FI129963B - Kontin siirtolaitteen valvominen konttia laskettaessa kuljetusalustalle tai nostettaessa pois kuljetusalustalta ja optinen tunnistuslaitteisto kontin siirtolaitteen valvomiseksi - Google Patents

Abstract

Menetelmä ja optinen tunnistuslaitteisto konttien (210) siirtolaitteen valvomiseksi konttia laskettaessa kuljetusalustalle (220) tai nostettaessa siltä pois. Kontti (210), sen karareikien sijainti ja kuljetusalustan lukituskarojen (222) sijainnit määritellään optisella tunnistuslaitteistolla (100), joka käsittää joukon yläviistosta konttia ja kuljetusalustaa mittaavilla optisilla tunnistuslaitteilla (130) kontin (210) laskemisen tai nostamisen aikana siten että samojen optisten tunnistuslaitteiden (130) mittauksen perusteella määritetään sekä kontin (210) että lukituskarojen (222) sijaintia.

Description

KONTIN SIIRTOLAITTEEN VALVOMINEN KONTTIA LASKETTAESSA

KULJETUSALUSTALLE TAI NOSTETTAESSA POIS KULJETUSALUSTALTA JA

OPTINEN TUNNISTUSLAITTEISTO KONTIN SIIRTOLAITTEEN VALVOMISEKSI

TEKNINEN ALA

Keksintö liittyy kontin siirtolaitteen valvomiseen konttia laskettaessa kuljetus- alustalle tai nostettaessa siltä pois ja optiseen tunnistuslaitteistoon kontin siirtolait- teen valvomiseksi.

TAUSTA

Tämä osio kuvaa lukijalle hyödyllistä taustatietoa tarkoittamatta myöntää tässä kuvatun tekniikan välttämättä edustavan tekniikan tasoa.

Konttinosturi kiinnittyy konttiin nostoa varten tarttujalla, joka kiinnittyy kontin katon — päällä oleviin nurkkapaloihin (tarkemmin sanoen näiden karareikiin) tyypillisesti konetoimisin lukituskaroin. Vastaavasti kuljetusalustalle kontti ohjataan siten, että kontin alla olevat nurkkapalat asettuvat kuljetusalustassa olevien lukituskarojen kohdalle, joilla kontti kiinnitetään kuljetusalustaan. Kuljetusalusta voi olla esimerkiksi junan vaunussa tai kumipyörällisessä kuljetuslaitteessa kuten kuorma-auton —perävaunussa tai kuorma-autossa.

Konttien automaattinen luovuttaminen — kuljetusalustalle = edellyttää — kontin kohdistamista tarkalleen kuljetusalustalle. Kuljetusalusta voi käytännössä olla

N esimerkiksi valmistajakohtaisesti rakennetun palkkirungon päälle asetetut tuet

O 25 — kontin vahvistetuista reuna-alueista ainakin joidenkin kohdilla. Siten kuljetusalustan

N mitat suhteessa kontin nurkkapaloihin vaihtelevat ja kontin paikoitusta varten on 10 tunnistettava kuljetusalustan lukituskarat.

E

© WO2012152984A1 kuvaa järjestelmän kontin paikan määrittämiseksi konteilla & 30 kuormattavassa ajoneuvossa ja/tai sen perävaunussa. Julkaisussa lukituskarojen = lastausalueelle on kiinteään rakenteeseen asennettu kunkin ajokaistan viereen

N laserskanneri siten, että laserskannerilla määritettäisiin ajokaistalle pysäköidyn ajoneuvon ja/tai sen lukituskarojen sijainnit. Vaihtoehtoisesti yksi laserskanneri on järjestetty määrittämään 1-4 ajokaistalle pysäköityjen ajoneuvojen ja/tai niiden perävaunujen lukituskarojen sijainnit, kun kunkin ajoneuvon tai perävaunun kutakin lastattavaa konttia varten vähintään kaksi lukituskaraa on käännetty näkyviin.

Julkaisussa käytetään tarkasti tunnettua laserskannerin sijaintia maahan nähden ja — kotikentän koordinaatistoon nähden. Nosturi on varustettu paikannusjärjestelmällä, joka tunnistaa nosturin sijainnin kotikentän koordinaatistoon nähden ja toisaalta konttitarttujan sijainnin nosturiin nähden. Laserskannerilla määritetty sijaintitieto välitetään nosturille ja nosturin paikannusjärjestelmä laskee nosturin ja konttitarttujan sijaintitiedon perusteella lukituskaran sijainnin nosturiin nähden. WO 2016/001481 A1 kuvaa kuorman siirtämisen kuormankäsittelylaitteistolla. Haanpää,

Doug et al. "Machine Vision Algorithms for Robust Pallet Engagement and

Stacking”, 2016 IEEE Applied Imagery Pattern Recognition Workshop, 18- 20.10.2016 Washington, DC, USA, kuvaa konenäköalgoritmien käyttöä kolleihin tarttumista ja niiden pinoamista varten.

Konttien automaattisessa lastauksessa kuljetusalustalle luotettavuus on erittäin tärkeää niin turvallisuussyistä kuin kontinkäsittelyn tehokkuudenkin takia. Virheet aiheuttavat helposti sekä suoraa vahinkoa että välillistä vahinkoa virhetilanteiden selvittelyyn kuluvan ajan takia.

Esillä olevan keksinnön tarkoitus on parantaa kontinkäsittelyn tehokkuutta konttien kuormaamisessa kuljetusalustalle ja/tai purkamisessa kuljetusalustalta, tai ainakin tarjota uutta tekniikkaa vaihtoehdoksi tunnetuille ratkaisuille. 3 25 YHTEENVETO

N Keksinnön erään ensimmäisen näkökohdan mukaan toteutetaan 10 patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä kontin siirtolaitteen valvomiseksi

I konttia laskettaessa kuljetusalustalle. a

O

& 30 — Kontin karareikien ja kuljetusalustan lukituskarojen suhteellisen aseman perusteella = voidaan vastaavasti automaattisesti ohjata kontin siirtolaitetta siirtämään kontin

N kuljetusalustalle kohdistaen kontin kararef'ät lukituskarojen kohdalle.

Kuljetusalusta voi olla maakuljetusvälineen kuljetusalusta. Maakuljetusväline voi olla junanvaunu tai kumipyöräinen kuljetusväline, kuten perävaunu, rekka tai kuorma-auto.

Edullisesti samalla optisella tunnistuslaitteistolla voidaan tunnistaa sekä kontin kohdepaikan määrittävä lukituskarojen sijainti siten, ettei optisen tunnistuslaitteiston optisia laitteita tarvitse kohdistaa ja suunnata erikseen nostolaitteen oman paikannusjärjestelmän kanssa. Edullisesti kontin ja lukituskarojen suhteellinen asema tunnistetaan optisen tunnistuslaitteiston avulla konttia laskettaessa — kuljetusalustalle.

Keksinnön erään toisen näkökohdan mukaan toteutetaan patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä kontin siirtolaitteen valvomiseksi konttia nostettaessa pois kuljetusalustalta.

Kontin nostaminen voidaan automaattisesti keskeyttää, jos mainittu varmistaminen epäonnistuu.

Edullisesti samoilla optisilla tunnistusvälineillä voidaan tunnistaa kontin sijainti ja — varmistaa, että kontti on irronnut kuljetusalustasta ennen kuin nostoa jatketaan.

Edullisesti kontin nostaminen kuljetusalustalta voidaan automaattisesti keskeyttää, ellei noston edetessä optisella tunnistuslaitteistolla havaita kuljetusalustan

N lukituskaroja. Edullisesti optisella tunnistuslaitteistolla voidaan automaattisesti

O 25 — tunnistaa virhetilanne, jossa konttia ei ole vapautettu kaikista kuljetusalustan

N lukituskaroista. Edullisesti kontin erkaneminen kuljetusalustasta tunnistetaan ennen 10 kuin konttia on nostettu 0,2 m, 0,5 m, 0,8 m tai 1 m.

E

© Kontin nosto voidaan keskeyttää elleivät optista tunnistuslaitteistoa lähemmän & 30 — pitkän sivun lukituskarat tule ensin näkyviin konttia nostettaessa ensimmäisen = matkan verran ja elleivät optista tunnistuslaitteistoa loitomman pitkän sivun

N lukituskarat tule esiin nostettaessa konttia toisen matkan verran. Toisen matkan suhde ensimmäiseen matkaan voi riippua optisen tunnistuslaitteiston asennuskorkeudesta ja sivusuuntaisesta etäisyydestä kontin loitomman pitkän sivun lukituskaroista.

Nostomatkan mittauksessa voidaan hyödyntää kontin siirtolaitteelta tai sen osalta, esimerkiksi nosturin nostomoottoreilta, saatavaa tietoa kontin pystysuuntaisesta siirtomatkasta. Pystysuuntaista siirtomatkaa voidaan verrata tai käyttää rinnakkaisena tietona kontin nostamisen tai laskemisen varmistamiseksi. Lisäksi tällä toisella tavalla saatua tietoa voidaan hyödyntää eri nostopaikoissa eri optisten antureiden välistä eromittaa ja/tai voidaan tehdä muuta keskinäistä kalibrointia tai — mittatietojen vertailua tai nostoon/laskuun liittyvää vahvistustietoa voidaan varmentaa esimerkiksi itsediagnostiikkaa varten.

Keksinnön erään kolmannen näkökohdan mukaan toteutetaan patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä kontin siirtolaitteen valvomiseksi konttia nostettaessa pois — kuljetusalustalta.

Optinen tunnistuslaitteisto voi käsittää yhden tai useampia optisia tunnistuslaitteita, jotka voivat olla keskenään samanlaisia tai erilaisia. Optinen tunnistuslaite voi olla valittu joukosta, jonka muodostavat: kamera; 3D-kamera; TOF (engl. Time Of Flight) -kamera; stereokamera; lasertriangulointilaite; ja laserskanneri.

Optinen tunnistuslaitteisto voi olla kiinteästi asennettu. Optinen tunnistuslaitteisto olla kiinteästi asennettu siten, että mittausvyöhykkeen keskilinja sijaitsee optisesta

N tunnistuslaitteistosta alaviistoon, esimerkiksi enemmän vaaka- kuin pystysuun-

O 25 nassa. Mittausvyöhykkeen keskilinja voi olla alle 20, 25, 30, 35 tai 40 asteen

N kulmassa vaakasuunnasta. 2

I Edullisesti optinen tunnistuslaitteisto voidaan asentaa esimerkiksi suhteellisen a © mataliin tolppiin, nosturin runkoon tai muuhun rakenteeseen esimerkiksi 1,5 — 3 m & 30 — korkeudelle, kuten 2 m tai 2,5 m korkeuteen siten, että asennus voidaan tehdä hel- = posti ja turvallisesti ilman konetoimisia nostolaitteita tai korkeita rakennustelineitä.

N

Optinen tunnistuslaitteisto voi käsittää tunnistuslaitteita yhdellä tai useammalla kaistalla yhden tai useamman eri kuormausaseman kohdalla. Kuormausasemat voivat sijaita kontin pituuden mukaisella jaolla.

Optinen — tunnistuslaitteisto voi — käsittää yhden kameran kuljetusalustan 5 ensimmäisessä päädyssä olevien lukituskarojen sijainnin tunnistamiseksi ja toisen kameran kuljetusalustan toisessa päädyssä olevien lukituskarojen sijainnin tunnistamiseksi.

Edullisesti optinen tunnistuslaitteisto voi muodostaa epäyhtenäisen mittausvyöhyk- keen kahdella tai useammalla optisella tunnistuslaitteella siten, että lukituskarojen ja kontin päätyjen alueelle voidaan muodostaa terävän tunnistuksen alue ja kontin ohjaamisen kannalta vähemmän kiinnostava keskialue voidaan jättää vaikka kokonaan mittausvyöhykkeen ulkopuolelle ja turhaa prosessointikuormaa voidaan välttää. Epäyhtenäisen mittausvyöhykkeen eri osien sijainti suhteessa toisiinsa — voidaan määrittää liikuttamalla suoraviivaisesti ja vakionopeudella konttia tai vaikkapa pakettiautoa mittausvyöhykkeiden yli ja seuraamalla milloin seurattavan kohteen saapuva ja poistuva pääty tulee kuhunkin mittausvyöhykkeen osaan ja millä korkeudella ja etäisyydellä kontti on kussakin mittausvyöhykkeen osassa suhteessa vastaavaan optiseen tunnistuslaitteeseen. Edullisesti samalla voidaan määrittää — kunkin mittausvyöhykkeen osan suhde kontin siirtolaitteen paikannusjärjestelmään.

Lukituskarojen sijainti voidaan tunnistaa suhteessa mittausvyöhykkeeseen.

Kontin sijainti voidaan tunnistaa suhteessa mittausvyöhykkeeseen. 3 25 — Mittausvyöhyke voi olla kolmiulotteinen mittaustila. Menetelmässä voidaan lisäksi

N määrittää mittaustilan sijainti suhteessa kontinkäsittelyjärjestelmän origoon. 10 Mittaustilan sijainti suhteessa kontinkäsittelyjärjestelmän origoon voidaan asettaa

I tuomalla kontti mittaustilaan ja samanaikaisesti määrittämällä kontin sijainti kontin- a © käsittelyjärjestelmän paikannuksella sekä optisella tunnistuslaitteistolla ja & 30 laskemalla määritettyjen sijaintien vastaavuus. Mittaustilan sijainti suhteessa = kontinkäsittelyjärjestelmän origoon voidaan asettaa optisen tunnistuslaitteiston

N käyttöönoton yhteydessä. Mittaustilan sijainti suhteessa kontinkäsittelyjärjestelmän origoon voidaan asettaa uudelleen tai tarkistaa automaattisesti konttia ohjattaessa kuljetusalustalle tai siltä pois optisen tunnistuslaitteiston mahdollisten muutosten kompensoimiseksi.

Edullisesti mittausvyöhyke voidaan kohdentaa helposti ja nopeasti asennuksen — yhteydessä tai optisen mittauslaitteen siirryttyä esimerkiksi kolhiintumisen takia tarvitsematta välttämättä huolellista mittauslaitteen asettelua kohdalleen.

Eräässä suoritusmuodossa konttia kuormattaessa: tunnistetaan optisella tunnistuslaitteistolla kuljetusalustan lukituskarojen — sijainti; ja ohjataan kontin siirtolaitetta kontin tuomiseksi mittausvyöhykkeelle ennen mainittua lukituskarojen tunnistetun sijainnin ja kontin tunnistetun sijainnin perusteella tapahtuvaa kontin karareikien ja kuljetusalustan lukituskarojen suhteellisen aseman määrittämistä.

Edullisesti voidaan — automaattisesti — tunnistaa kuormausalueelle — tuodun kuljetusalustan lukituskarojen sijainti ja ohjata kontin siirtolaite niin lähelle kuormauskohdetta, että kontin hienosäätö voidaan toteuttaa kontin siirtolaitteen hienosäätölaitteistolla.

Keksinnön erään näkökulman mukaisesti tarjotaan menetelmä konttien automaattiseksi ohjaamiseksi kuljetusalustalle ja siltä pois. Kontti, sen karareikien sijainti ja kuljetusalustan lukituskarojen sijainnit määritellään optisella tunnistus-

N laitteistolla, joka käsittää joukon yläviistosta konttia ja kuljetusalustaa mittaavilla

O 25 — optisilla tunnistuslaitteilla kontin laskemisen tai nostamisen aikana siten että

N samojen optisten tunnistuslaitteiden mittauksen perusteella määritetään sekä kontin 10 että lukituskarojen sijaintia. z © Keksinnön erään näkökulman mukaisesti tarjotaan optinen tunnistuslaitteisto kontin & 30 — siirtolaitteen — valvomiseksi, joka käsittää: yhden tai useampia optisia = tunnistuslaitteita; ainakin yhden prosessori; ja tietokoneohjelmakoodia, tunnettu

N siitä, että tietokoneohjelmakoodi on järjestetty aiheuttamaan mainitun ainakin yhden prosessorin suorittaessa tietokoneohjelmakoodia sen, että suoritetaan minkä tahansa edeltävän näkökulman mukainen menetelmä.

Kontin siirtolaite voi olla konttinosturi. Konttinosturi voi olla STS (engl. Ship-to-

Shore) —nosturi, liikkuva portaalinosturi, kuten RMG-nosturi (engl. rail mounted gantry crane) kumipyöräinen nosturi (engl. rubber tyred gantry crane), automaattinen pinoava nosturi eli ASC-nosturi (engl. automatic stacking crane).

Esillä olevan keksinnön eri suoritusmuotoja kuvataan tai on kuvattu vain keksinnön jonkin tai joidenkin näkökohtien yhteydessä. Alan ammattimies ymmärtää, että — keksinnön jonkin näkökohdan mitä tahansa suoritusmuotoa voidaan soveltaa keksinnön samassa näkökohdassa ja muissa näkökohdissa yksinään tai yhdistelmänä muiden suoritusmuotojen kanssa.

KUVIOIDEN LYHYT ESITTELY

— Keksintöä kuvataan nyt esimerkinomaisesti viitaten oheisiin piirustuksiin.

Kuvio 1 esittää erään keksinnön suoritusmuodon mukaisen optisen tunnistus- laitteiston suhteessa automaattisen pinoavan nosturin ajokaistoihin;

Kuvio 2 esittää ajokaistan suunnassa erästä keksinnön suoritusmuodon mukaista sovellusta optisen tunnistuslaitteen sijoittamista ja mittausvyöhykettä;

Kuvio 3 esittää optisten tunnistuslaitteiden näkymäalueita suhteessa kuvion 1 ajokaistalla olevaan kontin paikkaan kuljetusalustalla keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti, jossa optiset tunnistuslaitteet on asennettu

N tolppiin;

O 25 — Kuvio 4 esittää optisten tunnistuslaitteiden näkymäalueita suhteessa kuvion 1

N ajokaistalla olevaan kontin paikkaan kuljetusalustalla keksinnön erään 10 suoritusmuodon mukaisesti, jossa optiset tunnistuslaitteet on asennettu

I nosturin runkoon; a © Kuvio 5 esittää vuokaavion keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesta kontin & 30 ohjausmenetelmästä kontin laskemisen ohjaamiseksi; = Kuvio 6 esittää vuokaavion keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesta kontin

N ohjausmenetelmästä kontin nostamisen ohjaamiseksi; ja

Kuvio 7 esittää yksinkertaistetun lohkokaavion keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesta kontin ohjauslaitteesta.

YKSITYISKOHTAINEN SELITYS

Seuraavassa selostuksessa samanlaisilla viitemerkinnöillä tarkoitetaan saman- — kaltaisia osia tai vaiheita. On huomattava, että esitettävät kuviot eivät ole kokonaisuudessaan mittakaavassa, ja että ne lähinnä palvelevat vain keksinnön suoritusmuotojen havainnollistamistarkoitusta.

Kuvio 1 esittää erään keksinnön suoritusmuodon mukaisen optisen tunnistus- — laitteiston 100 suhteessa automaattisen pinoavan nosturin ajokaistoihin 110.

Optinen tunnistuslaitteisto 100 käsittää joukon ajokaistojen viereen asennettuja tolppia 120, joiden päähän on asennettu optisia tunnistuslaitteita 130. Lisäksi optinen tunnistuslaitteisto 100 käsittää ohjaimen 140, joka on tiedonsiirtoyhteydessä optisten tunnistuslaitteiden 130 ja nosturin ohjausjärjestelmän kanssa (ei piirretty).

Kuvio 2 esittää ajokaistan suunnassa erästä keksinnön suoritusmuodon mukaista sovellusta optisen tunnistuslaitteen 130 sijoittamista ja keilaa 230. Kuviossa 2 näkyy myös kontti 210, kontin alapuolella kuljetusalusta 220 ja kuljetusalustan lukituskara 222, esimerkiksi ISO-konteille sopiva kiertämällä lukitseva kara (engl. twist lock).

Kuviossa 2 näkyy tolppa 120 pystysuoraan piirrettynä ja optisen tunnistuslaitteen 130 suhteen piirretyt horisontaalisuuntaiset etäisyydet dc kontin 210 kylkeen (pitkään sivuun optisen tunnistuslaitteen 130 puolella) ja di lukituskaran 222

N keskilinjalle (optisen tunnistuslaitteen 130 puolella). Kuviossa 2 piirretyssä

O 25 — tilanteessa optinen tunnistuslaite 130 ei vielä voi havaita taempaa lukituskaraa 222,

N koska se jää kontin 210 alaosan taakse. 2

I Kuvion 2 tolppa on suotuisaa asentaa pystysuoraan tolpan rasitusten kannalta, a © mutta se voi myös olla kallellaan esimerkiksi ajokaistaan päin tai ajokaistan & 30 suunnassa keksinnön useiden suoritusmuotojen mukaisen toiminnan siitä = häiriintymättä. Kuviot 3 ja 4 havainnollistavat myös sitä, ettei tolppien 120 välimatka

N ja optisten tunnistuslaitteiden 130 suunta välttämättä ole vakio. Tästä aiheutuu merkittäviä etuja asennuksen ja ylläpidon kannalta.

Kuviot 3 ja 4 esittävät kaksi eri suoritusmuotoa optisten tunnistuslaitteiden 130 näkymääalueista 230 suhteessa kuvion 1 ajokaistalla olevaan kontin 210 paikkaan kuljetusalustalla. Kuviossa 3 optiset tunnistuslaitteet 130 on asennettu kiinteästi ajokaistan viereen, esim. tolppiin. Kuviossa 4 optiset tunnistuslaitteet 130 on asennettu nosturin (esim. RTG-nosturin) runkoon 410. Kuvion 3 suoritusmuodossa keilat 230 ovat päällekkäin vain kontin taemman kyljen takana eli keilojen ts. näkymääalueiden väliin jää aukkoja kontin 210 kohdalla. Kuviosta 3 näkyy myös että ensimmäinen ja toinen keila 230 eli mc, mco leikkaavat hieman eri kohdassa kuin — toinen ja kolmas keila mca, mcs. Kuviossa 4 taas kolmas ja neljäs keila mcs, mcs muodostavat yhtenäisen peiton lukituskarojen 222 linjalla myös optisten lukulaitteiden 230 puolella, kun taas kahdessa muussa kuvioon 4 piirretyssä keilojen saumassa on epäjatkuvuus etummaisten lukituskarojen 222 linjalla. — Selvyyden vuoksi on syytä mainita, että kuvioiden 3 ja 4 keilat on piirretty yhden kuljetusalustan tasoon.

Seuraavaksi kuvataan keksinnön eräiden suoritusmuotojen toimintaa. Kuvio 5 esittää vuokaavion keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesta menetelmästä — kontin 210 kontin siirtolaitteen valvomiseksi konttia 210 laskettaessa, jossa automaattisesti: 510. tarkkaillaan optisella tunnistuslaitteistolla 100 yhden tai useamman keilan 230 määrittämää mittausvyöhykettä (mcs... mca), joka käsittää kuormauspaikalla olevan

N kontin kuljetusalustan ainakin kaksi lukituskaraa ja tilaa kuljetusalustan yläpuolella;

O 25 520. tunnistetaan samalla optisella tunnistuslaitteistolla:

N lukituskarojen sijainti; ja 10 mittausvyöhykkeellä olevan kontin sijainti; ja jossa menetelmässä:

I 530. määritetään lukituskarojen tunnistetun sijainnin ja kontin tunnistetun sijainnin a © perusteella kontin karareikien ja kuljetusalustan lukituskarojen suhteellinen asema. & 30 Valinnaisesti vastaavasti ohjataan kontin siirtolaitetta — siiitämään kontin = kuljetusalustalle kohdistaen kontin kararei’at lukituskarojen kohdalle.

N

Tässä yhteydessä keila tarkoittaa optisen tunnistuslaitteiston mittausavaruutta eli sitä tilaa, jota optisen tunnistuslaitteiston tunnistuslaitteet 130 voivat havainnoida.

Kuvio 6 esittää vuokaavion keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesta kontin menetelmästä kontin nostamisen ohjaamiseksi pois kuljetusalustalta, jossa automaattisesti: 610. tarkkaillaan optisella tunnistuslaitteistolla yhden tai useamman keilan määrittämää mittausvyöhykettä, joka käsittää kuormauspaikalla olevan kontin kuljetusalustan ainakin kaksi lukituskaraa ja tilaa kuljetusalustan yläpuolella; 620. tunnistetaan optisella tunnistuslaitteistolla mittausvyöhykkeellä olevan kontin — alkusijainti ennen kontin poistamista kuljetusalustalta; 630. määritetään kontin alkusijainnin perusteella kontin karareikiä vastaavien kuljetusalustan lukituskarojen alkuasema; 640. varmistetaan optista tunnistuslaitteistoa käyttäen että kyseiset lukituskarat tulevat näkyviin kontin alapuolella osoituksena siitä, että kontin karareikiä vastaavat — kuljetusalustan lukituskarat irtoavat kontin kararef'istä. Valinnaisesti lisäksi: 650. keskeytetään kontin nostaminen, jos mainittu varmistaminen epäonnistuu.

Kuvioiden 1 ja 2 suoritusmuotojen etuna samoilla optisilla tunnistusvälineillä voidaan tunnistaa kontin sijainti ja myös varmistaa, että kontti on irronnut — kuljetusalustasta ennen kuin nostoa jatketaan. Esimerkiksi kontin nostaminen kuljetusalustalta voidaan automaattisesti keskeyttää, ellei noston edetessä optisella tunnistuslaitteistolla havaita kuljetusalustan lukituskaroja.

N Eräässä — suoritusmuodossa kontin nosto keskeytetään = elleivät optista

O 25 — tunnistuslaitteistoa lähemmän pitkän sivun lukituskarat tule ensin näkyviin konttia

N nostettaessa ensimmäisen matkan verran ja elleivät optista tunnistuslaitteistoa 10 loitomman pitkän sivun lukituskarat tule esiin nostettaessa konttia toisen matkan

I verran. Ensimmäisen ja toisen matkan mitoituksessa voidaan huomioida a © kuljetusalustaa kannattavan ajoneuvon tai perävaunun jousituksen liike. & 30 = Kuten kuvioissa 1 ja 2 on esitetty, optinen tunnistuslaitteisto voi olla kiinteästi

N asennettu. Optinen tunnistuslaitteiston mittausvyöhykkeen keskilinja voidaan asettaa sijaitsemaan optisesta tunnistuslaitteistosta alaviistoon, esimerkiksi enemmän vaaka- kuin pystysuunnassa. Mittausvyöhykkeen keskilinja voi olla alle 20, 25, 30, 35 tai 40 asteen kulmassa vaakasuunnasta. Asennus voi olla myös puolikiinteä, koska esillä oleva keksintö ei välttämättä vaadi mittausvyöhykkeiden tarkkaa asettelua. Suhteellisen matalaan asennukseen riittävät tolpat voi toteuttaa esimerkiksi tavalliseen henkilöauton pyörään kiinnitetyillä teräsputkilla, joiden päässä on optiset tunnistuslaitteet ja valokennot ja akut kevyenä yksikkönä, joka sallii langattoman asennuksen yksinkertaisesti jakamalla tällaisia puolikiinteitä optisia tunnistusasemia ajokaistojen viereen silmämääräisesti ajokaistoja kohti suunnaten. Nimittäin, keksinnön edellä kuvattujen suoritusmuotojen etuna samaa — optista tunnistuslaitetta käytetään sekä kontin että lukituskaran tunnistamiseen ja näin ollen vältytään tarpeelta täsmälleen asetella tunnistuslaitteiden keilat ennalta määrätyn mallin mukaisesti.

Eräässä suoritusmuodossa optinen tunnistuslaitteisto voi käsittää yhden kameran — kuljetusalustan ensimmäisessä päädyssä olevien lukituskarojen = sijainnin tunnistamiseksi ja toisen kameran kuljetusalustan toisessa päädyssä olevien lukituskarojen sijainnin tunnistamiseksi. Puolipituisten konttien lukituskaroja varten täysimittaisen kontin puolivälin tuntumassa on edullisesti kolmas optinen tunnistuslaitteisto tai optisia tunnistuslaitteita on useampi kuin kolme.

Kuten kuvioiden 3 ja 4 kohdalla selitettiin, optinen tunnistuslaitteisto voi muodostaa epäyhtenäisen — mittausvyöhykkeen — kahdella tai useammalla = optisella tunnistuslaitteella. Tällöin lukituskarojen ja kontin päätyjen alueelle voidaan

N muodostaa terävän tunnistuksen alue. Kontin ohjaamisen kannalta vähemmän

O 25 — kiinnostava keskialue voidaan jättää vaikka kokonaan mittausvyöhykkeen

N ulkopuolelle. Tämä voi vähentää prosessointikuormaa. 2

I Edellä kuvatun optisen tunnistuslaitteiston kalibrointi käyttöönoton yhteydessä ja a © mahdollisten muutosten tapahtuessa (esim. tunnistuslaitteen vaihto tai tolpan & 30 vaantyminen) on useimmiten tehtävissä nopeasti ja yksinkertaisesti esimerkiksi = seuraavaksi kuvattavia suoritusmuotoja käyttäen.

N

Epäyhtenäisen mittausvyöhykkeen eri osien sijainti suhteessa toisiinsa voidaan määrittää liikuttamalla suoraviivaisesti ja vakionopeudella konttia tai vaikkapa pakettiautoa mittausvyöhykkeiden yli ja seuraamalla milloin seurattavan kohteen saapuva ja poistuva pääty tulee kuhunkin mittausvyöhykkeen osaan ja millä korkeudella ja etäisyydellä kontti on kussakin mittausvyöhykkeen osassa suhteessa vastaavaan optiseen tunnistuslaitteeseen. Edullisesti samalla voidaan määrittää kunkin mittausvyöhykkeen osan suhde kontin siirtolaitteen paikannusjärjestelmään.

Tällaisen — kalibroinnin apuvälineenä voidaan käyttää vaikkapa valkoista pakettiautoa, jonka kylkeen on teipattu vaaka- ja pystysuorat tummat teipit esimerkiksi jos käytetään stereokameroita tai laser-triangulointia. Jälkimmäisessä — tapauksessa triangulointiin käytettävillä kameroilla tunnistetaan niiden keilaan tuleva liikkuva kalibrointiesine (esim. pakettiauto tai kontti) ja verrataan eri kameroista saatavia kuvia toisiinsa ja määritetään kameroiden keilojen suhde toisiinsa. Vertaamisen tuloksena voidaan esimerkiksi autokorrelaatiota käyttäen tunnistaa keilojen asemat suhteessa toisiinsa. Samalla voidaan määritellä — mittausvyöhyke.

Mittausvyöhykkeen määrittelyä voidaan täsmentää esimerkiksi tunnistamalla keiloissa näkyviä hahmoja, kuten kaistaviiva, aita tai horisontti. Mittausvyöhykkeen määrittämistä voidaan toteuttaa myös esimerkiksi kuvaamalla kaistan suuntaisesti — eri kuormauspositioihin pysäytettyä tyhjää kuljetusalustaa, jonka lukituskarat ovat esillä ja tunnistamalla lukituskarojen paikat. Tämän tunnistuksen jälkeen voidaan määrittää trigonometrisesti — lukituskarojen — tunnistamisessa — ilmenneiden kulmaerojen perusteella kunkin optisen tunnistuslaitteen etäisyys ja korkeus

N suhteessa kuljetusalustaan käyttämällä hyväksi lukituskarojen tunnettua ryhmittelyä

O 25 — (tunnettu suorakaiteen muoto ja etäisyydet).

S

10 Kalibroinnin tuloksena määritetään mittausvyöhyke edullisesti kolmiulotteisena

I mittaustilana. Lisäksi automaattisen kontinkäsittelyn helpottamiseksi voidaan lisäksi a © määrittää mittaustilan sijainti suhteessa kontinkäsittelyjärjestelmän origoon. & 30 Automaattisissa kontinkäsittelyjärjestelmissä on tunnettava tarttujan sijainti konttia = jätettäessä ja konttia haettaessa ja edullisesti optisen mittauslaitteiston määrittämä

N kontin tai kuljetusalustan sijainti määritetään myös suhteessa automaattisen kontinkäsittelyjärjestelmän origoon.

Mittaustilan sijainti suhteessa kontinkäsittelyjärjestelmän origoon määritellään eräässä suoritusmuodossa tuomalla kontti mittaustilaan ja samanaikaisesti määrit- tämällä kontin sijainti kontinkäsittelyjärjestelmän paikannuksella sekä optisella —tunnistuslaitteistolla ja laskemalla määritettyjen sijaintien vastaavuus. Optisen tunnistuslaitteiston ja kontinkäsittelyjärjestelmien koordinaatistojen yhdistämisen määrittäminen voidaan tehdä optisen tunnistuslaitteiston käyttöönoton yhteydessä.

Mittaustilan sijainti suhteessa kontinkäsittelyjärjestelmän origoon voidaan asettaa uudelleen tai tarkistaa automaattisesti konttia aina tai toisinaan ohjattaessa kuljetus- — alustalle tai siltä pois optisen tunnistuslaitteiston mahdollisten muutosten kompensoimiseksi.

Edellä kuvatun mukaisesti eräässä suoritusmuodossa konttia kuormattaessa: tunnistetaan optisella tunnistuslaitteistolla kuljetusalustan lukituskarojen — sijainti; ja ohjataan kontin siirtolaitetta kontin tuomiseksi mittausvyöhykkeelle ennen mainittua lukituskarojen tunnistetun sijainnin ja kontin tunnistetun sijainnin perusteella tapahtuvaa kontin karareikien ja kuljetusalustan lukituskarojen suhteellisen aseman määrittämistä.

Uusi kontti voidaan tuoda lastausalustalla paikalleen esimerkiksi siten, että rekka tai junanvaunu tuodaan ajokaistaa pitkin. Optisella tunnistuslaitteistolla tarkkaillaan saapuvan kontin tai konttien etenemistä ja saapuvat kuljetusalustat ohjataan

N pysäyttämään siten, että mahdollisimman moni saapuneista kuljetusalustoista on

O 25 — lukituskarojen kohdalta mittausvyöhykkeellä. Tähän tarkoitukseen voidaan käyttää

N optisen tunnistuslaitteiston avulla ohjattavia merkkejä, kuten merkkivaloa 10 ”eteenpäin”, “seis” ja ”taaksepäin”. Välttämättä kaikkia lukituskaroja ei saada

I mittausvyöhykkeelle, esimerkiksi mittausvyöhykkeen epäjatkuvuuksien takia tai jos a © ajokaistalle tulee mittausvyöhykettä pidempi konttien ryhmä lukituskarojen kohdalta & 30 — mitattuna. Tarvittaessa voidaan ensin automaattisesti poistaa konteista ne, joiden = lukituskarat ovat mittausvyöhykkeellä ja sitten ohjata jäljelle jääneiden konttien

N siirtämistä siten, että lisää kontteja voidaan automaattisesti poistaa.

Kuljetusalustojen siirtämistä ajokaistalla voidaan tehdä esimerkiksi antamalla edellä kuvattuja merkkejä kuljetusalustoja siirtävän ajoneuvon kuljettajalle tai automaatti- sesti ohjattavan ajoneuvon tapauksessa antamalla vastaavia komentoja suoraan ajoneuvolle. Robottirekan tai junan tapauksessa voidaan muodostaa tarvittava ohjaus esimerkiksi ennen ajoneuvon tuomista ajokaistalle tai kun ajoneuvo on jo saapunut ajokaistalle. Siirtymävaiheessa robottirekkoihin voidaan toteuttaa paikallinen automaattiohjaus rajallisessa määrin esimerkiksi liittämällä OBD- tai vastaavan tiedonsiirtoportin kautta ajoneuvoon paikallisohjauslaite ja ohjaamalla paikallisohjauslaitteen kautta ajoneuvoa siirtymään esimerkiksi ohjaus suoraan —jätettynä tai myös ohjaamalla ajoneuvoa esimerkiksi kaistavahtia varten tarjottua sähköistä apuohjausjärjestelmää käyttäen.

Kun kontti tai kontit on saatu kuormausalueelle (esim. ajokaistalle), edullisesti auto- maattisesti tunnistetaan kuormausalueelle tuodun kuljetusalustan lukituskarojen — sijainti edellä kuvatusti optisella tunnistuslaitteistolla ja ohjataan sitten kontin siirtolaite ensin niin lähelle kuormauskohdetta, että kontin hienosäätö voidaan toteuttaa kontin siirtolaitteen hienosäätölaitteistolla. Kontin siirtolaitteen hienosäätö- laitteisto voi käsittää esimerkiksi tarttujaa kannattaviin vaijereihin sivusuunnassa vaikuttavilla ohjauselimillä, kuten vaijereilla tai puomeilla.

Kuvio / esittää yksinkertaistetun lohkokaavion keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesta kontin ohjauslaitteesta 140. Kuvion 7 ohjauslaite 140 on toteutettu käyttäen teollisuustietokonetta. Ohjauslaite 140 käsittää tiedonsiirtopiirin 710

N esimerkiksi digitaalista tiedonsiirtoa varten kontin siirtojärjestelmän kanssa ja

O 25 — optisen tunnistuslaitteiston 100 kanssa tapahtuvaa kommunikointia varten.

N Ohjauslaite 140 käsittää ainakin yhden prosessorin 720, mahdollisesti paikallisen 10 käyttöliittymän 730 ja muistin 740 sekä ohjelmakoodia 750. Suorittamalla

I ohjelmakoodia 750 ainakin yhdellä prosessorilla 720 ohjauslaite 140 toteuttaa a © ohjelmakoodin 750 mukaisesti keksinnön suoritusmuotoja, joiden mukaisesti & 30 ohjauslaite 140 on järjestetty toimimaan.

Tiedonsiirtopiirillä 710 mahdollisesti kommunikoidaan myös kontin siirtolaitteen kuten nosturin kanssa. Tällöin voidaan nostomatkan mittauksessa hyödyntää kontin siirtolaitteelta tai sen osalta, esimerkiksi nosturin nostomoottoreilta, saatavaa tietoa kontin pystysuuntaisesta siirtomatkasta. Pystysuuntaista siirtomatkaa voidaan verrata tai käyttää rinnakkaisena tietona kontin nostamisen tai laskemisen varmis- tamiseksi. Esimerkiksi konttia nostettaessa tai laskettaessa optisesti pitäisi havaita — vastaava kontin liike kuin siirtolaitteelta saadun tiedon perusteella voidaan päätellä kontin siirtyneen. Lisäksi tällä toisella tavalla saatua tietoa voidaan hyödyntää eri nostopaikoissa eri optisten antureiden välistä eromittaa ja/tai voidaan tehdä muuta keskinäistä kalibrointia tai mittatietojen vertailua tai nostoon/laskuun liittyvää vahvis- tustietoa voidaan varmentaa esimerkiksi itsediagnostiikkaa varten. Esimerkiksi — siirtolaitteelta saatua kontin pystysuuntaisen liikkeen tietoa voidaan käyttää optisesti tunnistuslaitteiston toiminnan kalibroimiseen. Tämä voi olla erityisen hyödyllistä mm. siksi, että optisten tunnistuslaitteiden asennuskorkeus voi vaihdella. Myös kuljetusalustan korkeus voi ajoneuvokohtaisesti vaihdella ja siirtolaitteelta saatua tietoa voidaan käyttää hyödyksi esimerkiksi optisen tunnistuslaitteiston — kalibroinnissa. Vastaavasti optisen tunnistuslaitteiston antamaa tietoa voidaan käyttää kontin siirtolaitteen siirtomatkan kalibrointiin.

Edellä esitetty selitys tarjoaa ei-rajoittavia esimerkkejä keksinnön joistakin suoritusmuodoista. Alan ammattimiehelle on selvää, että keksintö ei kuitenkaan — rajoitu esitettyihin yksityiskohtiin vaan, että keksintö voidaan toteuttaa myös muilla ekvivalenttisilla tavoilla.

Esitettyjen suoritusmuotojen joitakin piirteitä voidaan hyödyntää ilman muiden piirteiden käyttöä. Edellä esitettyä selitystä täytyy pitää sellaisenaan vain keksinnön

N

O 25 — periaatteita kuvaavana selostuksena eikä keksintöä rajoittavana. Täten keksinnön = suojapiiriä rajoittavat vain oheistetut patenttivaatimukset. 0

O

I a a

O

O

N

LO

N

O

N

Claims (10)

PATENTTIVAATIMUKSET

1. Menetelmä kontin siirtolaitteen valvomiseksi konttia (210) laskettaessa kuljetusalustalle (220), jossa automaattisesti: tarkkaillaan optisella tunnistuslaitteistolla (100) yhden tai useamman keilan (230) määrittämää mittausvyöhykettä (mci1+mc2+mca+mc4), jossa menetelmässä kontin (210) kuljetusalustalle laskemisen aikana: mittausvyöhyke (mci+mc2+mcas+mc4) käsittää kuormauspaikalla olevan kontin (210) kuljetusalustan (220) ainakin kaksi lukituskaraa (222) ja tilaa — kuljetusalustan (220) yläpuolella; ja jossa menetelmässä optinen tunnistuslaitteisto (100) on kiinteästi tai puolikiinteästi asennettu; tunnettu siitä, että kontin (210) kuljetusalustalle laskemisen aikana: automaattisesti tunnistetaan samalla optisella tunnistuslaitteistolla (100): lukituskarojen (222) sijainti tunnistamalla lukituskarat (222); ja mittausvyöhykkeellä (mc1+mc2+mca+mc4,) olevan kontin (210) sijainti tunnistamalla kontin (210); ja: automaattisesti määritetään lukituskarojen (222) tunnistetun sijainnin ja kontin (210) tunnistetun sijainnin perusteella kontin (210) karareikien ja — kuljetusalustan (220) lukituskarojen (222) suhteellinen asema; ja että mittausvyöhykkeen (mc1+mc2+mcas+mc4) keskilinja sijaitsee optisesta tunnistuslaitteistosta (100) alaviistoon enemmän vaaka- kuin pystysuunnassa.

N 2. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kontin (210) O 25 — karareikien ja kuljetusalustan (220) lukituskarojen (222) suhteellisen aseman N perusteella vastaavasti automaattisesti ohjataan kontin (210) siirtolaitetta siirtämään 10 kontin (210) kuljetusalustalle (220) kohdistaen kontin (210) kararef'ät lukituskarojen I (222) kohdalle. a O & 30 3. Menetelmä kontin siirtolaitteen valvomiseksi konttia (210) nostettaessa pois = kuljetusalustalta (220), jossa automaattisesti: N tarkkaillaan optisella tunnistuslaitteistolla (100) yhden tai useamman keilan määrittämää mittausvyöhykettä (mc1+mc2+mcs+mc4);

jossa mittausvyöhyke (mci+mco+mcs+mc4) käsittää kuormauspaikalla olevan kontin (210) kuljetusalustan (220) ainakin kaksi lukituskaraa (222) ja tilaa kuljetusalustan (220) yläpuolella; ja jossa optinen tunnistuslaitteisto (100) on kiinteästi tai puolikiinteästi asennettu, tunnettu siitä, että: mittausvyöhykkeen (mci+mc2+mcs+mc4) keskilinja sijaitsee optisesta tunnistuslaitteistosta (100) alaviistoon enemmän vaaka- kuin pystysuunnassa; automaattisesti — tunnistetaan — optisella — tunnistuslaitteistolla — (100) mittausvyöhykkeellä (mci+mc2+mcs+mc4) olevan kontin (210) alkusijainti ennen — kontin (210) poistamista kuljetusalustalta (220) tunnistamalla kontin (210); automaattisesti määritetään kontin (210) alkusijainnin perusteella kontin (210) karareikiä vastaavien kuljetusalustan (220) lukituskarojen (222) alkuasema; ja automaattisesti varmistetaan optista tunnistuslaitteistoa (100) käyttäen että kyseiset lukituskarat (222) tulevat näkyviin kontin (210) alapuolella osoituksena siitä, — että kontin (210) karareikiä vastaavat kuljetusalustan (220) lukituskarat (222) irtoavat kontin (210) kararet'stä.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu = siitä, että automaattisesti keskeytetään kontin (210) nostaminen, jos mainittu varmistaminen — epäonnistuu.

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kontin (210) nostaminen kuljetusalustalta keskeytetään = elleivät optista N tunnistuslaitteistoa (100) lähemmän pitkän sivun lukituskarat (222) tule ensin O 25 — näkyviin kuljetusalustasta (220) konttia (210) nostettaessa alkusijainnistaan N ensimmäisen matkan verran. 2

I

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kontin a © (210) nosto keskeytetään elleivät optista tunnistuslaitteistoa (100) loitomman pitkän & 30 — sivun lukituskarat (222) tule esiin nostettaessa konttia (210) alkusijainnistaan toisen = matkan verran, joka toinen matka on suurempi kuin ensimmäinen matka.

N

7. Minkä tahansa edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä,

tunnettu siitä, että vastaanotetaan kontin siirtolaitteelta vertailutietoa kontin pystysuuntaisesta liikkeestä; ja käytetään — vastaanotettua — vertailutietoa = optisen — tunnistuslaitteiston — kalibrointiin tai optisella tunnistuslaitteistolla tehdyn määrityksen varmistamiseksi.

8. Optinen tunnistuslaitteisto (100) kontin (210) siirtolaitteen valvomiseksi, joka käsittää: yhden tai useampia optisia tunnistuslaitteita (130); ainakin yhden prosessorin (720); ja tietokoneohjelmakoodia (750), tunnettu siitä, että: mainitut yhden tai useampia optisia tunnistuslaitteita (130) on kiinteästi tai puolikiinteästi asennettu siten, että mittausvyöhykkeen (mci+mc2+mca3+mc4) keskilinja sijaitsee optisesta tunnistuslaitteistosta (100) alaviistoon enemmän —vaaka- kuin pystysuunnassa; ja tietokoneohjelmakoodi (750) on järjestetty aiheuttamaan mainitun ainakin yhden prosessorin (720) suorittaessa tietokoneohjelmakoodia (750) sen, että suoritetaan minkä tahansa edeltävän patenttivaatimuksen mukainen menetelmä.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen optinen tunnistuslaitteisto (100), tunnettu siitä, että optisen tunnistuslaitteiston (100) optisista tunnistuslaitteista (130) useimmat on asennettu alle 2,5 m korkeudelle keilan (230) yläreunan kohdalta mitattuna. N 25

10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen optinen tunnistuslaitteisto (100), N tunnettu siitä, että optinen tunnistuslaitteisto (100) on järjestetty muodostamaan 5 epäyhtenäisen mittausvyöhykkeen (mci+mc2+mcs+mc4) kahdella tai useammalla S optisella tunnistuslaitteella (130) siten, että osa lukituskaroista (222) voi tulla E mittausvyöhykkeelle = (mci+mco+mcas+mc4) tai poistua mittausvyöhykkeeltä O 30 —(mci+mc+mca+mcg4) kuljetusalustaa (220) liikutettaessa pituussuuntaisesti. N R N