JP2001187687A - クレーン用位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストを抑制しながら、薄暗い条件下であっ
ても、吊下物と目標物の位置関係を的確に認識すること
ができるクレーン用位置検出装置を提供する。 【解決手段】 トロリ５１に吊り下げ支持されたコンテ
ナ５３を搬送台車５４の上に着床させる際に、コンテナ
５３と搬送台車５４との間の相互位置関係を検出するク
レーン用位置検出装置において、トロリ５１に下方のコ
ンテナ５３及び搬送台車５４の位置を検出する光センサ
６０を設け、光センサ６０の信号により、コンテナ５３
と搬送台車５４の対角近傍における辺同士の位置ずれ量
を算出するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンテナクレーン
やトランスファークレーンの自動運転に貢献することの
できるクレーム用位置検出装置に係り、例えば、スプレ
ッダ（吊下物）をコンテナ（目標物）上に着床させる場
合、あるいは、スプレッダで保持したコンテナ（吊下
物）を搬送台車（目標物）上に着床させる場合に、適正
な着床制御が行えるようにするクレーン用位置検出装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンテナクレーンによる従来の荷役作業
の内容を図９に基づいて説明する。図９はコンテナクレ
ーンの全体図である。

【０００３】コンテナクレーン１５による荷役作業は、
コンテナ１４を陸側の岸壁２０から海側のコンテナ船１
９に積み込む作業と、コンテナ１４をコンテナ船１９か
ら岸壁２０に積み降ろす作業の二つに大別される。コン
テナクレーン１５の横行軌道１５ａ上には、横行軌道１
５ａに沿って走行するトロリ１１、及び、トロリ１１に
連結され移動する運転室１６が設けられている。トロリ
１１には、吊具としてスプレッダ１２が昇降自在（巻上
げ、巻降ろし）に備えられている。クレーン１５の運転
者１８は運転室１６に搭乗し、操作盤１７を操作するこ
とによりクレーン１５の運転を行う。

【０００４】以下、コンテナ１４をコンテナ船１９から
岸壁２０の搬送台車２１上に積み降ろす作業を例に、従
来のコンテナクレーン１５の荷役作業の内容を説明す
る。

【０００５】運転者１８は、コンテナ船１９のコンテナ
１４の上空にトロリ１１を移動させる。次に、スプレッ
ダ１２を巻降ろし、コンテナ１４に着床させて固定した
後、巻上げ、岸壁２０上の積み降ろし目標位置にある搬
送台車２１の上空にトロリ１１を移動させる。そして、
目標位置の上空でトロリ１１を停止した後、スプレッダ
１２を巻降ろしていき、搬送台車２１の僅か上空で巻降
ろしを一旦停止する。そこで、運転者１８は搬送台車２
１に対するスプレッダ１２の横走行位置や回転（スキュ
ー）を微調節後、スプレッダ１２を徐々に巻降ろしてコ
ンテナ１４を搬送台車２１上に着床させる。以上の作業
は、一般的には運転室１６内にいる運転者１８が、スプ
レッダ１２や搬送台車２１などを肉眼で直視しながらマ
ニュアル操作で実施している。

【０００６】従来、コンテナクレーンやトランスファー
クレーンを完全自動運転化できなかった理由の一つに、
運転者が肉眼で直視して検出していたスプレッダの位置
や振れ及び目標位置を定量的に検出するセンサが無かっ
たことが挙げられていた。

【０００７】そこで、半自動運転化や自動運転化を実現
する上で必要なスプレッダの位置や目標位置をトロリに
搭載したカメラで撮影して定量的に把握するようにした
クレーン用位置検出装置が開発され、特開平７−９７１
７９号公報において公知とされている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、カメラで撮影
した画像からスプレッダや目標位置などの特徴点を割り
出すには、複雑な画像処理技術が必要であり、コストア
ップになるという問題があった。また、薄暗い条件下で
作業を行う場合には、撮影した画像のコントラストが低
下するため、より高度な画像処理技術が必要となり、一
層コストアップになる上、検出精度が落ちてしまうとい
う問題があった。

【０００９】本発明は、上記事情を考慮し、コストを抑
制しながら、薄暗い条件下であっても、吊下物と目標物
の位置関係を的確に認識することができるクレーン用位
置検出装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、トロ
リに吊り下げ支持された吊下物を目標物の上に着床させ
る際に、吊下物と目標物との間の相互位置関係を検出す
るクレーン用位置検出装置において、前記トロリに設け
られ、下方の吊下物及び目標物に向けて光線を照射して
その反射光を受信すると共に、該光線を所定の方向に走
査させる光センサと、該光センサの信号に基づいて前記
吊下物と目標物の相対応する複数の特徴点の水平面内に
おける各位置を割り出し、吊下物と目標物の特徴点の位
置ずれ量を算出する演算手段と、を備えたことを特徴と
している。

【００１１】請求項１の発明の位置検出装置では、光線
を走査させて、その反射光を受信することにより、吊下
物と目標物の特徴点の位置を割り出し、特徴点同士の位
置ずれ量を算出するようにしている。従って、薄暗い条
件下であっても、単純な原理で精度良く特徴点の割り出
しを行うことができる。特徴点としては、形状的な特異
点を設定する必要があり、例えば、スプレッダ、コンテ
ナ、搬送台車などのエッジ部分（平面的に見た場合の辺
の部分）が理想的である。エッジ部分を特徴点とした場
合、反射光の強弱や光線の距離データ（出射から入射ま
での光路長データ）等によってエッジ部分を検出するこ
とができるので、その検出データと、光線の走査データ
（どの走査位置でエッジ部分を検出したかを示すデー
タ）などに基づいて、吊下物の特徴点と目標物の特徴点
とを区別して認識することができ、特徴点の相互位置ず
れ量を算出することができる。そして、複数の特徴点に
おける位置ずれ量を検出したら、具体的な制御例とし
て、それらの位置ずれ量が全ての特徴点においてバラン
スのとれた値になるように、吊下物の位置を制御して、
目標物上に着床させる。これにより、適正な着床制御が
できるようになる。

【００１２】なお、スプレッダで保持したコンテナを搬
送台車上に着床させる場合は、スプレッダまたはスプレ
ッダに保持されたコンテナが吊下物、搬送台車が目標物
に相当する。また、スプレッダを搬送台車上のコンテナ
の上に着床させる場合は、スプレッダが吊下物、搬送台
車上のコンテナが目標物に相当する。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１において、前
記吊下物及び目標物の平面視形状が共に長方形の場合
に、前記演算手段が、長方形の吊下物と目標物の各対応
する辺の位置を前記特徴点として割り出し、長方形の一
方の対向辺における吊下物と目標物の辺同士の相互位置
ずれ量を算出すると共に、長方形の他方の対向辺におけ
る吊下物と目標物の辺同士の相互位置ずれ量を算出する
ことを特徴とする。

【００１４】吊下物と目標物の平面視形状が共に長方形
の場合には、形状的な特徴点である辺同士が対応する。
従って、請求項２の発明の位置検出装置では、対応する
四つの辺において、吊下物と目標物の辺同士の相互位置
ずれ量を検出するようにしている。こうすることで、長
方形の目標物の上に安定姿勢で吊下物を着床させる制御
を行う際に有用な位置検出データを提供することができ
る。

【００１５】請求項３の発明は、請求項２において、前
記特徴点として割り出して位置ずれ量を算出する辺の位
置が、長方形の一対の対角の近傍位置であり、前記トロ
リには各対角に対応して前記光センサが一対設けられて
おり、各光センサに、前記長方形の一方の対向辺に直交
する方向に光線を走査させる第１走査手段と、前記長方
形の他方の対向辺に直交する方向に光線を走査させる第
２走査手段とが設けられていることを特徴とする。

【００１６】長方形の場合、対角の２点の位置を決めれ
ば、全体の配置が決まる。従って、請求項３の発明の位
置検出装置では、対角の２点の位置の位置ずれ量を求め
るべく、対角の近傍位置の直交する二辺の位置ずれ量を
算出するようにしている。また、対角の近傍位置で直交
する二辺の位置ずれ量を検出する関係から、対角に対応
して設けた光センサ毎に、直交する二辺を横切る二方向
に光線を走査させる走査手段を装備している。つまり、
各光センサとしては、一つの光センサで、直交する二方
向の走査が可能な二次元スキャナ式センサを使用してい
る。このため、各光センサは、対角の近傍のみの限定さ
れた範囲の走査を行えばよくなり、走査範囲を狭くでき
る利点が得られる。

【００１７】請求項４の発明は、請求項２において、前
記特徴点として割り出して位置ずれ量を算出する辺の位
置が、長方形の一対の対角の近傍位置であり、前記トロ
リには各対角に対応して前記光センサが一対設けられて
おり、各光センサに、前記長方形の一方の対向辺に直交
する方向の経路と前記長方形の他方の対向辺に直交する
方向の経路とを含む経路で光線を走査させる走査手段が
設けられていることを特徴とする。

【００１８】前述した請求項３の発明の位置検出装置で
は、各光センサに、二方向に光線を走査させる走査手段
を別々に装備していたが、請求項４の発明の位置検出装
置では、全体の走査軌跡を例えば略円弧状に設定するこ
とで、その走査軌跡の中に、前述の二方向の走査経路が
含まれるようにしている。そうすることで、走査手段の
個数減が図れ、構造の単純化が可能となる。

【００１９】請求項５の発明は、請求項２において、前
記光センサが吊下物の中心部の鉛直上方に一つ設けられ
ており、該光センサが、長方形の吊下物及び目標物の四
辺を全て走査範囲としていることを特徴とする。

【００２０】請求項５の発明の位置検出手段では、光セ
ンサを一つに絞り、その一つの光センサで長方形の吊下
物及び目標物の四辺を全て走査できるようにしている。
こうすることで、走査範囲の広い光センサを使用する必
要があるものの、個数減によるコストダウンが図れるよ
うになる。この場合の走査は、四辺のどの位置で行って
もよいが、辺の長さが長い場合には、例えば間隔をあけ
て平行に何本かの走査を行うようにしてもよい。

【００２１】請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれ
かにおいて、前記光センサが、吊下物及び目標物の大き
さに応じた位置に移動可能に装備されていることを特徴
とする。

【００２２】例えば、一般的に使用されているコンテナ
の大きさは、幅は同じで長さの異なる３種類があり、ス
プレッダは、コンテナの大きさに対応して伸縮できるよ
うになっている。同様に、搬送台車の大きさもコンテナ
の大きさに応じて何種類かある。従って、請求項６の発
明の位置検出装置では、それらの大きさの違いに応じ
て、光センサの位置を変えられるようにしている。こう
することで、各大きさごとに、吊下物と目標物の相互位
置ずれ量の適正な検出が可能となる。

【００２３】請求項７の発明は、トロリに吊り下げ支持
された吊下物を目標物の上に着床させる際に、吊下物と
目標物との間の相互位置関係を検出するクレーン用位置
検出装置において、前記トロリに設けられ、下方の吊下
物及び目標物を撮影するカメラと、前記目標物の上面に
設けられた面発光体と、該面発光体の一部を吊下物が覆
った際の前記カメラの映像信号から、面発光体の基準位
置に対する吊下物の位置ずれ量を算出する演算手段と、
を備えたことを特徴としている。

【００２４】カメラで吊下物と目標物の位置関係を撮影
する場合、薄暗い条件下では、画像のコントラストが低
くなってしまい、画像処理による吊下物と目標物の位置
の認識が難しくなる。そこで、請求項７の発明の位置検
出装置では、予め目標物の上面に面発光体を設けてお
き、面発光体の一部を吊下物が覆ったときの映像信号に
基づいて吊下物の位置を割り出すようにしている。こう
した場合、面発光体が直接カメラに映る部分と、吊下物
で影になった部分とのコントラストがはっきりと出るよ
うになるので、カメラによる映像信号を画像処理しやす
くなり、吊下物の位置を簡単に正確に割り出せるように
なる。

【００２５】なお、面発光体としては、何を用いてもよ
いが、多数のＬＥＤを面状に配列したものを使用するの
が経済的であり耐久性もある。

【００２６】請求項８の発明は、請求項７において、前
記吊下物の平面視形状が長方形の場合に、前記面発光体
が吊下物の対角の角部に対応して少なくとも二つ設けら
れており、前記演算手段が、少なくとも二つの面発光体
毎に、各基準位置に対する吊下物の各角部の位置ずれ量
を算出することを特徴とする。

【００２７】先にも述べたように、長方形の場合、対角
の２点の位置を決めれば、全体の配置が決まる。従っ
て、請求項８の発明の位置検出装置では、少なくとも対
角の２点の位置の位置ずれ量を面発光体を基準にして求
めるようにしている。これにより、最小限の面発光体の
設置で、簡単に目標物に対する吊下物の位置を割り出す
ことができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は第１実施形態の位置検出装置
の概略構成を示す側面図である。この位置検出装置は、
トロリ５１に吊り下げ支持された吊下物（スプレッダ５
２やコンテナ５３）を目標物（コンテナ５３や搬送台車
５４）の上に着床させる際に、吊下物（スプレッダ５２
やコンテナ５３）と目標物（コンテナ５３や搬送台車５
４）との間の相互位置関係を検出するためのものであ
る。

【００２９】トロリ５１は、陸側から海側に向かって延
ばされた横行軌道（図示略）に沿って移動するようにな
っており、トロリ５１には、直方体形状のコンテナ５３
を保持するための平面視形状が略長方形のスプレッダ５
２が吊り下げられている。なお、図１では向かって左を
海側、右を陸側とする。

【００３０】スプレッダ５２は、四隅のロープ５５で吊
り下げ支持されており、各ロープ５５を操作することに
より、昇降させられる。また、ロープ５５の操作によ
り、スプレッダ５２は、コンテナ５３の長手方向に平行
な水平軸（Ｘ軸）廻り、コンテナ５３の幅方向に平行な
水平軸（Ｙ軸）廻り、鉛直軸（Ｚ軸）廻りに適宜回転さ
せられ、姿勢が制御されるようになっている。コンテナ
５３を載置するための搬送台車５５は無人で走行制御さ
れ、図示しないホストコンピュータ等の指令により、自
動でコンテナ５３の積み降ろし位置に待機するようにな
っている。

【００３１】トロリ５１には、下方のスプレッダ５３、
コンテナ５２、搬送台車５５に向けて光線Ｈを照射し
て、その反射光を受信すると共に、該光線Ｈを所定の方
向に走査させる光センサ６０が装備されている。光セン
サ６０は、半導体レーザ等よりなる光源と、光源からの
光を所定の方向に走査させるミラー等よりなる走査手段
と、障害物に当たって戻って来る反射光を受信して電気
信号に変換する受光手段とを少なくとも含んで構成され
ている。

【００３２】この場合、平面視形状が長方形のスプレッ
ダ５３、コンテナ５２、搬送台車５５の一対の対角の近
傍の辺を走査するため、図２（ａ）に示すように、長方
形の対角の位置に対応させて、一対の光センサ６０（図
では光センサのカバーする範囲を示す点線により光セン
サの位置を示している）が設けられている。そして、各
光センサ６０に、長方形の一方の対向辺に直交する方向
に光線を走査させる第１走査手段（図では走査方向を示
す矢印で走査手段を示している）６１と、長方形の他方
の対向辺に直交する方向に光線を走査させる第２走査手
段（図では走査方向を示す矢印で走査手段を示してい
る）６２とが設けられている。この場合、走査角度θ
（図１参照）は、光センサ６０が、検出対象であるスプ
レッダ５３、コンテナ５２、搬送台車５５よりもかなり
高い位置にある上、長方形の対角の位置に限定されてい
ることから、かなり狭くても十分である。

【００３３】また、この位置検出装置は、光センサ６０
の信号を処理するための図示しない演算手段を有してい
る。この演算手段は、主に光センサ６０の信号に基づい
て、スプレッダ５２、コンテナ５３、搬送台車５４の対
応する複数の特徴点の水平面内における各位置を割り出
し、スプレッダ５２、コンテナ５３、搬送台車５４の特
徴点の位置ずれ量を算出する機能を持っている。この場
合、スプレッダ５２、コンテナ５３、搬送台車５４の平
面視形状が長方形であるから、演算手段は、長方形の対
角の近傍の直交する二辺のエッジ部分を特徴点として割
り出すように設定されている。

【００３４】その理由は、エッジ部分を特徴点とした場
合、反射光の強弱や光線の距離データ（出射から入射ま
での光路長データ）等によってエッジ部分を検出するこ
とができ、その検出データと、光線の走査データ（どの
走査位置でエッジ部分を検出したかを示すデータ）など
に基づいて、スプレッダ５２、コンテナ５３、搬送台車
５４の特徴点の位置を容易に区別して認識することがで
きるからである。

【００３５】そして、演算手段は、特徴点（対角近傍の
辺の位置）の割り出しに続いて、図２（ｂ）、（ｃ）に
示すように、スプレッダ５２、コンテナ５３、搬送台車
５４の各対応する辺同士の位置ずれ量を算出する。例え
ば、コンテナ５３を搬送台車５４上に着床させる場合に
は、スプレッダ５２と搬送台車５４の位置ずれ量Ｓ１
１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、または、スプレッダ５２
に保持されたコンテナ５３と搬送台車５４の位置ずれ量
Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４を算出する。

【００３６】演算手段が算出したデータは、着床制御を
行うための参照データとして利用する。例えば、算出デ
ータに基づいて着床を自動制御で行ってもよいし、算出
データを運転者が認識できる形で出力させて、運転者が
そのデータを見ながら着床制御を手動で行ってもよい。
具体的な制御の例としては、それらの位置ずれ量が、対
向する辺において均等となるように、つまり左右対称と
なるように、スプレッダ５２の位置を制御して、搬送台
車５４上に着床させる。これにより、適正な位置に正確
にコンテナ５３を着床させることができる。

【００３７】このように、吊下物と目標物の位置関係を
自動的に検出できるので、自動あるいは半自動で着床制
御を行うことが可能となり、運転者の負担を減らすこと
ができる。また、光線を走査させることにより、吊下物
と目標物の位置関係を把握するようにしているので、カ
メラで撮影した映像から位置関係の割り出しを行う場合
と違って、単純な原理で精度良く位置検出を行うことが
できる。また、一対の対角の位置の近傍で直交する二辺
の検出を行うので、走査範囲の狭い二次元スキャナ式セ
ンサを利用することができる。

【００３８】なお、通常使用されているコンテナ５３の
大きさは３種類あり、スプレッダ５２はコンテナ５３の
大きさに対応して伸縮できるようになっているので、光
センサ６０の位置も移動可能に装備されている。

【００３９】図３は光センサ６０とトロリ５１の関係を
示す平面図である。長方形のトロリ５１の対角位置の対
向辺にはそれぞれ伸縮機構７１が設けられており、この
伸縮機構７１を操作することにより、光センサ６０を３
つの位置に位置決めできるようになっている。

【００４０】一番小さい長さＬ１のコンテナ５３Ａの荷
役作業を行う場合は、実線で示すＡの位置に光センサ６
０を位置決めする。即ち、この場合は、伸縮機構７１を
一番縮めた状態にすることで、光センサ６０をコンテナ
５３Ａの角部に対応させることができる。

【００４１】中間の長さＬ２のコンテナ５３Ｂの荷役作
業を行う場合は、二点鎖線で示すＢの位置に光センサ６
０を位置決めする。即ち、この場合は、伸縮機構７１を
中間位置まで伸ばした状態にすることで、光センサ６０
をコンテナ５３Ｂの角部に対応させることができる。

【００４２】一番大きい長さＬ３のコンテナ５３Ｃの荷
役作業を行う場合は、二点鎖線で示すＣの位置に光セン
サ６０を位置決めする。即ち、この場合は、伸縮機構７
１を最大に伸ばした状態にすることで、光センサ６０を
コンテナ５３Ｃの角部に対応させることができる。

【００４３】なお、各位置間で光センサ６０が移動する
際に、光センサ６０の姿勢が一定に保たれるようになっ
ている。

【００４４】このように、コンテナ５３の大きさに応じ
て光センサ６０の位置を変えられるようになっているの
で、コンテナ５３の大きさに拘わらず、吊下物と目標物
の相互位置ずれ量の適正な検出が可能である。この場
合、スプレッダ５２がコンテナ５３の大きさに応じて伸
縮する動作に応答して、光センサ６０の位置が自動的に
移動調整されるようにするのがよい。

【００４５】上の説明では、スプレッダ５２で保持した
コンテナ５３を搬送台車５４上に着床させる場合を中心
に説明したが、図４に示すように、搬送台車５４上のコ
ンテナ５３に対してスプレッダ５２を着床させる（ここ
では、コンテナ５３を保持しに行く動作を指す）場合に
も当然、本位置検出装置を使用することができる。

【００４６】この場合は、スプレッダ５２が吊下物、搬
送台車５４上のコンテナ５３が目標物に相当し、本位置
検出装置はスプレッダ５２とコンテナ５３の位置関係を
検出する。

【００４７】また、上記実施形態では、光センサ６０の
走査を各々独立した二方向で個別に行えるようにした場
合を説明したが、図５に示すように、連続した円弧経路
に沿って光線を走査させる走査手段６３を設け、この走
査手段６３による円弧経路の中に、長方形の対角近傍の
直交する二辺を横切る経路を含ませるようにしてもよ
い。そうした場合は、走査手段６３の個数減が図れる。

【００４８】また、光センサの走査範囲が広い場合に
は、一つの光センサで長方形の吊下物及び目標物の四辺
を全て走査することも可能である。その場合は、図６に
示すように、光センサ６０を吊下物の中心部の鉛直上方
に一つ設け、長方形の縦横方向に光線を走査させるよう
にする。こうすることで、光センサ６０の個数減による
コストダウンが図れる。なお、この場合の走査は、四辺
のどの位置で行ってもよいが、辺の長さが長い場合に
は、間隔をあけて平行に何本か行うのが、吊下物の水平
面内における回転も検出できるのでよい。

【００４９】また、スプレッダ５２、コンテナ５３、搬
送台車５４は、この順に大きくなることを念頭において
上記説明を行ったが、スプレッダ５２とコンテナ５３、
あるいはコンテナ５３と搬送台車５４が同じ大きさであ
ってもよい。同じ大きさの場合は、光線を走査して見て
下側の物体を検出しなかったら、位置ずれ量が誤差の範
囲内であると見なすことができる。

【００５０】次に本発明の別の実施形態を図７、図８を
用いて説明する。この実施形態の位置検出装置は、図７
に示すように、トロリ５１に装備した一台のカメラ８０
で、吊下物であるコンテナ５３と目標物である搬送台車
５４の像を撮影し、図示しない演算手段でカメラ８０で
撮影した映像を画像処理することにより、コンテナ５３
と搬送台車５４の位置関係を演算して割り出すようにな
っている。但し、搬送台車５４の上面には、図８に示す
ように、画像のコントラストを付けるために、コンテナ
５３の少なくとも一対の対角に対応させて二つの面発光
体８２を設置している。面発光体８２は、ＬＥＤ（発光
ダイオード）を面状に配列して構成したもので、搬送台
車５４上の適正位置にコンテナ５３を載置した場合に、
コンテナ５３の角部によって一部分が覆われるように、
その大きさや位置が設定されている。

【００５１】そして、演算手段は、面発光体８２の一部
をコンテナ５３が覆った際のカメラ８０の映像信号か
ら、面発光体８２の基準位置に対するコンテナ５３の位
置ずれ量を算出するようになっている。この場合、コン
テナ５３の角部５３ａに対応した面発光体８２の角部８
２ａが基準位置に設定されており、その基準位置に対す
るコンテナ５３の角部５３ａの横縦方向の位置ずれ量Ｓ
３１、Ｓ３２、Ｓ４１、Ｓ４２を算出する。この算出デ
ータは、先の実施形態と同様に、着床自動制御にそのま
ま利用してもよいし、運転者に対する参照データの形で
提供してもよい。いずれにしろ、これらの位置ずれ量Ｓ
３１、Ｓ３２、Ｓ４１、Ｓ４２のバランスをとりなが
ら、コンテナ５３の位置を調整することにより、搬送台
車５４上にコンテナ５３を適正に且つ容易に着床させる
ことができ、運転者の負担を減らすことができる。面発
光体８２は必要に応じて、搬送台車５４に格納可能な形
態をとり、着床運転が必要な場合に搬送台車５４から所
定位置に張り出させる運用を行ってもよい。

【００５２】また、通常、カメラ８０でコンテナ５３と
搬送台車５４の位置関係を撮影する場合、薄暗い条件下
では、画像のコントラストが低くなってしまい、画像処
理による吊下物と目標物の位置の認識が難しくなるが、
この実施形態の位置検出装置では、予め搬送台車５４の
上面に面発光体８２が設けられており、面発光体８２の
一部をコンテナ５３が覆ったときの映像信号に基づいて
コンテナ５３の位置を割り出すようになっているので、
面発光体８２が直接カメラ８０に映る部分とコンテナ５
３で影になる部分とのコントラストがはっきりと出るよ
うになる。従って、カメラ８０による映像信号を画像処
理しやすくなり、コンテナ５３の位置を簡単且つ正確に
割り出せるようになる。

【００５３】なお、面発光体８２は、コンテナ５３の四
つの角部に対応させて、点線で示すように四つ配置して
もよい。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、光センサで光線を走査させ、その反射光を受信
することにより、吊下物と目標物の特徴点の位置を割り
出し、特徴点同士の位置ずれ量を算出するようにしてい
るので、薄暗い条件下であっても、単純な原理で精度良
く特徴点の割り出しを行うことができ、特徴点の割り出
しに基づいて特徴点の位置ずれ量を算出することができ
る。従って、そのデータを着床させる場合の自動制御や
半自動制御に利用することで、運転者の作業負担を減ら
すことができる。

【００５５】請求項２の発明によれば、吊下物と目標物
の平面視形状が共に長方形の場合、対応する四辺におい
て吊下物と目標物の辺同士の相互位置ずれ量を検出する
ようにしているので、長方形の目標物の上に安定姿勢で
吊下物を着床させる場合に有用なデータを提供すること
ができる。

【００５６】請求項３の発明によれば、対角の近傍位置
で直交する二辺の位置ずれ量を算出するようにし、対角
に対応して設けた光センサ毎に、直交する二辺を横切る
二方向に光線を走査させる走査手段を装備したので、各
光センサは、対角の近傍のみの走査を限定して行えばよ
くなり、光センサの走査範囲を狭くできる。

【００５７】請求項４の発明によれば、全体の走査軌跡
を例えば略円弧状にすることで、その走査軌跡の中に、
請求項３の発明で言うところの二方向の走査経路が含ま
れるようにしているので、走査手段の個数減が図れる。

【００５８】請求項５の発明によれば、光センサを一つ
に絞り、その一つの光センサで長方形の吊下物及び目標
物の四辺を全て走査できるようにしているので、光セン
サの個数減によるコストダウンが図れる。

【００５９】請求項６の発明によれば、光センサを、吊
下物及び目標物の大きさに応じた位置に移動可能に装備
したので、大きさの違いに拘わらず、吊下物と目標物の
相互位置ずれ量を適正に検出することができる。

【００６０】請求項７の発明によれば、予め目標物の上
面に面発光体を設けておき、面発光体の一部を吊下物が
覆ったときの映像信号に基づいて吊下物の位置を割り出
すようにしているので、カメラの画像のコントラストが
高くなり、画像処理の容易化によって、吊下物の位置を
簡単且つ正確に割り出せるようになる。また、高度な画
像処理技術を使用する必要がなくなり、コストダウンが
図れる。

【００６１】請求項８の発明によれば、面発光体を少な
くとも長方形の対角の２点に設け、対角の２点における
位置ずれ量を求めるようにしているので、最小限の面発
光体の設置で、簡単に目標物に対する吊下物の位置を割
り出すことができ、コストを最小に抑えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態の位置検出装置の概略構成
を示す側面図である。

【図２】 同装置の説明図で、（ａ）は同装置における
光センサの配置と走査方向の関係を示す平面図、（ｂ）
は（ａ）図のＩＩｂ−ＩＩｂ矢視方向から見た場合の辺
の位置ずれ量の説明図、（ｃ）は（ａ）図のＩＩｂ−Ｉ
Ｉｂ矢視方向から見た場合の辺の位置ずれ量の説明図で
ある。

【図３】 同装置における光センサの移動機構の説明に
用いる平面図である。

【図４】 同装置において、スプレッダをコンテナに着
床させる場合の側面図である。

【図５】 光センサの走査方法を変更した実施形態の平
面図である。

【図６】 光センサの走査方法を変更した実施形態の平
面図である。

【図７】 本発明の他の実施形態の位置検出装置の側面
図である。

【図８】 同装置における面発光体とコンテナの関係を
示す平面図である。

【図９】 従来のコンテナクレーンの全体構成を示す側
面図である。

【符号の説明】

５１ トロリ ５２ スプレッダ（吊下物） ５３，５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ コンテナ（吊下物、目
標物） ５４ 搬送台車（目標物） ６０ 光センサ ６１，６２，６３ 走査手段 ８０ カメラ ８２ 面発光体

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トロリに吊り下げ支持された吊下物を目
   標物の上に着床させる際に、吊下物と目標物との間の相
   互位置関係を検出するクレーン用位置検出装置におい
   て、 前記トロリに設けられ、下方の吊下物及び目標物に向け
   て光線を照射してその反射光を受信すると共に、該光線
   を所定の方向に走査させる光センサと、 該光センサの信号に基づいて前記吊下物と目標物の相対
   応する複数の特徴点の水平面内における各位置を割り出
   し、吊下物と目標物の特徴点の位置ずれ量を算出する演
   算手段と、 を備えたことを特徴とするクレーン用位置検出装置。
2. 【請求項２】 前記吊下物及び目標物の平面視形状が共
   に長方形の場合に、前記演算手段が、長方形の吊下物と
   目標物の各対応する辺の位置を前記特徴点として割り出
   し、長方形の一方の対向辺における吊下物と目標物の辺
   同士の相互位置ずれ量を算出すると共に、長方形の他方
   の対向辺における吊下物と目標物の辺同士の相互位置ず
   れ量を算出することを特徴とする請求項１記載のクレー
   ン用位置検出装置。
3. 【請求項３】 前記特徴点として割り出して位置ずれ量
   を算出する辺の位置が、長方形の一対の対角の近傍位置
   であり、前記トロリには各対角に対応して前記光センサ
   が一対設けられており、各光センサに、前記長方形の一
   方の対向辺に直交する方向に光線を走査させる第１走査
   手段と、前記長方形の他方の対向辺に直交する方向に光
   線を走査させる第２走査手段とが設けられていることを
   特徴とする請求項２記載のクレーン用位置検出装置。
4. 【請求項４】 前記特徴点として割り出して位置ずれ量
   を算出する辺の位置が、長方形の一対の対角の近傍位置
   であり、前記トロリには各対角に対応して前記光センサ
   が一対設けられており、各光センサに、前記長方形の一
   方の対向辺に直交する方向の経路と前記長方形の他方の
   対向辺に直交する方向の経路とを含む経路で光線を走査
   させる走査手段が設けられていることを特徴とする請求
   項２記載のクレーン用位置検出装置。
5. 【請求項５】 前記光センサが吊下物の中心部の鉛直上
   方に一つ設けられており、該光センサが、長方形の吊下
   物及び目標物の四辺を全て走査範囲としていることを特
   徴とする請求項２記載のクレーン用位置検出装置。
6. 【請求項６】 前記光センサが、吊下物及び目標物の大
   きさに応じた位置に移動可能に装備されていることを特
   徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のクレーン用位
   置検出装置。
7. 【請求項７】 トロリに吊り下げ支持された吊下物を目
   標物の上に着床させる際に、吊下物と目標物との間の相
   互位置関係を検出するクレーン用位置検出装置におい
   て、 前記トロリに設けられ、下方の吊下物及び目標物を撮影
   するカメラと、 前記目標物の上面に設けられた面発光体と、 該面発光体の一部を吊下物が覆った際の前記カメラの映
   像信号から、面発光体の基準位置に対する吊下物の位置
   ずれ量を算出する演算手段と、 を備えたことを特徴とするクレーン用位置検出装置。
8. 【請求項８】 前記吊下物の平面視形状が長方形の場合
   に、前記面発光体が吊下物の対角の角部に対応して少な
   くとも二つ設けられており、前記演算手段が、少なくと
   も二つの面発光体毎に、各基準位置に対する吊下物の各
   角部の位置ずれ量を算出することを特徴とする請求項７
   記載のクレーン用位置検出装置。