JP2005104665A - Method and device for preventing collision of container - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a device capable of detecting the traverse target position when stacking containers and detecting the height of a lowering target position, and effective for preventing collision of a container during the lowering operation. <P>SOLUTION: A two-dimensional laser sensor having a fan-shaped detection range is mounted on a part capable of ensuring a view of a lower edge portion of the container hoisted by a hoisting tool in the traverse direction with respect to a traversing body having the container hoisting tool in a container handling crane. The traversing direction is scanned by the sensor, and a control means is provided to control the moving position of the traversing body from the position data to the lower edge portion of the container and an edge of a ceiling surface of the container to be stacked. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明はコンテナ衝突防止方法および装置に係り、特に岸壁において船舶との間で海上輸送用のコンテナを船積みや陸揚げする際、若しくはコンテナヤード内で海上輸送用のコンテナをコンテナスタック内で移動する際の安全対策及び自動化を図るためのコンテナ衝突防止方法および装置に関するものである。   The present invention relates to a container collision prevention method and apparatus, and more particularly, when a container for marine transportation is loaded or unloaded with a ship on a quay or when a container for marine transportation is moved within a container stack within a container yard. The present invention relates to a container collision prevention method and device for safety measures and automation.

一般にコンテナを船積みしたり、陸揚げしたりする場合、岸壁に設置したクレーンによって行われる。クレーンによる作業は、ガーダに沿って横行するトロリからスプレッダを吊おろしてコンテナの天板部に接続した後、これを持ち上げて積上げ個所まで移動し、目標コンテナの上面に積層連結する作業となる。このとき、クレーンの巻き下げ操作によりコンテナを下降移動させる際、既存の積み付けコンテナとの衝突を確実に防止しながら積み付け作業を行う必要がある。   In general, when a container is loaded or unloaded, a crane installed on a quay is used. The work by the crane is a work in which the spreader is hung from a trolley traversing along the girder and connected to the top plate portion of the container, then lifted and moved to the stacking point, and stacked and connected to the upper surface of the target container. At this time, when the container is moved downward by the crane lowering operation, it is necessary to perform the loading operation while reliably preventing the collision with the existing loading container.

従来のコンテナ衝突防止技術としては、クレーン構造物にコンテナ列の数以上のセンサを下向きに並べて常時計測するか（特許文献１）、もしくは横行体（トロリ）に下向きにセンサを取り付けて一度横行してコンテナスタックの高さを記録する方法が知られている（特許文献２）。   As conventional container collision prevention technology, sensors more than the number of container rows are lined down on a crane structure and measured constantly (Patent Document 1), or a sensor is mounted on a traversing body (trolley) and traversed once. A method of recording the height of the container stack is known (Patent Document 2).

特開平０７−１１７９８１号公報JP 07-117981 A 特開平０５−３１９７８１号公報JP 05-319781 A

しかしながら、上記いずれの場合においても、巻上げ装置から得られる巻高さデータと比較して衝突の有無を判別するものである。この方法では吊具の巻上げ高さを基準としているのでコンテナ自身の高さ（８ｆｔ〜９ｆｔ６ｉｎ）が不明なために、コンテナを掴んでいるときはいつも一番背の高いコンテナを掴んでいるものとして考える必要がある。そのため衝突を防止するには必要以上に巻上げなくてはならない場合がある。   However, in any of the above cases, the presence or absence of a collision is determined by comparison with the winding height data obtained from the winding device. Since this method is based on the lifting height of the lifting tool, the height of the container itself (8 ft to 9 ft 6 in) is unknown. Therefore, when grasping the container, it is assumed that the highest container is always grasped. I need to think about it. Therefore, it may be necessary to wind up more than necessary to prevent a collision.

その他にも、クレーン構造物にコンテナ列の数以上のセンサを並べる場合は、吊具（スプレッダ）の位置の真下のスタック高さはそのままでは検出できず、全体のスタックを知るためにはコンテナ１個分以上横行する必要がある。また、センサの向いている所だけの高さ情報しか得られないので、コンテナスタックの横行方向の位置については大雑把な検出となってしまう欠点がある。また、横行体にセンサを下向きに取り付ける場合は、上記でも述べたように新しいベイに入るたびにベイ全体の高さ検出のために横行範囲内の横行動作が一度以上必要となるうえに、吊具の振れを見込んだ位置にセンサを付ける必要のため、横行体から張り出した位置にセンサを取り付ける必要があり、物理的に取り付けられない場合もある。
また、従来の衝突防止は横行方向の衝突のみを考慮し、巻き下げ方向の衝突防止機能を持っていない。 In addition, when arranging more sensors than the number of container rows on the crane structure, the stack height just below the position of the hanging tool (spreader) cannot be detected as it is, and the container 1 is used to know the entire stack. It is necessary to rampage more than the number. In addition, since only height information can be obtained only where the sensor is facing, there is a drawback that the position of the container stack in the transverse direction is roughly detected. When the sensor is mounted downward on a traversing body, as described above, every time a new bay is entered, a traversing motion within the traversing range is required more than once to detect the height of the entire bay. Since it is necessary to attach a sensor to a position where the deflection of the tool is expected, it is necessary to attach the sensor to a position protruding from the traversing body, and it may not be physically attached.
Further, conventional collision prevention considers only the collision in the transverse direction and does not have a collision prevention function in the lowering direction.

本発明は、上記従来の問題点に着目し、コンテナ段積み時の横行目標位置の検出、及び巻き下げ目標位置の高さ検出が行えると同時に、特に、横行運転時のみではなく、巻き下げ運転時のコンテナ衝突防止に有効なコンテナ衝突防止装置を提供することを目的とする。また、特に今まで行われていなかったハンドリング中のコンテナ高さを検出でき、効率のよい自動運転が可能なコンテナ衝突防止装置を提供することを目的とする。   The present invention pays attention to the above-mentioned conventional problems, and can detect the traversing target position at the time of container stacking and the height detection of the lowering target position. An object of the present invention is to provide a container collision prevention apparatus effective for preventing container collision at the time. It is another object of the present invention to provide a container collision prevention apparatus that can detect the height of a container during handling, which has not been performed so far, and that enables efficient automatic operation.

上記目的を達成するために、本発明に係るコンテナ衝突防止方法は、コンテナのハンドリングを行うクレーンに吊られたコンテナの下縁部の見通し範囲におかれた距離センサによりコンテナ下縁部を検出するとともに、少なくとも前記距離センサによりスタック対象コンテナの天井面エッジを検出することにより、コンテナ衝突防止を図りつつコンテナの吊下げ処理をなすことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a container collision preventing method according to the present invention detects a container lower edge by a distance sensor placed in a line-of-sight range of a container lower edge suspended from a crane that handles the container. In addition, the container suspension process is performed while preventing the container collision by detecting at least the ceiling surface edge of the stack target container by the distance sensor.

また、本発明に係るコンテナ衝突防止装置は、コンテナのハンドリングを行うクレーンにおけるコンテナ吊具を備えた横行体に対し、吊具で吊られたコンテナの下縁部を見通しできる個所に横行方向に向けて扇形の検出範囲を有する二次元レーザセンサを取り付け、当該センサにより横行移動方向を走査してコンテナ下縁部およびスタック対象コンテナ天井面エッジまでの位置データから前記横行体の移動位置の制御をなす制御手段を設けたことを特徴とする。   Further, the container collision preventing apparatus according to the present invention is directed in a transverse direction to a place where the lower edge portion of the container suspended by the suspension can be seen with respect to the transverse body having the container suspension in the crane that handles the container. A two-dimensional laser sensor having a fan-shaped detection range is attached, and the movement position of the traversing body is controlled based on position data from the container bottom edge and the stack target container ceiling surface by scanning the traversing movement direction using the sensor. Control means is provided.

この場合において、前記二次元レーザセンサは前記横行体の対角位置の２箇所以上、または横行体前側もしくは後側の一箇所以上に設けるようにすればよい。
また、より具体的なコンテナ衝突防止装置としては、岸壁に設置され海上輸送用コンテナのハンドリングを行うクレーンのコンテナ衝突防止装置において、その吊具を備えた横行体の対角位置に２ヶ所以上、または前側もしくは後側に１ヶ所以上、吊具で吊ったコンテナの側面よりも外側の位置に、横行方向に向けて検出範囲が扇形の２次元レーザセンサを取り付け、ハンドリング中のコンテナ底面のエッジ位置データと、スタックされたコンテナ天井面のエッジ位置データを同一センサで直接検出したデータに基づき衝突防止信号を横行体に出力する制御手段を設けてコンテナ衝突を防止することを特徴としてなる。 In this case, the two-dimensional laser sensor may be provided at two or more diagonal positions of the traversing body, or at one or more locations on the front or rear side of the traversing body.
In addition, as a more specific container collision prevention device, in a container collision prevention device for a crane that is installed on a quay and handles a container for maritime transportation, two or more diagonal positions of a traversing body equipped with the lifting tool, Or, attach a two-dimensional laser sensor with a fan-shaped detection area toward the transverse direction at one or more locations on the front side or rear side, and outside the side of the container suspended by a hanging tool, and the edge position of the bottom surface of the container during handling Based on the data and data obtained by directly detecting the edge position data of the stacked container ceiling surface by the same sensor, a control means for outputting a collision prevention signal to the traversing body is provided to prevent container collision.

以上のように、本発明は、１次元のセンサではなく扇形の検出範囲を持つ２次元レーザセンサによって、斜め上から検出することによって、常時ハンドリング中のコンテナ底面のエッジ位置ならびに、スタックコンテナの天井面のエッジ位置データも得られるようにし、横行方向だけではなく巻下げ方向に関しても、精度よく衝突防止を行うことができる。また、この位置から検出するとセンサの視界を妨げないので、吊具及び吊荷の真下にあるコンテナの天井面も検出でき、巻下げ時のコンテナの衝突を防止することが出来るとともに、隣のコンテナとの接触も防止可能である。   As described above, according to the present invention, the edge position on the bottom surface of the container that is always handled and the ceiling of the stack container are detected by detecting from diagonally above with a two-dimensional laser sensor having a fan-shaped detection range instead of a one-dimensional sensor. The surface edge position data can also be obtained, and collision prevention can be performed with high accuracy not only in the transverse direction but also in the lowering direction. In addition, since the view of the sensor is not obstructed when detected from this position, it is possible to detect the ceiling surface of the container just below the hanging tool and the suspended load, and it is possible to prevent the collision of the container at the time of lowering and the adjacent container Can also be prevented.

付加的な機能として、コンテナ段積み時に目標位置となるコンテナ天井面のエッジ位置データの横行方向成分と、ハンドリング中のコンテナ底面のエッジ位置データの横行方向成分とを合わせるように制御することで精度よく段積みを行うことができる。   As an additional function, precision is achieved by controlling the horizontal direction component of the edge position data on the container ceiling surface, which is the target position when stacking containers, and the horizontal direction component of the edge position data on the container bottom surface during handling. Can stack well.

本装置はコンテナの検出のために２次元レーザセンサを利用し、ハンドリング中のコンテナを斜め上方から検出することによって、通常は隠れてしまうハンドリング中のコンテナの底面及びその下にあるコンテナの天井面が検出できるようにしたものである。また、横行体の前側もしくは後ろ側に複数台センサを取り付けることでハンドリング中のコンテナ及びスタックコンテナのスキューも検出可能である。   This device uses a two-dimensional laser sensor to detect the container, and detects the container being handled from obliquely above, so that the bottom surface of the container that is normally hidden and the ceiling surface of the container underneath are hidden. Can be detected. Further, by attaching a plurality of sensors to the front side or the rear side of the traversing body, it is possible to detect the skew of the container being handled and the stack container.

本装置はハンドリング中のコンテナを斜め上方から２次元レーザセンサによって検出することで、そのコンテナ底面のエッジ位置データを検出する事により、より高精度の衝突防止機能を提供するものである。また、２次元的にスタックコンテナの天井面が検出できるので、上記のハンドリング中のコンテナの底面エッジ位置データをスタックコンテナ天井面のエッジ位置データと比較することで、巻き下げ時の位置合わせの容易さや隣の列のコンテナとの衝突の防止および巻き下げ着床前の速度減速を行うことも可能である。   This device provides a more accurate collision prevention function by detecting the container being handled from a diagonally upper side by a two-dimensional laser sensor and detecting edge position data on the bottom surface of the container. In addition, since the ceiling surface of the stack container can be detected two-dimensionally, it is easy to align when lowering by comparing the bottom edge position data of the container being handled with the edge position data of the stack container ceiling surface. It is also possible to prevent collision with the containers in the adjacent row and to reduce the speed before landing.

本発明によれば、同じセンサからの情報により、コンテナ段積み時の横行目標位置の検出、及び巻き下げ目標位置の高さ検出が行えると同時に、横行運転時のみではなく、巻き下げ運転時のコンテナ衝突防止に使用可能である。また、特に今まで行われていなかったハンドリング中のコンテナ高さを検出できるので、効率のよい自動運転にも使用が可能である。   According to the present invention, it is possible to detect the traversing target position at the time of container stacking and the height detection of the lowering target position based on the information from the same sensor, and at the same time not only during traversing operation but also during lowering operation. It can be used for container collision prevention. In addition, since the height of the container during handling, which has not been performed so far, can be detected, it can be used for efficient automatic operation.

以下に、本発明に係るコンテナ衝突防止方法及び装置の具体的実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は実施形態に係るコンテナ衝突防止装置を装備したヤードクレーンの概要を示している。図示のように、このヤードクレーン１０は、コンテナヤード内を走行できる門型クレーン構造とされており、コンテナ搬送トラック１２により搬送されて来たハンドリングコンテナ１４をヤード内に積み付けられているヤードコンテナ１４における特定されたコンテナ１４Ｓ上にスタックする（以下、コンテナの区別上、ハンドリングコンテナは１４Ｈ、ヤードコンテナは１４Ｙ、スタック対象コンテナは１４Ｓで付す）。このようなヤードクレーン１０には、水平梁としてのガーダ１６に沿って横行移動するトロリ１８が配備されている。トロリ１８には、図２に示しているように、吊具としてのスプレッダ２０が、図示しない巻き上げ手段により、ワイヤ２２を介して昇降できるようになっている。スプレッダ２０はコンテナ１４の天板部に連結されてコンテナ１４を吊上げる治具である。 Hereinafter, specific embodiments of a container collision preventing method and apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1: has shown the outline | summary of the yard crane equipped with the container collision prevention apparatus which concerns on embodiment. As shown in the figure, the yard crane 10 has a portal crane structure that can travel in a container yard. 14 is stacked on the specified container 14S in FIG. 14 (hereinafter, for the purpose of container distinction, the handling container is 14H, the yard container is 14Y, and the stack target container is 14S). Such a yard crane 10 is provided with a trolley 18 that traverses along a girder 16 as a horizontal beam. As shown in FIG. 2, a spreader 20 as a hanging tool can be moved up and down on the trolley 18 via a wire 22 by a winding means (not shown). The spreader 20 is a jig that is connected to the top plate portion of the container 14 and lifts the container 14.

このようなヤードクレーン１０において、実施形態では、コンテナ吊具としてスプレッダ２０を備えた横行体であるトロリ１８に対し、スプレッダ２０で吊られたハンドリングコンテナ１４Ｈの下縁部を見通しできる個所に、距離センサとしての二次元レーザセンサ２４を取り付けた構成とされている。この二次元レーザセンサ２４によるレーザ光の走査方向は、トロリ横行方向に沿うように設定されており、扇形の検出範囲が横行方向と平行となるように設定されている。すなわち、図２に詳細を示しているが、トロリ１８に設けてある運転室２６の下面外縁側のコーナに二次元レーザセンサ２４が取り付けられており、このセンサ２４による走査方向がトロリ１８の横行方向に沿った方向とされ、レーザ照射範囲が光源を要とした扇形となるように設定されている。そして、二次元レーザセンサ２４は、少なくともハンドリング対象のコンテナ１４Ｈの下縁部と、このコンテナ１４Ｈを積み付ける対象となっているコンテナ１４Ｓを含むヤードコンテナ１４Ｙの天井面エッジを見通すことができるように、トロリ１８の外側縁部に配置されているのである。したがって、このセンサ取り付け位置は、スプレッダ２０で吊ったハンドリングコンテナ１４Ｈの側面よりも外側の位置にあるように配置される。   In such a yard crane 10, in the embodiment, a distance from a trolley 18 that is a traversing body having a spreader 20 as a container hanging tool can be seen from the lower edge of the handling container 14 </ b> H suspended by the spreader 20. A two-dimensional laser sensor 24 as a sensor is attached. The scanning direction of the laser beam by the two-dimensional laser sensor 24 is set along the trolley transverse direction, and the sector-shaped detection range is set to be parallel to the transverse direction. That is, although the details are shown in FIG. 2, a two-dimensional laser sensor 24 is attached to a corner on the outer edge side of the lower surface of the cab 26 provided in the trolley 18, and the scanning direction by the sensor 24 is transverse to the trolley 18. The laser irradiation range is set to be a sector shape that requires a light source. The two-dimensional laser sensor 24 can at least see the lower edge of the container 14H to be handled and the ceiling surface edge of the yard container 14Y including the container 14S on which the container 14H is to be stacked. It is arranged at the outer edge of the trolley 18. Therefore, this sensor mounting position is arranged to be at a position outside the side surface of the handling container 14H suspended by the spreader 20.

このようにヤードクレーン１０のトロリ１８に配備された二次元レーザセンサ２４によって、図３に示しているように、既にスタックされているヤードコンテナ１４Ｙのスタック高さのプロフィールが検出される。図３に示されているように、ヤードコンテナ１４Ｙの天井面における計測点の位置データが求められ（図３のドット）、図示しない制御手段はこの二次元レーザセンサ２４の検出信号に基づき、センサ位置を原点とするヤードコンテナ１４Ｙの各列コンテナエッジの位置データを算出できる。   Thus, the two-dimensional laser sensor 24 arranged on the trolley 18 of the yard crane 10 detects the stack height profile of the yard container 14Y that has already been stacked, as shown in FIG. As shown in FIG. 3, the position data of the measurement points on the ceiling surface of the yard container 14Y is obtained (dots in FIG. 3), and the control means not shown is based on the detection signal of the two-dimensional laser sensor 24. The position data of each row container edge of the yard container 14Y having the position as the origin can be calculated.

例えば、ヤードコンテナ１４Ｙのコンテナエッジの特定方法は次のように行う。すなわち、図４に示されるように、二次元レーザセンサ２４から得られるデータは角度及び距離のデータをもつ極座標系データである。この極座標系データを平面座標系データに変換し、ヤードコンテナ１４Ｙの水平方向データの並びが垂直方向に検出精度以上変化した点の座標を個々のヤードコンテナ１４Ｙのエッジと判断する。図４中の各矢印線が距離と方向を示すが、図中左側から垂直距離の変化が大きく、３本目から垂直変化が小さくなっているので変化率の大きさによってエッジを特定できる。図は模式的に示しているため検出矢印の本数は少ないが、実際のデータは非常に多いため、変化率が一定以上に変化した１つの矢印線は特定できるので、その点がエッジを示すことになる。また、海上輸送用コンテナの場合、天井面の幅（エッジ間距離）は２．４ｍ（ＩＳＯ規格）なので、片方のエッジが検出できれば反対側のエッジが直接検出できない場合でも類推可能である。このようにしてコンテナエッジの水平方向位置とその高さを検出する。   For example, the method for specifying the container edge of the yard container 14Y is performed as follows. That is, as shown in FIG. 4, the data obtained from the two-dimensional laser sensor 24 is polar coordinate system data having angle and distance data. This polar coordinate system data is converted into plane coordinate system data, and the coordinates of the point where the arrangement of the horizontal data of the yard container 14Y has changed in the vertical direction by more than the detection accuracy is determined as the edge of each yard container 14Y. Each arrow line in FIG. 4 indicates a distance and a direction. Since the change in the vertical distance is large from the left side in the figure and the vertical change is small from the third line, the edge can be specified by the magnitude of the change rate. Since the figure is schematically shown, the number of detection arrows is small, but the actual data is very large, so it is possible to identify one arrow line whose rate of change has changed beyond a certain level, and that point indicates an edge. become. In the case of a container for marine transportation, the width of the ceiling surface (distance between edges) is 2.4 m (ISO standard). Therefore, if one edge can be detected, it can be analogized even if the opposite edge cannot be directly detected. In this way, the horizontal position and height of the container edge are detected.

また、既に吊り上げられているハンドリングコンテナ１４Ｈの底面エッジの特定は次のように行う。すなわち、図５に示しているように、二次元レーザセンサ２４から得られるデータは角度及び距離のデータをもつ極座標データである。この極座標データを平面座標データに変換し、吊り上げたハンドリングコンテナ１４Ｈの底面付近で、垂直方向データの並びが水平方向の検出精度以上変化した点の座標をコンテナエッジと判断する。この内容は上記ヤードコンテナ１４Ｙの場合と同様である。このようにしてコンテナ１４Ｈの底面エッジの水平方向位置とその高さを検出する。   The bottom edge of the handling container 14H that has already been lifted is specified as follows. That is, as shown in FIG. 5, the data obtained from the two-dimensional laser sensor 24 is polar coordinate data having angle and distance data. The polar coordinate data is converted into plane coordinate data, and the coordinates of the point where the arrangement of the vertical direction data changes more than the detection accuracy in the horizontal direction near the bottom surface of the suspended handling container 14H is determined as the container edge. This content is the same as in the case of the yard container 14Y. In this way, the horizontal position and height of the bottom edge of the container 14H are detected.

コンテナの段積みを行うには、目標スタックコンテナ１４Ｓのエッジ高さとハンドリングコンテナ１４Ｈの底面エッジ高さの比較を行って、その間の距離が近くになるに従い、巻き下げ速度を減少させることで高速での衝突を防止する。   In order to stack the containers, the edge height of the target stack container 14S and the bottom edge height of the handling container 14H are compared, and the lowering speed is decreased as the distance between them becomes closer. Prevent collisions.

このような演算制御をなすための制御手段のブロック図を図６に示す。ヤードクレーン１０には前述したように二次元レーザセンサ２４が搭載されており、その検出データを入力する座標変換処理部２８が設けられている。また、トロリ１８の横行位置検出センサ３０や、主巻位置検出センサ３２があり、座標変換処理部２８の出力データと前記横行位置検出センサ３０からの出力信号を入力してスタックコンテナエッジ位置を計算する演算部３４と、座標変換処理部２８の出力データと前記主巻位置検出センサ３２からの出力信号を入力する吊りコンテナ底面エッジ位置演算部３６とが設けられている。これら両演算部３２、３６からの各出力信号を入力する横行方向衝突保護手段３８と、巻下げ方向衝突保護手段４０があり、これらはトロリ１８の移動加速度に伴うハンドリングコンテナ１４Ｈの振れを防止すると共に、クレーン巻下げ処理の異常な巻下げ速度によるコンテナ同士の衝突防止を図るための制御信号を生成するようにしている。これら横行方向衝突保護手段３８と巻下げ方向衝突保護手段４０の出力側には、クレーン制御装置４２が接続され、前記制御信号をもとに横行モータ４４、主巻モータ４６の駆動制御をなすようにしている。なお、図中４８はクレーン操作器である。   FIG. 6 shows a block diagram of control means for performing such arithmetic control. As described above, the two-dimensional laser sensor 24 is mounted on the yard crane 10, and a coordinate conversion processing unit 28 for inputting the detection data is provided. Further, there is a traverse position detection sensor 30 of the trolley 18 and a main winding position detection sensor 32, and the output data of the coordinate conversion processing unit 28 and the output signal from the traverse position detection sensor 30 are input to calculate the stack container edge position. And a suspension container bottom edge position calculation unit 36 for inputting the output data of the coordinate conversion processing unit 28 and the output signal from the main winding position detection sensor 32. There are a transverse direction collision protection means 38 for inputting the respective output signals from both the arithmetic units 32 and 36, and a lowering direction collision protection means 40, which prevent the handling container 14H from shaking due to the moving acceleration of the trolley 18. At the same time, a control signal for preventing collision between containers due to an abnormal lowering speed of the crane lowering process is generated. A crane control device 42 is connected to the output side of the traverse direction collision protection means 38 and the lowering direction collision protection means 40 so as to control the driving of the traverse motor 44 and the main winding motor 46 based on the control signals. I have to. In the figure, 48 is a crane operating device.

このような構成により、ヤードクレーン１０は二次元レーザセンサ２４とともに横行位置検出センサ３０や主巻位置検出センサ３２の信号を受けて、最終的に吊下げているハンドリングコンテナ１４Ｈの挙動を制御するのである。このとき、制御ブロックは、センサにより検出されたスタックコンテナ１４Ｓのエッジ位置データとハンドリングコンテナ１４Ｈの底面エッジ位置データを比較して、横行時及び着床時の衝突を回避するようにクレーン制御装置４２に対して制御を行うのである。   With such a configuration, the yard crane 10 receives signals from the transverse position detection sensor 30 and the main winding position detection sensor 32 together with the two-dimensional laser sensor 24, and finally controls the behavior of the handling container 14H that is suspended. is there. At this time, the control block compares the edge position data of the stack container 14S detected by the sensor with the bottom edge position data of the handling container 14H, and the crane controller 42 avoids a collision at the time of traversing and landing. Is controlled.

そして、制御手段は、積み付け対象のスタックコンテナ１４Ｓのエッジ位置データと、搬送しているハンドリングコンテナ１４Ｈの下縁エッジ位置データとの間の距離と水平偏差を求め、この差がゼロすなわち、相互に一致するようにトロリ１８の横行駆動手段と、スプレッダ２０の巻き上げ手段の駆動制御を行わせて、ヤードコンテナ１４Ｙとの衝突を避けながらハンドリングコンテナ１４Ｈを積み付け対象のスタックコンテナ１４Ｓの天井面に接合してスタックさせるのである。   Then, the control means obtains the distance and horizontal deviation between the edge position data of the stack container 14S to be loaded and the lower edge edge position data of the handling container 14H being transported, and this difference is zero, that is, the mutual The driving control of the traversing drive means of the trolley 18 and the winding means of the spreader 20 is performed so as to match the above, and the handling container 14H is placed on the ceiling surface of the stack container 14S to be stacked while avoiding a collision with the yard container 14Y. Join and stack.

このように、本実施形態では、ヤードクレーン１０に吊られたコンテナ１４Ｈの下縁部位置を見通し範囲とする二次元レーザセンサ２４により検出するとともに、少なくとも前記二次元レーザセンサ２４によりスタック対象コンテナ１４Ｓの天井面エッジ位置を検出して、トロリ１８の位置制御とスプレッダ２０の速度や高さ制御をなすことにより、コンテナ衝突防止を図りつつコンテナ１４の吊降ろし処理をなすことができる。   Thus, in this embodiment, while detecting with the two-dimensional laser sensor 24 which makes the line-of-sight range the lower edge part position of the container 14H suspended by the yard crane 10, at least the said two-dimensional laser sensor 24 uses the stack target container 14S. By detecting the position of the ceiling surface edge and controlling the position of the trolley 18 and the speed and height of the spreader 20, the container 14 can be suspended while preventing container collision.

上記実施形態では、二次元レーザセンサ２４をトロリ１８に１箇所設けた例を説明したが、図７〜８はトロリ１８の対角線の前後２箇所に設けた実施形態の例を示している。また、図９〜１０はトロリ１８の横行方向前縁部側の左右２箇所に二次元レーザセンサ２４を設けた例を示している。前者の場合は積み降ろすコンテナ１４の左右のエッジ合わせが精度良く行われるので、捻れも回避しながらスタック処理することができる。後者の場合は、運転室２６から見通すことのできない領域の各コンテナエッジの位置データを計測することができるので、いわゆるデッドゾーンでの衝突回避が可能となる利点が得られる。   In the above-described embodiment, an example in which the two-dimensional laser sensor 24 is provided in one place on the trolley 18 has been described, but FIGS. 7 to 8 show examples in which the two-dimensional laser sensor 24 is provided in two places before and after the diagonal line of the trolley 18. 9 to 10 show an example in which two-dimensional laser sensors 24 are provided at two positions on the left and right sides of the front edge of the trolley 18 in the transverse direction. In the former case, the left and right edges of the container 14 to be loaded and unloaded are accurately aligned, so that stack processing can be performed while avoiding twisting. In the latter case, since the position data of each container edge in an area that cannot be seen from the cab 26 can be measured, an advantage that collision in a so-called dead zone can be avoided is obtained.

図１１〜１２は第４の実施形態を示しており、これは岸壁に設けられた海上輸送用コンテナのハンドリングを行うクレーンのコンテナ衝突防止装置の例である。これは、吊具としてのスプレッダ２０を備えた横行体であるトロリ１８の対角位置に２ヶ所に二次元レーザセンサ２４を設けた構成としている。この二次元レーザセンサ２４は、スプレッダ２０で吊られているコンテナ１４の側面よりも外側の位置に、横行方向に向けて検出範囲が扇形となるように取り付けられ、ハンドリング中のコンテナ１４底面のエッジ位置データと、スタックされたコンテナ１４Sの天井面のエッジ位置データを同一センサで直接検出するようにしている。また、前記データに基づき衝突防止信号をトロリ１８やスプレッダ２０の駆動手段に出力する制御手段を設けてコンテナ衝突を防止するようにしている。コンテナ船へのコンテナ積上げ作業に適用することにより、船体の揺動にも充分追従させることができ、波浪状態でもコンテナ同士の衝突を有効に防止することができる。   FIGS. 11 to 12 show a fourth embodiment, which is an example of a container collision prevention device for a crane that handles a marine transportation container provided on a quay. This is configured such that two-dimensional laser sensors 24 are provided at two diagonal positions of a trolley 18 that is a traversing body provided with a spreader 20 as a hanging tool. The two-dimensional laser sensor 24 is attached to a position outside the side surface of the container 14 suspended by the spreader 20 so that the detection range has a fan shape in the transverse direction, and the edge of the bottom surface of the container 14 during handling The position data and edge position data of the ceiling surface of the stacked container 14S are directly detected by the same sensor. Further, a control means for outputting a collision prevention signal to the driving means of the trolley 18 and the spreader 20 based on the data is provided to prevent container collision. By applying it to the container stacking work on the container ship, it is possible to sufficiently follow the swinging of the hull and to effectively prevent collision between containers even in a wave state.

岸壁において船舶との間で海上輸送用のコンテナを船積みや陸揚げする際の安全対策及び自動化を図るためのコンテナ衝突防止技術に利用することができる。   It can be used for container collision prevention technology for the purpose of safety measures and automation when loading and unloading containers for marine transportation with ships on the quay.

実施形態に係るコンテナ衝突防止装置を備えたヤードクレーンの概要を示す正面図である。It is a front view which shows the outline | summary of the yard crane provided with the container collision prevention apparatus which concerns on embodiment. 同ヤードクレーンの要部説明図である。It is principal part explanatory drawing of the same yard crane. 同ヤードクレーンによるコンテナエッジ位置の計測データの説明図である。It is explanatory drawing of the measurement data of the container edge position by the yard crane. 水平方向エッジの検出方法の説明図である。It is explanatory drawing of the detection method of a horizontal direction edge. 垂直方向エッジの検出方法の説明図である。It is explanatory drawing of the detection method of a vertical direction edge. 制御手段のブロック図である。It is a block diagram of a control means. 第２の実施形態に係るコンテナ衝突防止装置の平面図である。It is a top view of the container collision prevention device concerning a 2nd embodiment. 第２の実施形態に係るコンテナ衝突防止装置の正面図である。It is a front view of the container collision prevention device concerning a 2nd embodiment. 第３の実施形態に係るコンテナ衝突防止装置の平面図である。It is a top view of the container collision prevention device concerning a 3rd embodiment. 第３の実施形態に係るコンテナ衝突防止装置の正面図である。It is a front view of the container collision prevention device concerning a 3rd embodiment. 第４の実施形態に係るコンテナ衝突防止装置の正面図である。It is a front view of the container collision prevention device concerning a 4th embodiment. 同装置を備えたヤードクレーンの作業説明図である。It is work explanatory drawing of the yard crane provided with the same apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１０………ヤードクレーン、１２………コンテナ搬送トラック、１４………コンテナ、１６………ガーダ、１８………トロリ、２０………スプレッダ、２２………ワイヤ、２４………二次元レーザセンサ、２６………運転室、２８………座標変換処理部、３０………横行位置検出センサ、３２………主巻位置検出センサ、３４………スタックコンテナエッジ位置検出演算部、３６………吊りコンテナ底面エッジ位置演算部、３８………横行方向衝突保護手段、４０………巻下げ方向衝突保護手段、４２………クレーン制御装置、４４………横行モータ、４６………主巻モータ、４８………クレーン操作器。   10 ... Yard cranes, 12 ... Container transport trucks, 14 ... Containers, 16 ... Girder, 18 ... Trolleys, 20 ... Spreaders, 22 ... Wires, 24 ... Dimensional laser sensor 26... Operator cab 28... Coordinate conversion processing section 30... Traverse position detection sensor 32 ... main winding position detection sensor 34 34 stack container edge position detection calculation section 36 ......... Suspended container bottom edge position calculation unit 38 ......... Transverse direction collision protection means 40 ......... Downward direction collision protection means 42 ......... Crane control device 44 ......... Transverse motor 46 ……… Main winding motor, 48 ……… Crane actuator.

Claims (4)

コンテナのハンドリングを行うクレーンに吊られたコンテナの下縁部位置の見通し範囲におかれた距離センサによりコンテナ下縁部を検出するとともに、少なくとも前記距離センサによりスタック対象コンテナの天井面エッジ位置を検出することにより、コンテナ衝突防止を図りつつコンテナの吊降ろし処理をなすことを特徴とするコンテナ衝突防止方法。 The container lower edge is detected by the distance sensor placed in the line-of-sight range of the lower edge position of the container suspended by the crane that handles the container, and at least the ceiling surface edge position of the stack target container is detected by the distance sensor. A container collision prevention method characterized in that a container suspension process is performed while preventing container collision. コンテナのハンドリングを行うクレーンにおけるコンテナ吊具を備えた横行体に対し、吊具で吊られたコンテナの下縁部を見通しできる個所に横行方向に向けて扇形の検出範囲を有する二次元レーザセンサを取り付け、当該センサにより横行移動方向を走査してコンテナ下縁部およびスタック対象コンテナ天井面エッジまでの位置データから前記横行体の移動位置の制御をなす制御手段を設けたことを特徴とするコンテナ衝突防止装置。 A two-dimensional laser sensor having a fan-shaped detection range in the transverse direction at a location where the lower edge of the container suspended by the suspension can be seen with respect to the transverse body having the container suspension in a crane that handles containers. A container collision characterized by comprising a control means for controlling the movement position of the traversing body from position data from the position data to the bottom edge of the container and the stack target container ceiling surface by scanning the traversing movement direction by the sensor. Prevention device. 前記二次元レーザセンサは前記横行体の対角位置の２箇所以上、または横行体前側もしくは後側の一箇所以上に設けてなることを特徴とする請求項２に記載のコンテナ衝突防止装置。 The container collision prevention device according to claim 2, wherein the two-dimensional laser sensor is provided at two or more diagonal positions of the traversing body, or at one or more locations on the front or rear side of the traversing body. 岸壁に設置され海上輸送用コンテナのハンドリングを行うクレーンのコンテナ衝突防止装置において、その吊具を備えた横行体の対角位置に２ヶ所以上、または前側もしくは後側に１ヶ所以上、吊具で吊ったコンテナの側面よりも外側の位置に、横行方向に向けて検出範囲が扇形の２次元レーザセンサを取り付け、ハンドリング中のコンテナ底面のエッジ位置データと、スタックされたコンテナ天井面のエッジ位置データを同一センサで直接検出したデータに基づき衝突防止信号を横行体に出力する制御手段を設けて、コンテナ衝突を防止することを特徴としたコンテナ衝突防止装置。

In a container collision prevention device for a crane that is installed on a quay and handles containers for marine transportation, two or more diagonal positions of the traversing body with the suspension, or one or more on the front or rear side A fan-shaped two-dimensional laser sensor with a detection range facing in the transverse direction is attached to a position outside the side of the suspended container, and the edge position data of the container bottom surface during handling and the edge position data of the stacked container ceiling surface A container collision prevention apparatus characterized by providing a control means for outputting a collision prevention signal to a traversing body based on data directly detected by the same sensor to prevent container collision.

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