KR102456468B1 - Method and system for measuring a volume of aggregate loaded in a truck, and system for managing aggregate - Google Patents
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Abstract
본 발명은 트럭 적재 상태의 골재 부피 측정 방법에 관한 것으로, 센서에 의해 골재가 적재된 차량을 스캐닝한 제1 스캔 데이터를 저장하는 단계; 상기 센서에 의해 골재가 비워진 차량을 스캐닝한 제2 스캔 데이터를 저장하는 단계; 상기 저장된 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터에 기반하여 골재 데이터를 추출하는 단계; 및 상기 추출된 골재 데이터로부터 상기 차량에 적재된 골재의 부피를 산출하는 단계;를 포함한다.The present invention relates to a method for measuring aggregate volume in a truck-loaded state, the method comprising: storing first scan data obtained by scanning a vehicle loaded with aggregate by a sensor; storing second scan data of scanning the vehicle in which the aggregate is emptied by the sensor; extracting aggregate data based on the stored first scan data and second scan data; and calculating the volume of aggregate loaded in the vehicle from the extracted aggregate data.
Description
본 발명은 골재의 부피를 측정하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 트럭 적재 상태의 골재에 대한 부피를 측정하는 방법, 이를 수행하는 트럭 적재 골재 부피 측정 시스템, 및 골재 관리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method for measuring the volume of aggregate, and more particularly, to a method for measuring the volume of aggregate in a truck-loaded state, a truck-loaded aggregate volume measurement system for performing the same, and an aggregate management system.
일반적으로 차량(예컨대, 트럭 또는 화물차)에 물건을 적재하는 장소에서는 차량에 적재된 중량과 차량의 중량을 합산하여 차량 총 중량을 측정한다.In general, at a place where a vehicle (eg, a truck or a truck) is loaded with goods, the total weight of the vehicle is measured by adding the weight of the vehicle and the weight of the vehicle.
한편, 차량을 통해 운반되는 골재(또는 건재)는 일정한 형태를 이루지 않아 그 중량 또는 부피를 측정하기 위해 차량으로부터 해당 골재를 내린 후 별도의 용기에 담아 측정하는 번거로운 절차를 거쳐야 한다.On the other hand, the aggregate (or building material) transported through the vehicle does not form a certain shape, so in order to measure the weight or volume, the aggregate must be unloaded from the vehicle and then placed in a separate container for measurement.
종래 기술에 따르면, 대한민국특허등록공보 10-1760312 "도로교통안전 서비스를 위한 화물 적재상태 검지 시스템"에는 레이저 슬릿을 화물 적재 대상체에 조사하고 카메라 영상을 통해 슬릿의 위치를 검출하여 삼각 방식으로 높이를 계산하고 카메라 영상과 3차원 데이터를 생성하여 차량통과에 따라 화물의 높이, 폭 및 부피를 측정하는 과적 관리 시스템이 개시되었다. 그러나, 각 차량의 크기 및 구조들이 다양하므로 상기 방법에 의해서도 차량에 적재된 골재만의 부피 또는 중량을 정확히 측정하기에는 어려움이 있다.According to the prior art, in the Republic of Korea Patent Registration No. 10-1760312 "Cargo loading status detection system for road traffic safety service", a laser slit is irradiated to a cargo loading object and the position of the slit is detected through a camera image to determine the height in a triangular manner. An overload management system that calculates and generates camera images and 3D data to measure the height, width, and volume of cargo as the vehicle passes has been disclosed. However, since the sizes and structures of each vehicle are varied, it is difficult to accurately measure the volume or weight of only the aggregates loaded in the vehicle even by the above method.
따라서, 본 발명의 목적은 차량의 출차 시 및 입차 시 센싱된 데이터를 기반으로 차량에 적재된 골재의 부피를 측정하는 트럭 적재 상태의 골재에 대한 부피를 측정하는 방법, 이를 수행하는 트럭 적재 골재 부피 측정 시스템, 및 골재 관리 시스템을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is a method for measuring the volume of aggregate in a truck-loaded state that measures the volume of aggregate loaded in a vehicle based on data sensed at the time of exit and entry of the vehicle, and the truck-loaded aggregate volume for performing the same To provide a measurement system, and an aggregate management system.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 트럭 적재 상태의 골재 부피 측정 방법은, 센서에 의해 골재가 적재된 차량을 스캐닝한 제1 스캔 데이터를 저장하는 단계; 상기 센서에 의해 골재가 비워진 차량을 스캐닝한 제2 스캔 데이터를 저장하는 단계; 상기 저장된 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터에 기반하여 골재 데이터를 추출하는 단계; 및 상기 추출된 골재 데이터로부터 상기 차량에 적재된 골재의 부피를 산출하는 단계;를 포함한다.The method for measuring aggregate volume in a truck-loaded state of the present invention for achieving the above object comprises the steps of: storing first scan data of scanning a vehicle loaded with aggregate by a sensor; storing second scan data of scanning the vehicle in which the aggregate is emptied by the sensor; extracting aggregate data based on the stored first scan data and second scan data; and calculating the volume of aggregate loaded in the vehicle from the extracted aggregate data.
바람직하게는, 상기 센서는, 레이저 측정 센서를 포함한다.Preferably, the sensor comprises a laser measuring sensor.
바람직하게는, 상기 방법은, 레인지 필터(range filter)에 의해 상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터에 포함된 정점(point)들의 범위를 조정하는 단계;를 더 포함한다.Preferably, the method further comprises: adjusting ranges of points included in the first scan data and the second scan data by a range filter.
바람직하게는, 상기 방법은, 상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터에 포함된 정점(point)들로부터 적어도 두 개의 꼭지점들을 확인하는 단계;를 더 포함한다.Preferably, the method further comprises: identifying at least two vertices from vertices included in the first scan data and the second scan data.
바람직하게는, 상기 방법은, 상기 확인된 적어도 두 개의 꼭지점들에 기반하여, 상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터의 좌표를 서로 정렬시키는 단계;를 더 포함한다.Preferably, the method further comprises: aligning the coordinates of the first scan data and the second scan data with each other based on the at least two identified vertices.
바람직하게는, 상기 방법은, 상기 추출된 골재 데이터와 골재함의 데이터를 결합하는 단계; 및 상기 결합된 데이터에 기반하여 부피를 산출하는 단계;를 더 포함한다.Preferably, the method comprises: combining the extracted aggregate data and data of the aggregate box; and calculating a volume based on the combined data.
바람직하게는, 상기 부피를 산출하는 방법은, 알파 쉐이프(alpha shape)에 의해 산출하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the method for calculating the volume is characterized in that it is calculated by an alpha shape.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 트럭 적재 상태의 골재 부피 측정 시스템은, LMS(laser measurement sensor) 장치; 및 상기 LMS 장치로부터 골재가 적재된 차량을 스캐닝한 제1 스캔 데이터 및 골재가 비워진 차량을 스캐닝한 제2 스캔 데이터를 데이터베이스에 저장하고, 상기 저장된 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터에 기반하여 골재 데이터를 추출하며, 상기 추출된 골재 데이터로부터 상기 차량에 적재된 골재의 부피를 산출하는 관리 서버;를 포함한다.The system for measuring aggregate volume in a truck-loaded state of the present invention for achieving the above object includes a laser measurement sensor (LMS) device; and storing the first scan data of scanning the vehicle loaded with aggregate from the LMS device and the second scan data of scanning the vehicle in which the aggregate is emptied in a database, and based on the stored first scan data and second scan data, aggregate and a management server that extracts data and calculates the volume of aggregate loaded in the vehicle from the extracted aggregate data.
바람직하게는, 상기 시스템은, 상기 차량과 관련된 정보를 입력하는 적어도 하나의 터치 패널;을 더 포함한다.Preferably, the system further includes at least one touch panel for inputting information related to the vehicle.
바람직하게는, 상기 차량과 관련된 정보는, 차량 번호, 차량 유형, 골재 종류 중 적어도 하나를 포함한다.Preferably, the information related to the vehicle includes at least one of a vehicle number, a vehicle type, and an aggregate type.
바람직하게는, 상기 시스템은, 상기 차량 또는 상기 차량에 적재된 골재와 관련된 사진을 촬영하는 적어도 하나의 카메라;를 더 포함한다.Preferably, the system further comprises; at least one camera for taking pictures related to the vehicle or aggregate loaded on the vehicle.
바람직하게는, 상기 카메라는, 상기 차량의 상면을 촬영하기 위한 제1 카메라; 및 상기 차량의 전면 또는 상기 차량의 후면을 촬영하기 위한 제2 카메라;를 포함한다.Preferably, the camera comprises: a first camera for photographing an upper surface of the vehicle; and a second camera for photographing the front of the vehicle or the rear of the vehicle.
바람직하게는, 상기 관리 서버는, 레인지 필터에 의해 상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터에 포함된 정점(point)들의 범위를 조정하고, 상기 정점들로부터 적어도 두 개의 꼭지점들을 확인하며, 상기 확인된 적어도 두 개의 꼭지점들에 기반하여, 상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터의 좌표를 서로 정렬시키는 것을 특징으로 한다.Preferably, the management server adjusts ranges of vertices included in the first scan data and the second scan data by a range filter, and identifies at least two vertices from the vertices; Coordinates of the first scan data and the second scan data are aligned with each other based on the at least two confirmed vertices.
바람직하게는, 상기 관리 서버는, 상기 추출된 골재 데이터와 골재함의 데이터를 결합하고, 상기 결합된 데이터에 기반하여 부피를 산출하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the management server, combining the extracted aggregate data and data of the aggregate box, characterized in that the volume is calculated based on the combined data.
본 발명에 따르면, 차량의 입차 시 및 출차 시 LMS에 의해 센싱된 데이터를 기반으로 차량에 적재된 골재의 부피를 측정함으로써 골재가 차량에 적재된 상태에 있더라도 골재의 부피를 정확하고 효과적으로 추정할 수 있다.According to the present invention, it is possible to accurately and effectively estimate the volume of aggregate even when the aggregate is loaded in the vehicle by measuring the volume of the aggregate loaded in the vehicle based on the data sensed by the LMS when entering and leaving the vehicle. have.
또한, 차량의 출입 시 골재의 부피를 자동으로 측정하도록 함으로써 골재 부피 측정을 위한 별도의 작업이 없이도 효과적으로 측정할 수 있는 장점이 있다.In addition, by automatically measuring the volume of the aggregate when the vehicle enters and exits, there is an advantage in that it can be effectively measured without a separate operation for measuring the aggregate volume.
도 1은 본 발명에 따른 트럭 적재 상태의 골재 부피 측정 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 관리 서버 및 데이터베이스의 세부 구조를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 입차 시 절차를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 출차 시 절차를 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 트럭 적재 상태의 골재 부피 측정 절차를 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 트럭 적재 상태의 골재 부피 측정 시스템의 입차 시 측정 개념을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 트럭 적재 상태의 골재 부피 측정 시스템의 출차 시 측정 개념을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 서보 모터의 설정 프로그램을 나타내는 예시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 LMS 장치에 의한 측정 방법의 개념을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 서보 모터 회전에 따른 스캔 방법을 나타내는 도면이다.
도 11a는 본 발명의 실시예에 따른 LMS 장치의 회전에 따른 측정 거리를 나타내는 도면이다.
도 11b는 본 발명의 실시예에 따른 LMS 장치의 회전에 따른 측정 거리의 차이를 나타내는 도면이다.
도 11c는 본 발명의 실시예에 따른 LMS 장치의 회전에 따른 회전 값 적용 결과를 나타내는 도면이다.
도 12a는 본 발명의 실시예에 따른 측정 값의 회전 적용 전 데이터를 나타내는 도면이다.
도 12b는 본 발명의 실시예에 따른 측정 값의 회전 적용 후 데이터를 나타내는 도면이다.
도 13a는 본 발명의 실시예에 따른 입차 시 촬영된 골재가 적재된 차량의 사진을 나타내는 도면이다.
도 13b는 본 발명의 실시예에 따른 출차 시 촬영된 골재가 비워진 차량의 사진을 나타내는 도면이다.
도 14a는 본 발명의 실시예에 따른 레인지 필터 적용 전 데이터를 나타내는 도면이다.
도 14b는 본 발명의 실시예에 따른 레인지 필터 적용 후 데이터를 나타내는 도면이다.
도 15a는 본 발명의 실시예에 따른 모서리 지점을 검출한 결과를 나타내는 도면이다.
도 15b는 본 발명의 실시예에 따른 회전 방향을 정렬한 데이터를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 스캔 데이터 비교에 의해 골재 데이터를 추출한 결과를 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 골재 데이터와 골재함 데이터를 병합한 결과를 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 알파 쉐이프 알고리즘을 이용하여 부피를 측정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 알파 쉐이프 알고리즘을 이용하여 부피가 측정된 데이터를 나타내는 도면이다.
도 20a 내지 도 20e는 본 발명의 실시예에 따른 골재 부피 관리 화면을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a system for measuring aggregate volume in a truck loading state according to the present invention.
2 is a block diagram illustrating detailed structures of a management server and a database according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a procedure when entering a vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a procedure when taking out a vehicle according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a procedure for measuring aggregate volume in a truck loading state according to an embodiment of the present invention.
6 is a view illustrating a measurement concept when entering a truck-loaded aggregate volume measurement system according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a measurement concept when taking out the aggregate volume measurement system in a truck loading state according to an embodiment of the present invention.
8 is an exemplary diagram illustrating a setting program of a servo motor according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating a concept of a measurement method by an LMS device according to an embodiment of the present invention.
10 is a diagram illustrating a scanning method according to rotation of a servo motor according to an embodiment of the present invention.
11A is a diagram illustrating a measurement distance according to rotation of an LMS device according to an embodiment of the present invention.
11B is a diagram illustrating a difference in a measurement distance according to rotation of an LMS device according to an embodiment of the present invention.
11C is a diagram illustrating a result of applying a rotation value according to rotation of an LMS device according to an embodiment of the present invention.
12A is a diagram illustrating data before rotation application of a measurement value according to an embodiment of the present invention.
12B is a diagram illustrating data after rotation application of a measurement value according to an embodiment of the present invention.
13A is a view showing a photograph of a vehicle loaded with aggregates taken when entering a vehicle according to an embodiment of the present invention.
13B is a view illustrating a photograph of a vehicle emptied of aggregates taken when taking out a vehicle according to an embodiment of the present invention.
14A is a diagram illustrating data before applying a range filter according to an embodiment of the present invention.
14B is a diagram illustrating data after applying a range filter according to an embodiment of the present invention.
15A is a diagram illustrating a result of detecting a corner point according to an embodiment of the present invention.
15B is a diagram illustrating data in which a rotation direction is aligned according to an embodiment of the present invention.
16 is a view showing a result of extracting aggregate data by comparison of scan data according to an embodiment of the present invention.
17 is a view showing a result of merging aggregate data and aggregate box data according to an embodiment of the present invention.
18 is a diagram illustrating a method of measuring a volume using an alpha shape algorithm according to an embodiment of the present invention.
19 is a diagram illustrating data of volume measurement using an alpha shape algorithm according to an embodiment of the present invention.
20A to 20E are views illustrating an aggregate volume management screen according to an embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 실시 예에 기초하여 설명한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.Hereinafter, detailed contents for carrying out the present invention will be described based on the embodiments with reference to the drawings. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the present invention. It should be understood that various embodiments of the present invention are different but need not be mutually exclusive. For example, certain shapes, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention with respect to one embodiment. In addition, it should be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the detailed description set forth below is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if properly described, is limited only by the appended claims, along with all scopes equivalent to those claimed by the claims. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions throughout the various aspects.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있는 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백히 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a dictionary used in general are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly defined in particular.
본 발명의 실시예는, 출차 시 및 입차 시 센싱된 데이터를 기반으로 차량(또는 트럭)에 적재된 골재(또는 건재)의 부피를 측정하는 트럭 적재 상태의 골재에 대한 부피를 측정하는 방법, 이를 수행하는 트럭 적재 골재 부피 측정 시스템, 및 골재 관리 시스템을 제안한다.An embodiment of the present invention provides a method for measuring the volume of aggregate in a truck-loaded state for measuring the volume of aggregate (or building material) loaded in a vehicle (or truck) based on data sensed at the time of exiting and entering the vehicle, A truck-loaded aggregate volumetric system, and an aggregate management system are proposed.
본 발명의 실시예에 따라, 후술하는 설명에서는 차량(예컨대, 트럭)의 입차 시 골재가 적재된 상태이며, 차량의 출차 시 골재가 비워진 상태임을 가정한다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 다른 실시예에 따라, 차량의 입차 시 골재가 비워진 상태이며, 차량의 출차 시 골재가 적재된 상태를 가정하여 본 발명이 적용될 수도 있다.According to an embodiment of the present invention, in the description to be described later, it is assumed that the aggregate is loaded when the vehicle (eg, a truck) enters the vehicle, and the aggregate is emptied when the vehicle exits the vehicle. However, the present invention is not limited thereto. For example, according to another embodiment, the present invention may be applied assuming that the aggregate is emptied when the vehicle enters the vehicle, and the aggregate is loaded when the vehicle exits the vehicle.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, in order to enable those of ordinary skill in the art to easily practice the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 트럭 적재 상태의 골재 부피 측정 시스템을 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 시스템은 관리 서버(110), 데이터베이스(111), 통신 네트워크(120), LMS(laser measurement sensor) 장치(130), 입출력 장치(140), CCTV(closed circuit television)(150)를 포함할 수 있다. 상기 데이터베이스(111)는 관리 서버(110)에 포함되어 구성될 수도 있다.1 is a view showing a system for measuring aggregate volume in a truck loading state according to the present invention. Referring to FIG. 1 , the system according to the present invention includes a
상기 통신 네트워크(120)는 예를 들면, 셀룰러 통신 프로토콜로서, 예를 들면, LTE, LTE-A, CDMA, WCDMA, UMTS, WiBro, 5G 또는 GSM 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 통신 네트워크(120)는 유선 및 무선 등과 같은 그 통신 양태를 가리지 않고 구성될 수 있으며, 단거리 통신망(PAN; Personal Area Network), 근거리 통신망(LAN; Local Area Network), 도시권 통신망(MAN; Metropolitan Area Network), 광역 통신망(WAN; Wide Area Network) 등 다양한 통신망으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 통신 네트워크(120)는 공지의 월드와이드웹(WWW; World Wide Web)일 수 있으며, 적외선(Infrared Data Association; IrDA) 또는 블루투스(Bluetooth)와 같이 단거리 통신에 이용되는 무선전송기술을 이용할 수도 있다. 본 발명의 실시예에 따라, 상기 통신 네트워크(120)는 TCP/IP 통신 프로토콜에 의해 서로 데이터를 송수신하도록 구성할 수 있다.The
상기 LMS 장치(130)는 적어도 하나의 센서 예컨대, 레이저 측정 센서를 포함하며, 상기 센서에 의해 골재가 적재된 차량을 스캐닝한 제1 스캔 데이터를 통신 네트워크(120)를 통해 관리 서버(110)로 전송한다. 또한, 상기 LMS 장치(130)는 상기 센서에 의해 골재가 비워진 차량을 스캐닝한 제2 스캔 데이터를 통신 네트워크(120)를 통해 관리 서버(110)로 전송한다. 상기 관리 서버(110)는 상기 LMS 장치(130)로부터 수신된 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터를 데이터베이스(111)에 저장한다.The
상기 입출력 장치(140)는 입력 수단(예컨대, 터치 패드 또는 키 패드) 및 출력 수단(예컨대, 디스플레이)을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따라, 입출력 장치(140)는 차량이 들어오는 위치에 설치된 입차용 터치 패널(141) 및 차량이 나가는 위치에 설치된 출차용 터치 패널(142)을 포함할 수 있다.The input/
차량 운전자는 차량 진입 시 입차용 터치 패널(141)을 통해 차량 정보, 차량 유형, 골재 종류 중 적어도 하나의 정보를 입력할 수 있으며, 차량 출차 시 출차용 터치 패널(142)을 통해 차량 정보를 입력할 수 있다.The vehicle driver may input at least one of vehicle information, vehicle type, and aggregate type through the vehicle
본 발명의 실시예에 따라, CCTV(150)는 복수의 CCTV들(예컨대, 카메라들)(151, 152, 153)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 CCTV(또는 제1 카메라)(151)는 상기 차량의 상면을 촬영하기 위해 적절한 위치에 설치될 수 있으며, 제2 카메라(152)는 상기 차량의 전면을 촬영하기 위해 적절한 위치에 설치될 수 있으며, 제3 카메라(153)는 상기 차량의 후면을 촬영하기 위해 적절한 위치에 설치될 수 있다. 상기 제1 CCTV(151)는 상기 차량의 상면을 촬영함으로써 골재가 적재된 이미지를 획득할 수 있다. 상기 각 CCTV(150)에서 촬영된 이미지 데이터는 상기 통신 네트워크(120)를 통해 관리 서버(110)로 전송된다. 상기 관리 서버(110)는 상기 각 CCTV(150)로부터 수신된 이미지 데이터를 데이터베이스(111)에 저장한다.According to an embodiment of the present invention, the
상가 관리 서버(110)는 상기 데이터베이스(111)에 저장된 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터에 기반하여 골재 데이터를 추출하며, 상기 추출된 골재 데이터로부터 상기 차량에 적재된 골재의 부피를 산출할 수 있다.The shopping
상기 관리 서버(110)의 세부 기능은 도 2 및 도 5의 설명에서 상세히 설명하기로 한다. Detailed functions of the
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 관리 서버 및 데이터베이스의 세부 구조를 나타내는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 관리 서버(110)는 입출력 인터페이스(210) 및 프로세서(220)를 포함하며, 상기 프로세서(220)는 LMS 제어 모듈(221), 골재 부피 산출 모듈(222), 데이터 처리 모듈(223)을 포함할 수 있다.2 is a block diagram illustrating detailed structures of a management server and a database according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2 , the
상기 데이터베이스(111)는 차량 정보(231), LMS 측정 정보(232), 부피 산출 정보(233), 사진 정보(234), 통계 정보(235)를 포함할 수 있다.The
상기 입출력 인터페이스(210)는 외부 장치(예컨대, LMS 장치(130), 입출력 장치(140), CCTV(150))로부터 데이터를 수신하는 기능을 수행하며, 상기 관리 서버(110)의 각 모듈을 통해 생성된 데이터를 상기 외부 장치로 전송하는 기능을 수행한다.The input/
상기 LMS 제어 모듈(221)은 LMS 장치(130)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 통신 네트워크(120)를 통해 상기 LMS 장치(130)로 전송한다. 상기 LMS 장치(130)를 제어하기 위한 제어 신호는 상기 LMS 장치(130)가 지정된 각도 단위로 회전하여 차량을 센싱할 수 있도록 하는 서보 모터의 회전값에 대응할 수 있다.The
상기 데이터 처리 모듈(223)은 상기 외부 장치(예컨대, LMS 장치(130), 입출력 장치(140), CCTV(150))로부터 수신된 데이터(예컨대, 차량 정보(231), LMS 측정 정보(232), 사진 정보(234))를 처리하거나 데이터베이스(111)에 저장하는 기능을 수행한다. 본 발명의 실시예에 따라, 상기 데이터 처리 모듈(223)은 상기 LMS 장치(130)로부터 스캔된 데이터를 *.pcd 파일로 생성하여 데이터베이스(111)에 저장한다.The
상기 골재 부피 산출 모듈(222)은 상기 데이터베이스에 저장된 LMS 측정 정보(232)에 기반하여 골재의 부피를 산출한다. 상기 산출된 부피 산출 정보(233)는 데이터베이스에 저장된다. 상기 관리 서버(110)는 상기 데이터 처리 모듈(223)에 의해 처리된 각종 정보 및 골재 부피 산출 모듈(222)에 의해 산출된 부피 산출 정보로부터 도 20에 도시된 바와 같은 통계 정보(235)를 생성하며, 상기 생성된 통계 정보(235)는 데이터베이스(111)에 저장된다.The aggregate
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량의 입차 시 절차 및 출차 시 절차를 설명한다. 전술한 바와 같이 후술하는 설명에서는 차량(예컨대, 트럭)의 입차 시 골재가 적재된 상태이며, 차량의 출차 시 골재가 비워진 상태임을 가정한다. 그러나, 다른 실시예에 따라, 차량의 입차 시 골재가 비워진 상태이며, 차량의 출차 시 골재가 적재된 상태를 가정하여 본 발명이 적용될 수도 있다.Hereinafter, a procedure for entering and exiting a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4 . As described above, in the following description, it is assumed that the aggregate is loaded when the vehicle (eg, a truck) enters the vehicle, and the aggregate is emptied when the vehicle exits the vehicle. However, according to another embodiment, the present invention may be applied assuming that the aggregate is emptied when the vehicle enters the vehicle, and the aggregate is loaded when the vehicle exits the vehicle.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 입차 시 절차를 나타내는 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 차량 입차 시 적재된 골재의 스캐닝을 위해 지정된 위치에 정차(310)한다. 예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 차량이 진입하여 입차용 터치 패널(141)에 차량 운전석이 위치하게 되면, 운전자는 차량을 정차(310)시키고 입차용 터치 패널(141)을 통해 차량 번호, 차량 유형, 골재 종류 중 적어도 하나의 정보를 입력(320)할 수 있다.3 is a flowchart illustrating a procedure when entering a vehicle according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3 , the vehicle is stopped at a designated location for scanning aggregates loaded when entering the vehicle ( 310 ). For example, as shown in Figure 6, when the vehicle enters and the vehicle driver's seat is located on the
차량 상면에 위치한 LMS 장치(130)는 상기 차량의 상면을 스캔하여 제1 스캔 데이터를 생성한 후, 관리 서버(110)로 전송한다. 차량의 전면 또는 후면에 설치된 번호판 확인용 CCTV(150)는 번호판을 촬영하여 관리 서버(110)로 전송한다. 본 발명의 실시예에 따라, 상기 촬영된 번호판 사진을 통해 번호판을 식별하는 기능이 부가될 경우, 상기 운전자가 상기 입차용 터치 패널(141)을 통해 차량 번호를 입력하는 절차가 생략될 수도 있다.The
차량 상면에 설치된 CCTV(150)는 트럭에 적재된 골재(또는 건재) 상면을 촬영하여 관리 서버(110)로 전송한다.The
관리 서버(110)는 상기 LMS 장치(130)로부터 측정 또는 스캔된 데이터를 데이터베이스(111)에 저장한다. 또한, 상기 관리 서버(110)는 상기 CCTV(150)를 통해 촬영된 번호판 사진 또는 골재 상면 사진을 데이터베이스(111)에 저장(330)한다.The
상기 절차가 완료되면, 운전자는 차량을 이동시킴으로써 해당 위치를 통과(340)한다.When the above procedure is completed, the driver passes 340 the location by moving the vehicle.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 출차 시 절차를 나타내는 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 차량 출차 시 골재가 비워진 차량 상면의 스캐닝을 위해 지정된 위치에 정차(410)한다. 예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이, 차량이 진입하여 출차용 터치 패널(142)에 차량 운전석이 위치하게 되면, 운전자는 차량을 정차(410)시키고 출차용 터치 패널(141)을 통해 차량 번호를 입력(420)할 수 있다.4 is a flowchart illustrating a procedure when taking out a vehicle according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4 , the vehicle stops 410 at a location designated for scanning the upper surface of the vehicle emptied of aggregates when the vehicle is taken out. For example, as shown in FIG. 7 , when a vehicle enters and the driver's seat is positioned on the
차량 상면에 위치한 LMS 장치(130)는 상기 차량의 상면의 빈 골재함을 스캔하여 제2 스캔 데이터를 생성한 후, 관리 서버(110)로 전송한다. 차량의 전면 또는 후면에 설치된 번호판 확인용 CCTV(150)는 번호판을 촬영하여 관리 서버(110)로 전송한다. 본 발명의 실시예에 따라, 상기 촬영된 번호판 사진을 통해 번호판을 식별하는 기능이 부가될 경우, 상기 운전자가 상기 출차용 터치 패널(142)을 통해 차량 번호를 입력하는 절차가 생략될 수도 있다.The
차량 상면에 설치된 CCTV(150)는 골재(또는 건재)가 비워진 차량 상면을 촬영하여 관리 서버(110)로 전송한다.The
관리 서버(110)는 상기 LMS 장치(130)로부터 측정 또는 스캔된 데이터를 데이터베이스(111)에 저장한다. 또한, 상기 관리 서버(110)는 상기 CCTV(150)를 통해 촬영된 번호판 사진 또는 골재 상면 사진을 데이터베이스(111)에 저장(430)한다.The
상기 절차가 완료되면, 운전자는 차량을 이동시킴으로써 해당 위치를 통과(440)한다.Upon completion of the above procedure, the driver passes 440 the location by moving the vehicle.
본 발명의 실시예에 따라, 상기 관리 서버(110)는 상기 LMS 장치(130)로부터 수신된 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터에 기반하여 골재 데이터를 추출하며, 상기 추출된 골재 데이터로부터 상기 차량에 적재된 골재의 부피를 산출한다. 상기 관리 서버(110)는 상기 산출된 골재 부피를 데이터베이스(1110)에 저장(430)한다.According to an embodiment of the present invention, the
이하, 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라 관리 서버(110)에서 골재 부피를 측정하는 상세한 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 5 , a detailed embodiment of measuring the aggregate volume in the
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 트럭 적재 상태의 골재 부피 측정 절차를 나타내는 흐름도이다. 도 5를 참조하면, LMS 장치(130)는 서보 모터의 회전에 따라 센서의 회전 값을 적용할 수 있다. 예컨대, 관리 서버(110)로부터 제어 신호가 수신될 때마다, 센서의 각도를 지정된 값(예컨대, 0.17006°)만큼 증가시킬 수 있다. 이때, 상기 서보 모터가 회전할 때마다 스캔한 데이터들의 Y축을 각도 값만큼 회전하여 저장할 수 있다. 상기 LMS 장치(130)의 센서는 상기 해당 각도별로 센싱하여 데이터를 수집하여 이미지를 스캔(510)할 수 있다.5 is a flowchart illustrating a procedure for measuring aggregate volume in a truck loading state according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5 , the
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 서보 모터의 설정 프로그램을 나타내는 예시도이다. 도 8을 참조하면, 서보 모터의 회전을 제어함으로써 센서의 각도를 단계적으로 조정할 수 있다. 예컨대, 상기 도 8에 도시된 바와 같이 서보 모터를 제어하기 위한 프로그램을 통해 LMS 장치(130)의 센서를 제어할 수 있으며, 다음과 같이 제어를 위한 값들을 설정할 수 있다.8 is an exemplary diagram illustrating a setting program of a servo motor according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8 , the angle of the sensor may be adjusted in stages by controlling the rotation of the servo motor. For example, as shown in FIG. 8 , the sensor of the
- 50 Pulse/1Rotation- 50 Pulse/1Rotation
- 감속기 = 10:1- Reducer = 10:1
- Velocity = 0.3 rps- Velocity = 0.3 rps
- Resolution = 4096- Resolution = 4096
- Command Distance (Steps) = 12,000- Command Distance (Steps) = 12,000
- 실제 각도 = 12,000/40,960*360 = 105.46°- Actual angle = 12,000/40,960*360 = 105.46°
- 105 도를 회전할 때 들어오는 타코 신호 수 : 600회- Number of incoming taco signals when turning 105 degrees: 600
- 펄스마다 회전 시켜야 할 각도 값 : 105.46 / 600 = 0.175°- Angle value to be rotated per pulse: 105.46 / 600 = 0.175°
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 LMS 장치에 의한 측정 방법의 개념을 나타내는 도면이다. 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라, 차량 입차 시 또는 출차 시 LMS 장치(130)의 센서에 의해 차량의 상면을 스캔할 수 있다. 예컨대, 차량이 골재를 싣고 들어올 때 서보 모터가 105도 회전하여 차량의 상면을 스캔함으로써 제1 스캔 데이터를 생성한다. 그런 다음, 차량이 골재를 내리고 나갈 때 다시 서보 모터가 105° 회전하여 차량의 상면을 스캔함으로써 제2 스캔 데이터를 생성한다.9 is a diagram illustrating a concept of a measurement method by an LMS device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 9 , according to an embodiment of the present invention, the upper surface of the vehicle may be scanned by the sensor of the
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 서보 모터 회전에 따른 데이터 스캔 방법을 나타내는 도면이다. 도 10을 참조하면, 상기 도 8을 통해 설정된 바와 같이 105.46°의 각도를 이동 시키기 위해, 600회의 펄스 신호에 대해 각 펄스 신호(타코 신호)마다 0.175°를 회전시킴으로써 총 105.46°만큼 회전시킬 수 있다.10 is a diagram illustrating a data scanning method according to rotation of a servo motor according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 10, in order to move the angle of 105.46° as set through FIG. 8, by rotating 0.175° for each pulse signal (tacho signal) for 600 pulse signals, a total of 105.46° can be rotated. .
도 11a는 본 발명의 실시예에 따른 LMS의 회전에 따른 측정 거리를 나타내는 도면이고, 도 11b는 본 발명의 실시예에 따른 LMS의 회전에 따른 측정 거리의 차이를 나타내는 도면이며, 도 11c는 본 발명의 실시예에 따른 LMS의 회전에 따른 회전 값 적용 결과를 나타내는 도면이다.11A is a diagram illustrating a measurement distance according to rotation of an LMS according to an embodiment of the present invention, FIG. 11B is a diagram illustrating a difference in measurement distance according to rotation of an LMS according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is a diagram showing a result of applying a rotation value according to the rotation of the LMS according to an embodiment of the present invention.
도 11a를 참조하면, 상기 LMS 장치(130)가 회전할 때마다 LMS 장치(130)와 지면 사이의 거리가 점점 멀어져 늘어난 거리의 값을 받게 된다. 현재 서보 모터가 제자리에서 회전하지 않고 이동하면서 움직인다. 도 11b를 참조하면, 상기 LMS 장치(130)가 회전할 때마다 늘어난 거리를 합치면 도 12a에 도시된 바와 같이 포인트 클라우드(pointcloud)의 양쪽 끝이 점점 늘어난 결과가 나타난다.Referring to FIG. 11A , whenever the
따라서, LMS 장치(130)가 회전할 때마다 얼만큼 회전했는지를 계산하여 각 포인트 클라우드에 회전(rotate) 함수를 사용하여 회전 값을 적용한다. 이때, 회전(rotate) 함수를 이용하여 0.175°씩 회전시킨 값을 적용한다.Accordingly, the rotation value is applied to each point cloud by using a rotation function by calculating how much the
상기 회전 함수는 각도에 따른 실제 길이를 COS(RADIANS(a))*b로 산출한다. 이때, a는 Step 모터의 회전각도이며, b는 LMS 장치에서 측정된 거리를 의미한다. 상기 스캔된 데이터인 도 12a에서 상기 회전 함수를 적용하면 도 12b와 같이 이미지가 보정될 수 있다.The rotation function calculates the actual length according to the angle as COS(RADIANS(a))*b. In this case, a is the rotation angle of the step motor, and b is the distance measured by the LMS device. When the rotation function is applied to the scanned data of FIG. 12A , the image may be corrected as shown in FIG. 12B .
본 발명의 실시예에 따라, 상기 스캔 데이터는 차량 입차 시 1회, 차량 출차 시 1회 생성될 수 있다. 상기 스캔된 데이터는 각각 입차 파일(제1 스캔 데이터) 및 출차 파일(제2 스캔 데이터)로 저장(520)된다. 상기 스캔한 데이터들은 *.pcd 파일로 저장될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the scan data may be generated once when entering the vehicle and once when leaving the vehicle. The scanned data is stored (520) as an entrance file (first scan data) and an exit file (second scan data), respectively. The scanned data may be saved as *.pcd files.
또한, 본 발명의 실시예에 따라, 차량 입차 시 및 출차 시에는 차량 상면을 촬영하기 위한 CCTV(카메라)에 의해 차량의 상면이 촬영될 수 있다. 상기 촬영된 이미지 데이터는 관리 서버로 전송된다. 도 13a는 본 발명의 실시예에 따른 입차 시 촬영된 골재가 적재된 차량의 사진을 나타내는 도면이고, 도 13b는 본 발명의 실시예에 따른 출차 시 촬영된 골재가 비워진 차량의 사진을 나타내는 도면이다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the upper surface of the vehicle may be photographed by a CCTV (camera) for photographing the upper surface of the vehicle when entering and leaving the vehicle. The photographed image data is transmitted to the management server. 13A is a view showing a photograph of a vehicle loaded with aggregates taken when entering the vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. .
본 발명의 실시예에 따라, 상기 저잔된 제1 스캔 데이터 또는 제2 스캔 데이터는 노이즈 성분이 포함될 수 있다. 따라서, 도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이 X, Y, Z축 좌표값을 이용하여 레인지 필터(range filter)에 의해 설정한 범위 이외의 점들을 제거(530)할 수 있다. 즉, 도 14a는 본 발명의 실시예에 따른 레인지 필터 적용 전 데이터를 나타내는 도면이고, 도 14b는 본 발명의 실시예에 따른 레인지 필터 적용 후 데이터를 나타내는 도면이다. 상기 레인지 필터에 의해 설정된 범위 이외의 점들을 제거함에 따라, 상기 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터에서 차량 이외의 불필요한 점들(예컨대, 지형, 지물 등)은 1차적으로 제거될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the stored first scan data or the second scan data may include a noise component. Accordingly, as shown in FIGS. 14A and 14B , points other than a range set by a range filter may be removed ( 530 ) using the X, Y, and Z coordinate values. That is, FIG. 14A is a diagram illustrating data before applying a range filter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 14B is a diagram illustrating data after applying a range filter according to an embodiment of the present invention. As points outside the range set by the range filter are removed, unnecessary points other than vehicles (eg, terrain, features, etc.) may be primarily removed from the first scan data and the second scan data.
다음으로, 관리 서버는 상기 제1 스캔 데이터 또는 제2 스캔 데이터에서 모서리 부분을 찾아서 트럭의 틀어진 회전 방향을 정렬(540)한다. 예컨대, 입차 시 획득한 제1 스캔 데이터 및 출차 시 획득한 제2 스캔 데이터 모두 회전 방향을 정렬함으로써 두 이미지 데이터가 완전히 겹치도록 한다. 이와 같이, 정렬을 하는 이유는 차량 운전자가 LMS 장치의 측정 위치에 정확하게 주차를 할 수 없기 때문에 입차할 때의 스캔 데이터와 출차 할 때의 스캔 데이터를 일치시키기 위함이다.Next, the management server finds a corner part in the first scan data or the second scan data and aligns (540) the wrong rotation direction of the truck. For example, both the first scan data obtained when entering the vehicle and the second scan data obtained when taking the vehicle out are aligned so that the two image data completely overlap. As such, the reason for the alignment is to match the scan data when entering the vehicle and the scan data when exiting the vehicle because the vehicle driver cannot accurately park the vehicle at the measurement position of the LMS device.
도 15a는 본 발명의 실시예에 따른 모서리 지점을 검출한 결과를 나타내는 도면이고, 도 15b는 본 발명의 실시예에 따른 회전 방향을 정렬한 데이터를 나타내는 도면이다.15A is a diagram illustrating a result of detecting a corner point according to an embodiment of the present invention, and FIG. 15B is a diagram illustrating data in which a rotation direction is aligned according to an embodiment of the present invention.
이와 같이 두 이미지 데이터가 정렬되면, 스캔 데이터들 간의 비교에 의해 골재 데이터를 추출(550)한다. 예컨대, 도 16을 참조하면, 정렬된 두 스캔 이미지의 포인트 클라우드(PointCloud)의 차이를 다른 포인트 클라우드로 얻을 수 있다. (OutputCloud = inputCloud - targetCloud). 즉, 골재를 적재하고 들어왔을 때와 골재를 비우고 나갈 때의 스캔 데이터를 겹치도록 정렬시킨 후 SegmentDifference 알고리즘을 사용하면 도 16에 도시된 바와 같이 골재 내용만 추출할 수 있다.When the two image data are aligned in this way, aggregate data is extracted 550 by comparison between the scan data. For example, referring to FIG. 16 , a difference between the point clouds of two aligned scan images may be obtained as another point cloud. (OutputCloud = inputCloud - targetCloud). That is, if the SegmentDifference algorithm is used after aligning the scan data when loading and leaving aggregate and when emptying and leaving the aggregate so that they overlap, only the content of aggregate can be extracted as shown in FIG. 16 .
보다 구체적으로, PointCloud 해당 점 사이의 최대거리를 임계값으로 입력 받아서 차이를 구별할 수 있다. 이때, SegmentDifference 알고리즘을 사용하기 전에 정렬이 제대로 되지 않은 상태에서 사용하면 차량 골재함까지 같이 출력되어 나오기 때문에, 입출차 두 스캔 데이터를 정확하게 정렬시키는 것이 가장 중요하다.More specifically, the difference can be distinguished by receiving the maximum distance between the corresponding PointCloud points as a threshold value. At this time, it is most important to accurately align the two scan data of entering/exiting because if it is used in an improperly aligned state before using the SegmentDifference algorithm, the vehicle aggregate box is also output.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 스캔 데이터 비교에 의해 골재 데이터를 추출한 결과를 나타내는 도면이다.16 is a view showing a result of extracting aggregate data by comparison of scan data according to an embodiment of the present invention.
다음으로, 골재만 추출된 스캔 데이터 A와 골재함(골재 높이까지 잘라낸) B를 합쳐서 실제 차량에 실린 골재의 부피만을 산출(560)할 수 있다. 도 17은 본 발명의 실시예에 따른 골재 데이터와 골재함 데이터를 병합(merge)한 결과를 나타내는 도면이다.Next, by combining the scan data A from which only the aggregate is extracted and the aggregate box (cut to the aggregate height) B, only the volume of the aggregate actually loaded in the vehicle may be calculated ( 560 ). 17 is a view showing a result of merging aggregate data and aggregate box data according to an embodiment of the present invention.
마지막으로, 상기 골재와 골재함이 결합된 데이터로부터 골재의 부피를 계산(570)한다. 본 발명의 실시예에 따라, 상기 골재의 부피를 계산하는 방법으로 알파 쉐이프(alpha shape) 알고리즘이 적용될 수 있다. 상기 알파 쉐이프 알고리즘은 점 집합을 둘러싸는 경계 영역이나 볼륨을 만드는 역할을 한다. 상기 알파 쉐이프 알고리즘의 임계값을 조정하여 점 주위의 피팅을 꼭 맞게 하거나 느슨하게 하여 비블록 영역을 만들 수 있고, 점을 추가 또는 제거하거나 구멍이나 영역을 표시하지 않을 수도 있다.Finally, the aggregate volume is calculated (570) from the combined data of the aggregate and the aggregate box. According to an embodiment of the present invention, an alpha shape algorithm may be applied as a method of calculating the volume of the aggregate. The alpha shape algorithm serves to create a boundary region or volume surrounding a set of points. By adjusting the threshold of the alpha-shape algorithm, a non-blocking region can be created by tight or loose fitting around a point, and points can be added or removed, or no holes or regions can be marked.
보다 구체적으로, 병합(merge)한 포인트 클라우드를 상기 알파 쉐이프 알고리즘을 이용하여 부피를 추정할 수 있다. 알파 쉐이프는 모든 내부 각도가 직선 각도(180°)보다 작지 않은 다각형이며, 적어도 하나의 내부 각도가 직선 각도보다 큰 다각형이다. 도 18은 본 발명의 실시예에 따른 알파 쉐이프 알고리즘을 이용하여 부피를 측정하는 방법을 나타내는 도면이며, 도 19는 본 발명의 실시예에 따른 알파 쉐이프 알고리즘을 이용하여 부피가 측정된 데이터를 나타내는 도면이다.More specifically, the volume of the merged point cloud may be estimated using the alpha shape algorithm. An alpha shape is a polygon in which all interior angles are not less than a straight angle (180°), and at least one interior angle is greater than a straight angle. 18 is a diagram illustrating a method of measuring a volume using an alpha shape algorithm according to an embodiment of the present invention, and FIG. 19 is a diagram showing data for which a volume is measured using an alpha shape algorithm according to an embodiment of the present invention to be.
도 18 및 도 19를 참조하면, 골재의 점들만 뽑아낸 점들로 3차원 입체 이미지를 생성하고, 상기 입체 이미지에 대해 부피 값을 계산할 수 있다. 상기 계산에 따라, 실제 차량 안에 실린 골재의 부피량이 계산(570)될 수 있다.Referring to FIGS. 18 and 19 , a 3D stereoscopic image may be generated using points obtained by extracting only the points of the aggregate, and a volume value may be calculated for the stereoscopic image. According to the calculation, the actual volume of aggregate loaded in the vehicle may be calculated (570).
도 20a 내지 도 20e는 본 발명의 실시예에 따른 골재 부피 관리 화면을 나타내는 도면이다. 도 20a 내지 도 20e를 참조하면, 상기와 같이 산출된 부피 값들은 데이터베이스에 저장된다. 예컨대, 도 20a에 도시된 바와 같이 트럭 골재 관리 프로그램에 의해 조회될 수 있으며, 수집된 데이터를 가공하여 도 20b 내지 도 20e와 같은 분석 결과를 출력할 수 있다.20A to 20E are views illustrating an aggregate volume management screen according to an embodiment of the present invention. 20A to 20E , the volume values calculated as described above are stored in a database. For example, as shown in FIG. 20A, it may be queried by the truck aggregate management program, and the collected data may be processed to output analysis results as shown in FIGS. 20B to 20E.
본 발명은 특정 기능들 및 그의 관계들의 성능을 나타내는 방법 단계들의 목적을 가지고 위에서 설명되었다. 이러한 기능적 구성 요소들 및 방법 단계들의 경계들 및 순서는 설명의 편의를 위해 여기에서 임의로 정의되었다. 상기 특정 기능들 및 관계들이 적절히 수행되는 한 대안적인 경계들 및 순서들이 정의될 수 있다. 임의의 그러한 대안적인 경계들 및 순서들은 그러므로 상기 청구된 발명의 범위 및 사상 내에 있다. 추가로, 이러한 기능적 구성 요소들의 경계들은 설명의 편의를 위해 임의로 정의되었다. 어떠한 중요한 기능들이 적절히 수행되는 한 대안적인 경계들이 정의될 수 있다. 마찬가지로, 흐름도 블록들은 또한 어떠한 중요한 기능성을 나타내기 위해 여기에서 임의로 정의되었을 수 있다. 확장된 사용을 위해, 상기 흐름도 블록 경계들 및 순서는 정의되었을 수 있으며 여전히 어떠한 중요한 기능을 수행한다. 기능적 구성 요소들 및 흐름도 블록들 및 순서들 둘 다의 대안적인 정의들은 그러므로 청구된 본 발명의 범위 및 사상 내에 있다.The invention has been described above for the purpose of method steps representing the performance of specific functions and their relationships. The boundaries and order of these functional components and method steps have been arbitrarily defined herein for convenience of description. Alternative boundaries and orders may be defined as long as the specific functions and relationships are properly performed. Any such alternative boundaries and orders are therefore within the scope and spirit of the claimed invention. In addition, the boundaries of these functional components have been arbitrarily defined for convenience of description. Alternative boundaries can be defined as long as any important functions are properly performed. Likewise, flowchart blocks may also be arbitrarily defined herein to represent any significant functionality. For extended use, the flowchart block boundaries and order may have been defined and still perform some important function. Alternative definitions of both functional components and flowchart blocks and sequences are therefore within the scope and spirit of the claimed invention.
본 발명은 또한 하나 이상의 실시 예들의 용어로, 적어도 부분적으로 설명되었을 수 있다. 본 발명의 실시 예는 본 발명, 그 측면, 그 특징, 그 개념, 및/또는 그 예를 나타내기 위해 여기에서 사용된다. 본 발명을 구현하는 장치, 제조의 물건, 머신, 및/또는 프로세스의 물리적인 실시 예는 여기에 설명된 하나 이상의 실시 예들을 참조하여 설명된 하나 이상의 측면들, 특징들, 개념들, 예들 등을 포함할 수 있다. 더구나, 전체 도면에서, 실시 예들은 상기 동일한 또는 상이한 참조 번호들을 사용할 수 있는 상기 동일하게 또는 유사하게 명명된 기능들, 단계들, 모듈들 등을 통합할 수 있으며, 그와 같이, 상기 기능들, 단계들, 모듈들 등은 상기 동일한 또는 유사한 기능들, 단계들, 모듈들 등 또는 다른 것들일 수 있다.The invention may also have been described, at least in part, in terms of one or more embodiments. Embodiments of the present invention are used herein to represent the present invention, aspects thereof, features thereof, concepts thereof, and/or examples thereof. A physical embodiment of an apparatus, an article of manufacture, a machine, and/or a process embodying the present invention may embody one or more aspects, features, concepts, examples, etc. described with reference to one or more embodiments described herein. may include Moreover, throughout the drawings, embodiments may incorporate the same or similarly named functions, steps, modules, etc., which may use the same or different reference numbers, as such, the functions, The steps, modules, etc. may be the same or similar functions, steps, modules, etc. or others.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described with specific matters such as specific components and limited embodiments and drawings, but these are only provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. , various modifications and variations are possible from these descriptions by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and not only the claims to be described later, but also all those with equivalent or equivalent modifications to the claims will be said to belong to the scope of the spirit of the present invention. .
110 : 관리 서버 111 : 데이터베이스
120 : 통신 네트워크 130 : LMS 장치
140 : 입출력 장치 141 : 입차용 터치 패널
142 : 출차용 터치 패널 150 : CCTV
210 : 입출력 인터페이스 220 : 프로세서
221 : LMS 제어 모듈 222 : 골재 부피 산출 모듈
223 : 데이터 처리 모듈 231 : 차량 정보
232 : LMS 측정 정보 233 : 부피 산출 정보
234 : 사진 정보 235 : 통계 정보110: management server 111: database
120: communication network 130: LMS device
140: input/output device 141: touch panel for entrance
142: touch panel for exit 150: CCTV
210: input/output interface 220: processor
221: LMS control module 222: aggregate volume calculation module
223: data processing module 231: vehicle information
232: LMS measurement information 233: volume calculation information
234: photo information 235: statistical information
Claims (15)
골재가 적재된 차량이 지정된 위치에 정차 한 후 차량 상면에 위치한 LMS 장치(130)가 상기 제어 신호가 수신될 때마다, 서버 모터를 회전하여 레이저 측정 센서의 각도를 지정된 값만큼 증가시켜 상기 각도별로 레이저 측정 센서에 의해 골재가 적재된 차량의 상면을 스캐닝한 제1 스캔 데이터를 저장하는 단계;
골재가 비워진 차량이 정해진 위치에 정차 한 후 차량 상면에 위치한 LMS 장치(130)가 상기 제어 신호가 수신될 때마다, 서버 모터를 회전하여 레이저 측정 센서의 각도를 지정된 값만큼 증가시켜 상기 각도별로 레이저 측정 센서에 의해 골재가 비워진 차량의 상면을 스캐닝한 제2 스캔 데이터를 저장하는 단계;
상기 저장된 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터에 기반하여 골재 데이터를 추출하는 단계; 및
상기 추출된 골재 데이터로부터 상기 차량에 적재된 골재의 부피를 산출하는 단계;를 포함하며,
상기 골재의 부피를 산출은,
알파 쉐이프(alpha shape) 알고리즘에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는, 트럭 적재 상태의 골재 부피 측정 방법.
Receives a control signal for controlling the LMS device 130 corresponding to the rotation value of the servo motor enabling the laser measurement sensor to rotate by a specified angular unit to sense the vehicle, and the rotation value of the laser measurement sensor according to the control signal In the method for measuring aggregate volume in a truck loading state by an LMS (laser measurement sensor) device located on the upper surface of the vehicle including a laser measurement sensor applying
Whenever the LMS device 130 located on the upper surface of the vehicle receives the control signal after the vehicle loaded with aggregate is stopped at a designated position, the server motor rotates to increase the angle of the laser measurement sensor by a specified value, storing the first scan data obtained by scanning the upper surface of the vehicle on which the aggregate is loaded by the laser measurement sensor;
Whenever the LMS device 130 located on the upper surface of the vehicle receives the control signal after the vehicle emptied of aggregate stops at a predetermined position, it rotates the server motor to increase the angle of the laser measurement sensor by a specified value to increase the laser angle for each angle. storing second scan data obtained by scanning the upper surface of the vehicle in which the aggregate is emptied by the measurement sensor;
extracting aggregate data based on the stored first scan data and second scan data; and
Calculating the volume of the aggregate loaded in the vehicle from the extracted aggregate data;
Calculating the volume of the aggregate is,
A method of measuring aggregate volume in a truck-loaded state, characterized in that it is performed by an alpha shape algorithm.
레인지 필터(range filter)에 의해 상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터에 포함된 정점(point)들의 범위를 조정하는 단계;를 더 포함하는, 트럭 적재 상태의 골재 부피 측정 방법.
The method of claim 1, wherein the method comprises:
Adjusting a range of points included in the first scan data and the second scan data by a range filter; further comprising, a method for measuring aggregate volume in a truck-loaded state.
상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터에 포함된 정점(point)들로부터 적어도 두 개의 꼭지점들을 확인하는 단계;를 더 포함하는, 트럭 적재 상태의 골재 부피 측정 방법.
The method of claim 1, wherein the method comprises:
Identifying at least two vertices from the vertices included in the first scan data and the second scan data; further comprising, a method for measuring aggregate volume in a truck-loaded state.
상기 확인된 적어도 두 개의 꼭지점들에 기반하여, 상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터의 좌표를 서로 정렬시키는 단계;를 더 포함하는, 트럭 적재 상태의 골재 부피 측정 방법.
5. The method of claim 4, wherein the method comprises:
Based on the at least two identified vertices, aligning the coordinates of the first scan data and the second scan data with each other; further comprising, a method for measuring aggregate volume in a truck-loaded state.
상기 추출된 골재 데이터와 골재함의 데이터를 결합하는 단계; 및
상기 결합된 데이터에 기반하여 부피를 산출하는 단계;를 더 포함하는, 트럭 적재 상태의 골재 부피 측정 방법.
The method of claim 1, wherein the method comprises:
combining the extracted aggregate data and data of the aggregate box; and
Calculating the volume based on the combined data; further comprising, a method for measuring aggregate volume in a truck loading state.
레이저 측정 센서가 지정된 각도 단위로 회전하여 차량을 센싱할 수 있도록 하는 서보 모터의 회전값에 대응하는 LMS 장치(130)를 제어하기 위한 제어 신호를 수신하여 상기 제어 신호에 따라 레이저 측정 센서의 회전 값을 적용하는 차량의 상면에 위치한 레이저 측정 센서를 포함하는 LMS(laser measurement sensor) 장치; 및
상기 LMS 장치로부터 골재가 적재된 차량을 스캐닝한 제1 스캔 데이터 및 골재가 비워진 차량을 스캐닝한 제2 스캔 데이터를 데이터베이스에 저장하고, 상기 저장된 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터에 기반하여 골재 데이터를 추출하며, 상기 추출된 골재 데이터로부터 상기 차량에 적재된 골재의 부피를 산출하는 관리 서버;를 포함하여,
골재가 적재된 차량이 지정된 위치에 정차 한 후 차량 상면에 위치한 LMS 장치(130)가 상기 제어 신호가 수신될 때마다, 서버 모터를 회전하여 레이저 측정 센서의 각도를 지정된 값만큼 증가시켜 상기 각도별로 레이저 측정 센서에 의해 골재가 적재된 차량의 상면을 스캐닝한 제1 스캔 데이터를 저장하고, 골재가 비워진 차량이 정해진 위치에 정차 한 후 차량 상면에 위치한 LMS 장치(130)가 상기 제어 신호가 수신될 때마다, 서버 모터를 회전하여 레이저 측정 센서의 각도를 지정된 값만큼 증가시켜 상기 각도별로 레이저 측정 센서에 의해 골재가 비워진 차량의 상면을 스캐닝한 제2 스캔 데이터를 저장하며,
상기 골재의 부피의 산출은,
알파 쉐이프(alpha shape) 알고리즘에 의해 수행하는 것을 특징으로 하는, 트럭 적재 상태의 골재 부피 측정 시스템.
In the aggregate volume measurement system in a truck loading state by an LMS (laser measurement sensor) device including a laser measurement sensor,
Receives a control signal for controlling the LMS device 130 corresponding to the rotation value of the servo motor enabling the laser measurement sensor to rotate by a specified angular unit to sense the vehicle, and the rotation value of the laser measurement sensor according to the control signal LMS (laser measurement sensor) device including a laser measurement sensor located on the upper surface of the vehicle to which the application; and
The first scan data of scanning the vehicle loaded with aggregate from the LMS device and the second scan data of scanning the vehicle empty of aggregate are stored in a database, and aggregate data based on the stored first and second scan data Including; and a management server that extracts and calculates the volume of aggregate loaded in the vehicle from the extracted aggregate data.
Whenever the LMS device 130 located on the upper surface of the vehicle receives the control signal after the vehicle loaded with aggregate is stopped at a designated position, the server motor rotates to increase the angle of the laser measurement sensor by a specified value, Stores the first scan data of scanning the upper surface of the vehicle loaded with aggregate by the laser measurement sensor, and the LMS device 130 located on the upper surface of the vehicle after the vehicle in which the aggregate is emptied stops at a predetermined position to receive the control signal Each time, the server motor is rotated to increase the angle of the laser measurement sensor by a specified value, and the second scan data of scanning the upper surface of the vehicle in which the aggregate is emptied by the laser measurement sensor for each angle is stored,
The calculation of the volume of the aggregate is,
A system for measuring aggregate volume in a truck-loaded state, characterized in that it is performed by an alpha shape algorithm.
상기 차량과 관련된 정보를 입력하는 적어도 하나의 터치 패널;을 더 포함하는, 트럭 적재 상태의 골재 부피 측정 시스템.
The method of claim 8, wherein the system comprises:
At least one touch panel for inputting information related to the vehicle; further comprising, a truck-loaded aggregate volume measurement system.
차량 번호, 차량 유형, 골재 종류 중 적어도 하나를 포함하는, 트럭 적재 상태의 골재 부피 측정 시스템.
10. The method of claim 9, wherein the information related to the vehicle,
A system for measuring aggregate volume in a truck load state, comprising at least one of a vehicle number, vehicle type, and aggregate type.
상기 차량 또는 상기 차량에 적재된 골재와 관련된 사진을 촬영하는 적어도 하나의 카메라;를 더 포함하는, 트럭 적재 상태의 골재 부피 측정 시스템.
The method of claim 8, wherein the system comprises:
At least one camera for taking a picture related to the vehicle or the aggregate loaded on the vehicle; further comprising, a truck-loaded aggregate volume measurement system.
상기 차량의 상면을 촬영하기 위한 제1 카메라; 및
상기 차량의 전면 또는 상기 차량의 후면을 촬영하기 위한 제2 카메라;를 포함하는, 트럭 적재 상태의 골재 부피 측정 시스템.
According to claim 11, wherein the camera,
a first camera for photographing an upper surface of the vehicle; and
A second camera for photographing the front of the vehicle or the rear of the vehicle; Containing, the aggregate volume measurement system of the truck loading state.
레인지 필터(range filter)에 의해 상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터에 포함된 정점(point)들의 범위를 조정하고, 상기 정점들로부터 적어도 두 개의 꼭지점들을 확인하며, 상기 확인된 적어도 두 개의 꼭지점들에 기반하여, 상기 제1 스캔 데이터 및 상기 제2 스캔 데이터의 좌표를 서로 정렬시키는 것을 특징으로 하는, 트럭 적재 상태의 골재 부피 측정 시스템.
The method of claim 8, wherein the management server,
The range of points included in the first scan data and the second scan data is adjusted by a range filter, and at least two vertices are identified from the vertices, and the identified at least two Based on the vertices, characterized in that the coordinates of the first scan data and the second scan data are aligned with each other, the system for measuring aggregate volume in a truck-loaded state.
상기 추출된 골재 데이터와 골재함의 데이터를 결합하고, 상기 결합된 데이터에 기반하여 부피를 산출하는 것을 특징으로 하는, 트럭 적재 상태의 골재 부피 측정 시스템.
The method of claim 8, wherein the management server,
Combining the extracted aggregate data and the data of the aggregate box, characterized in that the volume is calculated based on the combined data, the aggregate volume measurement system in the truck loading state.
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