KR20150102445A - Apparatus and method for controlling work using geographic information - Google Patents
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Abstract
본 명세서의 일부의 실시 예는 지형 정보를 이용한 건설기계의 작업 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 건설기계에 구비되어 작업을 수행하는 작업기; 건설기계의 위치 정보를 측정하는 위치 측정부; 상기 건설기계의 자세 정보 및 작업기 위치를 실시간으로 측정하는 자세 측정부; 상기 측정된 건설기계의 위치 정보를 기준으로 하는 절대 좌표를 산출하고 상기 측정된 자세 정보를 이용하여 건설기계의 상대 좌표를 산출하고, 상기 산출된 절대 좌표와 상기 산출된 상대 좌표 간의 각 축의 차이를 계산하는 좌표 산출부; 상기 작업기의 구동을 제어하되, 작업 위치 주변의 지형 정보 및 작업 위치에 대한 시공 정보를 상기 산출된 절대 좌표에 맵핑하고, 상기 측정된 건설기계의 자세 정보 및 작업기 위치를 상기 계산된 각 축의 차이에 따라 조정하여 맵핑하는 맵핑부; 상기 산출된 절대 좌표를 기준으로 지형 정보와 시공 정보를 화면에 표시하고, 상기 조정된 건설기계의 자세 정보 및 작업기 위치를 실시간으로 표시하는 출력부; 및 사용자의 구동 조작에 따라 작업기의 구동을 제어하는 구동 제어부를 포함한다. Some embodiments of the present invention relate to an apparatus and method for controlling a job of a construction machine using topographic information, and more particularly, to a work machine provided in a construction machine and performing an operation; A position measuring unit for measuring position information of the construction machine; An attitude measuring unit for measuring the attitude information of the construction machine and the position of the working machine in real time; Calculating absolute coordinates based on the measured position information of the construction machine, calculating relative coordinates of the construction machine using the measured attitude information, calculating a difference between the calculated absolute coordinate and the calculated relative coordinate, A coordinate calculation unit for calculating a coordinate; Wherein the control unit controls the driving of the working machine so as to map the construction information about the terrain information and the working position around the working position to the calculated absolute coordinates and calculate the position information of the construction machine and the position of the working machine, A mapping unit for adjusting and mapping according to the map; An output unit for displaying the terrain information and the construction information on the screen based on the calculated absolute coordinates and displaying the adjusted posture information of the construction machine and the position of the working machine in real time; And a drive control unit for controlling the operation of the working machine in accordance with the driving operation of the user.
Description
본 명세서는 지형 정보를 이용한 건설기계의 작업 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for controlling work of a construction machine using topographic information.
건설장비는 도로, 공항, 단지 조성 등과 같이 큰 규모의 토목 및 건축 공사에 사용된다. 이러한 여러 건설장비 중 굴삭기는 가장 널리 사용되고 있다. 굴삭기에 의해 수행되는 작업은 토공사 중에 가장 큰 비중을 차지하고 있다. Construction equipment is used for large civil engineering and construction projects such as roads, airports, and housing complexes. Among these construction equipment, excavators are the most widely used. The work performed by the excavator is the largest proportion of earthworkers.
굴삭기 작업자는 일반적으로 토목 시공(설계)에서 의도하는 지형을 만들기 위하여 측량 장비를 동원하여 기준점을 마킹(Marking)을 한다. 그리고 건설기계(굴삭기)의 작업자는 자신의 기술(Skill)에 의지하여 의도하는 지형을 만들고 있다.Excavator operators generally mark the reference points by using surveying equipment to create the intended terrain in civil engineering construction (design). And the worker of the construction machine (excavator) is making the intended terrain by relying on his skill.
이때, 토목 오작업율이 매우 높은 수준에 이르고 있다. 토목 시공에서는 재시공 또는 재복구를 하는 경우가 많다. 예를 들어, 일반적인 불도저의 경우에는 오작업율이 많아 20% 내지 30%를 재복구하거나 재작업을 하기도 한다.At this time, the civil engineering work rate is very high. In civil engineering construction, there are many cases of reworking or re-repairing. For example, in the case of a general bulldozer, there is a high rate of mis-operation, so that 20% to 30% is restored or reworked.
한편, 굴삭기 작업자가 정확한 작업을 수행하기 위해서는 굴삭작업 지시를 위한 측량기사와 굴삭기의 작업 유도를 위한 작업 유도자가 투입될 수 있다. 이때, 굴삭기에 의한 작업은 측량기사가 설계도면을 확인한 후 굴삭 깊이를 굴삭기 작업자에게 전달한다. 즉, 굴삭기 작업자는 측량기사가 설계도면을 확인하여 전달한 계획 깊이를 바탕으로 경험적인 판단에 의해 작업을 진행한다.On the other hand, in order for an excavator operator to perform an accurate operation, a surveyor for instructing the excavation work and a work inducer for guiding the work of the excavator can be input. At this time, the work by the excavator confirms the design drawings by the surveyor and then delivers the excavation depth to the excavator worker. In other words, the excavator worker conducts the work by empirical judgment based on the depth of plan that the surveyor checked and delivered the design drawings.
그리고 굴삭기 작업자의 직감에 의해 터파기 작업이 진행된 후 측량기사와 작업 유도자는 레벨기 및 측량막대를 이용해 측량작업을 수행하여 계획 깊이까지의 잔여 굴삭 깊이를 굴삭기 작업자에게 재전달한다.After the digging operation is performed by the intuition of the excavator worker, the surveyor and the work inducer perform the surveying work using the leveling machine and the surveying rod to re-deliver the remaining excavation depth to the planned depth to the excavator worker.
이러한 측량작업은 정확한 계획 깊이를 맞출 때까지 반복된다. 그 후 바닥면 고르기 작업시에는 작업 유도자가 굴삭기의 버킷 주변에서 작업의 진행 상황을 관찰하여 작업 면의 높낮이 정보 및 굴삭면에 접촉한 버킷의 높낮이 정보를 굴삭기 작업자에게 전달함으로써 정확한 작업이 이루어지도록 한다.These surveys are repeated until the correct planning depth is met. Then, at the floor leveling work, the work inducer observes the progress of the work around the bucket of the excavator and transmits the height information of the work surface and the height information of the bucket in contact with the digging surface to the excavator worker .
따라서 종래에는 작업 시작시 및 작업 도중 측량 작업(보통 5~10m 마다 1회 측정)을 하여 굴삭기 작업자에게 전달하는 과정이 포함되어 작업 중단이 발생하고, 그에 따라 전체 굴삭 작업 시간이 길어진다는 문제점이 있었다.Therefore, conventionally, there has been a problem in that the work is interrupted at the beginning of the work and during the work (the measurement is performed once every 5 to 10 m) and delivered to the excavator worker, thereby increasing the time of the entire excavation work .
또한, 굴삭 작업의 지원을 위해서 위험 지역인 굴삭기 버킷(bucket)의 선회 반경이나 굴삭기 작업 영역에 작업 유도자를 배치하여야 함에 따라 버킷과의 충돌사고나 토사붕괴로 인한 안전사고 등을 발생시킨다는 문제점이 있었다.Further, in order to support the excavation work, there is a problem that a work induction member must be disposed in the turning radius of the excavator bucket or the work area of the excavator, which is a dangerous area, thereby causing a collision accident with the bucket or a safety accident due to the collapse of the earth .
본 명세서의 일부의 실시 예는 지형 정보 및 시공 정보를 지평면의 절대 좌표를 기준으로 제공하고 그 시공 정보에 따른 작업기의 위치를 건설기계의 자세(축별 기울기 등)를 고려하여 정확하게 조정함으로써, 사용자가 시공 정보와 작업기의 정확한 위치를 화면을 통해 확인하면서 작업을 수행할 수 있고 정확한 설계 사양에 따라 건설 작업이 이루어질 수 있는, 지형 정보를 이용한 건설기계의 작업 제어 장치 및 그 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Some embodiments of the present invention provide the user with accurate information on the geographical information and construction information on the basis of the absolute coordinates of the horizon plane and precisely adjusting the position of the working machine according to the construction information in consideration of the attitude The object of the present invention is to provide a work control apparatus and method for a construction machine using topographical information capable of performing work while confirming construction information and precise position of a work machine through a screen and performing construction work according to accurate design specifications .
본 명세서의 일 실시 예에 따르는 장치는 건설기계에 구비되어 작업을 수행하는 작업기; 건설기계의 위치 정보를 측정하는 위치 측정부; 상기 건설기계의 자세 정보 및 작업기 위치를 실시간으로 측정하는 자세 측정부; 상기 측정된 건설기계의 위치 정보를 기준으로 하는 절대 좌표를 산출하고 상기 측정된 자세 정보를 이용하여 건설기계의 상대 좌표를 산출하고, 상기 산출된 절대 좌표와 상기 산출된 상대 좌표 간의 각 축의 차이를 계산하는 좌표 산출부; 작업 위치 주변의 지형 정보 및 작업 위치에 대한 시공 정보를 상기 산출된 절대 좌표에 맵핑하고, 상기 측정된 건설기계의 자세 정보와 작업기 위치를 상기 계산된 각 축의 차이에 따라 조정하여 맵핑하는 맵핑부; 상기 산출된 절대 좌표를 기준으로 지형 정보와 시공 정보를 화면에 표시하고, 상기 조정된 건설기계의 자세 정보와 작업기 위치를 실시간으로 표시하는 출력부; 및 상기 작업기의 구동을 제어하되, 상기 작업기의 구동 위치가 상기 조정된 작업기 위치를 추종하도록 제어하는 구동 제어부를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided an apparatus comprising: a work machine provided in a construction machine to perform an operation; A position measuring unit for measuring position information of the construction machine; An attitude measuring unit for measuring the attitude information of the construction machine and the position of the working machine in real time; Calculating absolute coordinates based on the measured position information of the construction machine, calculating relative coordinates of the construction machine using the measured attitude information, calculating a difference between the calculated absolute coordinate and the calculated relative coordinate, A coordinate calculation unit for calculating a coordinate; A mapping unit for mapping the construction information on the terrain information and the working position around the working position to the calculated absolute coordinates and adjusting and mapping the measured attitude information of the construction machine and the position of the working machine according to the difference between the calculated axes; An output unit that displays the terrain information and construction information on the screen based on the calculated absolute coordinates and displays the adjusted posture information of the construction machine and the position of the working machine in real time; And a drive control unit for controlling driving of the working machine and controlling the driving position of the working machine to follow the adjusted working machine position.
상기 구동 제어부는 상기 작업기의 구동 위치와 상기 조정된 절대 좌표상의 시공 정보에 따른 작업기 위치가 기설정된 오차 이내인지 여부를 확인하고, 상기 작업기의 구동 위치가 기설정된 오차를 초과하면 작업 오차 발생을 상기 출력부를 통해 출력할 수 있다.Wherein the drive control unit checks whether the position of the working machine in accordance with the driving position of the working machine and the construction information on the adjusted absolute coordinate is within a preset error, and if the driving position of the working machine exceeds a preset error, Can be output through the output unit.
상기 구동 제어부는 상기 작업기의 구동 위치와 상기 조정된 작업기 위치 간의 차이를 기설정된 오차 이내로 유지하면서 상기 작업기를 반복적으로 구동시킬 수 있다.The drive control unit may repeatedly drive the work machine while maintaining the difference between the drive position of the work machine and the adjusted work machine position within a predetermined error.
본 명세서의 일 실시 예에 따르는 방법은 건설기계의 위치 정보를 측정하는 단계; 상기 측정된 건설기계의 위치 정보를 기준으로 하는 절대 좌표를 산출하는 단계; 작업 위치 주변의 지형 정보 및 작업 위치에 대한 시공 정보를 상기 산출된 절대 좌표에 맵핑하는 단계; 상기 산출된 절대 좌표를 기준으로 지형 정보와 시공 정보를 화면에 표시하는 단계; 상기 건설기계의 자세 정보 및 작업기 위치를 실시간으로 측정하는 단계; 상기 측정된 자세 정보를 이용하여 건설기계의 상대 좌표를 산출하는 단계; 상기 산출된 절대 좌표와 상기 산출된 상대 좌표 간의 각 축의 차이를 계산하는 단계; 상기 측정된 건설기계의 자세 정보 및 작업기 위치를 상기 계산된 각 축의 차이에 따라 조정하여 상기 산출된 절대 좌표에 맵핑하는 단계; 상기 조정된 건설기계의 자세 정보와 작업기 위치를 상기 산출된 절대 좌표를 기준으로 실시간으로 표시하는 단계; 및 상기 작업기의 구동 위치가 상기 조정된 작업기 위치를 추종하도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.A method according to one embodiment of the present invention includes the steps of measuring position information of a construction machine; Calculating absolute coordinates based on the measured position information of the construction machine; Mapping the construction information on the terrain information and the work location around the work location to the calculated absolute coordinates; Displaying the terrain information and the construction information on the screen based on the calculated absolute coordinates; Measuring the attitude information of the construction machine and the position of the working machine in real time; Calculating relative coordinates of the construction machine using the measured attitude information; Calculating a difference between axes between the calculated absolute coordinates and the calculated relative coordinates; Adjusting the measured attitude information of the construction machine and the position of the working machine according to the difference between the calculated axes and mapping the position information to the calculated absolute coordinates; Displaying the adjusted posture information of the construction machine and the position of the working machine in real time based on the calculated absolute coordinates; And controlling the driving position of the working machine to follow the adjusted working machine position.
상기 방법은 상기 작업기의 구동 위치와 상기 조정된 절대 좌표상의 시공 정보에 따른 작업기 위치가 기설정된 오차 이내인지 여부를 확인하는 단계; 및 상기 작업기의 구동 위치가 기설정된 오차를 초과하면 작업 오차 발생을 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method comprising the steps of: determining whether a working position of the working machine and a working machine position according to construction information on the adjusted absolute coordinate are within a predetermined error; And outputting a work error when the driving position of the working machine exceeds a predetermined error.
상기 방법은 상기 작업기의 구동 위치와 상기 조정된 작업기 위치 간의 차이를 기설정된 오차 이내로 유지하면서 상기 작업기를 반복적으로 구동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include repeatedly driving the work machine while maintaining the difference between the driving position of the work machine and the adjusted worker position within a predetermined error.
본 명세서의 일부의 실시 예에 따르면 건설기계의 기울기나 작업기의 정확한 위치를 지형 정보 및 시공 정보와 함께 화면을 통해 제공하여 사용자가 이를 확인하면서 건설기계의 작업을 수행함으로써, 재복구나 재작업을 최소화하여 건설기계의 작업 효율을 향상시킬 수 있다.According to some embodiments of the present invention, the inclination of the construction machine or the precise position of the working machine is provided on the screen together with the terrain information and the construction information, so that the user performs the work of the construction machine while confirming it, So that the working efficiency of the construction machine can be improved.
아울러, 본 명세서의 일부의 실시 예에 따르면 이전에 수행했던 작업기의 정확한 위치를 지형 정보 및 시공 정보에 매칭시켜 일부 반복적인 작업을 지형 정보에 따라 자동으로 작업할 수 있다.In addition, according to some embodiments of the present specification, it is possible to automatically match some repetitive tasks according to the terrain information by matching the precise position of the previously performed work machine with the terrain information and the construction information.
또한, 본 명세서의 일부의 실시 예에 따르면 지형을 육안으로 확인 불가한 수중 작업도 수중의 지형 정보를 화면을 통해 제공하여 사용자가 이를 확인하면서 작업할 수 있다.In addition, according to some embodiments of the present invention, the underwater work which can not visually confirm the terrain can be provided through the screen, and the user can work while confirming it.
도 1은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 지형 정보를 이용한 건설기계의 작업 제어 장치의 구성도이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 지형 정보를 이용한 건설기계의 작업 제어 방법에 대한 흐름도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a work control apparatus for a construction machine using topographic information according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a flowchart illustrating a method of controlling a job of a construction machine using topographic information according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 명세서의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
실시 예를 설명함에 있어서 본 명세서가 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 명세서와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 명세서의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.In describing the embodiments, descriptions of techniques which are well known in the technical field to which this specification belongs and which are not directly related to this specification are not described. This is for the sake of clarity without omitting the unnecessary explanation and without giving the gist of the present invention.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.For the same reason, some of the components in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically illustrated. Also, the size of each component does not entirely reflect the actual size. In the drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals.
도 1은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 지형 정보를 이용한 건설기계의 작업 제어 장치의 구성도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a work control apparatus for a construction machine using topographic information according to an embodiment of the present invention; FIG.
도 1을 참조하면, 본 명세서의 일 실시 예에 따른 건설기계의 작업 제어 장치(100)는 위치 측정부(110), 자세 측정부(120), 좌표 산출부(130), 맵핑부(140), 구동 제어부(150), 작업기(160), 데이터 저장부(170), 출력부(180) 및 입력부(190)를 포함한다. 1, a
이하, 도 1의 건설기계의 작업 제어 장치(100)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 건설기계 중에서 굴삭기를 일례로 들어 설명하기로 한다.Hereinafter, the specific configuration and operation of each component of the
우선, 작업기(160)는 건설기계에 구비되어 작업을 수행한다. 작업기(160)는 붐(boom), 암(arm) 및 버킷(bucket)으로 이루어진 프론트 장치 중에서 굴삭 작업이나 바닥면 고르기 작업을 수행할 수 있는 말단에 위치한 버킷이 될 수 있다.First, the
위치 측정부(110)는 건설기계의 위치 정보를 측정한다. 위치 측정부(110)는 GPS(Global Positioning System) 위성이 송출하는 내비게이션 신호를 수신할 수 있는 DGPS(Differential Global Positioning System) 수신기를 구비할 수 있다. 위치 측정부(110)는 수신한 내비게이션 신호로부터 건설기계의 위치 정보를 측정한다.The position measuring unit 110 measures the position information of the construction machine. The position measuring unit 110 may include a DGPS (Differential Global Positioning System) receiver capable of receiving a navigation signal transmitted by a Global Positioning System (GPS) satellite. The position measuring unit 110 measures the position information of the construction machine from the received navigation signal.
자세 측정부(120)는 건설기계의 자세 정보 및 작업기 위치를 실시간으로 측정한다. 자세 측정부(120)는 붐, 암 및 버킷의 각도뿐만 아니라, 지면의 수평면을 기준으로 붐, 암 및 버킷 각각에 대응되는 수평면 높이를 측정할 수 있다. 또한, 자세 측정부(120)는 지면의 수직면 및 수평면을 기준으로 건설기계 본체(예컨대, 상부체 또는 하부체)의 기울기를 측정할 수 있다. The
좌표 산출부(130)는 위치 측정부(110)에서 측정된 건설기계의 위치 정보를 기준으로 하는 절대 좌표를 산출한다. 여기서, 절대 좌표의 기준점은 위치 측정부(110)에서 측정된 건설기계의 위치 정보가 된다.The
또한, 좌표 산출부(130)는 자세 측정부(120)에서 측정된 자세 정보를 이용하여 건설기계의 상대 좌표를 산출한다. 좌표 산출부(130)는 자세 측정부(120)에서 측정된 건설기계의 자세 정보 및 작업기 위치를 이용하여 X축, Y축 및 Z축으로 이루어진 상대 좌표를 산출한다. 상대 좌표는 절대 좌표의 X축, Y축 및 Z축의 각 축이 건설기계의 자세 정보에 따라 회전될 수 있다. 즉, 지면의 수평면이 아닌 기울어져 있는 경사면에 건설기계가 위치한 경우, 상대 좌표는 이러한 경사면에 따라 변경될 수 있다.The
이어서, 좌표 산출부(130)는 산출된 절대 좌표와 상기 산출된 상대 좌표 간의 각 축의 차이를 계산한다. 즉, 좌표 산출부(130)는 절대 좌표의 X축, Y축 및 Z축과 상대 좌표의 X축, Y축 및 Z축을 축별로 비교하여 각 축의 차이를 계산할 수 있다.Next, the
맵핑부(140)는 작업기(160)의 구동을 제어하되, 작업 위치 주변의 지형 정보 및 작업 위치에 대한 시공 정보를 산출된 절대 좌표에 맵핑한다. 그리고 맵핑부(140)는 자세 측정부(120)에서 측정된 건설기계의 작업기 구동 위치를 좌표 산출부(130)에서 계산된 각 축의 차이에 따라 조정하여 맵핑한다.The
출력부(180)는 사용자가 작업 진행 상태를 용이하게 확인할 수 있도록 캐빈 내부의 조이스틱 등이 구비된 입력부(190) 근처에 설치된다. 출력부(180)는 지형 정보, 시공 정보 및 건설기계의 자세 정보 및 작업기 위치를 화면에 표시하는 액정 디스플레이 등의 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이는 사용자의 조작을 입력할 수 있는 터치 스크린(touch screen)을 구비할 수도 있다. 출력부(180)는 좌표 산출부(130)에서 산출된 절대 좌표를 기준으로 지형 정보와 시공 정보를 화면에 표시한다. 그리고 출력부(180)는 맵핑부(140)에서 조정된 건설기계의 자세 정보 및 작업기 위치를 실시간으로 표시한다.The
구동 제어부(150)는 사용자의 구동 조작에 따라 작업기의 구동을 제어할 수 있다. 구동 제어부(150)는 작업기 구동 위치와 조정된 절대 좌표상의 시공 정보에 따른 작업기 위치가 기설정된 오차 이내인지 여부를 확인한다. 그리고 상기 확인 결과, 구동 제어부(150)는 작업기 구동 위치가 기설정된 오차를 초과하면 작업 오차 발생을 출력부(150)를 통해 표시할 수 있다.The
구동 제어부(150)는 작업기(160)의 구동 위치와 작업기 위치 간의 차이를 기설정된 오차 이내로 유지하면서 작업기(160)를 반복적으로 구동시킬 수 있다.The
입력부(190)는 사용자 구동 조작을 입력받는 조이스틱 등을 통해 사용자 조작을 입력받아 구동 제어부(150)로 전달한다.The
한편, 데이터 저장부(170)는 작업 위치 주변의 지형 정보와 작업해야 할 시공 정보를 저장한다. 예를 들어, 지형 정보는 등고선 등이 포함된 깊이 맵, 지형의 단면도, 굴삭 작업에 필요한 지형 특성 등이 포함될 수 있다. 지형 정보는 내륙의 지형 정보뿐만 아니라 수중의 지형 정보도 포함될 수 있다. 시공 정보는 지형 정보를 기준으로 작업 깊이, 작업 형상, 작업 경사면 등이 포함될 수 있다.On the other hand, the data storage unit 170 stores the terrain information around the work location and the construction information to be operated. For example, the terrain information may include a depth map including contour lines, a section of the terrain, and topographic characteristics required for excavation work. The terrain information can include inland terrain information as well as inland terrain information. Construction information can include work depth, work shape, work slope, etc. based on topographic information.
또한, 데이터 저장부(170)는 건설기계의 붐, 암 및 버킷에 대한 장비 모델링 정보와 굴삭 작업시 변경 가능 범위 등에 대한 작업 모델링 정보 등을 저장할 수 있다.In addition, the data storage unit 170 may store equipment modeling information for the boom, arm, and bucket of the construction machine, and operation modeling information for the changeable range of the excavation work.
도 2는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 지형 정보를 이용한 건설기계의 작업 제어 방법에 대한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method of controlling a job of a construction machine using topographic information according to an embodiment of the present invention.
위치 측정부(110)는 건설기계의 위치 정보를 측정한다(S202).The position measuring unit 110 measures the position information of the construction machine (S202).
좌표 산출부(130)는 위치 측정부(110)에서 측정된 건설기계의 위치 정보를 기준으로 하는 절대 좌표를 산출한다(S204).The coordinate
맵핑부(140)는 작업 위치 주변의 지형 정보 및 작업 위치에 대한 시공 정보를 좌표 산출부(130)에서 산출된 절대 좌표에 맵핑한다(S206).The
출력부(180)는 맵핑부(140)에서 산출된 절대 좌표를 기준으로 지형 정보와 시공 정보를 화면에 표시한다(S208).The
자세 측정부(120)는 건설기계의 자세 정보 및 작업기 위치를 실시간으로 측정한다(S210).The
좌표 산출부(130)는 자세 측정부(120)에서 측정된 자세 정보를 이용하여 건설기계의 상대 좌표를 산출한다(S212).The coordinate calculating
좌표 산출부(130)는 산출된 절대 좌표와 산출된 상대 좌표 간의 각 축의 차이를 계산한다(S214).The coordinate
맵핑부(140)는 측정된 건설기계의 자세 정보 및 작업기 위치를 좌표 산출부(130)에서 계산된 각 축의 차이에 따라 조정하여 절대 좌표에 맵핑하고 조정된 건설기계의 자세 정보 및 작업기 위치를 상기 산출된 절대 좌표를 기준으로 실시간으로 표시한다(S216).The
사용자는 절대 좌표상의 시공 정보와 작업기 위치를 출력부(180)의 화면을 통해 확인하면서 작업을 수행하게 된다(S218).The user performs the work while confirming the construction information on the absolute coordinates and the work machine position on the screen of the output unit 180 (S218).
구동 제어부(150)는 사용자 구동 조작에 따른 작업기(160)의 구동 위치와 절대 좌표상의 시공 정보에 따른 작업기 위치가 기설정된 오차 이내인지 여부를 확인한다(S220).The
상기 확인 결과(S220), 구동 제어부(150)는 작업기 위치가 기설정된 오차를 초과하면 작업 오차 발생을 화면에 표시할 수 있다(S222).If it is determined in operation S220 that the
한편, 구동 제어부(150)는 작업기(160)의 구동 위치와 작업기 위치 간의 차이를 기설정된 오차 이내로 유지하면서 작업기를 반복적으로 구동시킬 수 있다.Meanwhile, the
본 명세서가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 명세서가 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 명세서의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 명세서의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that the present specification may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present specification is defined by the appended claims rather than the foregoing detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are included in the scope of the present specification Should be interpreted.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 명세서의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 명세서의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 명세서의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 명세서의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 명세서가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is not intended to limit the scope of the specification. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
100: 작업 제어 장치
110: 위치 측정부
120: 자세 측정부
130: 좌표 산출부
140: 맵핑부
150: 구동 제어부
160: 작업기
170: 데이터 저장부
180: 출력부
190: 입력부100: job control device 110: position measuring part
120: attitude measuring unit 130: coordinate calculating unit
140: mapping unit 150: drive control unit
160: Work machine 170: Data storage unit
180: output unit 190: input unit
Claims (6)
건설기계의 위치 정보를 측정하는 위치 측정부;
상기 건설기계의 자세 정보 및 작업기 위치를 실시간으로 측정하는 자세 측정부;
상기 측정된 건설기계의 위치 정보를 기준으로 하는 절대 좌표를 산출하고 상기 측정된 자세 정보를 이용하여 건설기계의 상대 좌표를 산출하고, 상기 산출된 절대 좌표와 상기 산출된 상대 좌표 간의 각 축의 차이를 계산하는 좌표 산출부;
작업 위치 주변의 지형 정보 및 작업 위치에 대한 시공 정보를 상기 산출된 절대 좌표에 맵핑하고, 상기 측정된 건설기계의 자세 정보와 작업기 위치를 상기 계산된 각 축의 차이에 따라 조정하여 맵핑하는 맵핑부;
상기 산출된 절대 좌표를 기준으로 지형 정보와 시공 정보를 화면에 표시하고, 상기 조정된 건설기계의 자세 정보와 작업기 위치를 실시간으로 표시하는 출력부; 및
상기 작업기의 구동을 제어하되, 상기 작업기의 구동 위치가 상기 조정된 작업기 위치를 추종하도록 제어하는 구동 제어부
를 포함하는 지형 정보를 이용한 건설기계의 작업 제어 장치.A work machine mounted on a construction machine and performing work;
A position measuring unit for measuring position information of the construction machine;
An attitude measuring unit for measuring the attitude information of the construction machine and the position of the working machine in real time;
Calculating absolute coordinates based on the measured position information of the construction machine, calculating relative coordinates of the construction machine using the measured attitude information, calculating a difference between the calculated absolute coordinate and the calculated relative coordinate, A coordinate calculation unit for calculating a coordinate;
A mapping unit for mapping the construction information on the terrain information and the working position around the working position to the calculated absolute coordinates and adjusting and mapping the measured attitude information of the construction machine and the position of the working machine according to the difference between the calculated axes;
An output unit that displays the terrain information and the construction information on the screen based on the calculated absolute coordinates and displays the adjusted posture information of the construction machine and the position of the working machine in real time; And
A driving control unit for controlling driving of the working machine and controlling the driving position of the working machine to follow the adjusted working machine position,
And a control unit for controlling the operation of the construction machine.
상기 구동 제어부는
상기 작업기의 구동 위치와 상기 조정된 절대 좌표상의 시공 정보에 따른 작업기 위치가 기설정된 오차 이내인지 여부를 확인하고, 상기 작업기의 구동 위치가 기설정된 오차를 초과하면 작업 오차 발생을 상기 출력부를 통해 출력하는 지형 정보를 이용한 건설기계의 작업 제어 장치.The method according to claim 1,
The drive control unit
Whether or not the position of the working machine in accordance with the driving position of the working machine and the construction information on the adjusted absolute coordinate is within a preset error, and if the driving position of the working machine exceeds a preset error, A device for controlling operation of a construction machine using topographical information.
상기 구동 제어부는
상기 작업기의 구동 위치와 상기 조정된 작업기 위치 간의 차이를 기설정된 오차 이내로 유지하면서 상기 작업기를 반복적으로 구동시키는 지형 정보를 이용한 건설기계의 작업 제어 장치.3. The method of claim 2,
The drive control unit
And a control unit for controlling the operation of the work machine based on the information of the position of the work machine.
상기 측정된 건설기계의 위치 정보를 기준으로 하는 절대 좌표를 산출하는 단계;
작업 위치 주변의 지형 정보 및 작업 위치에 대한 시공 정보를 상기 산출된 절대 좌표에 맵핑하는 단계;
상기 산출된 절대 좌표를 기준으로 지형 정보와 시공 정보를 화면에 표시하는 단계;
상기 건설기계의 자세 정보 및 작업기 위치를 실시간으로 측정하는 단계;
상기 측정된 자세 정보를 이용하여 건설기계의 상대 좌표를 산출하는 단계;
상기 산출된 절대 좌표와 상기 산출된 상대 좌표 간의 각 축의 차이를 계산하는 단계;
상기 측정된 건설기계의 자세 정보 및 작업기 위치를 상기 계산된 각 축의 차이에 따라 조정하여 상기 산출된 절대 좌표에 맵핑하는 단계;
상기 조정된 건설기계의 자세 정보와 작업기 위치를 상기 산출된 절대 좌표를 기준으로 실시간으로 표시하는 단계; 및
상기 작업기의 구동 위치가 상기 조정된 작업기 위치를 추종하도록 제어하는 단계
를 포함하는 지형 정보를 이용한 건설기계의 작업 제어 방법.Measuring location information of the construction machine;
Calculating absolute coordinates based on the measured position information of the construction machine;
Mapping the construction information on the terrain information and the work location around the work location to the calculated absolute coordinates;
Displaying the terrain information and the construction information on the screen based on the calculated absolute coordinates;
Measuring the attitude information of the construction machine and the position of the working machine in real time;
Calculating relative coordinates of the construction machine using the measured attitude information;
Calculating a difference between axes between the calculated absolute coordinates and the calculated relative coordinates;
Adjusting the measured attitude information of the construction machine and the position of the working machine according to the difference between the calculated axes and mapping the position information to the calculated absolute coordinates;
Displaying the adjusted posture information of the construction machine and the position of the working machine in real time based on the calculated absolute coordinates; And
Controlling the driving position of the working machine to follow the adjusted working machine position
Wherein the method comprises the steps of:
상기 작업기의 구동 위치와 상기 조정된 절대 좌표상의 시공 정보에 따른 작업기 위치가 기설정된 오차 이내인지 여부를 확인하는 단계; 및
상기 작업기의 구동 위치가 기설정된 오차를 초과하면 작업 오차 발생을 출력하는 단계
를 더 포함하는 지형 정보를 이용한 건설기계의 작업 제어 방법.5. The method of claim 4,
Confirming whether the position of the working machine according to the driving position of the working machine and the construction information on the adjusted absolute coordinate is within a predetermined error; And
And outputting a work error when the driving position of the working machine exceeds a predetermined error
And a control unit for controlling the operation of the construction machine.
상기 작업기의 구동 위치와 상기 조정된 작업기 위치 간의 차이를 기설정된 오차 이내로 유지하면서 상기 작업기를 반복적으로 구동시키는 단계
를 더 포함하는 지형 정보를 이용한 건설기계의 작업 제어 방법.6. The method of claim 5,
Repeatedly driving the work machine while maintaining the difference between the driving position of the work machine and the adjusted work machine position within a predetermined error
And a control unit for controlling the operation of the construction machine.
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