple objects are detected as shown in FIG. 4, a simple method of distinguishing each object is to distinguish the distances between the objects. Since the laser scanner scans using a laser having straightness, if any one object is detected by the scanner, the object looks at the scanner as a continuous scan point to form a contour. For different objects at different distances, an area where nothing is detected as the space between the two objects occurs or another object at a greater distance than the two objects is detected.

따라서 스캔 포인트의 불연속점은 물체를 구분하는 기준이 될 수 있다. 만약 두 개 이상의 물체가 서로 붙어 있다면(P201의 경우) 구분이 어렵게 되어 스캐너는 이를 하나의 물체로 인식한다. 그렇지만 컨테이너가 다른 물체와 근접해서 붙어 있으면 차량이 컨테이너를 집어 올리는 것이 불가능하다. 따라서 집으려 하는 컨테이너가 다른 물체에 붙어 있는 경우는 없으므로 두 물체를 하나의 물체로 인식하는 것은 문제가 되지 않는다.Therefore, the discontinuity point of the scan point may be a criterion for distinguishing an object. If two or more objects are stuck together (in the case of P201), it becomes difficult to distinguish them and the scanner recognizes them as one object. However, if the container is in close proximity to other objects, it is impossible for the vehicle to pick it up. Therefore, it is not a problem to recognize two objects as one object because the container to be picked up is not attached to another object.

각각의 물체로 구분된 스캔 데이터 중에서 컨테이너에 해당하는 물체를 선정해야 한다. 컨테이너는 동일한 규격이 정해져 있으며 직사각형 모양인 특징을 가지고 있다. 감지된 모든 물체를 분석하게 되면 처리시간이 길어지게 되므로 컨테이 너일 가능성이 있는 물체에 대해서만 분석하도록 한다. 물체가 컨테이너로 판단 가능한 조건은 물체의 크기가 컨테이너의 가장 짧은 폭의 길이 보다 커야 하고, 컨테이너 종류에 따른 최대크기, 즉 컨테이너의 대각선 길이보다 작아야 한다. 컨테이너로 판단 가능한 물체 중에서 실제 컨테이너인 물체인지 알아내기 위해 탐지된 물체의 형태를 분석하여 특징을 비교한다. 물체가 컨테이너라면 해당 물체는 90도를 이루는 두 개의 면으로 이루어져 있으며, 각각의 면은 컨테이너의 길이와 같을 것이다. 물체의 형태를 분석하기 위해 우선 물체를 직선 성분으로 분류해야 한다. 정확한 분석을 하려면 물체의 스캔 포인트를 하나하나 비교하여 분석하는 것이 좋으나, 처리시간이 오래 걸리기 때문에 최소한의 처리로 물체를 분석하는 것이 유리하다.The object corresponding to the container should be selected from the scan data divided into each object. Containers are of the same standard and have a rectangular shape. Analyzing all detected objects will increase processing time, so analyze only objects that may be containers. The condition that an object can be judged as a container is that the size of the object must be larger than the length of the shortest width of the container, and must be smaller than the maximum size according to the type of container, that is, the diagonal length of the container. To find out whether the object is a real container among the objects that can be judged as a container, the characteristics of the detected objects are analyzed. If the object is a container, the object consists of two sides that form 90 degrees, each of which will be the same length as the container. In order to analyze the shape of an object, it is first necessary to classify the object into linear components. For accurate analysis, it is better to analyze the scan points of the objects one by one. However, since the processing time is long, it is advantageous to analyze the objects with minimal processing.

차량의 사용환경은 터미널 내로 제한되어 복잡한 형태의 물체는 탐지되지 않는다. 컨테이너 이외의 물체는 각종 크레인, 야드 트럭, 기타 차량, 건물 등으로 컨테이너와 비슷하거나 같은 크기의 물체는 없다고 해도 무방하다. 따라서 컨테이너로 추측 가능한 크기의 물체에 대하여 직사각형 모양인지만을 확인하는 것으로 컨테이너를 구분할 수 있게 된다. The environment of use of the vehicle is limited to the terminal, so complex objects are not detected. Objects other than containers may be cranes, yard trucks, other vehicles, buildings, etc., and there may be no objects similar or the same size as the containers. Therefore, it is possible to distinguish a container by checking whether the container has a rectangular shape with respect to an object of a size that can be estimated as a container.

직사각형 형태인 컨테이너가 스캐너에 탐지 되었을 때, 나타나는 물체의 형상은 도 5에서와 같이 두 가지 경우로 분류할 수 있다. 첫째는 하나의 면만 나타나는 경우(P301)이고, 둘째는 두 개의 면이 나타나는 경우(P302)이다. 이는 직사각형을 한쪽에서 바라보았을 때 볼 수 있는 최대 면의 수는 두 개이고, 직사각형의 정면에서는 정면의 한 면만 보이는 것과 같은 원리이다.When a container having a rectangular shape is detected by the scanner, the shape of the object that appears may be classified into two cases as shown in FIG. 5. The first is when only one side appears (P301) and the second is when two sides appear (P302). This is the same principle that the maximum number of faces that can be seen when looking at the rectangle from one side is two, and only one side of the front is visible from the front of the rectangle.

물체의 형상이 몇 개의 면으로 이루어져 있는지 분석하는 것은 면과 면이 만나는 모서리의 존재 유무로 알 수 있다. 물체의 형상이 ‘ㄴ’ 또는 ‘>’ 등의 모양(P302)으로 두 개의 면이 탐지되면, 물체를 이루고 있는 스캔 포인트 집합의 시작점과 끝점을 이은 선분으로부터 가장 멀리 떨어진 스캔 포인트를 면과 면이 만나는 모서리 지점으로 판단할 수 있다. 이것은 삼각형의 높이를 측정할 때 밑변으로부터 멀리 떨어진 모서리 점까지의 거리를 측정하는 것으로 설명될 수 있다. 반면, ‘ㅡ’ 모양(P301)으로 하나의 면만 나타난 경우에는 이와 같이 판단된 모서리 지점이 시작점과 끝점을 이은 선분에 인접한 지점이 되므로 물체의 형상을 모서리 지점이 없는 단일 선분으로 인식하게 된다. Analyzing how many faces the shape of an object can be known by the presence or absence of an edge where the faces meet. When two faces are detected by the shape of the object such as 'B' or '>' (P302), the scan points farthest from the line connecting the start and end points of the set of scan points forming the object It can be determined by the corner point where they meet. This can be explained by measuring the distance to the corner point far from the base when measuring the height of the triangle. On the other hand, if only one face appears in the 'ㅡ' shape (P301), the edge point determined as described above becomes a point adjacent to the line connecting the start point and the end point, thereby recognizing the shape of the object as a single line segment having no edge point.

도 6은 스캐너에 탐지된 물체의 형상에서 두 면의 구분점인 모서리가 어떻게 결정되는지 예를 보여주고 있다. 6 shows an example of how an edge, which is a point of separation between two faces, is determined in the shape of an object detected by the scanner.

도 7에서처럼 물체의 형상이 3개 이상의 면을 포함하는 물체(P401)이거나 곡선의 면을 가진 물체(P402)가 컨테이너로 인식되는 오류가 발생할 수 있다. 이에 대비하여 모서리로 구분된 면의 직선도를 측정하는 것이 필요하다. 구분된 두 개의 면이 직선으로 이루어진 경우에만 컨테이너로 인식하도록 하는 것이다. 이것은 위의 단일 선분이 측정되는 모양(P301)을 판별하는 것과 마찬가지로 면을 이루고 있는 스캔 포인트들이 직선상에 분포되어 직선에서 가장 먼 포인트가 직선에 인접하게 나타나는지 체크하는 것으로 측정할 수 있다.As shown in FIG. 7, an error may occur in which an object P401 having a shape of three or more faces or an object P402 having a curved face is recognized as a container. In contrast, it is necessary to measure the straightness of the surface separated by corners. It is to be recognized as a container only when two separated faces consist of straight lines. This can be measured by checking whether the scan points constituting the plane are distributed on a straight line so that the point furthest from the straight line appears adjacent to the straight line, similarly to determining the shape P301 where the single line segment is measured.

두 면 또는 한 면으로 구분된 물체의 형상이 컨테이너인지 판별하기 위해, 각 면의 길이를 구하여 실제 컨테이너의 길이와 비교한다. 두 개의 면이 탐지된 경우에는 컨테이너로 인식하는 조건에 두 면의 각도가 90도를 이루고 있는지 여부를 추가하여 보다 정확한 탐지가 이루어지도록 한다. 길이 비교를 통해 물체의 면이 컨테이너의 어느 부분에 해당하는지 알 수 있으며, 이는 컨테이너가 놓여진 방향을 알아내는 단서가 된다. To determine whether the shape of an object divided into two sides or one side is a container, the length of each side is obtained and compared with the actual container length. If two faces are detected, it is necessary to add whether the angle of the two faces is 90 degrees to the condition recognized as a container for more accurate detection. The length comparison tells us which part of the container the plane of the object corresponds to, which provides clues as to which direction the container is placed.

탐지된 면의 길이와 각도를 구하기 위해서는 면에 해당하는 직선의 방정식을 구할 필요가 있다. 스캔 데이터 상의 구분된 물체 데이터는 실제 물체 표면의 형태 정보를 포함하고 있으므로, 이러한 데이터에서 물체의 모양만을 추출하기 위해서는 표면 상태 정보를 배제해야 한다. 물체의 표면은 곧은 직선으로 인식되지 않고 크고 작은 굴곡이 있을 것이며 스캐너의 자체 오차도 포함되어 나타난다. In order to find the length and angle of the detected face, it is necessary to find the equation of the straight line corresponding to the face. Since the separated object data on the scan data includes the shape information of the actual object surface, the surface state information should be excluded to extract only the shape of the object from such data. The surface of the object will not be perceived as a straight line, but will have large and small bends, including the scanner's own error.

따라서 스캔 Point가 형성하고 있는 직선의 각도를 확인하기 위해 최소제곱회귀분석(least-squares regression)을 이용하여 해당 부분의 직선 방정식을 구하도록 한다. 최소제곱회귀분석은 점 집합에서 각각의 모든 점에서 어떠한 직선 사이의 거리 제곱 합이 최소가 되는 직선의 방정식을 구하는 방법이다. Therefore, in order to check the angle of the straight line formed by the scan point, the linear equation of the corresponding part is obtained by using least-squares regression. Least-squares regression is a method of solving the equation of a line in which the sum of the squares of the distances between the lines at each point in the set of points is the minimum.

직선의 방정식은 Y = M * X + B로 표현되며, 여기서 M은 직선의 기울기를 나타내므로 직선의 각도 역시 구할 수 있다. The equation of a straight line is expressed as Y = M * X + B, where M represents the slope of the straight line, so the angle of the straight line can also be found.

도 8은 모서리로 구분된 물체에 대해 최소제곱회귀분석을 이용하여 얻은 직선의 모습을 나타내었고, 두 직선이 90도를 이루는 상황의 실제 예이다. 이와 같은 정보를 수합하여 물체의 시작점, 모서리 지점, 끝점의 위치로 물체의 형태와 위치 그리고 면의 길이를 알 수 있으며, 시작점에서 모서리까지의 직선과 모서리에서 끝점까지의 직선으로 물체가 놓여진 각도를 알 수 있다. 이로써 물체의 면의 길이 가 컨테이너와 같은지 비교하고, 두 직선이 이루는 각이 90도인지 판별하여 컨테이너를 탐지하게 된다.FIG. 8 shows the shape of a straight line obtained by using least squares regression analysis on an object separated by a corner, and is an actual example of a situation where two straight lines form 90 degrees. By gathering this information, you can know the shape and location of the object and the length of the surface from the start point, the corner point, and the end point of the object.The angle of the object placed in a straight line from the start point to the edge and a straight line from the edge to the end point Able to know. This compares whether the length of the surface of the object is the same as the container and detects the container by determining whether the angle formed by the two straight lines is 90 degrees.

탐지된 위치의 정확도를 높이기 위해, 컨테이너의 두 면이 탐지되면 두 직선의 교차점을 새로운 모서리 지점으로 선정하고 컨테이너 전면의 직선을 따라 컨테이너 넓이(Width) 만큼 떨어진 위치를 추정하여 반대편 모서리로 선정한다. 이는 컨테이너의 모서리가 곡면으로 되어 있을 뿐 아니라 탐지거리가 긴 경우 스캐너의 레졸루션(Resolution)의 영향이 커서 물체의 형태가 정확히 탐지되고 있지 않으므로 가상의 점을 유추하여 정확도를 높이는 것이다. 먼 거리에서 가상의 점으로 유추된 위치를 인식하더라도 물체가 근거리에 도달할수록 스캐너 레졸루션(Resolution)의 영향이 크지 않아 물체의 형태를 완전히 탐지하여 분석하므로 컨테이너를 집기 직전에는 정확한 위치를 인식하게 된다.In order to increase the accuracy of the detected position, if two sides of the container are detected, the intersection of the two straight lines is selected as a new corner point, and the position opposite the container width along the straight line in front of the container is selected as the opposite edge. This is because the edge of the container is curved and the detection distance is long, so the effect of the scanner's resolution is so large that the shape of the object is not detected correctly. Even if the location is inferred as a virtual point from a long distance, the closer the object is to near field, the less influence of the scanner resolution. Therefore, the shape of the object is completely detected and analyzed, so the exact location is recognized just before picking up the container.

이러한 제1 실시예보다 좀 더 정확하게 컨테이너를 인식하기 위해 스캐너를 2개 사용한 예를 설명하면 다음과 같다.An example of using two scanners to more accurately recognize containers than the first embodiment will be described below.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 컨테이너 탐지 장치의 구성도이다.9 is a block diagram of a container detection apparatus according to a second embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 컨테이너 탐지 장치는,9, the container detection apparatus according to a second embodiment of the present invention,

컨테이너 이송차량에 장착되며, 컨테이너의 위치를 탐지하여 컨테이너 이송 차량의 제어시스템으로 정보를 송신하는 컨테이너 탐지 장치로서, A container detection device mounted on a container transport vehicle and detecting the position of the container and transmitting information to the control system of the container transport vehicle,

상기 컨테이너를 스캔하여 출력하는 스캐너(110); 상기 컨테이너를 스캔하여 출력하는 제2 스캐너(111); 상기 제1, 제2 스캐너(110, 111)에서 스캔된 정보를 이용하여 컨테이너를 식별하고, 스캔된 정보중에서 적어도 2개의 면이 식별되는 스 캔 정보를 이용하여 상기 컨테이너가 놓여진 각도 및 위치를 연산하여 출력하는 데이터 분석부(120)를 포함한다.A scanner (110) for scanning and outputting the container; A second scanner 111 for scanning and outputting the container; The container is identified using the information scanned by the first and second scanners 110 and 111, and the angle and position at which the container is placed are calculated using the scan information in which at least two surfaces are identified from the scanned information. It includes a data analysis unit 120 to output.

데이터 분석부(120)는 상기 제1, 제2 스캐너(110, 111)에서 스캔된 정보를 이용하여 물체가 컨테이너에 대응하는 크기인지를 식별하는 크기 판단부(121)와 The data analyzer 120 may determine a size of the object corresponding to the container by using the information scanned by the first and second scanners 110 and 111 and the size determiner 121.

스캔된 정보중에서 적어도 2개의 면이 식별되는 스캔 정보를 이용하여 식별된 물체의 조건이 컨테이너의 조건에 해당하는 지 판단하고, 조건에 맞으면, 컨테이너가 놓여진 각도 및 위치를 연산하여 출력하는 조건 판단부(122)를 포함한다.The condition determination unit determines whether the condition of the identified object corresponds to the condition of the container by using scan information in which at least two planes are identified from the scanned information, and if the condition is met, calculates and outputs the angle and position at which the container is placed. (122).

이러한 구성을 가진 본 발명의 제2 실시예에 따른 컨테이너 탐지 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the container detection apparatus according to the second embodiment of the present invention having such a configuration as follows.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 컨테이너 탐지 장치의 동작 흐름도이다.10 is a flowchart illustrating the operation of the container detection apparatus according to the second embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 먼저 제1, 제2 스캐너(110, 111)가 소정 각도 즉 180도 범위의 소정 거리 이내의 물체를 스캔하여 각각출력한다(S101). Referring to FIG. 10, first and second scanners 110 and 111 scan an object within a predetermined angle, that is, within a predetermined distance of 180 degrees, and output each of them (S101).

그러면, 데이터 분석부(120)의 크기 판단부(121)가 상기 스캔된 정보에서 물체를 구분하여 각각 추출한다(S102). Then, the size determiner 121 of the data analyzer 120 classifies and extracts objects from the scanned information (S102).

그리고 나서, 추출된 물체의 크기가 컨테이너로 인정될 만한 크기의 범위에 속하는지 판단한다(S103). 이때, 필요에 따라서는 하나의 스캐너만 판단할 수도 있다.Then, it is determined whether the size of the extracted object falls within a range of the size that can be recognized as a container (S103). In this case, only one scanner may be determined as necessary.

제1, 제2 스캐너(110, 111)추출된 물체의 크기가 둘다 컨테이너의 크기범위에 속하면, 조건 판단부(212)가 해당 물체를 일단 컨테이너로 간주하고 모서리 지 점으로 각 면을 구분한다(S104).If the size of the first and second scanners 110 and 111 are both within the size range of the container, the condition determining unit 212 regards the object as a container and divides each surface by a corner point. (S104).

그리고, 면이 구분되는 스캐너의 정보가 있는지 판단한다(S105). In operation S105, it is determined whether there is information of a scanner that divides the surface.

면이 구분되면, 면이 구분되는 스캔 데이터를 이용하여 직선 방정식으로 면의 각도를 구한다(S106). 이때, 두개의 스캐너가 모두 면이 구분되면 하나만 가지고 면의 각도를 구한다.When the faces are separated, the angle of the faces is obtained by a straight line equation using scan data in which the faces are divided (S106). At this time, if both sides of the scanner are separated, only one gets the angle of the face.

한편, 면이 구분되는 스캐너가 없으면 양쪽 모두 하나의 단일면이므로 두 데이터를 통합하여 컨테이너 길이와 일치하는지 분석한다. 이경우 양쪽 스캐너의 동기화 문제가 있기 때문에 통합하지 않고 한쪽만으로 분석한다(S111). 허나 이러한 경우는 별로 발생하지 않는다.On the other hand, if there is no scanner that separates the faces, both are single-sided, so the two data are integrated to analyze the container length. In this case, because there is a synchronization problem of both scanners, only one side is analyzed without integration (S111). However, this rarely happens.

그리고 나서, 계산된 상기 컨테이너의 상태가 컨테이너의 조건에 맞는지 즉, 두면이 90도를 이루고, 컨테이너의 길이와 같은지 판단한다(S107).Then, it is determined whether the calculated state of the container satisfies the condition of the container, that is, two surfaces form 90 degrees and is equal to the length of the container (S107).

두면이 90도를 이루고, 컨테이너의 길이와 같으면, 조건 판단부(122)는 물체를 컨테이너로 인식하고(S108), 또 다른 물체가 있는지 판단하여(S109), 또 다른 물체가 없다면 탐지된 컨테이너중 목표 컨테이너의 위치 및 방향 정보를 외부의 제어시스템으로 전송한다. 이렇게 탐지된 컨테이너의 각도 및 위치는 제어시스템에 전송되어 해당 컨테이너가 정렬(Alignment)을 맞추어 올바르게 로딩(Loading)될 수 있다. 이러한 제2 실시예는 제1 실시예 보다 좀 더 정확할 수 있다는 장점이 있다. 즉, 레이저 스캐너는 2차원 스캔으로 각 방향의 탐지 거리에 의한 단층 분석이 가능하며, 하나의 레이저 스캐너로는 물체의 단면, 즉 스캐너가 바라보고 있는 방향에 해당하는 물체 일부분만을 탐지하기 때문에 보다 정확한 탐지를 위해 제2 실시 예에서는 서로 다른 위치에서 2개의 스캐너를 사용하였다. 이로써 한쪽 스캐너에서 보이지 않는 부분을 다른 스캐너가 볼 수 있도록 하여 서로를 보완하게 된다.If the two sides are 90 degrees and the same length as the container, the condition determination unit 122 recognizes the object as a container (S108), determines whether there is another object (S109), and if there is no other object among the detected containers The position and direction information of the target container is transmitted to an external control system. The detected angle and position of the container are transmitted to the control system so that the container can be properly aligned and aligned. This second embodiment has the advantage that it can be more accurate than the first embodiment. In other words, the laser scanner can perform tomographic analysis based on the detection distance in each direction by two-dimensional scanning, and one laser scanner detects only the object section corresponding to the cross section of the object, that is, the direction the scanner is looking at In the second embodiment, two scanners were used in different positions for detection. This complements each other by allowing other scanners to see invisible parts of one scanner.

이러한 제1실시예 또는 제2 실시예에 따른 컨테이너 탐지 장치를 컨테이너 이송 차량에 적용한 예를 설명하면 다음과 같다. 편의상 제2 실시예를 적용한 예를 설명하며, 스캐너 하나를 생략하면 제1 실시예를 적용한 것이 된다.An example of applying the container detecting apparatus according to the first or second embodiment to a container transport vehicle will be described below. For convenience, an example in which the second embodiment is applied will be described. If one scanner is omitted, the first embodiment is applied.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 이송 차량 시스템의 외관을 보인 도면이다.11 is a view showing the appearance of a container transport vehicle system according to an embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 이송차량의 앞부분 하단부에 제1, 제2 스캐너(110, 111)가 위치하여 스캔이 용이하게 장착되고, 데이터 분석부(120)는 상단에 위치하는데 이러한 설치위치는 필요에 따라 변경이 가능하다.Referring to FIG. 11, the first and second scanners 110 and 111 are positioned at the lower end of the front of the transport vehicle, so that the scan is easily mounted, and the data analyzer 120 is located at the upper end. It can be changed accordingly.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 이송 차량 시스템의 구성도이다.12 is a block diagram of a container transport vehicle system according to an embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 이송 차량 시스템은,12, the container transport vehicle system according to an embodiment of the present invention,

GPS & INS 시스템(520), 제어시스템(500), 조향 장치(541), 구동 장치(542), 하역 장치(551)를 포함하고, 제어시스템(500)은 주행제어부(540), 하역 제어부(550), 중앙제어부(531), 이송차량 위치 정보 저장부(521), 위치 및 각도 정보 저장부(511), 목표 위치 저장부(502)를 포함한다. GPS & INS system 520, control system 500, steering device 541, drive device 542, unloading device 551, the control system 500 includes a travel control unit 540, unloading control unit ( 550, a central control unit 531, a transport vehicle position information storage unit 521, a position and angle information storage unit 511, and a target position storage unit 502.

이송차량 위치 정보 저장부(521)는 GPS & INS 시스템(520)에서 계산된 이송 차량의 위치 정보를 저장한다. 위치 및 각도 정보 저장부(511)는 스캔되어 계산된 컨테이너의 위치 및 각도 정보가 저장된다. 목표 위치 저장부(502)는 컨테이너 터미널 운영 시스템으로부터 수신한 컨테이너의 목표 위치가 저장된다. GPS & INS 시스템(520)은 이송 차량의 위치 정보를 계산한다. 주행제어부(540)는 조향장치(541)와 구동장치(542)를 제어하여 목표위치로 이동하도록 한다. 하역 제어부(550)는 하역 장치(551)를 제어하여 하역이 되도록 한다. 중앙제어부(531)는 차량이동과 하역에 관한 전체적인 제어를 수행하며, 이송차량 위치 정보 저장부(521)에 저장된 자신의 위치와 데이터 분석부(120)로부터 얻어낸 컨테이너의 위치 및 각도 정보 저장부(511)의 컨테이너의 위치 및 각도 정보를 이용하여 컨테이너와 이송차량의 자체 정렬을 하도록 하고, 하역 장치(551)가 목표 컨테이너를 집을 수 있는 위치까지의 진입 경로를 결정한다. 조향 장치(541)는 조향을 하여 이송차량의 이동방향을 제어한다. 구동 장치(542)는 구동을 하여 이송차량을 이동시킨다. 하역 장치(551)는 컨테이너를 하역한다.The transport vehicle location information storage unit 521 stores location information of the transport vehicle calculated by the GPS & INS system 520. The position and angle information storage unit 511 stores the position and angle information of the scanned and calculated container. The target location storage unit 502 stores the target location of the container received from the container terminal operating system. The GPS & INS system 520 calculates location information of the transport vehicle. The driving controller 540 controls the steering device 541 and the driving device 542 to move to the target position. The unloading control unit 550 controls the unloading device 551 to be unloaded. The central control unit 531 performs overall control of moving and unloading the vehicle, and stores the position and angle information of the container obtained from the position analysis unit 120 and its position stored in the transport vehicle position information storage unit 521 ( Using the position and angle information of the container of the 511 to align the container and the transport vehicle itself, and determines the entry path to the position where the unloading device 551 can pick up the target container. The steering apparatus 541 controls the movement direction of the transport vehicle by steering. The driving device 542 drives to move the transport vehicle. The unloading device 551 unloads the container.

이러한 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 이송 차량 시스템의 동작을 설명하면 다음과 같다. Referring to the operation of the container transport vehicle system according to an embodiment of the present invention having such a configuration as follows.

먼저, 컨테이너 터미널 운영시스템(600)에 의해 작업할 컨테이너(Target Container)의 위치가 컨테이너 목표 위치 정보 저장부(502)에 저장된다. 필요에 따라서는 컨테이너 터미널 운영시스템(600)으로부터 작업할 컨테이너(Target Container)의 위치를 컨테이너 이송차량 중앙제어부(531)가 입력받아 컨테이너 목표 위치 정보 저장부(502)에 저장할 수도 있다. First, a location of a container to be worked on by the container terminal operating system 600 is stored in the container target location information storage unit 502. If necessary, the container transfer vehicle central control unit 531 may receive a position of a container to be worked from the container terminal operating system 600 and store the container target position information storage unit 502.

다음, 중앙 제어부(531)는 입력된 컨테이너의 위치와 GPS & INS 시스템(520)에 의해 얻어낸 자신의 위치를 이송차량 위치 정보 저장부(521)에서 읽어와 비교하여 주행 경로를 결정한다. 즉, 현재 위치에서 목표위치까지 갈 경로를 결정한다.Next, the central control unit 531 compares the position of the input container with its own position obtained by the GPS & INS system 520 and reads it from the vehicle position information storage unit 521 to determine the driving route. That is, determine the path to go from the current position to the target position.

다음, 주행 제어부(540)는 결정된 경로에 맞게 조향 장치(541) 및 구동 장치(542)를 제어하여 목표 컨테이너가 있는 곳까지 이동하게 된다. Next, the driving controller 540 controls the steering device 541 and the driving device 542 according to the determined path and moves to the target container.

현 단계까지는 목표 컨테이너의 대략적인 위치는 알고 있으나 컨테이너의 정확한 위치 및 놓여져 있는 형태(방향, 각도)는 파악되지 않은 상태이다.Until this stage, we know the approximate position of the target container, but the exact position of the container and the shape of the container (direction, angle) are not known.

이송차량이 목표 컨테이너에 스캐너의 탐지 거리 이내로 근접하게 되면, 스캐너(110, 111)가 목표 컨테이너에 해당되는 컨테이너를 탐지하게 되고, 데이터 분석부(120)는 해당 컨테이너의 정보를 추출하여 정확한 위치 및 놓여져 있는 형태를 파악하게 된다. When the transport vehicle approaches the target container within the detection distance of the scanner, the scanners 110 and 111 detect the container corresponding to the target container, and the data analyzer 120 extracts the information of the container to determine the correct position and You will find out what the form is.

중앙 제어부(531)는 이송차량 위치 정보 저장부(521)에 저장된 자신의 위치와 데이터 분석부(120)로부터 얻어낸 컨테이너의 위치 및 각도 정보 저장부(511)의 컨테이너의 위치 및 각도 정보를 이용하여 컨테이너와 이송차량의 자체 정렬을 하도록 하고, 하역 장치(551)가 목표 컨테이너를 집을 수 있는 위치까지의 진입 경로를 결정한다. The central control unit 531 uses its position stored in the transport vehicle position information storage unit 521 and the position and angle information of the container of the container obtained from the data analysis unit 120 and the position and angle information of the container of the angle information storage unit 511. The self-alignment of the container and the transport vehicle is performed, and the entry path to the position where the unloading device 551 can pick up the target container is determined.

주행 제어부(540)가 조향장치(541)와 구동장치(542)를 제어하여 진입 경로대로 차량을 이동하여 컨테이너를 집을 수 있는 위치에 도달 하면, 하역 제어부(550)에 의해 하역 장치(551)가 컨테이너를 로딩하게 된다.When the driving control unit 540 controls the steering unit 541 and the driving unit 542 to move the vehicle along the entry path to reach a position where the container can be picked up, the loading and unloading unit 551 is controlled by the loading control unit 550. Will load the container.

이러한 과정에 의해 무인으로 컨테이너를 로딩 및 하역할 수 있게 된다.By this process, the container can be loaded and unloaded unmannedly.

이상 설명한 내용을 통해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경과 수정 실시가 가능함을 알 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청 구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be appreciated that various changes and modifications can be made by those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the technical spirit of the present invention. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨테이너 탐지 장치의 구성도이다. 도면이다.1 is a block diagram of a container detection apparatus according to a first embodiment of the present invention. Drawing.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨테이너 탐지 장치의 동작 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating the operation of the container detection apparatus according to the first embodiment of the present invention.

도 3은 스캐너의 스캔 범위를 나타낸 것이다.3 shows a scan range of a scanner.

도 4는 스캐너에 탐지되는 물체의 형상의 예를 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating an example of a shape of an object detected by the scanner.

도 5는 스캐너에 탐지되는 컨테이너의 형상 2종류의 경우를 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating two types of shapes of containers detected by a scanner.

도 6은 탐지된 물체에서의 모서리 지점을 구분하는 방법의 예를 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating an example of a method of classifying corner points in a detected object.

도 7은 두 개의 면으로 모서리를 구분하였으나 컨테이너에 해당되지 않는 경우의 예를 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating an example in which a corner is divided into two sides but does not correspond to a container.

도 8은 최소제곱회귀분석에 의한 직선방정식 산출의 예를 나타낸 도면이다.8 is a diagram illustrating an example of calculating a linear equation by least squares regression analysis.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 컨테이너 탐지 장치의 구성도이다. 도면이다.9 is a block diagram of a container detection apparatus according to a second embodiment of the present invention. Drawing.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 컨테이너 탐지 장치의 동작 흐름도이다.10 is a flowchart illustrating the operation of the container detection apparatus according to the second embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 이송차량 시스템의 외관을 보인 도면이다.11 is a view showing the appearance of a container transport vehicle system according to an embodiment of the present invention.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 이송차량 시스템의 구성도이다.12 is a block diagram of a container transport vehicle system according to an embodiment of the present invention.

Claims (14)

컨테이너 이송차량에 장착되며, 컨테이너의 위치를 탐지하여 컨테이너 이송 차량의 제어시스템으로 정보를 송신하는 컨테이너 탐지 장치로서, A container detection device mounted on a container transport vehicle and detecting the position of the container and transmitting information to the control system of the container transport vehicle, 상기 컨테이너를 스캔하여 출력하는 스캐너;A scanner for scanning and outputting the container; 상기 스캐너에서 스캔된 정보를 이용하여 컨테이너를 식별하고, 식별된 컨테이너가 놓여진 각도 및 위치를 연산하여 출력하는 데이터 분석부를 포함하고,A data analysis unit for identifying a container by using the information scanned by the scanner and calculating and outputting an angle and a position at which the identified container is placed; 상기 데이터 분석부는,The data analysis unit, 상기 스캐너에서 스캔된 정보를 이용하여 물체가 컨테이너에 대응하는 크기인지를 식별하는 크기 판단부;A size determination unit for identifying whether an object is a size corresponding to a container by using the information scanned by the scanner; 식별된 물체의 조건이 컨테이너의 조건에 해당하는 지 판단하여 조건에 맞으면, 컨테이너가 놓여진 각도 및 위치를 연산하여 출력하는 조건 판단부를 포함하며,If it is determined that the condition of the identified object corresponds to the condition of the container, if the condition is met, includes a condition determination unit for calculating and outputting the angle and position the container is placed, 상기 조건 판단부는 모서리 지점으로 각면을 구분하고, 소정의 직선 방정식을 이용하여 면의 각도를 구하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 탐지 장치. The condition determining unit divides each surface by a corner point and obtains an angle of the surface by using a predetermined linear equation. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 컨테이너의 조건은 복수의 면이 90도를 이루는 것을 판단하여 결정하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 탐지 장치.The container detection apparatus of claim 1, wherein the condition of the container is determined by determining that a plurality of surfaces form 90 degrees. 컨테이너 이송차량에 장착되며, 컨테이너의 위치를 탐지하여 컨테이너 이송 차량의 제어시스템으로 정보를 송신하는 컨테이너 탐지 장치로서, A container detection device mounted on a container transport vehicle and detecting the position of the container and transmitting information to the control system of the container transport vehicle, 상기 컨테이너를 스캔하여 출력하는 제1 스캐너;A first scanner for scanning and outputting the container; 상기 컨테이너를 스캔하여 출력하는 제2 스캐너;A second scanner for scanning and outputting the container; 상기 제1, 제2 스캐너에서 스캔된 정보를 이용하여 컨테이너를 식별하고, 스캔된 정보중에서 적어도 2개의 면이 식별되는 스캔 정보를 이용하여 상기 컨테이너가 놓여진 각도 및 위치를 연산하여 출력하는 데이터 분석부를 포함하고,A data analyzer which identifies a container using information scanned by the first and second scanners, and calculates and outputs an angle and a position at which the container is placed using scan information in which at least two sides of the scanned information are identified. Including, 상기 데이터 분석부는,The data analysis unit, 상기 제1, 제2 스캐너에서 스캔된 정보를 이용하여 물체가 컨테이너에 대응하는 크기인지를 식별하는 크기 판단부;A size determination unit identifying whether an object is a size corresponding to a container by using the information scanned by the first and second scanners; 상기 스캔된 정보중에서 적어도 2개의 면이 식별되는 스캔 정보를 이용하여 식별된 물체의 조건이 컨테이너의 조건에 해당하는지 판단하고, 조건에 맞으면, 컨테이너가 놓여진 각도 및 위치를 연산하여 출력하는 조건 판단부를 포함하고,The condition determination unit determines whether the condition of the identified object corresponds to the condition of the container by using scan information in which at least two surfaces are identified from the scanned information, and if the condition is correct, calculates and outputs an angle and a position at which the container is placed. Including, 상기 조건 판단부는 모서리 지점으로 각면을 구분하고, 소정의 직선 방정식을 이용하여 면의 각도를 구하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 탐지 장치The condition determining unit divides each surface by a corner point and obtains an angle of the surface by using a predetermined linear equation. 삭제delete 삭제delete 외부의 컨테이너 터미널 운영 시스템으로부터 목표 컨테이너 위치 정보를 입력받는 컨테이너 이송 차량 시스템으로서,A container transport vehicle system that receives target container location information from an external container terminal operating system, 상기 컨테이너를 스캔하여 출력하는 제1 스캐너;A first scanner for scanning and outputting the container; 상기 컨테이너를 스캔하여 출력하는 제2 스캐너;A second scanner for scanning and outputting the container; 상기 제1, 제2 스캐너에서 스캔된 정보를 이용하여 컨테이너를 식별하고, 스캔된 정보중에서 적어도 2개의 면이 식별되는 스캔 정보를 이용하여 상기 컨테이너가 놓여진 각도 및 위치를 연산하여 출력하는 데이터 분석부;A data analyzer for identifying a container using information scanned by the first and second scanners, and calculating and outputting an angle and a position at which the container is placed using scan information in which at least two surfaces are identified from the scanned information. ; 상기 컨테이너 터미널 운영 시스템으로부터 상기 목표 컨테이너 위치 정보를 입력받아 해당 위치로 차령을 이동하도록 한후, 상기 데이터 분석부로부터 상기 컨테이너의 각도 및 위치 정보가 입력되면 상기 컨테이너를 집도록 제어하는 제어시스템을 포함하고, And a control system that receives the target container position information from the container terminal operating system and moves the command to a corresponding position, and controls to pick up the container when the angle and position information of the container are input from the data analyzer. , 상기 데이터 분석부는,The data analysis unit, 상기 제1, 제2 스캐너에서 스캔된 정보를 이용하여 물체가 컨테이너에 대응하는 크기인지를 식별하는 크기 판단부;A size determination unit identifying whether an object is a size corresponding to a container by using the information scanned by the first and second scanners; 상기 스캔된 정보중에서 적어도 2개의 면이 식별되는 스캔 정보를 이용하여 식별된 물체의 조건이 컨테이너의 조건에 해당하는지 판단하고, 조건에 맞으면, 컨테이너가 놓여진 각도 및 위치를 연산하여 출력하는 조건 판단부를 포함하고,The condition determination unit determines whether the condition of the identified object corresponds to the condition of the container by using scan information in which at least two surfaces are identified from the scanned information, and if the condition is correct, calculates and outputs an angle and a position at which the container is placed. Including, 상기 조건 판단부는 모서리 지점으로 각면을 구분하고, 소정의 직선 방정식을 이용하여 면의 각도를 구하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 이송 차량 시스템.The condition determining unit divides each surface by an edge point, and obtains the angle of the surface by using a predetermined linear equation. 삭제delete 컨테이너 이송차량에 장착되며, 컨테이너의 위치를 탐지하여 컨테이너 이송 차량의 제어시스템으로 정보를 송신하는 컨테이너 탐지 장치의 컨테이너 탐지 방법으로서, A container detection method of a container detection device mounted on a container transport vehicle and detecting the position of the container and transmitting information to the control system of the container transport vehicle, 상기 컨테이너를 스캔하는 단계;Scanning the container; 상기 스캔된 정보에서 물체를 추출하는 단계;Extracting an object from the scanned information; 추출된 물체의 크기가 컨테이너의 크기범위에 속하는지 판단하는 단계;Determining whether the size of the extracted object falls within the size range of the container; 추출된 물체의 크기가 컨테이너의 크기범위에 속하면, 컨테이너의 각도 및 위치를 계산하는 단계;Calculating the angle and position of the container if the size of the extracted object falls within the size range of the container; 상기 컨테이너의 각도 및 위치가 컨테이너의 조건에 맞는지 판단하는 단계;Determining whether the angle and position of the container match the condition of the container; 상기 컨테이너의 각도 및 위치가 컨테이너의 조건에 맞으면, 상기 컨테이너의 각도 및 위치를 상기 제어시스템으로 송신하는 단계를 포함하는 컨테이너 탐지 방법.If the angle and position of the container match the condition of the container, transmitting the angle and position of the container to the control system. 제10항에 있어서, The method of claim 10, 상기 컨테이너의 각도 및 위치를 계산하는 단계는,Calculating the angle and position of the container, 모서리 지점으로 각면을 구분하고, 소정의 직선 방정식을 이용하여 면의 각도를 구하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 탐지 방법. A container detection method, characterized in that each surface is divided by an edge point and the angle of the surface is obtained by using a predetermined linear equation. 제11항에 있어서, The method of claim 11, 상기 컨테이너의 조건은 복수의 면이 90도를 이루는 것을 판단하여 결정하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 탐지 방법. The condition of the container is a container detection method, characterized in that determined by determining that a plurality of planes to form a 90 degrees. 컨테이너 이송차량에 장착되며, 컨테이너의 위치를 탐지하여 컨테이너 이송 차량의 제어시스템으로 정보를 송신하는 컨테이너 탐지 장치의 컨테이너 탐지 방법으로서, A container detection method of a container detection device mounted on a container transport vehicle and detecting the position of the container and transmitting information to the control system of the container transport vehicle, 상기 컨테이너를 복수의 스캐너로 스캔하는 단계;Scanning the container with a plurality of scanners; 상기 복수의 스캔된 정보에서 물체를 추출하는 단계;Extracting an object from the plurality of scanned information; 추출된 물체의 크기가 컨테이너의 크기범위에 속하는지 판단하는 단계;Determining whether the size of the extracted object falls within the size range of the container; 추출된 물체의 크기가 컨테이너의 크기범위에 속하면, 복수의 스캔된 정보를 이용하여 컨테이너의 위치 및 각도를 각각 계산하는 단계;If the size of the extracted object belongs to the size range of the container, calculating a position and an angle of the container using a plurality of scanned information; 상기 컨테이너의 위치 및 각도가 컨테이너의 조건에 맞는것이 있는지 판단하는 단계;Determining whether the position and angle of the container meet the condition of the container; 상기 컨테이너의 위치 및 각도가 컨테이너의 조건에 맞는 것이 있으면, 상기 컨테이너의 위치 및 각도를 계산하여 상기 제어시스템으로 송신하는 단계를 포함하는 컨테이너 탐지 방법.If the position and angle of the container match the condition of the container, calculating and transmitting the position and angle of the container to the control system. 컨테이너 이송차량에 장착되며, 컨테이너의 위치를 탐지하여 컨테이너 이송 차량의 제어시스템으로 정보를 송신하는 컨테이너 탐지 장치의 컨테이너 탐지 방법을 기록한 기록매체로서, A recording medium mounted on a container transport vehicle and recording the container detection method of the container detection device for detecting the position of the container and sending information to the control system of the container transport vehicle, 스캐너의 스캔 정보를 수신하고, 상기 스캔 정보에서 물체를 추출하는 기능;Receiving scan information of a scanner and extracting an object from the scan information; 추출된 물체의 크기가 컨테이너의 크기범위에 속하는지 판단하는 기능;Determining whether the size of the extracted object falls within the size range of the container; 추출된 물체의 크기가 컨테이너의 크기범위에 속하면, 컨테이너의 위치 및 각도를 계산하는 기능;Calculating the position and angle of the container if the size of the extracted object falls within the size range of the container; 상기 컨테이너의 위치 및 각도가 컨테이너의 조건에 맞는지 판단하는 기능;Determining whether the position and angle of the container meet the condition of the container; 상기 컨테이너의 위치 및 각도가 컨테이너의 조건에 맞으면, 상기 컨테이너의 위치 및 각도를 상기 제어시스템으로 송신하는 기능이 구현된 프로그램을 저장하는 기록매체.And storing a program in which a function of transmitting the position and angle of the container to the control system is implemented if the position and angle of the container match the condition of the container.
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