JP2013528548A - コンテナハンドラアライメントシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ボムカート及びシャトルキャリアの運転手がガントリクレーンにおいて適切にコンテナを積み込み及び荷下ろしするためにその車両を位置決めするのを支援するシステム及び方法。該システムは、ガントリクレーンシルビームの様々な高さに装着されたレーザスキャナを用いて車両のタイプ、位置、向き及びスキュー角度と車両が装荷状態と未装荷状態のいずれであるかを決定する。さらに、システムは、運転手にその車両の移動方法を指示する表示デバイスを提供する。
【選択図】図1
Description
[0001] 本出願は、参照によりその全体を本明細書に組み込むものとする2011年4月13日出願の米国仮出願第61/474982号からの優先権を主張する。
「コンテナ」は、国際輸送に使用するISO標準によって定義された輸送用コンテナを指す。標準長は、20、40及び45フィートを含む。
「コンテナクレーン」及び「コンテナハンドリングクレーン」は、例えば、コンテナが船から陸に移送される、又はコンテナがコンテナターミナルでトラックから移送される場合のISO標準の輸送用コンテナを移動させるのに用いるガントリクレーンを指す用語である。
「ボムカート」は、コンテナターミナル内で標準の輸送用コンテナを移送するために設計され、製造されたトラックシャーシ(トレーラ)を指す。
「シャトルキャリア」は、コンテナターミナル内でコンテナを移動させるのに用いるタイヤ式ガントリクレーンを指す。それらは、「ストラドルキャリア」、「シャトルトラック」及び「スプリンタ」とも呼ばれる。
「レーザスキャナ」は、連続する回転スキャンプロファイルでの角度及び距離の一連の離散的な距離測定を提供するLIDAR(「レーザレーダ」タイプのセンサを指す。好ましくは、本出願では、4つのSICK LMSタイプのレーザスキャナが使用される。
1.半円X及びY内にレーザビームを発するようにすべてのレーザスキャナが起動される。
2.運転手は、車両を進行させるポータル領域又はバックリーチ領域内のレーンを選択する。
3.未装荷ボムカート又はシャトルキャリアが運転されると、第2のレーザスキャナ60及び65はターゲットからの戻り信号を表示しないが、第1のレーザスキャナ50又は55は、車両がポータル領域又はバックリーチ領域のいずれにあるかに応じて、車両上のターゲットを検出する。したがって、スキャナの接続先のコンピュータは、進入してくる車両が未装荷車両であると結論する。
4.未装荷の車両が選択されたレーンに沿って進行するにつれて、少なくとも1つの第2のレーザスキャナからの繰り返し放射によってコンピュータが以下を決定するための反射データが生成される。
a.海側シルビームから車両までの距離によって示される車両が移動中のレーン。
b.トラック移動方向のクレーン中心線A−Aからの車両の位置のオフセット。
c.車両の長手方向の中心線と、海側シルビーム30又は陸側シルビーム35のうち車両に最も近い方の長手方向の中心線に平行な線との間に形成されたスキュー角度(もしあれば)。
5.コンテナを搭載したボムカート又はシャトルキャリアが運転された場合、少なくとも1つの第1のレーザスキャナ50又は55と、少なくとも1つの第2のレーザスキャナ60又は65と、は、車両がポータル領域又はバックリーチ領域のいずれにあるかに応じて、車両及びコンテナ上のターゲットを検出する。したがって、スキャナの接続先のコンピュータは、進入してくる車両が装荷車両であると結論する。
6.装荷車両が選択されたレーンに沿って進行するにつれて、少なくとも1つの第1のレーザスキャナからの繰り返し放射によってコンピュータが以下を決定するための反射データが生成される。
a.海側シルビームから車両までの距離によって示される車両が移動中のレーン。
a.車両上のコンテナの長さ:20フィート、40フィート、45フィート又はツイン20フィート。
b.トラック移動方向のクレーン中心線A−Aからのコンテナの位置のオフセット。
c.海側シルビーム(すなわち、トラックレーン)からのコンテナの位置。
d.コンテナの長手方向の中心線と海側シルビーム30又は陸側シルビーム35の長手方向の中心線に平行な線との間に形成されたスキュー角度(もしあれば)。
e.ツイン20フィートのコンテナの場合:車両上の2つのコンテナの間のギャップ距離。
1.未装荷ボムカート又は装荷若しくは未装荷シャトルキャリアの場合
a.スプレッダ長が40フィート、45フィート又はツイン20フィートの場合:ボムカート又はシャトルキャリアの中心をクレーン中心線A−Aに合わせる。
b.スプレッダ長が20フィートの場合:ボムカート又はシャトルキャリアの中心をクレーン中心線A−Aに対する前方又は後方の既知の固定オフセットプラス10フィートの地点に合わせる。前方/後方の選択は、ボムカートの負荷条件(すなわち、車両の前半分又は後ろ半分のどちらに単一の20フィートのコンテナがすでに搭載されているか)と、スプレッダの負荷条件(スプレッダがコンテナ上にロックされているか、又はコンテナが取り付けられずロックされていないか)によって変化する。
2.装荷ボムカートの場合
a.スプレッダ長が40フィート、45フィート又はツイン20フィートの場合:ボムカート上のコンテナの中心をクレーン中心線A−Aに合わせる。
b.スプレッダ長が20フィートの場合:20フィートコンテナのうち1つのコンテナの中心線をクレーン中心線A−Aに合わせる。前方/後方のコンテナ選択は、ボムカートの負荷条件(すなわち、車両の前半分又は後ろ半分のどちらに単一の20フィートのコンテナがすでに搭載されているか)と、スプレッダの負荷条件(ロックされているか又はロックされていないか)によって変化する。運転手にとってデフォルトの概略停止位置は、図6に上面ブロック図で示されている。
3.任意の装荷又は未装荷ボムカート又はシャトルキャリアの場合
a.スキャンデータによって、既知の所定の制限を超えたスキュー角度実測値が明らかになった場合、位置表示デバイス75を起動して、この状況の存在を閃光、音の放出、色の変化、信号シーケンス又はその他の方法で運転手に伝える。スキュー角度が既知の所定の制限以下に調整されるように車両が再位置決めされるまでクレーンの動作は停止している。
Claims (10)
- ボムカート及びシャトルキャリア車両の運転手が1つ又は複数のコンテナを搭載した、又は搭載していない車両タイプを、陸側レールに装着された陸側シルビームと、海側レールに装着された海側シルビームと、を有するガントリクレーンの下に適切に位置決めするのを支援するシステムであって、各シルビームが、対向するシルビームの内側を向いた内側と、対向するシルビームの反対側を向いた外側と、を有し、許容できる位置が、いずれかのシルビームに最も近い車両の側の中心が前記海側シルビームの中心から前記陸側シルビームの中心を通って引いた線で表される前記クレーンの中心線から所定の既知の距離以内にあって、前記車両が所定の既知の分量以内で斜行し、斜行が、いずれかのシルビームに平行に引かれた線と前記車両の長手方向の中心線に平行に引かれた線との間に形成される角度である位置であり、
前記陸側シルビームの外側及び内側の両方に取り付けられた少なくとも1つの第1のレーザスキャナ手段であって、該第1のレーザスキャナ手段の範囲内に進入するあらゆる装荷又は未装荷車両の存在、位置及び向きを検出する、第1のレーザスキャナ手段と、
各々が既知の形状及び寸法を有し、少なくともその1つが各車両の各側に取り付けられて前記少なくとも1つの第1のレーザスキャナ手段からの放出を反射する第1のターゲット手段と、
前記陸側ビームの外側及び内側の両方に取り付けられた少なくとも1つの第2のレーザスキャナ手段であって、該第2のレーザスキャナ手段の範囲内に進入する車両に搭載されたあらゆるコンテナの存在、位置及び向きを検出する、第2のレーザスキャナ手段と、
各々が既知の形状及び寸法を有し、少なくともその1つが各コンテナの各側に取り付けられて前記少なくとも1つの第2のレーザスキャナ手段からの放出を反射する第2のターゲット手段と、
前記陸側シルビームの外側と内側の各々に取り付けられ、その車両が正しく配置されているか又は前方若しくは後方に移動する必要があるか否か、さらにその車両の向きが所定の許容できる量を超えて斜行し、再位置決めが必要であるか否かを車両の運転手に表示する少なくとも1つの方向表示手段と、
前記クレーン、前記少なくとも1つの第1のレーザスキャナ手段及び前記少なくとも1つの第2のレーザスキャナ手段の各々、及び前記少なくとも1つの方向表示手段に接続され、前記第1のレーザスキャナ手段の範囲内のあらゆる車両の位置及び向きと、前記第2のレーザスキャナ手段の範囲内の車両に搭載されたあらゆるコンテナの位置及び向きと、を計算するために、さらに前記方向表示手段を起動するために、前記第1のレーザスキャナ手段及び前記第2のレーザスキャナ手段からスキャンデータを受信するコンピュータ手段と、を備える、
システム。 - 前記少なくとも1つの第1のレーザスキャナ手段の1つは、前記陸側シルビームの各側の長手方向のほぼ中央の、前記陸側レールの上約1メートルの高さの位置に装着される、
請求項1に記載のシステム。 - 前記第1のターゲット手段の2つは、各タイプの車両の各側の、前記第1のレーザスキャナ手段の各々とほぼ同じ高さの各タイプの車両の両端から既知の所定の水平距離だけ変位した位置に取り付けられる、
請求項2に記載のシステム。 - 前記第2のレーザスキャナ手段の1つは、前記陸側シルビームの各側の長手方向のほぼ中央の、前記陸側レールの上約3メートルの高さの位置に装着される、
請求項1に記載のシステム。 - 前記第2のターゲット手段の少なくとも1つは、各コンテナの各側に取り付けられ、その各々は、前記第2のレーザスキャナ手段の各々とほぼ同じ高さのコンテナの両端から既知の所定の水平距離だけ変位した位置にある、
請求項4に記載のシステム。 - 少なくとも2つの方向表示手段は、各クレーン脚の基部の近くの前記陸側シルビームの内側と外側の各々の、各車両タイプの運転手から見える既知の所定の高さの位置に装着される、
請求項1に記載のシステム。 - さらに少なくとも1つの方向表示手段は、前記2つのクレーン脚の少なくとも1つのクレーン脚の基部の近くの海側シルビームの内側に装着される、
請求項6に記載のシステム。 - 前記少なくとも1つの第1のターゲット手段と前記少なくとも1つの第2のターゲット手段の各々は、三角形の形状を有し、白色である、
請求項1に記載のシステム。 - 前記第1のレーザスキャナ手段の少なくとも1つと前記第2のレーザスキャナ手段の少なくとも1つは、前記海側シルビームの内側に取り付けられ、前記少なくとも1つの第1のレーザスキャナ手段は、前記海側シルビームの内側の長手方向のほぼ中央の、前記海側レールの上約1メートルの高さの位置に取り付けられ、前記少なくとも1つの第2のレーザスキャナ手段は、前記陸側シルビームの内側の長手方向のほぼ中央の、前記海側レールの上約1メートルの高さの位置に取り付けられる、
請求項1に記載のシステム。 - ボムカート及びシャトルキャリア車両の運転手が、その車両タイプを、ガントリクレーンの下のポータル領域及びバックリーチ領域内にあるいくつかのレーンの1つに適切に位置決めするのを支援する方法であって、前記車両が未装荷であるか又は1つ又は複数のコンテナを搭載した状態で到着し、さらに前記クレーンの下でコンテナの積み込み又は荷下ろしを行い、前記クレーンが既知のクレーン中心線を有し、陸側シルビームが陸側レール上に装着され、海側シルビームが海側レール上に装着され、各シルビームが、対向するシルビームの内側を向いた内側と、対向するシルビームの反対側を向いた外側と、を有し、少なくとも1つの第1のレーザスキャナが、前記陸側シルビームの内側と外側の両方の長手方向のほぼ中央の前記陸側レールの上約1メートルの高さの位置に取り付けられ、少なくとも1つの第2のレーザスキャナが、前記陸側シルビームの外側と内側の両方の長手方向のほぼ中央の前記陸側レールの上約3メートルの高さの位置に取り付けられ、少なくとも1つの方向表示器が、前記陸側シルビームの内側と外側の各々のボムカート又はシャトルキャリア車両の前記運転手から見える高さの位置に取り付けられ、各車両が、その各側の前記陸側レールの上約1メートルの高さの車両上の既知の位置に少なくとも1つの第1のターゲットを取り付け、各コンテナが、その各側の前記陸側レールの上約3メートルの高さの既知の位置に少なくとも1つの第2のターゲットを取り付け、コンピュータが、前記クレーンに関連付けられて前記第1及び第2のレーザスキャナの各々と各方向表示デバイスとにさらに接続され、各ターゲットの形状及び寸法と、前記クレーンスプレッダ長と、各タイプの車両及び各コンテナの許容可能な最大スキュー角度と、が既知である方法であって、
前記少なくとも1つの第1及び少なくとも1つの第2のレーザスキャナの各々を起動することと、
運転手がボムカート又はシャトルキャリア車両を選択し、前記クレーンの下のレーン内に進入することと、
前記少なくとも1つの第1及び少なくとも1つの第2のレーザスキャナの各々からの放射戻りデータを前記コンピュータに送信することと、
前記少なくとも1つの第1のレーザスキャナからの第2のターゲットを検出する放射戻りデータがない場合に、少なくとも1つのターゲットが検出されるまで、前記少なくとも1つの第2のレーザスキャナの各々からの放射戻りデータを前記コンピュータに送信し、その後、
前記第1のターゲットへの距離を計算し、
この距離を前記第1のレーザスキャナと前記海側シルビームの内側との間の既知の距離と比較し、
前記車両が移動するレーンを決定し、
前記クレーン中心線と比較した前記車両上の各第1のターゲットの位置に基づいて前記クレーン中心線からの前記車両の位置オフセットをさらに計算し、
前記車両のスキュー角度をさらに計算することと、
前記少なくとも1つの第2のレーザスキャナからの第2のターゲットを検出する放射戻りデータがある場合に、前記少なくとも1つの第1のレーザスキャナの各々及び前記少なくとも1つの第2のレーザスキャナの各々からの放射戻りデータを前記コンピュータに送信し、その後、
前記第1のターゲットへの距離を計算し、
この距離を前記第1のレーザスキャナと前記海側シルビームの内側との間の既知の距離と比較し、
前記車両が移動するレーンを決定し、
放射戻りデータによって検出された前記第2のターゲットの数と位置とに基づいて前記車両に搭載された各コンテナの長さを決定し、
前記車両に搭載されたコンテナの数をさらに決定し、
前記車両に搭載された2つのコンテナがある場合、その長さとその位置とに基づいて前記2つのコンテナ間のギャップ距離を計算し、
前記車両の移動方向に関する前記クレーン中心線からの各コンテナの位置オフセットを決定し、
前記海側シルビームからの各コンテナの距離を決定し、
前記車両のスキュー角度をさらに計算することと、
前記車両が未装荷ボムカート又は装荷若しくは未装荷シャトルキャリアである場合であって、前記クレーンスプレッダ長が40フィート、45フィート又はツイン20フィートの場合に、前記運転手に前記車両の中心を前記クレーン中心線にほぼ整列するように、また許容可能なスキュー角度内に位置決めさせるように各方向表示器を制御することと、
前記車両が未装荷ボムカート又は装荷若しくは未装荷シャトルキャリアである場合であって、前記クレーンスプレッダ長が20フィートの場合に、前記運転手に前記車両の中心を前記クレーン中心線からの既知の固定オフセットプラス又はマイナス10フィートの地点に、また許容可能なスキュー角度内に位置決めさせるように各方向表示器を制御することと、
前記車両が装荷ボムカートである場合であって、前記クレーンスプレッダが40フィート、45フィート又はツイン20フィートの場合に、前記運転手に前記車両の中心が前記クレーン中心線にほぼ整列し、また許容可能なスキュー角度内になるように前記車両を位置決めさせるために各方向表示器を制御することと、
前記車両が装荷ボムカートである場合であって、前記クレーンスプレッダ長が20フィートの場合に、前記運転手に前記20フィートのコンテナのうち1つのコンテナの中心が前記クレーン中心線にほぼ整列し、また許容可能なスキュー角度内になるように前記車両を位置決めさせるために各方向表示器を制御することと、を含む、
方法。
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